无线充电体系首要运用电磁感应原理。 电磁感应计划便是运用变压器原理, 经过初、次级线圈的感应来完成电能的传输。 根据这种方法的无线电能传输体系首要有三大部分组成,即能量发送端、无触摸变压器、能量接纳端。当发送线圈中通以交变电流,该电流在将在周围介质中构成一个交变磁场, 接纳线圈中发生的感应电动势可供电给移动设备或许给电池充电。这种计划的特色是能量接纳端和次级线圈相连,可灵敏移动,电路简略,易于完成,可用于间隔要求不高但又不需要机械和电气衔接的场合。
无线充电体系由电源电路、高频振动电路、高频功率扩大电路、发射、接纳线圈和高频整流滤波电路 5 部分组成,体系结构如下图(1)所示,最终给可充电电池充电。从无线电路传输的原理上看,电能、磁能跟着电场与磁场的周期改变以电磁波的方式向空间传达,要发生电磁波首要要有电磁振动,电磁波的频率越高其向空间辐射才能的强度就越大,电磁振动的频率至少要高于 100KHZ,才有满意的电磁辐射。
高频振动电路规划
用CMOS 电路六反相器 CD4069($0.1125) 的晶体振动电路CD4069 构成的两种晶体振动电路如图(2)所示
用CD4069发生高频振动比LC振动电路的作用要好
功率扩大器的规划
电路如图(3)所示
场效应管归于电压控制元件,是一种类似于电子管的三极管,与双极型晶体管比较,场效应晶体管具有输入阻抗高,输入功耗小,温度安稳性好,信号扩大安稳性好,信号失真小,噪声低一级特色,并且其扩大特性也比电子三极管好,图( 3)功率场效应管电路中三个电阻 R1、R2、R3 并联接到场效应管的栅极 G, 前级的高频振动电路也接到 G; 原级 S 直接接地; 漏极 D 接LC 振动电路,其谐振频率和前级的高频振动频率相同。
发射、接纳线圈电路流程图 4 如下所示
发射和接纳线圈都选用直径0.5ram左右的漆包线绕 12 匝, 线圈直径约为 80r。发射模块的作用是将直流能量高效率地转换为射频功率信号,以便接纳电路能够充分运用能量接纳模块是在接纳到前级的能量后对其进行处理的模块。为了满意实践运用的需求,需要将接纳到的射频信号进行整流、滤波、降压以及稳压处理,处理之后的直流电压方可供其他负载运用。该模块首要包含整流电路以及降压电路。
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无线供电电路的挑选计划
CD4069 的晶体振动电路和功率场效应管组成的无线充电电路。
电路如图(6)所示
该充电电路的 CD400($0.1125) 系列的 CMOS 电路的极限电压时 18v,不稳的的沟通 12v 电压整流滤波后的空载电压可能会超越 18v,所以 CD4069 的电源电压用三端稳压%&&&&&%7805 供给。CMOS 电路一切不必的输入端接上恰当的逻辑电平,晶体振动接成单门振动器,振动输出经二级缓冲后送到功率场效应管的栅极 G,开端为维护场效应管,栅极电路上设置偏压和走漏电路,确保电路安稳作业。
试验过程
依照下图衔接线路,衔接好今后进行调试。
规划总结
该试验能够点亮发光二极管且能给充电电池充电,根本到达试验要求但发射线圈与接纳线圈之间的感应间隔不太长,因而具有改善地步。例如能够在发射电路中再接一个功率扩大电路使发射线圈的功率变大。
仿真后: