本次规划首要是经过非触摸供电(CPS)方法来给超级电容充电,超级电容要求可以驱动12V,100W电机。
体系结构框图如下图所示:
如上图所示本次规划是使用整流器将两相或三相工频沟通电源经过整流滤波成直流电源,经过整流滤波后的直流电源将向高频逆变电路的输入端供给,经过逆变电路的高频逆变
之后的高频交变电流输入到初级线圈端,经电磁感应在次级发生相应频率的感应电流,经过整流滤涉及电压电流调理设备后给超级电容充电。
{C}一、{C}体系总体规划
CPS体系规划首要包含以下几个方面:电路规划(包含原边电路规划和副边电路规划)、电源参数挑选(原边电流巨细、体系作业频率、副边电流巨细)、铁芯结构规划(线圈绕组参数)。
{C}1、{C}整流滤波电路规划:
D1~D4 这4 个整流二极管组成单相桥式整流电路,并联电容C 进行滤波。整流电路选用全桥整流滤波,滤波后输出的电压平均值为输入沟通电压AC有效值的1.2 倍。
{C}2、{C}高频逆变电路规划:
首要是使用MCU操控功率开关管通断的方法进行高频逆变,高频逆变的完结电路,一般选用下图 所示的MOSFET 管组成的全桥逆变谐振电路的原理图来完结,在其间选用M1,M2,M3,M4 共四个MOSFET 管,一般选用双极性操控方法进行操控,开关管M1,M4 同相作业,开关管M2,M3 同相作业,一起确保同一桥臂的开关管不一起导通,以防止短路。经过对开关管的通断完结将直流电转换为高频沟通电,完结逆变。
一起,非触摸供电体系中,逆变后一般需求选用谐振补偿的方法完结电能的传输,如下图所示,Lp,Cp 分别为原边线圈电感和补偿电容,它们满意关系式:
2πfL=1/2πfC
这儿f为逆变后沟通电的频率。经过谐振使得体系作业在谐振状况,以进步整个体系的传输功率和功率。
{C}3、{C}别离变压器规划:
停止式别离变压器现在大致具有两种不同的结构类型,一种是选用无磁芯的方式;另一种选用有磁芯的结构,使用两个E 型磁芯、两个U 型磁芯或者是不同形状的磁芯的结合都可以进行非触摸的电能传输。下图 所示为一选用两个半罐形磁芯所组成的别离变压器示意图,该别离变压器选用近似于对称的两个半罐形磁芯来进行电磁能量的传输,图中的粗实线表明主磁通的方向,而虚线表明漏磁通的方向,主磁通首要从磁芯中经过,也有一部分漏磁通没有经过主磁路而直接经过空气形成了回路。停止型别离变压器首要用在原、副边没有相对运动的场合,如各种电气设备的电池充电、各种小型家电如手机、笔记本、PDA 等的非触摸供电等。
{C}4、{C}拾电器规划(副边整流滤波规划):
拾电器的次级线圈感应到的能量需求经过相关电路的处理方能转化为可用的直流信号加载到负载上。拾电器部分的电路示意图如下:
图中输Ui输入的是拾电器上感应到的能量,即副边磁芯上的次级线圈感应到的从原边初级电缆上发射出来的能量。
电容C1 容值较大,首要起到高通滤波的效果,将低频信号去除;电容C2 容值较小,则是低通滤波效果,滤除频率比基波信号高许多的高频信号,让信号以及挨近基波频率信号的波形经过。电感线圈L1 和C3、C4 构成并联谐振,首要是进一步起到滤波选频效果,然后经过D1-D4进行收拾,经过电容进行滤波输出Uo给超级%&&&&&%充电。