摘要:跟着科技的开展,无线电技能越来越广泛应用到日子中。文章选用电磁感应式手机充电原理,在发送和接纳端各有一个感应线圈,发送端衔接有线电源,经过振动电路使得发送线圈发生振动电磁波信号,接纳端线圈感触该信号,经过整流滤波电路,将振动信号变成直流量,进行电池的充电。一起选用CN3068芯片,规划了电流充电的监控电路,运用MSP430G2553超低功耗单片机作为无线充电体系的检测操控中心,电能充溢后给出充溢提示且主动中止充电。
关键词:无线充电;MSP430单片机;超低功耗;电磁感应
21世纪是信息时代,人们对随时随地坚持信息沟通的移动通讯服务要求越来越高,一起无线充电技能也逐步融入到日子傍边。跟着3G、4G的不断开展与深化,手机也越来越智能化。在手机不断智能化功用更强壮的一起,手机耗电量也在逐步的增大。曩昔待机时刻的需求只局限于少部分用户群,可是现在逐步开展成一种遍及需求。手机待机时刻的长短很大程度上取决于电池的功用。可是,依据市场调研,在短期内,手机电池的技能不会有重大进展,燃料电池还没有真实到达实用化的阶段。添加电池的体积,尽管添加了手机待机的时刻,可是一起也使手机的便携性下降。因而,人们关于无线充电计划的爱好更加稠密。
针关于无线充电技能,文章规划了以电磁感应为原理,用MSP430G2253单片机为中心操控芯片的无线充电体系。经实验测验能够完结无线充电功用。
1 体系原理及组成
1.1 感应式无线充电的原理
无线充电是发射端(充电器)和接纳端(手机等)各有一个线圈,发射端把电能经过发射线圈转化为磁场,发射线圈的磁场穿过接纳端线圈,依据根底物理的法拉第电磁感应定律,在接纳线圈中将发生电场,最终经过接纳端输出。原理如图1所示。
1.2 无线充电电路组成
1.2.1 体系的总体规划
无线充电体系首要运用电磁感应原理,经过线圈完结能量的传递。如图2所示。体系作业时输入端将沟通电经桥式整流电路变换成直流电,或直接用5 V直流电源为体系供电。经过电源办理模块后输出的直流电经过振动电路转化成高频沟通电经发射电路供应初级线圈。次级电感线圈耦合取得能量,接纳初级线圈传送的电流后,输出的电流经过接纳转化电路转化为成直流电对电池充电。
1.2.2 单元电路的规划
1)发射电路
通电时,Q2导通V+电压经Q1到L1,构成%&&&&&%C2反向充电(左-右+),给Q2B级一个负电压,Q2截止;Q2截止,Q1也截止,C2再次充电(左+ 右-),给Q2B级一个负电压。如此重复,Q1导通/截止,两个三极管组成一个自激振动电路。电路如图3(a)、(b)所示。
2)接纳转化电路
二极管4148起半波整流效果。由于MSP430G2553的作业电压是3.3 V,所以用3.3 V稳压二极管进行稳压。如图4(a)、(b)所示。
3)检测电路
当6管脚为低电平时,Q3不通,不通被拉高,拉高表明充电完结,不然表明充电未完结。当7管脚为低电平时,Q4不通,不通被拉高,拉高表明正在充电,不然表明不在充电状况。6、7管脚经过430单片机的P1.1和P1.2端口进行操控检测。如图5(a)、(b)所示。
1.3 影响稳压值巨细的要素
1.3.1 线圈间隔
跟着发送线圈与接纳线圈之间的间隔越来越大,漏磁现象越来越严峻,造成了能量的损耗,导致稳压值越来越低。
1.3.2 输入电压
发射线圈与接纳线圈相当于一个变压器。跟着输入电压的减小,发射线圈电压减小,所以接纳线圈电压减小,所以半波整流之后稳压值越来越小。
最终,选取线圈间隔1 mm,输入发射电路5 V,当发送线圈和接纳线圈为平面空心线圈且平行放置时,穿过次级线圈的磁力线最多,耦合程度较高,完结了3.3 V的电压传输和转化。
2 定论
无线充电技能是很有出路的非触摸的能量传输技能,由发送端和接纳端两部分组成,初级线圈和次级线圈的尺度、资料、方位等都影响着无线充电体系的传输功率。经过用Multism仿真和实验,文章规划的体系,实验结果与理论根本相符,到达体系预先设定的方针,完结了5 V到3.3 V的无线能量传输。