無(wú)線(xiàn)充電器原理與結構

目前.手機、MP3和筆記本電腦等便攜式電子設備進(jìn)行充電主要采用的是一端連接交流電源，另一端連接便攜式電子設備充電電池的傳統充電方式。這種方式有很多不利的地方，首先頻繁的插拔很容易損壞接頭.另外也可能帶來(lái)觸電的危險。因此.非接觸式感應充電器在上個(gè)世紀末期誕生.憑借其攜帶方便、成本低、無(wú)需布線(xiàn)等優(yōu)勢迅速受到各界關(guān)注。因此，實(shí)現無(wú)線(xiàn)充電，能量傳輸效率高，便于攜帶成為充電系統的研究方向之一。

本文設計了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的無(wú)線(xiàn)傳能充電器，通過(guò)線(xiàn)圈將電能以無(wú)線(xiàn)方式傳輸給電池。只需把電池和接收設備放在充電平臺上即可對其進(jìn)行充電。實(shí)驗證明.雖然該系統還不能充電于無(wú)形之中.但已能做到將多個(gè)校電器放置于同一充電平臺上同時(shí)充電。免去接線(xiàn)的煩惱。

無(wú)線(xiàn)充電器原理與結構

無(wú)線(xiàn)充電系統主要采用電磁感應原理，通過(guò)線(xiàn)圈進(jìn)行能量耦合實(shí)現能量的傳遞。如圖1所示，系統工作時(shí)輸入端將交流市電經(jīng)全橋整流電路變換成直流電，或用24V直流電端直接為系統供電。經(jīng)過(guò)電源管理模塊后輸出的直流電通過(guò)2M有源晶振逆變轉換成高頻交流電供給初級繞組。通過(guò)2個(gè)電感線(xiàn)圈耦合能量，次級線(xiàn)圈輸出的電流經(jīng)接受轉換電路變化成直流電為電池充電。

發(fā)射電路模塊

如圖3，主振電路采用2 MHz有源晶振作為振蕩器。有源晶振輸出的方波，經(jīng)過(guò)二階低通濾波器濾除高次諧波，得到穩定的正弦波輸出，經(jīng)三極管13003及其外圍電路組成的丙類(lèi)放大電路后輸出至線(xiàn)圈與電容組成的并聯(lián)諧振回路輻射出去.為接收部分提供能量。

測得與電容組成的并聯(lián)諧振回路的空芯耦合線(xiàn)圈的線(xiàn)徑為O.5 mm，直徑為7 cm，電感為47 uH，載波頻率為2 MHz。根據并聯(lián)諧振公式得匹配電容C約為140 pF。因而.發(fā)射部分采用2MHz有源晶振產(chǎn)生與諧振頻率接近的能源載波頻率。