筆記本電腦無(wú)線(xiàn)電源的DIY制作

筆記本電腦無(wú)線(xiàn)電源面臨的問(wèn)題
　　
筆記本電腦的有線(xiàn)電源通常為20V/3A左右。對于一般常見(jiàn)的開(kāi)關(guān)電源來(lái)說(shuō)，加上一些損耗，這個(gè)電源的貯備功率要求在70W以上，這是一個(gè)瓶頸值。在這個(gè)有線(xiàn)電源的功率接近極限值的情況下，要用無(wú)線(xiàn)電源來(lái)實(shí)現與有線(xiàn)電源相同的供電和充電功能，無(wú)疑是一個(gè)極大的技術(shù)挑戰，將面臨以下多方面的技術(shù)問(wèn)題：

1.功率問(wèn)題

2.效率問(wèn)題

3.渦流問(wèn)題

4.EMC問(wèn)題

5.結構問(wèn)題

無(wú)線(xiàn)供電與有線(xiàn)供電在物理上的主要區別是：無(wú)線(xiàn)供電不與用電器有物理上的連接，如果把有線(xiàn)供電的變壓器耦合看作一個(gè)封閉系統，那么無(wú)線(xiàn)供電必須是一個(gè)開(kāi)放式系統，即能量不是通過(guò)變壓器磁芯來(lái)耦合，而是以電磁波輻射的方式由發(fā)射端經(jīng)過(guò)一段距離后傳到接收端，因此損耗比有線(xiàn)電源大得多，效率也低得多，更為麻煩的是隨之而來(lái)的渦流問(wèn)題、EMI和EMC問(wèn)題就顯得十分突出——在這樣強大功率的磁場(chǎng)下，渦流可能會(huì )導致筆記本電腦內部的元件尤其是芯片類(lèi)（包括CPU）嚴重發(fā)熱，甚至損壞；同時(shí)，由于巨大的電磁輻射，可能會(huì )對筆記本電腦本身、電源網(wǎng)絡(luò )以及周邊環(huán)境造成嚴重干擾，甚至威脅。另外，筆記本電腦是一個(gè)集成度很高的便攜式產(chǎn)品，內部空間極為有限，因此，要求無(wú)線(xiàn)電源必須重量輕、體積小，才有可能嵌入筆記本電腦內部。

圖1

點(diǎn)磁共振芯片介紹

所幸的是，芯片VOX330MP05S和VOX20K3A使筆記本電腦的無(wú)線(xiàn)供電成為可能。這是一對基于電磁共振的專(zhuān)用大功率發(fā)射和大功率接收IC，具有較高的發(fā)射和接收效率，其外觀(guān)見(jiàn)圖1。

VOX330MP05S是一塊3腳封裝（與TO-220相當）的電磁共振專(zhuān)用發(fā)射芯片，具有高達100W的發(fā)射能力，而體積只有22mm×12mm×9.5mm，它的第1腳為電源端，工作電壓9～12V，3腳為地，2腳為輸出端，IC內建振蕩器、電壓比較器、功率限幅器、推動(dòng)電路和功率輸出管，其輸出端可承受1000V以上的高壓脈沖，非常適用于高壓驅動(dòng)的應用。圖2就是利用220V~整流后給電磁共振回路供電的一個(gè)實(shí)例。

圖中C4、T1和C3組成濾波網(wǎng)絡(luò )，串聯(lián)于電網(wǎng)與發(fā)射電路之間，作用是用于吸收發(fā)射電路中的諧波反饋到電網(wǎng)上，也可以防止電網(wǎng)上的浪涌電壓對發(fā)射電路的影響。4個(gè)二極管和C2為整流、濾波電路，直接將220V~的市電整流得到一個(gè)約300V的直流電壓，這個(gè)電壓經(jīng)L1和C1組成的并聯(lián)諧振回路加到VOX330MP05S的輸出端，圖中DC為一個(gè)12V/100mA的電源轉換模塊，為IC1提供工作電壓。

VOX20K3A是一塊五腳厚膜封裝電路，尺寸為33mm×30mm×6.3mm，內部集中了電磁共振所需要的相位檢測、電壓檢測、電流檢測、功率校正等功能，其應用的工作原理圖見(jiàn)圖3。

VOX20K3A需要提供一個(gè)5V的工作電壓，工作電流約30mA，可由LM78L05提供，2腳上的硅穩壓管決定了整個(gè)電源的輸出電壓，關(guān)系為：Vout = DW + 1.2V ，因此，不同的穩壓管將得到不同的輸出電壓，但穩壓管必須在9～24V之間選擇。A1和A2分別為補償輸入和輸出端，C1為輸入電容，L1和L2為兩個(gè)串聯(lián)的接收線(xiàn)圈，也可以用一個(gè)線(xiàn)圈代替，VD1和VD2為整流管，選用快速管或肖特基管，電流大于3A即可。L3、L4及C4～C9為濾波電路，用于減少紋波，穩定電壓。