無(wú)線(xiàn)傳能充電器方案電路剖析—電路精選（20）

　　更為方便快捷的充電方式是我們一直所追求的，近年來(lái)，一種新型的充電技術(shù)開(kāi)始出現在我們的視野，它就是無(wú)線(xiàn)充電。無(wú)線(xiàn)充電源于無(wú)線(xiàn)電能傳輸技術(shù)，小功率無(wú)線(xiàn)充電常采用電磁感應式，大功率無(wú)線(xiàn)充電常采用諧振式由供電設備（充電器）將能量傳送至用電的裝置，該裝置使用接收到的能量對電池充電，并同時(shí)供其本身運作之用。

　　由于充電器與用電裝置之間以磁場(chǎng)傳送能量，兩者之間不用電線(xiàn)連接，因此充電器及用電的裝置都可以做到無(wú)導電接點(diǎn)外露。

　　本文介紹的是一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的無(wú)線(xiàn)傳能充電器方案，它是通過(guò)線(xiàn)圈將電能以無(wú)線(xiàn)方式傳輸給燈泡（電池）。本無(wú)線(xiàn)傳能充電器由能量發(fā)送單元與能量接收單元兩大部分組成，可以在5cm范圍內對燈泡（電池）進(jìn)行充電。

　　電路原理

　　電源電路

　　使用了24V與5V電源分別給場(chǎng)效應管即NE555供電，采用變壓器變電后使用7812與7912穩壓源模塊產(chǎn)生24V點(diǎn)然后再經(jīng)7805電源穩壓產(chǎn)生5V電。并且一定要注意兩電源共地。

　　信號產(chǎn)生電路

　　采用NE555構成振蕩頻率約為500KHZ的信號發(fā)生器，為功放電路提供激勵信號。調節555的變阻器大小可以再一定范圍內改變輸出方波的頻率及占空比，調節得到所需要的頻率。

　　接受端充電控制電路設計

　　電能經(jīng)過(guò)線(xiàn)圈接收后，高頻交流電壓經(jīng)過(guò)IN4007整流管進(jìn)行全波整流，2200uf的電容濾波，再用3.3V穩壓二極管驚醒穩壓，輸出直流電為燈泡（電池）提供較穩定的工作電壓。

　　功放驅動(dòng)電路

　　諧振功率放大器由LC并聯(lián)諧振回路和開(kāi)關(guān)管IRF640構成。功放驅動(dòng)電路主要用于放大前級振蕩電路產(chǎn)生的振蕩信號，從而將更高的振蕩信號送入下級高頻功率發(fā)大電路。

　　LC諧振電路設計

　　能量發(fā)送單元射頻輸出端采用發(fā)射線(xiàn)圈（電感）和電容并連連構成諧振回路。為了提高能量接收單元獲取更大電壓，是能夠在更遠距離工作，能量接收單元采用并聯(lián)諧振回路。

　　當功率放大器的選頻回路的諧振頻率與激勵信號頻率相同時(shí)，功率放大器發(fā)生諧振，此時(shí)線(xiàn)圈中的電壓和電流達最大值，從而產(chǎn)生最大的交變電磁場(chǎng)。當接收端線(xiàn)圈與發(fā)射線(xiàn)圈靠近時(shí)，在接收線(xiàn)圈中產(chǎn)生感生電壓，當接收線(xiàn)圈回路的諧振頻率與發(fā)射頻率相同時(shí)產(chǎn)生諧振，電壓達最大值。所以，發(fā)射線(xiàn)圈回路與接收線(xiàn)圈回路均處于諧振狀態(tài)時(shí)，具有最好的能量傳輸效果。線(xiàn)圈傳遞能量效率較高，傳送間距越大。

　　接受端充電控制電路設計

　　電能經(jīng)過(guò)線(xiàn)圈接收后，高頻交流電壓經(jīng)過(guò)IN4007整流管進(jìn)行全波整流，2200uf的電容濾波，再用3.3V穩壓二極管驚醒穩壓，輸出直流電為燈泡（電池）提供較穩定的工作電壓。

　　編者結語(yǔ)

　　編者認為這種無(wú)線(xiàn)傳能充電器方案還有以下幾點(diǎn)需要注意改進(jìn)的地方：

　?。?）在傳輸距離，線(xiàn)圈參數已定的情況下，發(fā)送端要有更高的頻率，發(fā)送線(xiàn)圈工作在諧振狀態(tài)等使傳輸效率增大。

　?。?）提高距離的方法可以是提高器發(fā)射電路的電壓。

　?。?）本設計采用IN4007整流管進(jìn)行整流，管子平均壓降為0.8V。導通損耗大，不適合使用在接收電路中。而若采用肖特基二極管則可以大大降低管子損耗，電能利用率更高。

　?。?）銅絲直徑，線(xiàn)圈直徑大小，匝數及繞制方法不僅決定了線(xiàn)圈的電感值，也影響著(zhù)其傳輸效率。