無線充電器的設(shè)計

1、山西電子技術(shù)2009年第3期應用實踐文章編號:167424578(2009)0320030201無線充電器的設(shè)計黃潔琳,章 磊(黃石理工學院電氣與電子信息工程學院,湖北黃石435003)摘 要:介紹了一種由常用電子器件構(gòu)成,以射頻電路、接收控制電路為核心,以電感線圈實現(xiàn)無線傳能的無線充電器,簡單實用,成本低廉。并通過實驗驗證了方案的可行性。關(guān)鍵詞:無線充電器;射頻電路;接收電路中圖分類號:TN99 文獻標識碼:A量耦合實現(xiàn)能量的傳遞。如圖1所示2,系統(tǒng)工作時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(tǒng)供電。經(jīng)過電源管理模塊后輸出的直流電通過2M有源晶振逆變轉(zhuǎn)換成高頻

2、交流電供給初級繞組。通過2個電感線圈耦合能量,次級線圈輸出的電流經(jīng)接收轉(zhuǎn)換電路變換成直流電為電池充電。0 引言目前,手機、MP3和筆記本電腦等便攜式電子設(shè)備進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(shè)備充電電池的傳統(tǒng)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,另外也可能帶來觸電的危險1。因此,非接觸式感應充電器在上個世紀末期誕生,憑借其攜帶方便、成本低、無需布線等優(yōu)勢迅速受到各界關(guān)注。因此,實現(xiàn)無線充電,能量傳輸效率高,便于攜帶成為充電系統(tǒng)的研究方向之一。本文設(shè)計了一種簡單實用的無線傳能充電器,通過線圈將電能以無線方式傳輸給電池。只需把電池和接收設(shè)備放在充

3、電平臺上即可對其進行充電。實驗證明,雖然該系統(tǒng)還不能充電于無形之中,但已能做到將多個校電器放置于同一充電平臺上同時充電,免去接線的煩惱。圖1 無線充電器系統(tǒng)框圖2 硬件電路設(shè)計2.1 電源管理模塊如圖2所示,交直流兩路電源分別接繼電器的常開和常閉端給能量發(fā)送單元供電。此時若交流電存在,選擇交流供電,同時斷開直流供電,在交流電停電時,則自動切換直流供電。1 無線充電器原理與結(jié)構(gòu)無線充電系統(tǒng)主要采用電磁感應原理,通過線圈進行能圖2 供電電源電路2.2 發(fā)射電路模塊如圖3,主振電路采用2MHz有源晶振作為振蕩器。有源晶振輸出的方波,經(jīng)過二階低通濾波器濾除高次諧波,得到穩(wěn)定的正弦波輸出,經(jīng)三極管130

4、03及其外圍電路組成的丙類放大電路后輸出至線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圈的線徑為0.5mm,直徑為7cm,電感為47uH,載波頻率為2MHz。根據(jù)并聯(lián)諧振公式3得匹配電容C約為140pF。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。(下轉(zhuǎn)第57頁)收稿日期:2009-02-14 修回日期:2009-03-10作者簡介:黃潔琳(19872),女,黃石理工學院電子信息工程專業(yè)學生。第3期 李宇翀,等:窄帶語音通信系統(tǒng)的研究與設(shè)計57的話音速率,傳輸時輸出的語音清晰,辨識率好。本文設(shè)計是基于語音壓縮傳遞基礎(chǔ)

5、上的,對于研究和應用窄帶語音通信系統(tǒng)具有一定的借鑒價值。參考文獻UsersManualVersion4.1M.2004-04.2 周立功,張華.深入淺出ARM7M.北京:航空航天大學出版社,2005:52253,70-90.3 張歆奕,盧敦陸,張有為.AD73311通用模擬前端的原5 結(jié)論本文所設(shè)計的語音通信系統(tǒng)采用的碼率較低,為2.4kbps理及其在語音處理中的應用J.電子技術(shù)應用,1999(8):53-55.ResearchandDesignofNarrowbanVoiceCommunicationSystemLiYu2chong1,LiuFeng2rong1,LiaoWen2bin2(1

6、.AirDefenseForcesCommandAcademy,ZhengzhouHenan450052,China;2.ArtilleryHeadquartersof75130Army)Keywords:AMBE21000vocoderchip;CSP1027vocoderchip;narrowbandcommunication;voicecodin(上接第30頁)2.4 充電電路如圖5,從接收電路引出電源,利用撥碼開關(guān)改變負載電阻調(diào)節(jié)充電快慢。同時在充電電池前并聯(lián)兩個串聯(lián)的貼片發(fā)光二極管(一個發(fā)光二極管的導通電壓是1.5V,串聯(lián)后,導通電壓為3V),實現(xiàn)充滿指示功能。圖5 充電電路圖3 發(fā)

7、射電路2.3 接收轉(zhuǎn)換電路模塊如圖4所示,初級線圈發(fā)射的能量由次級電感線圈耦合接收后,將接收到的高頻電流經(jīng)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為直流電為電池充電。3 結(jié)束語無線充電是人們多年的夢想,而無線充電技術(shù)終將成為充電系統(tǒng)的主流,替代現(xiàn)有的充電方式。本文介紹了一款簡單實用,成本低廉的無線充電系統(tǒng),并對其結(jié)構(gòu)和原理進行了詳細的分析。該系統(tǒng)安全、方便、適用范圍廣,具有較好的應用前景。參考文獻1 肖志堅,韓震宇,李紹卓.關(guān)于便攜式電子設(shè)備新型無線充電系統(tǒng)的研究J.自動化技術(shù)與應用,2007(12):1142116.2 張愛玲.基于無線通信系統(tǒng)的射頻電路和基帶模塊的研究M.上海:東華大學出版社,2005.3 楊肅行.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程M.第3版.北京:高等教育出版社,2005.圖4 接收電路DesignofWirelessChargerHuangJie2lin,ZhangLei(SchoolofElectronicandElectronicInformationEngineering,HuangshiInstitudeofTechnology,HuangshiHubei435000,China)Abstract:Wirelesschargerwhichiseffectiveandconvenientpossessthepotentialofveryexte