無線充電器是指不用傳統(tǒng)的充電電源線連接到需要充電的終端設(shè)備上的充電器,采用了最新的無線充電技術(shù),通過使用線圈之間產(chǎn)生的磁場,神奇的傳輸電能,電感耦合技術(shù)將會成為連接充電基站和設(shè)備的橋梁。
當(dāng)前的大部分充電器,例如iPad 和iPhone ,都通過金屬電線直接接觸的方式,給設(shè)備內(nèi)置電池充電。無線充電技術(shù)的優(yōu)勢在于便捷性和通用性。缺點就是效率低和只能提供電能。而Apple 的Dock 連接器不僅僅提供電能,同時還能把音頻和視頻文件通過USB 接口同步到設(shè)備上。不過,無線充電技術(shù)還是會給 WiFi 和電池技術(shù)帶來進(jìn)步的。對于不需要數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)備來說,這一新技術(shù)將會大大減少用戶所需各種充電器的數(shù)量。另外,通過采用無線充電技術(shù),公共移動設(shè)備充電站將會有可能成為現(xiàn)實。
無線充電器原理與結(jié)構(gòu)
圖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(yīng)原理,通過線圈進(jìn)行能量耦合實現(xiàn)能量的傳遞。如圖1所示,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H電源管理H模塊后輸出的直流電通過2M有源晶振逆變轉(zhuǎn)換成高頻交流電供給初級繞組。通過2個H電感H線圈耦合能量,次級線圈輸出的電流經(jīng)接受轉(zhuǎn)換電路變化成直流電為電池充電。
電源管理模塊
圖2 供電電源電路
發(fā)射電路模塊
圖3 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13003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。
接收電路模塊與充電電路
圖4 接收電路
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O.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。
圖5 充電電路
編者結(jié)語
無線充電器基本功能是通過線圈將H電能H以H無線H方式傳輸給電池。只需把電池和接收設(shè)備放在充電平臺上即可對其進(jìn)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。
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