转载：属于你自己的无线充电系统

在前面的推送专题中，相信大家很多人都有印象，著名的PCB哥推送出一篇有关无线供电的专题文章，里面详细介绍了很多有关无线供电相关技术的内容，我们也收到了很多良好的回馈，希望看到更多的内容，那么，今天的专题，我们继续探究无线供电技术，但同前面的专题相比，本期专题，我们将更加强调电路实现方面的内容，闲话不多说了，我们直奔主题！~

工作原理

　　将直流电转换成高频交流电，然后通过没有任何有有线连接的原、副线圈之间的互感耦合实现电能的无线馈送。基本方案如图

1、电能发送部分

　　如图,无线电能发送单元的供电电源有两种：220V交流和24V直流（如汽车电源），由继电器J选择。按照交流优先的原则，图中继电器J的常闭触点与直流（电池BT1）连接。正常情况下S3处于接通状态。

　　无线充电模块
　　当有交流供电时，整流滤波后的约26V直流使继电器J吸合，发送电路单元便工作于交流供电方式，此时直流电源BT1与电能发送电路断开，同时LED1（绿色）发光显示这一状态。
　　经继电器J选择的+24V直流电主要为发射线圈L1供电，此外，经IC1（78L12）降压后为集成电路IC2供电，为保证J的动作不影响发送电路的稳定工作，电容C2的容量不得小于2200uF。

    电能的无线传送实际上是通过发射线圈L1和接收线圈L2的互感作用实现的，这里L1与L2构成一个无磁芯的变压器的原、副线圈。为保证足够的功率和尽可能高的效率，应选择较高的调制频率，同时要考虑到器件的高频特性，经实验选择1.6MHz较为合适。
　　IC2为CMOS六非门CD4069,这里只用了三个非门，由F1,F2构成方波振荡器，产生约1.6MHz的方波，经F3缓冲并整形，得到幅度约11V的方波来激励CMOS功放管IRF640.足以使其工作在开关状态（丁类），以保证尽可能高的转换效率。为保证它与L1C8回路的谐振频率一致。可将C4定为100pF,R1待调。为此将R1暂定为3K,并串入可调电阻RP1。在谐振状态，尽管激励是方波，但L1中的电压是同频正弦波。
　　由此可见，这一部分实际上是个变频器，它将50Hz的正弦转变成1.6MHz的正弦。

　　2、电能接收与充电控制部分
　　正常情况下，接收线圈L2与发射线圈L1相距不过几cm,且接近同轴，此时可获得较高的传输效率。
　　电能接收与充电控制电路单元的原理如图所示。
　　L2感应得到的1.6MHz的正弦电压有效值约有16V（空载）。经桥式整流（由4只1N4148高频开关二极管构成）和C9滤波，得到约20V的直流。作为充电控制部分的唯一电源。
　　由R4,RP2和TL431构成精密参考电压4.15V（锂离子电池的充电终止电压）经R12接到运放IC的同相输入端3。当IC3的反相输入端2低于4.15V时（充电过程中），IC3输出的高电位一方面使Q4饱和从而在LED2两端得到约2V的稳定电压（LED的正向导通具有稳压特性），Q5与R6、R7便据此构成恒流电路I0=2-0.7R6+R7。另一方面R5使Q3截止，LED3不亮。

   

    当电池充满（略大于4.15V）时，IC3的反相输入端2略高于4.15V。运放便输出低电位，此时Q4截止，恒流管Q5因完全得不到偏流而截止，因而停止充电。同时运放输出的低电位经R8使Q3导通，点亮LED3作为充满状态指示。
　　两种充电模式由R6、R7决定。这个非序列值可以在E24序列电阻的标称值为918的电阻中找到，就用918的也行。
　　如果作为产品设计，这部分电路应当尽可能微型化（电流表电压表只是在实验品中调试时用，产品中不需要），最好成为电池的附属电路。

　　主要元器件选择

　　电源变压器T1：5VA18V,这里利用现有的双18V的，经整流滤波后得到约24V的直流
　　继电器J：DC24V,经测量其可靠吸合电流为13mA
　　保险管FUSE：快速反应的1A
　　可调电阻RP1和RP2：用精密可调的
　　谐振电容C8：瓷介电容耐压不小于63V
　　整流桥D5-D8：用高频开关管1N4148
　　精密电压源：TL431
　　运放IC3：OPA335,TI公司的轨对轨精密单运放
　　晶体管Q3、Q4和Q5：要求漏电流小于0.1uA,放大倍数大于200,图中已标型号
　　发光管LED2：普亮（红），正向VA特性尽可能陡直（动态电阻小，稳压特性好）
　　发送线圈L1：用U1mm的漆包线在U66mm的圆柱体（易拉罐正好）上密绕20匝，用502胶适当粘接，脱胎成桶形线圈
　　接收线圈L2：用U0.4mm的漆包线在同样的圆柱体上密绕20匝，脱胎后整理成密圈形然后粘接固定。这是为了使接收单元尽可能薄型化。

　　 *调试要点*
　　在发送单元的FUSE1回路上串入电流表，以保持监测。按以下顺序调试。

　　（1）调工作频率
　　调PR1使F1-F2产生的方波频率与C8L1的谐振频率一致。此时电流表的读数最小，接收线圈L2所得的感应电压最大，暂不接被充电池BT2.。

　　（2）调基准电压
　　保持L1与L2相距2cm并同轴，此时C9两端的直流电压应当有18-20V。
　　调RP2使其两端电压为4.15V,这就是锂离子电池的充电终止电压。改变L1与L2的间距，在0-6cm之间基准电压应当恒定为4.15V。
　　任何一项调试必须在保证其他条件不变的情况下进行。

　　（3）调充电控制
　　增大L1与L2的间距（约55mm），使C9两端的直流电压降为8V。或者关掉发送单元，在C9两端接上8V的实验电源。
　　在运放输出高电位的情况下，将R10换成5M的电位器，由大往小调，在能保证Q4完全饱和的情况下，对其电阻的最大值取3/4,成为调定的R10。这是为了即保证控制可靠，又要尽可能省电。

　　（4）调充满显示
　　在运放输出高电位时，保证Q3截止（LED3不亮）的前提下，R5取最大。
　　在运放输出低电位时，在LED3中串入电流表，调R8使电流表读数为0.5mA,此时LED3有足够的亮度（方法同4-3,目的同4-3）。
　　这样，接收单元的充电控制电路总耗电不到2mA。其中R4支路有1mA左右，Q3和Q4有0.5mA（Q3和Q4不会同时导通），IC2耗电更小（小于0.01mA）。
      *性能测试*
　    应保证L1与L2附近没有其他金属或磁介质。
　　1 耦合性能
　　在接收单元空载（不接被充电池）情况下，保持L1与L2同轴，改变L1-L2间距，测量接收单元C9两端电压DCV.
       在5cm内，充电控制电  路能保证准确可靠的工作，6cm仍可充电　　
2 充电控制
　　保持L1与L2同轴并固定于相距2cm,接上待充电池，并接上电压表。
　　断开SW,电流表读数为10mA,此为慢充电工作方式；接通SW,电流表读数为30mA,此为快充电工作方式。
　　当充电使电压表读数达到4.15V时，LED3熄且LED2亮，同时电流表读数为零，表明电池BT2已被充满并自动停止充电，并且显示这一  状态。
　　测试时，被充电池可用一只20000uF电容代替，以缩短充电时间便于测试。
3 电源切换
　　断开S1,继电器复位，由直流电源BT1供电；接通S1,继电器吸合，由交流电源供电，此时BT1被断开。
　　两种供电方式对以上测试结果完全相同。
　　S3用于两种供电方式的人工切换或强行用直流，一般处于接通状态。

　　专题总结
　　作为可行性探索实验的样机，本设计仅针对100mAh左右的小容量锂离子电池和锂聚合物电池，适用于MP3、MP4和蓝牙耳机等袖珍式数码产品

无线电系统

分析挺透侧的。

嗯嗯，小编，你试做一个吧！

自己做一个太累 喜欢买现成的。

懒人~~~