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无线充电原理解析及经典设计方案集锦

时间:08-12 来源:本站整理 点击:

,效率达到最高),IRFP460功率放大,使发射线圈产生磁场,当接收线圈靠近时,产生感应电流,经过全波整流和稳压,得到负载 (手机)所需要的充电电压和电流。发射线圈的电流会随着感应负载的增加而增大,通过运放把0.33欧的负载电压23倍放大,再经过1N4148整流滤波得到电压U1与基准源Uo比较。充电时,U1大于Uo七彩灯闪亮,表示正在充电;空负载或充满电时,U1小于Uo,绿灯亮,若10秒钟后没有感应负载,自动断电;按一下复位键则充电器重新启动。 本设计方案主要从NE555D脉冲发生器模块、功率放大及无线发射模块、感应线圈模块、充电检测模块、充电检测模块进行分析。部分电路分析及工作流程图如下:

  如图1,根据T=(R1+Rp)C1,f=1/T,调节Rp使NE555D输出一个36.7KHZ的脉冲频率。


  设计、制作智能无线充电器,它具有如下优点:

  (1)成本低廉

  电路由脉冲产生部分、功率放大部分,滤波部分、比较部分及发射和接收部分组成,每部分只是几个小元件组成,制作简单。

  (2)一对多充电

  一台充电器可以对多个负载充,一个家庭购买一台充电器就可以满足全家人使用,随着负载的增加,工作效率也会增高,因此可以节约用电同时亦可减少不必要的开销。

  (3)方便性

  与一般充电器相比,减少了插拔的麻烦,同时亦避免了接口不适用,接触不良等现象,老年人也能很方便地使用。

  (4)智能化

  只要把感应负载往充电器上面放,就可以自动感应充电,通过信息反馈,当感应负载满电后,自动断电,实现充电过程智能化。
        文章详情:电磁感应式智能无线充电器设计方案
        

基于MSP43O单片机的无线充电器设计

  无线充电系统主要采用电磁感应原理,通过线圈进行能量耦合实现能量的传递。如图1所示,系统工作时输人端将交流市 电经全桥整流电路变换成直流电,或用24V直流电端直接为系统供电。当接收线圈与发射线圈靠近时,在接收线圈中产生感生电压,当接收线圈回路的谐振频率与发射频率相同时产生谐振,电压达最大值,具有最好的能量传输效果。通过 2个电感线圈耦合能量,次级线圈输出的电流经接受转换电路变化成直流电为电池充电。

  本设计方案就是一个由能量发送单元和能量接收单元两大部分组成,利用电磁感应原理实现电能无线传递的充电器。如下图是整机电路原理图。

  文章详情:基于MSP430单片机的无线充电器设计
      

便携医疗设备的无线充电设计  

  本文主要介绍便携医疗设备的无线充电设计与实现。

  想象一下,你是一家大城市急救室的医疗技师。你在各个病房之间穿梭,使用便携式诊断设备协助医护人员做诊断。工作压力大,病人源源不断,你根本没时间去找插座,把你的设备插上去。你大概愿意把设备放到一个地方,让它自动充电。这样你就能到下一个病人或伤者那里,他们需要动作迅速和高效的医护人员。对你和病人来说幸运的是,无线充电已经是一种现成的技术。

  行业标准规范正在引领无线充电的发展。无线充电联盟(WPC)的标准也被称为Qi(发音"奇")。这个规范又分为系统的三个核心部分:功率发射器、功率接收器以及这两个器件之间的通信协议。这个标准的主要特点是(见图1):

  图1:无线充电系统方块图(来源:无线充电联盟网站)

  (1)一种从底座到便携式设备的非接触式功率传输方法,这种方法的物理基础是线圈之间的近场电磁感应。

  (2)使用一个次级(或接收)线圈传输大约5W功率。

  (3)工作频率范围为110Hz至 205kHz。

  (4)在底座表面摆放便携式设备的方式有两种:一种方式是在底座表面的指定位置摆放便携式设备,底座通过该表面的一个或几个固定的位置提供能量;自由定位允许便携式设备随意摆放在充电站表面,从该表面的任何地方提供能量。

  (5)可以达到非常低的待机功耗,这取决于具体的实现方法。

  (6)能够灵活地把系统集成到便携式设备。

  文章详情:便携医疗设备的无线充电设计

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