無(wú)線充電器的設(shè)計(jì)

1、山西電子技術(shù)2009年第3期應(yīng)用實(shí)踐文章編號(hào):167424578(2009)0320030201無(wú)線充電器的設(shè)計(jì)黃潔琳,章 磊(黃石理工學(xué)院電氣與電子信息工程學(xué)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(shí)現(xiàn)無(wú)線傳能的無(wú)線充電器,簡(jiǎn)單實(shí)用,成本低廉。并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了方案的可行性。關(guān)鍵詞:無(wú)線充電器;射頻電路;接收電路中圖分類號(hào):TN99 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A量耦合實(shí)現(xiàn)能量的傳遞。如圖1所示2,系統(tǒng)工作時(shí)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(guò)電源管理模塊后輸出的直流電通過(guò)2M有源晶振逆變轉(zhuǎn)換成高頻

2、交流電供給初級(jí)繞組。通過(guò)2個(gè)電感線圈耦合能量,次級(jí)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(jī)、MP3和筆記本電腦等便攜式電子設(shè)備進(jìn)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(lái)觸電的危險(xiǎn)1。因此,非接觸式感應(yīng)充電器在上個(gè)世紀(jì)末期誕生,憑借其攜帶方便、成本低、無(wú)需布線等優(yōu)勢(shì)迅速受到各界關(guān)注。因此,實(shí)現(xiàn)無(wú)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(jì)了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的無(wú)線傳能充電器,通過(guò)線圈將電能以無(wú)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(tái)上即可對(duì)其進(jìn)行充電。實(shí)驗(yàn)證明,雖然該系統(tǒng)還不能充電于無(wú)形之中,但已能做到將多個(gè)校電器放置于同一充電平臺(tái)上同時(shí)充電,免去接線的煩惱。圖1 無(wú)線充電器系統(tǒng)框圖2 硬件電路設(shè)計(jì)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(shí)若交流電存在,選擇交流供電,同時(shí)斷開直流供電,在交流電停電時(shí),則自動(dòng)切換直流供電。1 無(wú)線充電器原理與結(jié)構(gòu)無(wú)線充電系統(tǒng)主要采用電磁感應(yīng)原理,通過(guò)線圈進(jìn)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(guò)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(cè)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(yè))收稿日期:2009-02-14 修回日期:2009-03-10作者簡(jiǎn)介:黃潔琳(19872),女,黃石理工學(xué)院電子信息工程專業(yè)學(xué)生。第3期 李宇翀,等:窄帶語(yǔ)音通信系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)57的話音速率,傳輸時(shí)輸出的語(yǔ)音清晰,辨識(shí)率好。本文設(shè)計(jì)是基于語(yǔ)音壓縮傳遞基礎(chǔ)

5、上的,對(duì)于研究和應(yīng)用窄帶語(yǔ)音通信系統(tǒng)具有一定的借鑒價(jià)值。參考文獻(xiàn)UsersManualVersion4.1M.2004-04.2 周立功,張華.深入淺出ARM7M.北京:航空航天大學(xué)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(jì)的語(yǔ)音通信系統(tǒng)采用的碼率較低,為2.4kbps理及其在語(yǔ)音處理中的應(yīng)用J.電子技術(shù)應(yīng)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(yè))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(fù)載電阻調(diào)節(jié)充電快慢。同時(shí)在充電電池前并聯(lián)兩個(gè)串聯(lián)的貼片發(fā)光二極管(一個(gè)發(fā)光二極管的導(dǎo)通電壓是1.5V,串聯(lián)后,導(dǎo)通電壓為3V),實(shí)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(jí)線圈發(fā)射的能量由次級(jí)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(yǔ)無(wú)線充電是人們多年的夢(mèng)想,而無(wú)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(jiǎn)單實(shí)用,成本低廉的無(wú)線充電系統(tǒng),并對(duì)其結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行了詳細(xì)的分析。該系統(tǒng)安全、方便、適用范圍廣,具有較好的應(yīng)用前景。參考文獻(xiàn)1 肖志堅(jiān),韓震宇,李紹卓.關(guān)于便攜式電子設(shè)備新型無(wú)線充電系統(tǒng)的研究J.自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用,2007(12):1142116.2 張愛玲.基于無(wú)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(xué)出版社,2005.3 楊肅行.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)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