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微距離無線充電器的設計方案

2020-01-02  |  來源:鉅大LARGE  |  點擊量:97次

引言


無線電技術用于通信,已經在全世界流行了近一百年。從當初的無線電廣播和無線電報,發展到現在的衛星和微波通信,以及普及到全球幾乎每一個個人的移動通信、無線網絡、GPS等。無線通信極大地改變了人們的生產和生活方式,沒有無線通信,信息化社會的目標是不可議的。然而,無線通信傳送的都是微弱的信息0,而不是功率較大的/能量0.因此許多使用極為方便的便攜式的移動產品,都要不定期地連接電網進行充電,也因此不得不留下各種插口和連接電纜。這就很難實現具有防水性能的密封工藝,而且這種個性化0的線纜使得不同產品的充電器很難通用。如果徹底去掉這些尾巴0,移動終端設備就可以獲得真正的自由0.也易于實現密封和防水。這個目標必須要求能量也像信息0一樣實現無線傳輸。


能量的傳送和信號的傳輸要求顯然不同,后者要求其內容的完整和真實,不太要求效率,而前者要求的是功率和效率。雖然能量的無線傳送的想法早已有之,但因為一直無法突破效率這個瓶頸,使它一直不能進入實用領域。


目前,這個瓶頸仍然沒有實質性的突破。但是如果對傳輸距離沒有嚴格要求(不跟無線通信比),比如在數cm(本文稱微距0)的范圍內,其傳輸效率就很容易提高到滿意的程度。如果能用比較簡單的設備實現微距條件下的無線傳能,并形成商業化的推廣應用,當今社會隨處可見的移動電子設備將有可能面臨一次新的變革。


2工作原理


將直流電轉換成高頻交流電,然后通過沒有任何有有線連接的原、副線圈之間的互感耦合實現電能的無線饋送?;痉桨溉鐖D1所示。


本無線充電器0由電能發送電路和電能接收與充電控制電路兩部分構成。


2.1電能發送部分


如圖2,無線電能發送單元的供電電源有兩種:


220V交流和24V直流(如汽車電源),由繼電器J選擇。按照交流優先的原則,圖中繼電器J的常閉觸點與直流(電池BT1)連接。正常情況下S3處于接通狀態。


圖2無線電能發送單元電路圖


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