無線充電器的設(shè)計資料

引言§1.1無線充電技術(shù)的背景隨著智能手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)以及平板電腦等移動電子產(chǎn)品在人們生活中的廣泛應(yīng)用，內(nèi)置鋰電池續(xù)航短問題日益凸顯，在這種情況下，無線充電技術(shù)應(yīng)運而生。有研究指出，全球無線充電技術(shù)將于2017年形成一個70億美元的市場。據(jù)了解，無線充電技術(shù)來源于日本。日本富士通公司2010年9月宣布其研究出了新的無線充電技術(shù)，可實現(xiàn)在距離充電器幾米遠(yuǎn)的地方進(jìn)行無線充電。而所謂的無線充電技術(shù)，即不用通過電源線和電纜等一切外接設(shè)備，就可給電子設(shè)備充電。其原理是利用磁共振在充電器與設(shè)備之間的空氣中傳輸電荷，線圈和電容器則在充電器與設(shè)備之間形成共振，實現(xiàn)電能高效傳輸?shù)募夹g(shù)。綜觀目前的電子市場，鋰電池等電子產(chǎn)品用電池在技術(shù)上遲遲沒有取得新的突破，導(dǎo)致電池根本滿足不了用戶的用電需求。而目前出現(xiàn)的移動電源充電器在給電子產(chǎn)品充電時也需要數(shù)據(jù)線。而且移動電源容量有限，并不能從根本上解決用戶移動用電的需求。無線充電技術(shù)的出現(xiàn)，或可解決移動電子產(chǎn)品的充電難題。據(jù)了解，目前在北美，大批通過近距離無線充電技術(shù)解決智能手機(jī)充電難題的創(chuàng)業(yè)公司開始出現(xiàn)。而隨著無線充電網(wǎng)點的完善，無線充電技術(shù)有望得到更廣泛的應(yīng)用[1]。§1.2無線充電技術(shù)的先驅(qū)根據(jù)報道和網(wǎng)絡(luò)檢索，世界上各個國家已經(jīng)投入到這個領(lǐng)域的研究當(dāng)中[2]。Palm︱美國

Palm公司是美國老牌智能手機(jī)廠商，它最早將無線充電應(yīng)用在手機(jī)上。它推出的充電設(shè)備“觸摸石”，就可以利用電磁感應(yīng)原理無線為手機(jī)充電。海爾︱中國海爾推出的概念性“無尾電視”，不需要電源線、信號線和網(wǎng)線。海爾稱該產(chǎn)品采用了與麻省理工學(xué)院合作的無線電力傳輸技術(shù)。Powermat︱美國目前

Powermat

推出的充電板有桌面式和便攜式等多種，主要由底座和無線接收器組成，售價在100美元左右。勁量︱美國勁量（Energizer）是美國知名的電池和手電筒品牌。該公司預(yù)計將正式推出一款無線充電器，售價在89美元左右。微軟︱美國由微軟亞洲研究院研發(fā)的一款無線充電板裝置名為uPad，已在2008年底造出樣機(jī)。富士通︱日本

富士通的系統(tǒng)與美國Witricity公司研發(fā)的技術(shù)類似，后者同樣利用磁共振傳輸電量，傳輸距離可達(dá)到幾米遠(yuǎn)。這項技術(shù)將促使日本政府在2012年之前在公共場所設(shè)置無線充電網(wǎng)點?？坪昃Е蛎绹?/p>

“iNPOFi”無線充電器在2013年美國CES消費電子展上展出一款命名為“iNPOFi”的無線充電產(chǎn)品可以支持當(dāng)下兩大主流手機(jī)陣營，即蘋果iPhone

4/4S和三星Galaxy

S

III。與手機(jī)自帶無線充電模塊的諾基亞Lumia

920不同的是，用戶只需購買與自己手機(jī)相對應(yīng)，并且內(nèi)置無線充電模塊的保護(hù)殼即可，有著更好的兼容性。其突出特性是無電磁線圈，無輻射，充電效率高。除了展會現(xiàn)場產(chǎn)出的產(chǎn)品之外，“iNPOFi”還將陸續(xù)推出系列產(chǎn)品，

比如“移動無線充”，這款產(chǎn)品本身自帶高容量電芯，可以讓使用者即使是在無人區(qū)，也可以連續(xù)為手機(jī)供電，這是其他任何無線充電產(chǎn)品都不具備的，除此之外我們還將針對更多的品牌和機(jī)型推出系列配套產(chǎn)品，滿足更多終端客戶的需求。§1.3市場前景去年的諾基亞紐約發(fā)布會上，諾基亞向我們展示了回家以后隨手把手機(jī)放上充電墊邊充電邊聽音樂的場景。Lumia920內(nèi)置了無線充電接收器，不久的將來，在美國本土的香啡繽店面和倫敦希思羅機(jī)場都將有無線充電器可用[3]。無線充電已從夢想步入現(xiàn)實，從概念變成了商品，未來幾年將在手機(jī)、PC、電視、電動汽車等領(lǐng)域引領(lǐng)新風(fēng)尚的趨勢。無線充電技術(shù)具有非常廣闊的市場前景。根據(jù)對北美和歐洲市場需求調(diào)查報告顯示，北美與歐洲市場對無線充電產(chǎn)品表現(xiàn)出極大的興趣，81%的消費者希望多樣的電子產(chǎn)品可以同時充電。這種需求刺激了無線充電產(chǎn)品市場的快速發(fā)展。早在幾年前，無線充電產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入市場，較為大家所熟知的便是iPhone無線充電器，在日本售賣已經(jīng)有一年多時間了，其中包括日立麥克賽爾已經(jīng)推出的符合WPC標(biāo)準(zhǔn)的iPhone系列產(chǎn)品。另外日本NTTDoCoMo公司早在CEATEC2010展會上推出了無線充電手機(jī)，并希望在2014年以前該公司推出的所有手機(jī)都具備無線充電功能。除了日本廠商以外，目前HTC、摩托羅拉、LG的上市產(chǎn)品中有的也已具備無線充電功能。有分析師預(yù)測，2013~2014年將是無線充電器市場的真正拐點，盡管目前無線充電器市場主要集中在日本和歐美地區(qū)，但隨著智能設(shè)備的增多以及設(shè)備功能多樣化需求，它的市占率將得到大幅提升。根據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)MarketsandMarkets的一份報告，全球無線充電市場將在未來五年內(nèi)獲得井噴式增長，到2017年將形成超過70億美元的市場，而在2011年這一數(shù)字僅僅只有4.57億美元，年復(fù)合增長率預(yù)計為57.6%。無線充電技術(shù)備受國際知名手機(jī)廠商的重視，未來無線充電器將在手機(jī)行業(yè)率先進(jìn)行大力推廣，并有可能會與手機(jī)一起捆綁進(jìn)行銷售。除了手機(jī)行業(yè)以外，目前在開發(fā)的無線充電應(yīng)用市場還包括家具行業(yè)、電信行業(yè)、汽車行業(yè)、玩具行業(yè)、消費電子領(lǐng)域。根據(jù)市場調(diào)研公司iSuppli的數(shù)據(jù)顯示，無線充電設(shè)備市場在2013年將達(dá)到140億美元的規(guī)模。無線充電帶來的效益不僅僅是單個無線充電器市場的發(fā)展，而是無線充電平臺的打造，即公共移動設(shè)備充電站將有可能成為現(xiàn)實，它可以讓你在飛機(jī)場、麥當(dāng)勞、咖啡廳等公共場所隨時隨地進(jìn)行充電?；蛟S有一天，在沒有數(shù)據(jù)線連接的情況下，無線充電器不但能給設(shè)備充電，還可以實現(xiàn)同步數(shù)據(jù)和資料傳送功能。而目前的無線充電主要還是接觸式充電，未來還可能是隔空充電，但要實現(xiàn)這些功能，首先要解決的便是充電效率低的問題，而這還需要一段時間。中國是世界最大的無線移動通訊市場，對于便捷、易用、互通、兼容的無線充電產(chǎn)品的需求將呈幾何級別增長。無線充電行業(yè)發(fā)展的巨大潛力，也能促進(jìn)中國企業(yè)積極參與和研究這一市場，有效地提升企業(yè)的產(chǎn)品寬度和競爭能力。中國有強(qiáng)勁的國內(nèi)消費市場和份額巨大的海外出口，預(yù)計中國市場的無線充電技術(shù)發(fā)展應(yīng)會很快。如今與此相關(guān)的各項核心技術(shù)，魯恩科技已經(jīng)全面解決，可以提供整套PCBA及軟件，為成品廠商提供與國際巨頭同臺競技的強(qiáng)大技術(shù)支持。第二章方案論證§2.1方案一微距離無線充電器[4]：將直流電轉(zhuǎn)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(xiàn)電能的無線饋送?；痉桨溉鐖D2-1所示。圖2-1無線電能傳輸方案示意圖本無線充電器由電能發(fā)送電路和電能接收與充電控制電路兩部分構(gòu)成。2.1.1電能發(fā)送部分

如圖2-2,無線電能發(fā)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(yōu)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(tài)。圖2-2無線電能發(fā)送單元電路圖當(dāng)有交流供電時，整流濾波后的約26V直流使繼電器J吸合，發(fā)送電路單元便工作于交流供電方式，此時直流電源BT1與電能發(fā)送電路斷開，同時LED1（綠色）發(fā)光顯示這一狀態(tài)。經(jīng)繼電器J選擇的+24V直流電主要為發(fā)射線圈L1供電，此外，經(jīng)IC1（78L12）降壓后為集成電路IC2供電，為保證J的動作不影響發(fā)送電路的穩(wěn)定工作，電容C3的容量不得小于2200uF。電能的無線傳送實際上是通過發(fā)射線圈L1和接收線圈L2的互感作用實現(xiàn)的，這里L(fēng)1與L2構(gòu)成一個無磁芯的變壓器的原、副線圈。為保證足夠的功率和盡可能高的效率，應(yīng)選擇較高的調(diào)制頻率，同時要考慮到器件的高頻特性，經(jīng)實驗選擇1.6MHz較為合適。IC1為CMOS六非門CD4069,這里只用了三個非門，由F1,F2構(gòu)成方波振蕩器，產(chǎn)生約1.6MHz的方波，經(jīng)F3緩沖并整形，得到幅度約11V的方波來激勵VMOS功放管IRF640.足以使其工作在開關(guān)狀態(tài)（丁類），以保證盡可能高的轉(zhuǎn)換效率。為保證它與L1C8回路的諧振頻率一致?？蓪4定為100pF,R1待調(diào)。為此將R1暫定為3K,并串入可調(diào)電阻RP1。在諧振狀態(tài)，盡管激勵是方波，但L1中的電壓是同頻正弦波。由此可見，這一部分實際上是個變頻器，它將50Hz的正弦轉(zhuǎn)變成1.6MHz的正弦。2.1.2電能接收與充電控制部分

正常情況下，接收線圈L2與發(fā)射線圈L1相距不過幾cm,且接近同軸，此時可獲得較高的傳輸效率。電能接收與充電控制電路單元的原理如圖2-3所示。L2感應(yīng)得到的1.6MHz的正弦電壓有效值約有16V（空載）。經(jīng)橋式整流（由4只1N4148高頻開關(guān)二極管構(gòu)成）和C5濾波，得到約20V的直流。作為充電控制部分的唯一電源。由R4,RP2和TL431構(gòu)成精密參考電壓4.15V（鋰離子電池的充電終止電壓）經(jīng)R12接到運放IC的同相輸入端3。當(dāng)IC2的反相輸入端2低于4.15V時（充電過程中），IC3輸出的高電位一方面使Q4飽和從而在LED2兩端得到約2V的穩(wěn)定電壓（LED的正向?qū)ň哂蟹€(wěn)壓特性），Q5與R6、R7便據(jù)此構(gòu)成恒流電路I0=2-0.7R6+R7。另一方面R5使Q3截止，LED3不亮。圖2-3無線電能接收器電路圖當(dāng)電池充滿（略大于4.15V）時，IC3的反相輸入端2略高于4.15V。運放便輸出低電位，此時Q4截止，恒流管Q5因完全得不到偏流而截止，因而停止充電。同時運放輸出的低電位經(jīng)R8使Q3導(dǎo)通，點亮LED3作為充滿狀態(tài)指示。兩種充電模式由R6、R7決定。這個非序列值可以在E24序列電阻的標(biāo)稱值為918的電阻中找到，就用918的也行。

§2.2方案二:石英晶體振蕩器2.2.1方波信號的產(chǎn)生圖2-4方波生成電路圖由于石英晶體振蕩器產(chǎn)生的波形穩(wěn)定性很高，選頻特性非常好，它有一個穩(wěn)定的串聯(lián)諧振頻率fs，且等效品質(zhì)因數(shù)Q值也很高，只有頻率為fs的信號最容易通過，而其他的頻率的信號群會被晶體所衰減。圖中并聯(lián)在兩個反相器輸入輸出間的電阻R1、R2的作用是使反相器工作在現(xiàn)行放大區(qū)，R的阻值，對于TTL門電路通常在0.7~2kΩ之間，對于CMOS門則常在10-100MΩ之間；電路中電容C1用于兩個反相器間的耦合；C2的作用是抑制高次諧波，以保證穩(wěn)定的頻率輸出；電容C2的選擇應(yīng)使RC2并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在fs處產(chǎn)生極點，以減少諧振信號損失；C1的選擇應(yīng)使C1在頻率為fs的容抗可以忽略不計。電路的振蕩頻率僅取決于石英晶體的串聯(lián)諧振頻率fs，而與電路中RC的值無關(guān)。第三個CMOS反相器的功能是改善輸出波形，增強(qiáng)帶負(fù)載能力。R1=R2=2MΩ，晶振X1=2M(因mulitisim中無2M晶振，故選擇3M)，故由應(yīng)滿足的公式：2πRC2fs=1得出C2≈1nF。但是，由于在實際電路中，石英晶體晶體振蕩器產(chǎn)生的方波信號為22kHz,并沒有產(chǎn)生所需的2MHz的方波信號，故舍棄方案?！?.3方案三:門電路組成的多諧振蕩與丁類功率放大器2.3.1門電路組成的多諧振蕩圖2-5多諧振蕩電路圖上圖門電路參考數(shù)字電路（康華光）的教材設(shè)計的組成的多諧振蕩電路圖，該電路由30pf可調(diào)電容C1、5KΩ的R1和R2、兩個10KΩ的可調(diào)電阻R3和R4、三個CMOS非門組成；該電路的震蕩的過程是通過電容C充放電作用來實現(xiàn)的。補(bǔ)償電阻R4、R2可減小電源電壓對振蕩頻率的影響。振蕩周期理論值計算：T=1/fs=RCln4≈1.4(R1+R3)C1（C1=30pf，fs=2MHz）2.3.2丁類功率放大器丁類功率電路特點：效率高，產(chǎn)生的熱量少，丁類功率放大器電路的基本設(shè)計思想是，要求功率管在導(dǎo)通時，飽和管壓降為零；截止時，流過功率管的電流為零。顯然，這時的功率管處于開關(guān)工作狀態(tài)，三極管放大器采用CMOS管IRF640,L1參數(shù)大小由網(wǎng)上所買的元器件所給，約30uH；為達(dá)到2MHz的諧振頻率，由公式f=1/(2π(RC))得出C≈400pf,C由C2和C3并聯(lián)得到；實際用100pf可調(diào)電容。R5起到分壓的作用；S極和D極電阻決定放大倍數(shù)。放大倍數(shù)由Rd/Rs決定。實際取Rd=100Ω，Rs=5.1kΩ。圖2-6丁類功率放大器2.3.3發(fā)射電路圖2-7發(fā)射電路此電路為數(shù)電中描述的用門電路組成的多諧振蕩器。原理是通過電容C1充放電作用。振蕩周期理論值計算：T=1/f=RCln4≈1.4(R1+R3)C1；（C1=30pf）當(dāng)R3=0時，f=7.1MHz；當(dāng)R3=10KΩ時，f=2.38MHz；實際電路電容C1為可調(diào)100pf；振蕩周期實際值：波形不失真的狀況下500k~2.68MHz；滿足波形不失真情況，故該電路為所選方案。第三章方案實施§3.1發(fā)射電路圖3-1發(fā)射電路原理圖3.1.1門電路多諧振蕩電路組成及工作原理[5]：

由門電路組成的多諧振蕩器的特點：

產(chǎn)生高、低電平的開關(guān)器件，如門電路、電壓比較器、BJT等具有反饋網(wǎng)絡(luò)，將輸出電壓恰當(dāng)?shù)姆答伣o開關(guān)器件使之改變輸出狀態(tài)

有延遲環(huán)節(jié)，利用RC電路的充、放電特性可實現(xiàn)延時，以獲得所需要的振蕩頻率（在許多實用電路中，反饋網(wǎng)絡(luò)兼有延時的作用）

一種由CMOS門電路組成的多諧振蕩器如圖3-2所示。

圖3-2由CMOS門電路組成的多諧振蕩器

其原理圖和工作波形圖分別如圖3-3（a)、(b)所示。

（a）多諧振蕩器原理圖（b）多諧振蕩器波形圖

圖3-3多諧振蕩器原理圖和波形圖

圖a中D1

、D2

、D3

、D4均為保護(hù)二極管。

為了討論方便，在電路分析中，假定門電路的電壓傳輸特性曲線為理想化的折線，即：

VON為開門電平，VOFF為關(guān)門電平，

Vth為門坎電平（閾值電平）。

第一暫穩(wěn)態(tài)及電路自動翻轉(zhuǎn)的過程

假定在t=0時接通電源，電容C尚未充電，電路初始狀態(tài)，即第一暫穩(wěn)態(tài)

V01=VOH

，

vI=v02=VOL

此時，電源

VDD經(jīng)G1的Tp管、R和G2的TN管給電容C充電，如圖3-2(a)所示。隨著充電時間的增加，vI的值不斷上升，當(dāng)vI達(dá)到Vth時，電路發(fā)生下述正反饋過程：

這一正反饋過程瞬間完成，使G1導(dǎo)通，G2截止，電路進(jìn)入第二暫穩(wěn)態(tài)

V01=VOLV02=VOH。

（2）第二暫穩(wěn)態(tài)及電路自動翻轉(zhuǎn)的過程

電路進(jìn)入第二穩(wěn)態(tài)瞬間，v02由0V上跳至

VDD，由于電容兩端電壓不能突變，則vI也將上跳

，本應(yīng)升至VDD+Vth

，但由于保護(hù)二極管的鉗位作用，

vI僅上跳至VDD+?V+

。隨后，電容C通過G2的T1、電阻R和G1的TN放電，使vI下降，當(dāng)vI降至

后，電路又產(chǎn)生如下正反饋過程：

從而使G1迅速截止，G2迅速導(dǎo)通，電路又回到第一暫穩(wěn)步態(tài)，V01=VOH，vI=v02=VOL。此后，電路重復(fù)上述過程，周而復(fù)始地從一個穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到另一個暫穩(wěn)態(tài)，在

G2的輸出端得到方波。

由上述分析不難看出，多諧振蕩器的兩個暫穩(wěn)態(tài)的轉(zhuǎn)換過程是通過電容C充、放電作用來實現(xiàn)，電容的充、放電作用又集中體現(xiàn)在圖中vI

的變化上。因此，在分析中要著重注意vI的波形。

2.振蕩周期的計算

狀態(tài)轉(zhuǎn)換：主要取決于電容的充、放電

振蕩過程中

轉(zhuǎn)換時刻：決定于vI的數(shù)值

根據(jù)以上分析所得電路在狀態(tài)轉(zhuǎn)換時vI

的幾個特征值，可以計算出圖3-2(b)中的T1

、T2

值。

（1）T1的計算對應(yīng)于第一暫穩(wěn)態(tài)，將圖3-2(b)中t1

作為時間起點,

根據(jù)RC電路瞬態(tài)響應(yīng)的分析，有

（2）T2的計算

對應(yīng)于圖3-2(b),在第二暫穩(wěn)態(tài)，將t2

作為時間起點，

由此可求出

所以

將Vth=VDD/2代入，上式變?yōu)?/p>

圖3-2是一種最簡型多諧振蕩器,上式僅適于R?RON(P)+RON(N)[

RON(P)、RON(N)分別為CMOS門中NMOS、PMOS管的導(dǎo)通電阻]、C遠(yuǎn)大于電路分布電容的情況。當(dāng)電源電壓波動時，會使振蕩頻率不穩(wěn)定，在Vth=VDD/2

時，影響尤為嚴(yán)重。一般可在圖3-2中增加一個補(bǔ)償電阻RS

，如圖3-4所示。RS可減小電源電壓變化對振蕩頻率的影響。當(dāng)Vth=VDD/2

時，取RS?R（一般取RS=10R

）。

圖3-4

加補(bǔ)償電阻的CMOS多諧振蕩器3.1.2XKT-4081）．簡介[6]：

XKT-408系列集成電路，采用CMOS制程工藝，具有精度高、穩(wěn)定性能好等特點，其專門用于無線感應(yīng)智能充電、供電管理系統(tǒng)中，可靠性能高。XKT-408負(fù)責(zé)處理該系統(tǒng)中的無線電能傳輸功能，采用電磁能量轉(zhuǎn)換原理并配合接收部分做能量轉(zhuǎn)換及電路的實時監(jiān)控；負(fù)責(zé)各種

電池的快速充電智能控制，XKT-408只需配合

極少

的外部元件就可以做成高可靠的無線快速

充電器、無線電源供電器。

．特點：

*

自動頻率鎖定

*

自動檢測負(fù)載

*

自動功率控制

*

高速能量輸出傳送

*

高效電磁能量轉(zhuǎn)換

*

高密度能量輸出

*

智能檢測系統(tǒng)，免調(diào)試

*

工作電壓：DC

3V~15V

*

高度集成化，僅幾個普通外圍元件

*

經(jīng)過嚴(yán)格測試及批量生產(chǎn)，性能穩(wěn)定

3）．腳位圖及說明：

4）．工作極限參數(shù)：

工作溫度：-55℃to+125℃

存儲溫度：-65℃to+150℃

最大工作電壓：15V

輸出驅(qū)動電流：800mA3.1.3T5336T5336系列集成電路，采用的也是CMOS制作工藝，專門用于無線智能充電中，與XTK-408A配合可形成良好的發(fā)射控制電路，自動控制發(fā)射線圈的電磁波發(fā)射電壓和頻率。LC振蕩電路在振蕩過程中由于線圈的內(nèi)阻不能忽略且在能量傳輸過程的能量損耗導(dǎo)致電路中振蕩電流肯定會大幅衰減，這時通過控制T5336的7、8號輸出口電壓，調(diào)整LC振蕩電路兩端的電壓，用以補(bǔ)償電路中阻抗和能量傳輸損耗的電壓，使發(fā)射線圈的發(fā)射的電磁波維持穩(wěn)定正弦交流變化。§3.2接收電路圖3-5接收電路圖3.2.1TD1583能夠使輸出電壓是穩(wěn)定的5V引腳及說明[7]：1，6，8NC無2VIN電源電壓輸入引腳。td1583在3.6V至28V直流電壓。旁路到GND接適當(dāng)大的電容器以消除輸入噪聲的影響。3SW開關(guān)電源輸出引腳。SW是功率輸出的開關(guān)節(jié)點。4GND接地5FB反饋引腳。通過一個外部電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，F(xiàn)B可以調(diào)節(jié)輸出電壓。反饋閾值電壓1.222v。7EN使能引腳。EN是一個數(shù)字輸入，來調(diào)節(jié)裝置的開啟或關(guān)閉。高電平開啟裝置，低電平關(guān)閉。第四章電路的仿真與調(diào)試§4.1發(fā)送部分4.1.1方波信號的產(chǎn)生門電路組成的多諧振蕩利用MULTISIM繪制出如圖4-1所示的仿真實驗電路圖4-1門電路組成的多諧振蕩仿真圖（2）按圖設(shè)置各元件的參數(shù)，打開仿真開關(guān)，從示波器上兩個通道觀察輸出波形以及與輸入信號的關(guān)系。如4-2圖所示。圖4-2仿真波形圖4.1.2發(fā)送模塊整體電路（1）利用MULTISIM繪制出如圖4-3所示的仿真實驗電路圖4-3發(fā)送模塊整體電路發(fā)仿真圖按圖設(shè)置各元件的參數(shù)，打開仿真開關(guān)，從示波器上兩個通道觀察輸出波形以及與輸入信號的關(guān)系。如4-4圖所示。圖4-4仿真波形圖4.1.3實際電路的測試實際發(fā)射電路示波器仿真波形，如4-5圖所示。圖4-5示波器仿真波形(2)實際電路測試數(shù)據(jù)發(fā)射線圈：銅線線徑φ0.6mm,線圈外徑50mm,繞17匝

接收線圈同發(fā)射線圈

發(fā)射線圈接上12V電源:待機(jī)工作電流200mA

負(fù)載為4.2V600mAH聚合物鋰電池測試數(shù)據(jù)如表4-1所示表4-1實際電路測試數(shù)據(jù)線圈距離(mm)接收電壓(V)充電電流(mA)線圈距離(mm)接收電壓(V)充電電流(mA)15800115132257101251203560013511045450145705536015554653101654175240175288521018519951621951710515020510由表格中的數(shù)據(jù)可以看到:此電路可以輸出穩(wěn)電的5V電壓，且最大電流超過500mA，可以在20mm內(nèi)給4.2V600mAH聚合物鋰電池充電。第五章結(jié)論本設(shè)計由于本人的知識有限，制作工藝，測試條件等等各方面的限制下，在制作過程中，元器件的選擇，電路調(diào)試的繁瑣，給本設(shè)計帶來了很大影響。在老師與同學(xué)的幫助，一次次的解決了問題，但是最終本設(shè)計沒能達(dá)到一個完美的功能體現(xiàn)。本設(shè)計也僅是作為可行性的探索，目標(biāo)功能仍然僅僅局限于小容量鋰電池或者鋰聚合物電池，而應(yīng)用到這些電池的，一般都是我們隨身的電子產(chǎn)品，如MP3，手機(jī)等等。如果要將這個設(shè)計推廣到大容量電池，從原則上來說，是不存在問題的。當(dāng)然每一個設(shè)想從創(chuàng)意，到市場上大量生產(chǎn)銷售，這是一個極為漫長的過程，中間需要考慮的問題，有很多很多，但是我們看得到這個設(shè)計所能體現(xiàn)出來的價值。因此，對于無線充電器的研究，我們已經(jīng)繼續(xù)前行。我們看整個充電器的行業(yè)，有線充電器仍然占據(jù)了主導(dǎo)的部分，傳統(tǒng)的有限充電器的工作原理是將市電經(jīng)過變壓器變壓之后，變?yōu)樾》入娏?，然后?jīng)過橋式整流從而成為直流電，為電器充電。在這一點上面，傳統(tǒng)的有線充電器和本設(shè)計所做的無線充電器基礎(chǔ)理論大致上是一致的，但是對比于有線充電，無線充電對于我們的生活細(xì)節(jié)來說，可以提供更為便利的體驗。我們完全可以想象，即便是在公共場所，只要有設(shè)置了無線充電點，人們?nèi)粘Ｉ盥愤^該點，拿出我們的電子設(shè)備，即可進(jìn)行充電，這對我們來說，是多么美好的一個想法，并且這個想法是現(xiàn)實的，可以實現(xiàn)的。結(jié)束語本文設(shè)計的是無線充電器，用電磁轉(zhuǎn)換與磁耦合技術(shù)用于無線充電器中，實現(xiàn)了微距離無線充電：在5V的直流輸入下，通過一個10uF的電容整流之后，保持輸入電壓恒定。在XKT-408A的控制下，通過T5336輸出一個可控的低電壓。直流電壓與T5336的輸出電壓的電壓差控制L1和C3的LC振蕩電路，發(fā)射出穩(wěn)定的高頻電磁波。經(jīng)接收線圈接收后，由td1583控制輸出穩(wěn)定的5V電壓給電池充電。此次設(shè)計中主要是做了以下幾件事：發(fā)射電路的選擇電路的仿真與調(diào)試電路的焊接與測試盡管此次無線充電器的設(shè)計，并且達(dá)到了基本的目標(biāo)，但仍需要我對實驗中的錯誤反思。我會在以后的學(xué)習(xí)中更加努力，在這個方面進(jìn)行更加深入的學(xué)習(xí)，繼