無線傳能充電器設計-畢業(yè)設計學位論文范文模板參考資料

1、.無線傳能充電器摘要：本項目設計了一種簡單實用的無線傳能充電器，通過線圈將電能以無線方式傳輸給燈泡（電池）。本無線傳能充電器由能量發(fā)送單元與能量接收單元兩大部分組成，可以在5cm范圍內(nèi)對燈泡（電池）進行充電。Abstrast:：This project designed a simple and practical wireless energy transfer charger, through the coil to transmit power wirelessly to a lamp (batteries). The wireless transmission to send the

2、charger from the power unit and receiving unit of energy of two major components, can be within 5cm of the bulb (battery) to charge.一 方案設計：（1） 理論分析：為實現(xiàn)無線充電器系統(tǒng)，主要是利用電磁感應原理，是初級線圈與次級線圈構(gòu)成一個可分離的耦合變壓器，電能一非接觸的方式傳送到負載設備。電能磁能是這電場與磁場的周期性變化以電磁波的形式向空間傳播。本設計的關(guān)鍵點之一是利用線圈耦合的方式進行能量傳遞，使接收單元接收到足夠的能量，以保證后續(xù)電源的能量供給。二是如何提

3、高充電電路的能量利用效率，在滿足充電電路正常工作的前提下盡可能采用低功耗的設計。（2 ）設計方案論證 1 主振蕩電路：方案一：使用有源晶振，若載頻為2MHz，載頻較高，與之諧振電容可能非常小，由于分布電容的影響，調(diào)試困難。并且雖然可以產(chǎn)生穩(wěn)定的工作頻率，但頻率不可調(diào)，很難產(chǎn)生諧振。方案二：采用NE555做產(chǎn)生波形電路，調(diào)節(jié)555的變阻器大小可以再一定范圍內(nèi)改變輸出方波的頻率及占空比，當LC振蕩電路改變時調(diào)節(jié)變阻器大小即可以產(chǎn)生相應頻率的波形，與LC電路形成諧振。所以選擇（方案二）。2 功率放大電路：方案一：采用大功率開關(guān)三極管作為功放元件，但管耗較大，需要大面積的散熱片，成本較高。方案二：采用

4、場效應管作為功放元件，功耗低于三極管，驅(qū)動功率小，使用方便。直接使用NE555的輸出就可以直接驅(qū)動。所以選擇（方案二）。二硬件設計 （1）系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)包括能量發(fā)送單元和能量接收單元兩部分。能量發(fā)送單元主要由電源電路，高頻功率放大電路，晶體振蕩電路以及耦合線圈四部分組成，能量接收單元主要由整流濾波電路，能量轉(zhuǎn)換部分組成。D為兩線圈之間的距離。系統(tǒng)總體框圖如下：直流電源能量發(fā)送單元能量接收單元電源管理振蕩D功放轉(zhuǎn)換充電燈泡（電池）（2）單元電路設計 1 電源電路 本項目使用了24V與5V電源分別給場效應管即NE555供電，采用變壓器變電后使用7812與7912穩(wěn)壓源模塊產(chǎn)生24V點然后再經(jīng)780

5、5電源穩(wěn)壓產(chǎn)生5V電。并且一定要注意兩電源共地。2 信號產(chǎn)生電路采用NE555構(gòu)成振蕩頻率約為500KHZ的信號發(fā)生器，為功放電路提供激勵信號。調(diào)節(jié)555的變阻器大小可以再一定范圍內(nèi)改變輸出方波的頻率及占空比，調(diào)節(jié)得到所需要的頻率。3 功放驅(qū)動電路諧振功率放大器由LC并聯(lián)諧振回路和開關(guān)管IRF640構(gòu)成。功放驅(qū)動電路主要用于放大前級振蕩電路產(chǎn)生的振蕩信號，從而將更高的振蕩信號送入下級高頻功率發(fā)大電路。4 LC諧振電路設計 能量發(fā)送單元射頻輸出端采用發(fā)射線圈（電感）和電容并連連構(gòu)成諧振回路。為了提高能量接收單元獲取更大電壓，是能夠在更遠距離工作，能量接收單元采用并聯(lián)諧振回路。當功率放大器的選頻回

6、路的諧振頻率與激勵信號頻率相同時，功率放大器發(fā)生諧振，此時線圈中的電壓和電流達最大值，從而產(chǎn)生最大的交變電磁場。當接收端線圈與發(fā)射線圈靠近時，在接收線圈中產(chǎn)生感生電壓，當接收線圈回路的諧振頻率與發(fā)射頻率相同時產(chǎn)生諧振，電壓達最大值。所以，發(fā)射線圈回路與接收線圈回路均處于諧振狀態(tài)時，具有最好的能量傳輸效果。線圈傳遞能量效率較高，傳送間距越大。5 接受端充電控制電路設計 電能經(jīng)過線圈接收后，高頻交流電壓經(jīng)過IN4007整流管進行全波整流，2200uf的電容濾波，再用3.3V穩(wěn)壓二極管驚醒穩(wěn)壓，輸出直流電為燈泡（電池）提供較穩(wěn)定的工作電壓。三 改進思想（1）在傳輸距離，線圈參數(shù)已定的情況下，發(fā)送端要有更高的頻率，發(fā)送線圈工作在諧振狀態(tài)等使傳輸效率增大。（2）提高距離的方法可以是提高器發(fā)射電路的電壓。（3）本設計采用IN4007整流管進行整流，管子平均壓降為0.8