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用低功耗的设计。12设计结构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,系统工作时输入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。经过电源管理模块后输出的直流电通过2M有源晶振逆变转换成高频交流电供给初级绕组。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。
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f2硬件设计
21发射模块如图3,主振电路采用2MHz有源晶振作为振荡器。有源晶振输出的方波,经过二阶低通滤波器滤除高次谐波,得到稳定的正弦波输出,经三极管13003及其外围电路组成的丙类放大电路后输出至线圈与电容组成的并联谐振回路辐射出去.为接收部分提供能量。
测得与电容组成的并联谐振回路的空芯耦合线圈的线径为O.5mm,直径为7cm,电感为47uH,载波频率为2MHz。根据并联谐振公式得匹配电容C约为140pF。因而.发射部分采用2MHz有源晶振产生与谐振频率接近的能源载波频率。22LC谐振电路设计
能量发送单元射频输出端采用发射线圈(电感)和电容并连连构成谐振回路。为了提高能量接收单元获取更大电压,是能够在更远距离工作,能量接收单元采用并联谐振回路。
当功率放大器的选频回路的谐振频率与激励信号频率相同时,功率放大器发生谐振,此时线圈中的电压和电流达最大值,从而产生最大的交变电磁场。当接收端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。所以,发射线圈回路与接收线圈回路均处于谐振状态时,具有最好的能量传输效果。线圈传递能量效率较高,传送间距越大。
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f3接受端充电控制电路设计
电能经过线圈接收后(如图4),高频交流电压经过IN4007整流管进行全波整流,2200uf的电容滤波,再用33V稳压二极管惊醒稳压,输出直流电为电池提供较稳定的工作电压,为电池充电(如图5)。
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f参考文献
1魏忠,蔡勇,雷红卫。嵌入式开发详解电子工业出版社20032张靖,刘少强,检测技术与系统设计。中国电力出版社20013龚沛曾,陆慰民,杨志强。VisualBasic程序设计简明教程。高等教育出版社20064杨加国,董秀成。单片机原理与应用及C51程序设计清华大学出版社20085秦曾煌。电工学高等教育出版社20066戴佳,戴卫恒。51单片机C语言应用程序设计实例精讲电子工业出版社2006
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f附录
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