文档介绍：目录
引言: 2
1 无线充电器在国内外的发展现状 3
国外发展及现状 4
国内发展及现状 4
建立国际统一标准 4
2 系统硬件电路设计 5
系统整体框图 5
供电电源模块 6
发射电路 6
接收转换电路 7
充电电路 8
3 主要元器件选择 9
4 调试要点 9
调工作频率 9
调基准电压 9
调充电控制 9
结束语 10
参考文献 10
无线充电器的设计
摘要:无线充电器运用了一种新型的能量传输技术——无线供电技术。该技术使充电器摆脱了线路的限制,实现电器和电源完全分离。在安全性,灵活性等方面显示出比传统充电器更好的优势。在如今科学技术飞速发展的今天,无线充电器显示出了广阔的发展前景。本文设计了一种利用电磁感应原理实现的无线充电装置,重点论述了实现此装置系统的结构和磁耦合方案,及对无线电能传输系统的关键部件—耦合变压器的结构进行了详细分析。
关键词:无线充电技术;磁耦合;电磁感应;充电器
引言:
现今几乎所有的电子设备,如手机,MP3和笔记本电脑等进行充电的方式主要是一端连接交流电源,另一端连接便携式电子设备充电电池的有线电能传输。这种方式有很多不利的地方,首先频繁的插拔很容易损坏主板接口,另外不小心也可能带来触电的危险。因此,非接触式感应充电器在上个世纪末期诞生,凭借其携带方便、成本低、无需布线等优势迅速受到各界关注。目前无线充电的技术已经开始在手机中运用。由于无线传输的距离越远,设备的耗能就越高。要实现远距离大功率的无线电磁转换,设备的耗能较高。所以, 实现无线充电的高效率能量传输,是无线充电器普及的首要问题。另一方面要解决的问题是建立统一的标准,使不同型号的无线充电器与不同的电子产品之间能匹配,从而实现无线充电。
我们的生活几乎每天都会有这样一幕幕的场景:拉出一根数据线,连接手机和插座为手机、数码相机、MP3 播放器等充电,完美音质的音响、超清晰超大屏幕的液晶屏电视背后依靠一根长长的电源线……面对如此多的“电源线”,有没有想过,有一天这些线全部消失,被一种看不见的传输工具所替代?那样我们就不用再为各种缠绕在一起的电线影响美好的生活。其实这样的生活离我们并不遥远。无线充电技术在 2007 年就已获得了 20 项专利,多种设备可以使用一台充电器[1]。手机、电脑、音乐播放器、电动工具和其他的用电设备的“剪不断理还乱”的有线充电器将会离我们远去。通过使用线圈之间产生的磁场,神奇的传输电能,电磁耦合技术将会成为连接充电基站和设备的桥梁。在当前的大部分充电器,都通过金属电线直接接触的方式,给设备内置电池充电的情况下,无线充电器显示了它自己先天的优越性。无线充电技术的优势在于便捷性和通用性[2]。目前缺点就是效率低。现今对便携式电子产品进行充电用的数据线连接器不仅仅可以进行电能的传输,同时还能把音频和视频文件通过USB 接口同步传送到设备上。无线充电技术还是会给 WiFi 和电池技术带来进步的。另外,通过采用无线充电技术,移动设备公共充电站将会有可能成为现实。
近年来,随着新方法新材料的应用,无线充电已经实现。依靠线圈之间的电磁感应的无线充电方式,工作距离短,被充电终端需要放置在充电座上。需要充电时,发射器和接收芯片会同时自动开始工作,充满电时,同时就会自动关闭。
无线充电设备的效能接收在70%左右,和有线充电设备相当,但是它应具备充满自动关闭的功能,避免不必要的能耗。
1 无线充电器在国内外的发展现状
无线充电已从梦想成为现实,从概念变成商用产品。早期就有人发现将绕线式变压器的“E”型铁心绕线后接上市电就可以感应传电,但距离略为增加后感应效果就会减弱甚至消失[3]。这是因为在市电50Hz下,电磁波的传递会随着距离增加而出现能量的快速衰退。随着电子设备产业蓬勃发展,各厂家竞争激烈,纷纷在软硬件上下功夫。然而不同于产品硬件软件升级,无线充电技术在产品的功能层面求异,让人耳目一新,很具有卖点,对消费者也很有吸引力。但是为了充分发挥无线充电的便利性,在较远距离实现充电则更具有卖点。。因为无线电能传输的距离越远,功率的耗损也就会越大,能量传输效率就会越低,且会导致设备的耗能较高。对于“大功率的无线充电设备的电磁辐射会对生物造成很多不利的因素。”的说法,相关专家已给出解释:大功率无线充电的距离限制在5米以内,不会太远,且功率不会达到对人体辐射造成危害的范围。
国外发展及现状
最初的无线充电器由多个密集的小型线圈阵列组成,通电后产生的电磁场,将能量传送给装有接收线圈的电子设备,进行充电,但这种充电器传输效率较