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微距离无线充电器的设计

作者:时间:2013-08-26来源:网络

1 引言

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/174789.htm

无线电技术用于通信,已经在全世界流行了近一百年。从当初的无线电广播和无线电报,发展到现在的卫星和微波通信,以及普及到全球几乎每一个个人的移动通信、无线网络、GPS等。无线通信极大地改变了人们的生产和生活方式,没有无线通信,信息化社会的目标是不可议的。然而,无线通信传送的都是微弱的信息,而不是功率较大的/能量。因此许多使用极为方便的便携式的移动产品,都要不定期地连接电网进行充电,也因此不得不留下各种插口和连接电缆。这就很难实现具有防水性能的密封工艺,而且这种个性化的线缆使得不同产品的充电器很难通用。如果彻底去掉这些尾巴,移动终端设备就可以获得真正的自由。也易于实现密封和防水。这个目标必须要求能量也像信息一样实现无线传输。

能量的传送和信号的传输要求显然不同,后者要求其内容的完整和真实,不太要求效率,而前者要求的是功率和效率。虽然能量的无线传送的想法早已有之,但因为一直无法突破效率这个瓶颈,使它一直不能进入实用领域。

目前,这个瓶颈仍然没有实质性的突破。但是如果对传输距离没有严格要求(不跟无线通信比),比如在数cm(本文称微距)的范围内,其传输效率就很容易提高到满意的程度。如果能用比较简单的设备实现微距条件下的无线传能,并形成商业化的推广应用,当今社会随处可见的移动电子设备将有可能面临一次新的变革。

2 工作原理

将直流电转换成高频交流电,然后通过没有任何有有线连接的原、副线圈之间的互感耦合实现电能的无线馈送。基本方案如图1所示。

微距离无线充电器的设计  power.21ic.com

由电能发送电路和电能接收与充电控制电路两部分构成。

2.1 电能发送部分

如图2,无线电能发送单元的供电电源有两种:220V交流和24V直流(如汽车电源),由继电器J选择。按照交流优先的原则,图中继电器J的常闭触点与直流(电池BT1)连接。正常情况下S3处于接通状态。

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关键词: 无线充电器

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