電源切換
直流輸入采用單刀雙閘繼電器,交流上電常開閉合,常閉打開實現交流優(you) 先,交流斷電繼電器斷電,常閉閉合,實現自動切換。在切換時,時間很短,C1 可提供一定時間的電量,可以實現不斷電切換,不影響充電。見圖2 所示。
發射及接收電路
發射電路由振蕩信號發生器和諧振功率放大器兩(liang) 部分組成, 見圖3 所示。采用NE555($0.0700) 構成振蕩頻率約為(wei) 510KHZ 信號發生器,為(wei) 功放電路提供激勵信號;諧振功率放大器由Lc 並聯諧振回路和開關(guan) 管IRF840($0.6202) 構成。振蕩線圈按要求用直徑為(wei) 0.8mm 的漆包線密繞2O 圈,直徑約為(wei) 6.5cm,實測電感值約為(wei) 142uH ,由, 當諧振在510KHZ 時,與(yu) 其並聯的電容c5、c6 約為(wei) 680P,可用470pF 的固定電容並聯一個(ge) 200PF 的可調電容,可方便調節諧振頻率。
MSP430無線充電器電路原理圖發射電路
大功率管TRF840 最大電流為(wei) 8A、完全開啟時內(nei) 阻為(wei) 0.85 歐,管子發熱量大,所以需要加裝散熱片。當功率放大器的選頻回路的諧振頻率與(yu) 激勵信號頻率相同時,功率放大器發生諧振,此時線圈中的電壓和電流達最大值,從(cong) 而產(chan) 生最大的交變電磁場。當接收線圈與(yu) 發射線圈靠近時,在接收線圈中產(chan) 生感生電壓,當接收線圈回路的諧振頻率與(yu) 發射頻率相同時產(chan) 生諧振,電壓達最大值。構成了如圖4 所示的諧振回路。實際上,發射線圈回路與(yu) 接收線圈回路均處於(yu) 諧振狀態時,具有最好的能量傳(chuan) 輸效果。
MSP430無線充電器電路原理圖諧振回路
充電電路
如圖5 所示,電能經過線圈接收後,高頻交流電壓經快速二極1N4148($0.0054) 進行全波整流,3300F 的電容濾波,再用5.1v 壓二極管穩壓,輸出直流電為(wei) 充電器提供較為(wei) 穩定的工作電壓。
MSP430無線充電器電路原理圖
充電效率是一個(ge) 不得不考慮的問題。本設計係統可以在發射接收電路的能量傳(chuan) 輸部分做適當改進,以獲得更高的效率和更遠的距離;也可以設計充電設備檢測電路, 在沒有能量接收電路時能量發送部分處於(yu) 睡眠狀態,當能量接收電路靠近發送部分時,激活發射電路開始充電。本設計係統達到了設計要求,具有無線充電、攜帶方便、成本低、無需布線等優(you) 勢,有著廣泛的應用前景。