详细介绍
无线电技能用于通讯,已经在整个国际流行了近一百年。从最初的无线电广播和无线电报,开展到现在的卫星和微波通讯,以及遍及到全球简直每一个个人的移动通讯、无线网络、GPS等。无线通讯极大地改动了人们的出产和生活方法,没有无线通讯,信息化社会的方针是不行议的。
可是,无线通讯传送的都是弱小的信息,而不是功率较大的/能量。因而许多运用极为便利的便携式的移动产品,都要不定期地衔接电网进行充电,也因而不得不留下各种插口和衔接电缆。这就很难完成具有防水功能的密封工艺,而且这种个性化的线缆使得不相同的产品的充电器很难通用。假如完全去掉这些尾巴,移动终端设备就可以得到实在的自在。也易于完成密封和防水。这个方针有必要要求能量也像信息相同完成无线传输。
能量的传送和信号的传输要求明显不同,后者要求其内容的完好和实在,不太要求功率,而前者要求的是功率和功率。虽然能量的无线传送的主意早已有之,但由于一向无法打破功率这个瓶颈,使它一向不能进入有用范畴。
现在,这个瓶颈依然没有实质性的打破。可是假如对传输间隔没有严格要求(不跟无线通讯比),比方在数cm(本文称微距)的范围内,其传输功率就很简略提高到满足的程度。假如能用最简略的设备完成微距条件下的无线传能,并构成商业化的推行应用,当今社会随处可见的移动电子设备将有或许面对一次新的革新。
将直流电转化成高频沟通电,然后经过没有一点有有线衔接的原、副线圈之间的互感耦合完成电能的无线所示。
如图2,无线电能发送单元的供电电源有两种:220V沟通和24V直流(如轿车电源),由继电器J挑选。依照沟通优先的准则,图中继电器J的常闭触点与直流(电池BT1)衔接。一般的情况下S3处于接通状况。
当有沟通供电时,整流滤波后的约26V直流使继电器J吸合,发送电路单元便作业于沟通供电方法,此刻直流电源BT1与电能发送电路断开,一起LED1(绿色)发光显现这一状况。
经继电器J挑选的+24V直流电主要为发射线)降压后为集成电路IC2供电,为确保J的动作不影响发送电路的安稳作业,电容C3的容量不小于2200uF。
IC1为CMOS六非门CD4069,这儿只用了三个非门,由F1,F2构成方波振荡器,发生约1.6MHz的方波,经F3缓冲并整形,得到起伏约11V的方波来鼓励VMOS功放管IRF640.足以使其作业在开关状况(丁类),以确保尽或许高的转化功率。为确保它与L1C8回路的谐振频率共同。可将C4定为100pF,R1待调。为此将R1暂定为3K,并串入可调电阻RP1。在谐振状况,虽然鼓励是方波,但L1中的电压是同频正弦波。
由此可见,这一部分其实便是个变频器,它将50Hz的正弦转变成1.6MHz的正弦。
正常情况下,接纳线与发射线相距不过几cm,且挨近同轴,此刻可获得较高的传输功率。
L2感应得到的1.6MHz的正弦电压有效值约有16V(空载)。经桥式整流(由4只1N4148高频开关二极管构成)和C5滤波,得到约20V的直流。作为充电操控部分的仅有电源。
由R4,RP2和TL431构成精细参阅电压4.15V(锂离子电池的充电中止电压)经R12接到运放IC的同相输入端3。当IC2的反相输入端2低于4.15V时(充电过程中),IC3输出的高电位一方面使Q4饱满从而在LED2两头得到约2V的安稳电压(LED的正导游通具有稳压特性),Q5与R6、R7便据此构成恒流电路I0=2-0.7R6+R7。另一方面R5使Q3截止,LED3不亮。
在接纳单元空载(不接被充电池)情况下,坚持L1与L2同轴,改动L1-L2距离,丈量接纳单元C5两头电压DCV。
断开SW,电流表读数为10mA,此为慢充电作业方法;接通SW,电流表读数为30mA,此为快充电作业方法。
当充电使电压表读数到达4.15V时,LED3熄且LED2亮,一起电流表读数为零,标明电池BT2已被充溢并主动中止充电,而且显现这一状况。
测验时,被充电池可用一只20000uF电容替代,以缩短充电时刻便于测验。
仍坚持L1与L2同轴相距2cm,充电器别离作业于快充、慢充和停充,丈量。
断开S1,继电器复位,由直流电源BT1供电;接通S1,继电器吸合,由沟通电源供电,此刻BT1被断开。
作为可行性探究试验的样机,本规划仅针对100mAh左右的小容量锂离子电池和锂聚合物电池,适用于MP3、MP4和蓝牙耳机等袖珍式数码产品。将它推行到大容量电池,并不存在准则性的妨碍。当然,从试验室的样机到商场中的产品,或许还有比较绵长和困难的作业,如电磁辐射的走漏问题,本钱操控与产品工艺,以及商场切入与消费发动等。
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