無線傳能充電器

1、YangtzeUniversityWW湖北湖北電子設(shè)計競賽工作研討會電子設(shè)計競賽工作研討會無線傳能充電器的無線傳能充電器的設(shè)計思路與實現(xiàn)情況介紹設(shè)計思路與實現(xiàn)情況介紹湖北賽區(qū)專家組湖北賽區(qū)專家組YangtzeUniversityW主要內(nèi)容提要主要內(nèi)容提要09年的主要工作年的主要工作2 43 13 3設(shè)計的背景與考慮設(shè)計的背景與考慮主要的知識技術(shù)點主要的知識技術(shù)點主要的電路單元主要的電路單元實現(xiàn)的情況與創(chuàng)新預(yù)期實現(xiàn)的情況與創(chuàng)新預(yù)期YangtzeUniversityW1 1一個夢想：一個夢想：gliesegliese星球上的衣食住行星球上的衣食住行2 2一種趨勢：便利、專利、標(biāo)準(zhǔn)一種趨勢：便利、專

2、利、標(biāo)準(zhǔn)3 3一件產(chǎn)品：無線充電電動牙刷一件產(chǎn)品：無線充電電動牙刷4 4一份考慮：制作性強(qiáng)、可測量多一份考慮：制作性強(qiáng)、可測量多5 5一種綜合：電源、震蕩、檢測、控制一種綜合：電源、震蕩、檢測、控制6 6一點空間：電源管理、極性識別創(chuàng)新一點空間：電源管理、極性識別創(chuàng)新設(shè)計的背景與考慮設(shè)計的背景與考慮YangtzeUniversityW 全球無線電源聯(lián)盟(The Wireless Power Consortium)日前在香港科學(xué)園(Hong Kong Science Park)召開了首次會議，宣布啟動旨在提高電子產(chǎn)品充電便利性的最新全球計劃。該聯(lián)盟由8家企業(yè)組成，包括德州儀器(TI)、Conve

3、nientPower、Fulton Innovation、羅技(Logitech)、美國國家半導(dǎo)體(NS)、荷蘭皇家飛利浦電子、三洋電機(jī)，以及深圳桑菲消費通信有限公司。無線電源聯(lián)盟首次會議召開 啟動首項國際標(biāo)準(zhǔn) YangtzeUniversityW美國英特爾在英特爾開發(fā)者論壇（IDF）上公布了無線電力傳輸“無線電源”的研發(fā)成果。該公司首席技術(shù)官Justin Rattner在主題演講中，利用試制品進(jìn)行了現(xiàn)場演示。 這是英特爾研發(fā)部門與美國華盛頓大學(xué)的合作研究成果。Rattner在主題演講中，談到了機(jī)器人技術(shù)等未來技術(shù)，無線電源技術(shù)則是作為其中的一項介紹的。實用日期等尚未確定，設(shè)想今后應(yīng)用于“筆記

4、本電腦的數(shù)據(jù)乃至電力的無線傳送”等（英特爾）。 此次介紹的系統(tǒng)把直徑幾十厘米的大型線圈與小型線圈相對放置。在主題演講的講臺上，現(xiàn)場傳輸電力，使燈泡發(fā)光。以75的效率傳輸了60W的電力。 英特爾在07年的IDF Fall上，也現(xiàn)場演示了與美國華盛頓大學(xué)的共同研究成果向小型傳感器無線供電的系統(tǒng)。YangtzeUniversityW交流電源直流電源能量發(fā)送單元能量接收單元電源管理振蕩D功放轉(zhuǎn)換充電電池控制電路充電端子設(shè)計的背景與考慮設(shè)計的背景與考慮說明：無線傳能充電器中能量發(fā)送單元通過耦合線圈傳遞能量，能量接收單元通過線圈接收能量用于充電和控制電路供電。耦合線圈為圓形空芯線圈，用線徑不大于2mm漆包

5、線或有絕緣外皮的導(dǎo)線密繞20圈制成，耦合線圈直徑6.60.5cm，其工作頻率自選；耦合線圈間的介質(zhì)為空氣；兩個耦合線圈最接近部分的間距定義為D。能量發(fā)送單元與能量接收單元之間無導(dǎo)體接觸。YangtzeUniversityW設(shè)計的背景與考慮設(shè)計的背景與考慮基本要求基本要求1、能量發(fā)送單元通過20V/50Hz交流和24V直流兩種電源供電，可人工切換。選擇交流時須將直流輸入斷開，反之亦然。2、能量接收單元能實現(xiàn)快速、慢速充電，由人工切換進(jìn)行控制。3、設(shè)置間距D為2cm，充電電池端電壓由0V 充至3V，要求快速充電所需時間小于30秒，慢速充電所需時間為12020秒。4、用模擬uA表頭自制電流表，定性監(jiān)

6、測充電電流。2、發(fā)揮部分、發(fā)揮部分1、能量發(fā)送單元具備交流電優(yōu)先、交直流自動切換功能。即交流電存在時，選擇交流供電，并自動將直流供電斷開，交流電停電時，自動切換直流供電。2、能量接收單元在充電電池端電壓達(dá)到3V時，給出充滿指示，并停止充電。3、在充電電池端電壓由0V 充至3V，保持其快速充電所用時間小于30秒的條件下，盡量增加能量發(fā)送單元和接收單元耦合線圈的間距D。YangtzeUniversityW主要的知識技術(shù)點主要的知識技術(shù)點交直自動互換：電源管理交直自動互換：電源管理 震蕩電路與頻率的選擇震蕩電路與頻率的選擇 充電電路選擇、時間計算充電電路選擇、時間計算 充電模式選擇充電模式選擇無線：

7、互感，效率無線：互感，效率 充電狀態(tài)檢測模式管理充電狀態(tài)檢測模式管理難點是頻率選擇與震蕩放大難點是頻率選擇與震蕩放大YangtzeUniversityW主要的知識技術(shù)點主要的知識技術(shù)點LIunISdtdIdIddtdIL112121,對于螺旋線圈，其中的磁通量為：212121dIddIdM產(chǎn)生的感生電動勢為：即互感系數(shù)為：考慮到介質(zhì)是空氣，磁化曲線近似為直線，L和M的值只與線圈的物理性質(zhì)和幾何性質(zhì)相關(guān)，而與信號特性無關(guān)。！材料與尺寸固定后，電流變化快慢決定了感生電動勢的大小。也不是越高越好，一是電路器件的制約，二是線圈電氣特性的變化YangtzeUniversityW主要的電路主要的電路交流電

8、源直流電源能量發(fā)送單元能量接收單元電源管理振蕩D功放轉(zhuǎn)換充電電池控制電路充電端子YangtzeUniversityW主要電路典型案例主要電路典型案例長江職院的方案YangtzeUniversityW主要的電路主要的電路交流電源直流電源能量發(fā)送單元能量接收單元電源管理振蕩D功放轉(zhuǎn)換充電電池控制電路充電端子YangtzeUniversityW主要電路典型案例主要電路典型案例長江職院的方案YangtzeUniversityW主要電路典型案例主要電路典型案例YangtzeUniversityWYangtzeUniversityW主要的電路主要的電路交流電源直流電源能量發(fā)送單元能量接收單元電源管理振蕩D

9、功放轉(zhuǎn)換充電電池控制電路充電端子YangtzeUniversityW主要電路典型案例主要電路典型案例長江職院的方案YangtzeUniversityW主要的電路主要的電路交流電源直流電源能量發(fā)送單元能量接收單元電源管理振蕩D功放轉(zhuǎn)換充電電池控制電路充電端子YangtzeUniversityW主要電路典型案例主要電路典型案例長江職院的方案YangtzeUniversityW武漢職院的方案YangtzeUniversityW實現(xiàn)的情況與創(chuàng)新預(yù)期實現(xiàn)的情況與創(chuàng)新預(yù)期1 1、電源管理部分基本一致；、電源管理部分基本一致；2 2、震蕩的方式多樣；、震蕩的方式多樣；3 3、功率放大與選頻有差別、功率放大與選頻有差別4 4、接收部分電路基本