笔记本实用无线充电器设计资料.doc

PAGE  PAGE 9 实用无线充电器设计[附电路图] 基本功能是通过线圈将 HYPERLINK /CAT-2821-SmartGrid.html \o 电能 \t _blank 电能以 HYPERLINK /CAT-2807-RFWireless.htmll \o 无线 \t _blank 无线方式传输给电池。只需把电池和接收设备放在充电平台上即可对其进行充电。实验证明．虽然该系统还不能充电于无形之中．但已能做到将多个校电器放置于同一充电平台上同时充电。免去接线的烦恼。 　　1 无线充电器原理与结构 　　无线充电系统主要采用电磁感应原理，通过线圈进行能量耦合实现能量的传递。如图1所示，系统工作时输入端将交流市电经全桥整流电路变换成直流电，或用 24V直流电端直接为系统供电。经过 HYPERLINK /CAT-2827-Power.html \o 电源管理 \t _blank 电源管理模块后输出的直流电通过2M有源晶振逆变转换成高频交流电供给初级绕组。通过2个 HYPERLINK /605.html \o 电感 \t _blank 电感线圈耦合能量，次级线圈输出的电流经接受转换电路变化成直流电为电池充电。 　　 ? 　2．2 发射电路模块 　　如图3，主振电路采用2 MHz有源晶振作为振荡器。有源晶振输出的方波，经过二阶低通滤波器滤除高次谐波，得到稳定的正弦波输出，经三极管13003及其外围电路组成的丙类放大电路后输出至线圈与电容组成的并联谐振回路辐射出去．为接收部分提供能量。 　　 ? 　2．2 接收电路模块 　　测得与电容组成的并联谐振回路的空芯耦合线圈的线径为O．5 mm，直径为7 cm，电感为47 uH，载波频率为2 MHz。根据并联谐振公式得匹配电容C约为140 pF。因而．发射部分采用2MHz有源晶振产生与谐振频率接近的能源载波频率。 　　 　　2.3 充电电路 　　 笔记本电脑无线电源的制作 　笔记本电脑 HYPERLINK /CAT-2807-RFWireless.htmll \o 无线 \t _blank 无线 HYPERLINK /CAT-2827-Power.html \o 电源 \t _blank 电源面临的问题 　　笔记本电脑的有线电源通常为20V/3A左右。对于一般常见的 HYPERLINK /854.html \o 开关电源 \t _blank 开关电源来说，加上一些损耗，这个电源的贮备 HYPERLINK /CAT-2813-EMCEMIESDDesign.html \o 功率 \t _blank 功率要求在70W以上，这是一个瓶颈值。在这个有线电源的功率接近极限值的情况下，要用无线电源来实现与有线电源相同的供电和充电功能，无疑是一个极大的技术挑战，将面临以下多方面的技术问题： 　　1.功率问题 　　2.效率问题 　　3.涡流问题 　　4. HYPERLINK /SEARCH/WENZHANG/EMC.HTM \o EMC \t _blank EMC问题 　　5.结构问题 　　无线供电与有线供电在物理上的主要区别是：无线供电不与用电器有物理上的连接，如果把有线供电的变压器耦合看作一个封闭系统，那么无线供电必须是一个开放式系统，即能量不是通过变压器磁芯来耦合，而是以电磁波辐射的方式由发射端经过一段距离后传到接收端，因此损耗比有线电源大得多，效率也低得多，更为麻烦的是随之而来的涡流问题、 HYPERLINK /615.html \o EMI \t _blank EMI和EMC问题就显得十分突出——在这样强大功率的磁场下，涡流可能会导致笔记本电脑内部的 HYPERLINK /CAT-2836-Componentconnector.html \o 元件 \t _blank 元件尤其是芯片类（包括CPU）严重发热，甚至损坏；同时，由于巨大的电磁辐射，可能会对笔记本电脑本身、电源 HYPERLINK /CAT-2828-CommunicationNetwork.html \o 网络 \t _blank 网络以及周边环境造成严重干扰，甚至威胁。另外，笔记本电脑是一个集成度很高的 HYPERLINK /SEARCH/WENZHANG/便携式.HTM \o 便携式 \t _blank 便携式产品，内部空间极为有限，因此，要求无线电源必须重量轻、体积小，才有可能嵌入笔记本电脑内部。 图1 　　点磁共振芯片介绍 ??????? 所幸的是，芯片VOX330MP05S和VOX20K3A使笔记本电脑的无线供电成为可能。这是一对基于电磁共振的专用大功率发射和大功率接收 HYPERLINK /CAT-2801-ICDesign.h