无线传能充电器

1、YangtzeUniversityWW湖北湖北电子设计竞赛工作研讨会电子设计竞赛工作研讨会无线传能充电器的无线传能充电器的设计思路与实现情况介绍设计思路与实现情况介绍湖北赛区专家组湖北赛区专家组YangtzeUniversityW主要内容提要主要内容提要09年的主要工作年的主要工作2 43 13 3设计的背景与考虑设计的背景与考虑主要的知识技术点主要的知识技术点主要的电路单元主要的电路单元实现的情况与创新预期实现的情况与创新预期YangtzeUniversityW1 1一个梦想：一个梦想：gliesegliese星球上的衣食住行星球上的衣食住行2 2一种趋势：便利、专利、标准一种趋势：便利、专

2、利、标准3 3一件产品：无线充电电动牙刷一件产品：无线充电电动牙刷4 4一份考虑：制作性强、可测量多一份考虑：制作性强、可测量多5 5一种综合：电源、震荡、检测、控制一种综合：电源、震荡、检测、控制6 6一点空间：电源管理、极性识别创新一点空间：电源管理、极性识别创新设计的背景与考虑设计的背景与考虑YangtzeUniversityW 全球无线电源联盟(The Wireless Power Consortium)日前在香港科学园(Hong Kong Science Park)召开了首次会议，宣布启动旨在提高电子产品充电便利性的最新全球计划。该联盟由8家企业组成，包括德州仪器(TI)、Conve

3、nientPower、Fulton Innovation、罗技(Logitech)、美国国家半导体(NS)、荷兰皇家飞利浦电子、三洋电机，以及深圳桑菲消费通信有限公司。无线电源联盟首次会议召开 启动首项国际标准 YangtzeUniversityW美国英特尔在英特尔开发者论坛（IDF）上公布了无线电力传输“无线电源”的研发成果。该公司首席技术官Justin Rattner在主题演讲中，利用试制品进行了现场演示。 这是英特尔研发部门与美国华盛顿大学的合作研究成果。Rattner在主题演讲中，谈到了机器人技术等未来技术，无线电源技术则是作为其中的一项介绍的。实用日期等尚未确定，设想今后应用于“笔记

4、本电脑的数据乃至电力的无线传送”等（英特尔）。 此次介绍的系统把直径几十厘米的大型线圈与小型线圈相对放置。在主题演讲的讲台上，现场传输电力，使灯泡发光。以75的效率传输了60W的电力。 英特尔在07年的IDF Fall上，也现场演示了与美国华盛顿大学的共同研究成果向小型传感器无线供电的系统。YangtzeUniversityW交流电源直流电源能量发送单元能量接收单元电源管理振荡D功放转换充电电池控制电路充电端子设计的背景与考虑设计的背景与考虑说明：无线传能充电器中能量发送单元通过耦合线圈传递能量，能量接收单元通过线圈接收能量用于充电和控制电路供电。耦合线圈为圆形空芯线圈，用线径不大于2mm漆包

5、线或有绝缘外皮的导线密绕20圈制成，耦合线圈直径6.60.5cm，其工作频率自选；耦合线圈间的介质为空气；两个耦合线圈最接近部分的间距定义为D。能量发送单元与能量接收单元之间无导体接触。YangtzeUniversityW设计的背景与考虑设计的背景与考虑基本要求基本要求1、能量发送单元通过20V/50Hz交流和24V直流两种电源供电，可人工切换。选择交流时须将直流输入断开，反之亦然。2、能量接收单元能实现快速、慢速充电，由人工切换进行控制。3、设置间距D为2cm，充电电池端电压由0V 充至3V，要求快速充电所需时间小于30秒，慢速充电所需时间为12020秒。4、用模拟uA表头自制电流表，定性监

6、测充电电流。2、发挥部分、发挥部分1、能量发送单元具备交流电优先、交直流自动切换功能。即交流电存在时，选择交流供电，并自动将直流供电断开，交流电停电时，自动切换直流供电。2、能量接收单元在充电电池端电压达到3V时，给出充满指示，并停止充电。3、在充电电池端电压由0V 充至3V，保持其快速充电所用时间小于30秒的条件下，尽量增加能量发送单元和接收单元耦合线圈的间距D。YangtzeUniversityW主要的知识技术点主要的知识技术点交直自动互换：电源管理交直自动互换：电源管理 震荡电路与频率的选择震荡电路与频率的选择 充电电路选择、时间计算充电电路选择、时间计算 充电模式选择充电模式选择无线：

7、互感，效率无线：互感，效率 充电状态检测模式管理充电状态检测模式管理难点是频率选择与震荡放大难点是频率选择与震荡放大YangtzeUniversityW主要的知识技术点主要的知识技术点LIunISdtdIdIddtdIL112121,对于螺旋线圈，其中的磁通量为：212121dIddIdM产生的感生电动势为：即互感系数为：考虑到介质是空气，磁化曲线近似为直线，L和M的值只与线圈的物理性质和几何性质相关，而与信号特性无关。！材料与尺寸固定后，电流变化快慢决定了感生电动势的大小。也不是越高越好，一是电路器件的制约，二是线圈电气特性的变化YangtzeUniversityW主要的电路主要的电路交流电

8、源直流电源能量发送单元能量接收单元电源管理振荡D功放转换充电电池控制电路充电端子YangtzeUniversityW主要电路典型案例主要电路典型案例长江职院的方案YangtzeUniversityW主要的电路主要的电路交流电源直流电源能量发送单元能量接收单元电源管理振荡D功放转换充电电池控制电路充电端子YangtzeUniversityW主要电路典型案例主要电路典型案例长江职院的方案YangtzeUniversityW主要电路典型案例主要电路典型案例YangtzeUniversityWYangtzeUniversityW主要的电路主要的电路交流电源直流电源能量发送单元能量接收单元电源管理振荡D

9、功放转换充电电池控制电路充电端子YangtzeUniversityW主要电路典型案例主要电路典型案例长江职院的方案YangtzeUniversityW主要的电路主要的电路交流电源直流电源能量发送单元能量接收单元电源管理振荡D功放转换充电电池控制电路充电端子YangtzeUniversityW主要电路典型案例主要电路典型案例长江职院的方案YangtzeUniversityW武汉职院的方案YangtzeUniversityW实现的情况与创新预期实现的情况与创新预期1 1、电源管理部分基本一致；、电源管理部分基本一致；2 2、震荡的方式多样；、震荡的方式多样；3 3、功率放大与选频有差别、功率放大与选频有差别4 4、接收部分电路基本