简易无线充电系统DIY方案设计

1、实用标准文档 简易无线充电系统 DIY 设计方案 1、原理简介 无线充电系统主要利用电磁感应原理。 电磁感应方案就是利用变压器原理， 通过初、 次级线圈的感应来实现电能的传输。 基于这种方式的无线电能传输系统主要有三大部分组 成，即能量发送端、无接触变压器、能量接收端。当发送线圈以交变电流，该电流在将在周 围介质中形成一个交变磁场， 接收线圈中产生的感应电动势可供电给移动设备或者给电池 充电。这种方案的特点是能量接收端和次级线圈相连，可灵活移动，电路简单，易于实现， 可用于距离要求不高但又不需要机械和电气连接的场合。 2、系统设计 2.1 总体设计 无线充电系统由电源电路、 高频振荡电路、高频

2、功率放大电路、发射、 接收线圈和高频 整流滤波电路 5 部分组成，系统框架如下图（ 1 ）所示，最后给可充电电池充电。从无线 电路传输的原理上看，电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播， 要产生电磁波首先要有电磁振荡， 电磁波的频率越高其向空间辐射能力的强度就越大， 电磁 振荡的频率至少要高于 100KHZ ，才有足够的电磁辐射。 发射线 接收线圈 高频瘵流 滤披电路 22高频振荡电路设计 用CMOS电路六反相器 CD4069的晶体振荡电路 CD4069 构成的两种晶体振荡电 路如图（2）所示 （图2） 用CD4069产生高频振荡比LC振荡电路的效果要好 2.3功率放大器的

3、设计 文案大全 电路如图（3）所示 （图3） 场效应管属于电压控制元件，是一种类似于电子管的三极管，与双极型晶体管相比， 场 效应晶体管具有输入阻抗高， 输入功耗小，温度稳定性好，信号放大稳定性好，信号失真小， 噪声低等特点，而且其放大特性也比电子三极管好，图（3）功率场效应管电路中三个电 阻R1、R2、R3并联接到场效应管的栅极G,前级的高频振荡电路也接到G ；原级S直 接接地； 漏极D接LC振荡电路，其谐振频率和前级的高频振荡频率相同。 2.4发射、接收线圈电路流程图4如下所示 （图5）（发射、接收模块 发射和接收线圈都采用直径0.5ram左右的漆包线绕12匝，线圈直径约为 80r。发 射

4、模块的作用是将直流能量高效率地转换为射频功率信号， 以便接收电路能够充分利用能量 接收模块是在接收到前级的能量后对其进行处理的模块。 为了满足实际应用的需求，需要将 接收到的射频信号进行整流、滤波、降压以及稳压处理， 处理之后的直流电压方可供其他负 载使用。该模块主要包括整流电路以及降压电路。 2.5无线供电电路的选择方案 CD4069的晶体振荡电路和功率场效应管组成的无线充电电路。 电路如图（6）所示 VD1VD4 IN4007X4 L1 VDS R,2 9M th rEh rEh D VT iRF540N 41h 1C2A非J KCMM? T SOV 47ji IH4I4X4 C3戸 MV

5、 th 4?M 1N4ldgX4 ft 该充电电路的 CD400系列的CMOS 电路的极限电压时 18v，不稳的的交流 12v 电压整流滤波后的空载电压可能会超过18v,所以CD4069的电源电压用三端稳压集成电 路7805提供。CMOS电路所有不用的输入端接上适当的逻辑电平，晶体振荡接成单门振 荡器，振荡输出经二级缓冲后送到功率场效应管的栅极G,开始为保护场效应管，栅极电 路上设置偏压和泄漏电路，保证电路稳定工作。 3、实验步骤 按照下图连接线路，连接好以后进行调试。 12S VD1-VD+ 1N4CXMX4 2 LED VD5 1N4I45 2 033i XI 7 8&5 2 2 B 101 t CD RJ 5CV 1N434AX4 IN4I4SX4 ；U pi CZJ 1W -03- R4 4 、设计总结 该实验能够点亮发光二极管且能给充电电池充电， 基本达到