手机无线充电技术报告

1、小组组长：小组成员：指导老师: 日期时间:2015年1月8日小组成员及分工小组成员及分工成员：印刷电路板制作、调试队长：原理图分析、及电路板焊接、调试成员:原理图的设计、PPT制作、调试 成员：PCB的布线、电路板功能测试成员: 电路板的焊接成员:印刷电路板制作发展现状及前景发展现状及前景起源起源 麻省理工学院的研究团队在2007年6月7日美国科学杂志的网站上发表了他们的研究成果。研究小组把共振运用到电磁波的传输上而成功“抓住”了电磁波。他们利用铜制线圈作为电磁共振器，一团线圈附在传送电力方，另一团在接受电力方。 优势优势 无线充电的电路设计引领着线代信息技术的发展，越来越多的有线设备转化为无

2、线设备，简洁、方便、易携带无疑是无线设备的最大优点。劣势劣势 经济成本投入较高，维修费用大；无线传输，耗能较高；二次能源转换，电磁的空间磁损率太大。应用领域应用领域 无线充电已经在电动牙刷等部分家电产品中实用化，现在又扩大到了智能手机领域及电动汽车和列车领域。未来可以将无线充电装置安装在办公桌内部,只要将笔记本或 PDA 等电器放在桌上就能够立即供电。 原理比较原理比较方式充电效率使用频率 传输距离电磁感应92%22KHz数mm-数cm磁共振95%13.56MHz数cm-数m无线电波38%2.45GHz 数m以上技术标准技术标准 到目前为止，主流的无线充电标准有三种：Qi标准标准、Power

3、Matters Alliance(PMA)标准、Alliance for Wireless Power(A4WP)标准、iNPOFi技术。下面我们主要介绍Qi标准标准。 Qi是全球首个推动无线充电技术的标准化组织-无线充电联盟(Wireless Power Consortium,简称WPC)推出的“无线充电”标准，具备便捷性和通用性两大特征。首先，不同品牌的产品，只要有一个Qi的标识，都可以用Qi无线充电器充电。其次，它攻克了无线充电“通用性”的技术瓶颈，在不久的将来，手机、相机、电脑等产品都可以用Qi无线充电器充电，为无线充电的大规模应用提供可能。 市场比较主流的无线充电技术主要通过三种方式

4、，即电磁感应、无线电波、以及共振作用，而Qi采用了目前最为主流的电磁感应技术。在技术应用方面，中国公司已经站在了无线充电行业的最前沿。据悉，Qi在中国的应用产品主要是手机，这是第一个阶段，以后将发展运用到不同类别或更高功率的数码产品中。 Qi型电感式无线充电系统的结构图。该发送器由一个AC/DC功率转换、驱动器、发射线圈、电压电流检测和控制器组成。接收机由一个接收线圈、整流、电压调节和控制器组成。系统负载可以是任何电池供电设备，例如：一部手机。Qi系统概述系统概述内刊 -电磁感应方式原理系统框图系统框图 手机（接收端）手机（接收端） 底座（发射端）底座（发射端）降压整流降压整流高频方波高频方波

5、高频逆变高频逆变原边线圈原边线圈电源芯片电源芯片副边线圈副边线圈整流滤波整流滤波电池充电电池充电市市电电行政、后勤管理 制度推进制度推进原理图分析原理图分析 整流成直流反向耐压较高线性直流稳压芯片 Buck降压电路滤波电容线性直流稳压芯片滤波 整流反向耐压较低滤波电容电池充电产生高频方波功率开关器555多谐振荡器功率管驱动电路 高频逆变方波变正弦6S管理整流桥电路整流桥电路1N400、1N5819 1N4007是封装形式为DO-15的塑料封装型通用硅材料整流二极管。广泛应用于各种交流变直流的整流电路中。 普通整流二极管，频率特性较差，反向耐压高达1000V 1N5819 肖特基二极管，封装类型

6、:DO-41。 反向恢复时间极短，适合高频电路工作 反向耐压是40V， 利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电。 线性直流稳压芯片线性直流稳压芯片LM7812/05CT LM7815CT是一款线性直流稳压器，输出电压是15V，输出最大电流是1.5A，输入电压范围15V35V。封装：TO-220AB LM7805CT的输出电压为5V为线性锂离子电池充电器（TP4057）输入电压范围5V18V，输出5V。封装：TO-220AB555定时器分析定时器分析 TLC555和NE555的功能是基本相同的，但是TLC555性能指标要优越些，NE555的工作电源电压范围是4

7、.516V，工作温度范围是070，功耗最大到1000mW，而TLC555的工作电源电压范围是218V，工作温度范围是-4585，功耗最不到1mW。 封装： DIP-8由555定时器构成的多谐振荡器电路可产生高频方波驱动功率开关器其典型电路如下：充电时间 放电时间 矩形波的振荡周期11212()ln20.7()TRR CRR C222ln20.7TR CR C121212ln2(2)0.7(2)TTTRR CRR C出矩形波的占空比 111212122TTRRqTTTRR离子充电器离子充电器TP4057引脚功能：CHRG（引脚1）：漏极开路输出的充电状态指示端。GND（引脚2）：地端。BAT（引

8、脚3）：充电电流输出。Vcc（引脚4）：正输入电源电压。STDBY（引脚5）：电池充电完成指示端。PROG（引脚6）：充电电流设定、充电电流监控和停机引脚。各种状态说明500mA 单节锂离子电池充电器电路PROG端电阻与充电电流的关系功率开关器IRF840 IRF840 N沟道MOSFET, 功率场效应管, 500V/ 8A/ 125W, 是大功率的. 大电流, 高速开关MOS管。 场效应管和三极管有区别普通晶体管（三极管）是一种电流控制元件，工作时，多数载流子和少数载流子都参与运行，所以被称为双极型晶体管；而场效应管（FET）是一种电压控制器件（改变其栅源电压就可以改变其漏极电流），工作时，只有一种载流子参与导电，因此它是单极型晶体管。 封装:TO-220AB 通过555定时器形成的高频方波来驱动本功率开关,高平导通,低平截止。LC并联回路分析谐振角频率和频率可化简为：LC10189KHz210LCf发生谐振时发生谐振时 电路的总阻抗最大，电流电路的总阻抗最大，电流最小，可用作选频器和振荡器，最小，可用作选频器和振荡器，将高频方波中的正弦波成份筛将高频方波中的正弦波成份筛选出来供线圈的互感效应选出来供线圈的互感效应PCB图展示图展示发射底座线路的PCB图