非接触式感应充电电路的研制

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1、武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要在无线电能传输系统中，松耦合系统虽然距离较短，但是具有高效率、大功率、和较低辐射等特点而获得应用，本文讨论了松耦合无线电能传输在便携式设备充电器上的应用。论文首先介绍了常用电池的种类、使用特点和充电方法，然后给出一般松耦合系统的电路结构和各种铁芯结构的磁场分布，根据反射阻抗的概念，详细讨论了各种电路补偿方式和铁芯结构对电路性能影响，接着具体分析了半桥电容串联谐振变换电路的具体波形和传输效率。但是由于耦合电感是非紧密耦合，而且空隙宽度根据实际需要会不断变动，造成副边反映到原边的等效阻抗不断变化，电路的谐振点也不断变化，而且气隙宽度为无限大时电路会产生较大

2、的输入电流，所以必须建立闭环回路调节半桥变换器的切换频率，以便使电路工作在谐振点周围，并且在副边感应结构远离原边时使系统处于待机状态。提高系统的传输效率。最后根据实验特性、传输距离、功率要求，利用锂离子电池充电芯片完成整个无线充电器的制作。在耦合电感空隙宽度在2mm情况下，充电器的传输效率可以达N80％。关键词：非接触式感应电能传输；松耦合；电池充电器AbstractAlmoughthecontactlesspowertransmissionsystemhasashortergapthanothersyst锄·but、)Irim1li曲erefficiency,highcrpower,

3、loweraccesstoapplications，thispaperinvestigatesontheapplicationofthecontactlesspowertransmission·Paper丘rstintroducesthecommonbatterytypes，characteristicsandchargingmethods，andtlleIl西vesageneralcircuits伽粥tureofcontactlesspowertransmissionsystem·Accordingtotheconceptofreflectionimpedance，thevariou

4、scircuitsandcompensationperformanceofcores仃ucl：llreonthecj枷tisdiscussedindetail，thenthespecificcharacteristicsofthehalf-bridges甜esrcsonantconverterandtransmissionefficiencyisdiscussed．However,becausethecoupledinductivecontiIluetochangeaccordingtoactualneeds，isnon-tightcoupling,andthewidthofthega

5、pwillresultinginsecondarysidereflectedintheprimarya∞alS0constantlychanging，SOmustestablishadosedlooptocontrolhalf-bridgeconv瞰erswit出ngfrequency,inordertoworkattheresonancepoint．Thecurrentwillincreasewhenmewidthofairg印isinfinite，SOmustdesignacurrentregulationloop．Makecircuitfarfromtheresonantfreq

6、uency,thecircuitcanbereducedstandbyloss．Finally,accordingtotestc：haraI删stics，仃锄嘲nissiondistance，andpowerrequirements，useoflithium·ionbatterychargerchiptocompletetheproductionoftheentiresystem·Keywords：induetivepowertransfer，looselycoupled，Charger武汉科技大学硕士学位论文第1页第一章绪论电能是人类不可不可缺失的能源，但是在电能在传输过程中，大量能

7、量损耗在传输导线上，无线电能传输技术一直是研究热点，但是现有的无线电能传输技术存在着传输功率小，效率低，存在着大量辐射等缺点，随着新技术的不断发展，相信无线电能传输技术将不断进步，逐步取代现有的导线传输。本文主要介绍松耦合无线电能传输系统的原理和结构，并研究这种结构在充电器上的应用。1．1研究背景和目的传统的导线式电能传输系统通过物理连接传递能量，具有传输功率大、效率高等特点，一直在供电系统中普遍采用，但是随着对供电品质、安全性、便捷性等特殊应