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1、摘要无线供电技术是一种非接触式的输电技术，它通过电磁场耦合方式传输电能，在植入式医疗、消费电子、电动汽车等领域具有广阔应用前景。摆脱了长久以来束缚在用电设备上的电缆线，解决了充电接口由于反复插拔导致老化损坏等问题，为手持设备进一步轻薄化提供可能，具有方便、快捷、安全、可靠等优点。本文针对手机等消费电子的充电设备，从系统设计、硬件设计、软件设计、调试等方面详细地阐述了整个设计过程。以手机为应用对象，设计了无线电能发送装置和接收装置。发送装置包括电源，逆变器，控制器，线圈，电压、电流检测电路等模块。其中逆变器作为整个发送器的核心，性能的好坏很大程度上影响着整个系
2、统的好坏。本设计中逆变器采用全桥对称结构，使得系统在相同的供电电压下能够得到更大的输出摆幅。同时由于全桥结构的对称性，可以在接收端得到一个更加完美的电压波形（理想情况下为标准的正弦波）。控制器主要用来产生一个频率可调的互补PWM方波信号，用来驱动全桥电路将直流电转化成为高频交流电。另外还负责发送器和接收器之间的通信任务以及工作频点的调整。电源部分包括给单片机供电的线性电源和给逆变电路供电的程控电压源部分。我们只需要通过控制器调节程控电压源的输出电压就可以控制发送器的实际发送功率，从而实现最佳效率。本设计与传统的无线供电设备的最大区别在于取消了并联在发送线圈两
3、端的谐振电容，这不仅简化了电路，降低了物料成本，更重要的是它降低了空载时发送线圈中的电流，降低了待机功耗。接收部分为了降低整个接收器的体积，我们采用了TI公司的集成芯片BQ51013B，一片4.5x3.5mm的芯片集成了整流、滤波、降压、通信等接收器所需要的所有功能，大大加快了工程进度，方便了接收器在手机等手持设备中的集成。本设计在给普通智能手机充电时，有效充电距离可达50mm，最大充电电流500mA。当发送器与接收器之间的距离为20mm时，系统效率最大达70%，具有很大的实用价值。本系统安全可靠，使用方便，成本低，充电效率高。相对于传统的无线供电方式而言，
4、系统对线圈和谐振电容参数的要求大大降低，便于大批量的生产，具有非常大的市场。关键字：无线供电全桥逆变效率距离ABSTRACTWirelesspowertechnologyisanon-contactpowertransmissiontechnology,whichtransmitelectricalenergythroughelectromagneticcoupling,hasbroadapplicationprospectsinimplantablemedical,consumerelectronics,electricvehiclesandotherfi
5、elds.Getridofthelongshacklesofcablesonelectricalequipmentandcansolvetheproblemsofchargingportagingordamagedasaresultofrepeatedmating.Itprovidepossibleforhandhelddevicestobecomemorelightandthinwiththeadvantagesofconvenient,safe,andreliable.Inthispaper,wedescribedthewholedesignproces
6、sfromsystemdesign,hardwaredesign,softwaredesign,debuggingaspectsdetailedaimatthechargingofmobilephoneandaccomplishedthedesignofwirelesspowertransmitterandreceiver.wirelesstransmittercomprisesapower,aninverter,acontroller,acoil,avoltage,currentdetectingcircuitmodule.Withinthemtheinv
7、erteriscore,whoseperformancecandirectlyaffectthequalityofentiresystem.Inthisdesign,thefull-bridgestructureusedinconvertmakesthesystemoutputswinggreateratthesamesupplyvoltage.Atthesametime,thesymmetryofentirebridgestructureenablethereceivergetamoreperfectvoltagewaveform(ideallywavef
8、ormisastandardsinewave).Th
