基于无线能量传输的新型LED光源系统驱动模块的研究
本文关键词：基于无线能量传输的新型LED光源系统驱动模块的研究 出处：《天津工业大学》2016年硕士论文 论文类型：学位论文
更多相关文章： 无线能量传输技术 磁耦合共振 阻抗匹配 传输效率
【摘要】：传统的有线供电方式需要大量的电线电缆作为传输介质,不仅造成了能源的大量浪费,而且随着使用时间的增长其安全性可靠性都大大降低,无线供电技术相比于有线供电技术具有安全性高,可靠性好,可以应用在比较恶劣的环境中使用等优点,因此无线供电技术逐渐成为大家研究的热点。本文首先分析比较了三种主流的无线能量传输技术(Wireless Power Transfer, WPT)的优缺点及使用范围,选择了适用于中小距离传输的磁耦合共振方式作为本文的研究重点,并将磁耦合共振式无线能量传输技术用于驱动LED光源系统。其次,介绍了无线能量传输技术的理论基础,包括电磁场理论、耦合模理论、电路理论,基于电路理论对无线能量传输系统进行建模分析,分析了收发线圈能量传输机理,求出了反映阻抗、效率、输出功率的表达式,并分析了影响系统性能指标的因素。考虑到无线能量传输系统的传输效率低,传输距离短、抗干扰能力差等问题,本文将采用阻抗匹配技术来提高系统的传输能力,在发射端与接收端分别放置了阻抗匹配网络,通过理论计算和查阅史密斯圆图的方法设计出了适用于该系统的阻抗匹配网络。基于理论分析与研究,完成了既可以无线能量驱动LED光源系统,又可以对容量为3.7V/1800mA的锂电池进行充电的整体方案设计工作。借助MATLAB和Multisim等仿真软件对系统进行了仿真分析,主要研究了系统的传输性能与距离、线圈的相对位置、工作频率、耦合系数及不同负载值之间的关系,并分析了阻抗匹配前后系统传输效率的变化。最后,我们制作出了样机进行了具体的实验研究,分析了线圈距离等参数对充电电流和输出功率的影响,我们将实验结果和仿真结果及阻抗匹配前后的实验结果进行了对比分析,实验数据和仿真数据相差不大,阻抗匹配后系统的传输效率从40%提高到了85%,达到了预期的设计指标。
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM724;TM923.34
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，本文编号：1328143
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