基于电磁感应式理论的无线充电设备设计

发布时间：2020-07-04 17:42

【摘要】：无线充电是一种可以实现非接触式无线电能传输的充电技术。本文针对这种正处在发展阶段的新型无导线式的充电方式进行了积极的探索,对这种充电方式的不足进行了深刻详细的剖析。最后设计了一款充电功率可以调节的无线电能传输系统,该系统还具有实时检测充电电压状态并进行数字化显示的功能。首先,对无线电能传输设备的研究背景、意义以及国内国外的发展现状以及发展趋势做了介绍。根据法拉第电磁感应定律以及麦克斯韦电磁场理论,对系统的模型以及等效电路进行分析,详细的阐述了系统的理论基础,并且提出了包含发射端以及接收端的基于电磁感应式理论的无线充电设备系统的基本电路结构。对后面章节关于该电磁感应式理论的无线充电设备系统的进一步分析和研究做好了理论铺垫。其次,对系统发射端电路(包含电源产生电路、方波信号发生电路、功率放大电路、发射端LC谐振电路)以及接收端电路(包含接收端LC谐振电路、整流电路、滤波电路、负载电路)进行了计算分析,确定了电路的具体实施方案和器件型号;通过Protues电路仿真和实物搭建,验证了基于电磁感应式理论的该种无线充电设备系统的基础电路能够实现预期目标并且性能良好。接着,针对该基于电磁感应式理论的无线充电设备的基础系统做出了进一步的优化,优化分为两个部分。优化一:利用单片机的定时/中断技术,产生变化的控制信号,改变系统其他电路状态,让整个系统具有多档位的调节功能,档位调节通过按键控制。优化二:利用A/D转换、LED显示模块与单片机控制MCU的结合技术,让系统具有实时检测负载端输出电压并数字化显示的功能。最后,本文提出一种充电功率可以调节,并且具有实时检测充电电压状态并进行数字化显示的功能的无线电能传输系统。对优化后系统利用Protues仿真软件进行电路仿真测试数据,做出整体系统实物,对实物进行测试和调试,最终呈现出功能优化、性能优质的基于电磁感应式理论的无线充电设备。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN86
【图文】：

电磁感应式无线充电

电磁共振式无线充电

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

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本文编号：2741385