感应耦合式电能与信号传输技术的研究

发布时间：2018-04-27 21:40

  本文选题：非接触 + 感应耦合式电能传输　； 参考：《哈尔滨理工大学》2015年硕士论文

【摘要】：随着电力电子技术的蓬勃发展,非接触式电能和信号传输技术在井下装置检测及控制、人体植入设备的充电和数据传输等方面成为研究热点。非接触式电能和信号传输技术可以在完成电能传输的同时实现数据的传输,可以克服传统有线供电带来的电火花等缺点。本文以电磁感应技术为基础设计了一款空间利用率高的感应耦合式电能与信号传输系统。本设计的系统结构由供电端、电磁耦合结构、负载端及外围电路组成。供电端设计包括:全桥逆变电路与单桥、半桥逆变电路对比选择和设计,信号发生电路的设计,空心线圈的选择与设计,信号调制电路的设计等;电磁耦合结构设计包括:磁芯的选择、线圈的缠绕方式、传输距离的选择;负载端设计包括:电能的整流桥电路和多级稳压电路的设计,信号的解调电路、检波电路和比较电路的设计。根据设计搭建实验平台,对系统进行调试和实验数据记录。通过实验数据说明了传输功率与电磁耦合线圈线径、线圈电感、传输距离、频率的关系。感应耦合式电能与信号传输系统在一些特殊领域有着广阔的发展空间,能够完成传统电气不能完成的任务,同时完成数据传输功能,具有节约成本、空间利用率大等优点。因此,感应耦合式电能和信号传输技术的研究有着重要的现实意义和广阔的应用前景。
[Abstract]:With the rapid development of power electronics technology, non-contact electric energy and signal transmission technology has become a research hotspot in underground equipment detection and control, human implanted equipment charging and data transmission. The contactless power and signal transmission technology can realize the data transmission while completing the electric power transmission, and can overcome the shortcomings of the traditional wired power supply such as electric spark. Based on the electromagnetic induction technology, this paper designs an induction coupled power and signal transmission system with high spatial efficiency. The system structure is composed of power supply, electromagnetic coupling, load and peripheral circuit. The design of power supply includes: the comparison and design of full-bridge inverter circuit and single-bridge half-bridge inverter circuit the design of signal generation circuit the selection and design of hollow coil the design of signal modulation circuit and so on. The design of electromagnetic coupling structure includes the selection of magnetic core, winding mode of coil and transmission distance, the design of load end includes the design of rectifier bridge circuit of electric energy and multistage voltage stabilizing circuit, the demodulation circuit of signal, The design of detection circuit and comparison circuit. According to the design, the system is debugged and the experimental data are recorded. The relationship between transmission power and electromagnetic coupling coil diameter, coil inductance, transmission distance and frequency is explained by experimental data. Inductively coupled electric energy and signal transmission system has a wide development space in some special fields. It can accomplish tasks that can not be accomplished by traditional electricity and data transmission function at the same time. It has the advantages of saving cost and utilizing large space. Therefore, the research of inductively coupled power and signal transmission technology has important practical significance and broad application prospects.
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM724

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本文编号：1812442