无线充电器的设计及制作(共29页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上安徽建筑大学 毕 业 设 计 (论 文)专 业 电子信息工程 班 级 城建电子二班 学生姓名 马吉智 学 号 课 题 无线充电设备的设计与制作 无线充电发射部分 指导教师 花海安 2013年 6 月摘要基于现在中国市场上还没有真正的无线充电的产品，我们利用电磁感应的基本原理结合模拟数字基础理论设计制作了智能无线充电系统。此作品内部应用电流控制型脉宽调制集成电路来驱动场效应管从而产生高频振荡脉冲，通过电磁感应向外界传送能量，通过接收电路把磁场能转化成电能从而实现对用电设备的充电（此作品以手机电池充电为例）。其系统经济实用，市场前景极其广阔。AbstractBased o

2、n the Chinese market now has not really wireless rechargeable products, we use the basic principles of electromagnetic induction combination of analog and digital design based on the theory of intelligent wireless charging system. This works the use of current-controlled pulse width modulation to dr

3、ive the field effect transistor integrated circuits resulting in high frequency oscillation pulse, electromagnetic induction through the transmission of energy to the outside world, through the receiving circuit to the magnetic field can be converted into electricity to power equipment in order to a

4、chieve charge ( This mobile phone battery works as an example). The system economical and practical, market prospect is extremely broad.关键字（Keyword）: 电磁感应（Electromagnetic induction）无线充电（WirelessCharging） 目录专心-专注-专业无线充电设备的设计与制作-无线充电的发射部分 电子信息工程 09城建电子（2）班 马吉智指导老师 花海安1 绪论无线供电是一个很吸引人的制作课题，许多电子类杂志和论坛上都有

5、关于制作无线供电电路的介绍，这些电路虽各有千秋，但都有一个共同的不足之处，一是传输效率不太理想，二是不论有无接收器在工作，发射部分都一如既往地向外源源不断地发射能量，这是不能令人满意的。无线充电技术利用了电磁波感应原理，及相关的交流感应技术，在发送和接收端用相应的线圈来发送和接收产生感应的交流信号来进行充电的一项技术，用户只需要将充电设备放在一个“平板”上即可进行充电，这样的充电方式过去曾经出现在手表和剃须刀上，但是当时无法针对大容量锂离子电池进行有效充电。无线充电技术此前已经出现，但这项新发明更为方便实用。手机等设备只要贴上接收线圈，放置在“鼠标垫”上的任一位置都可充电，不像以前的一些技术那

6、样需要精确定位。几个设备同时放在垫子上，可以同时进行充电。充电器产生的磁场很弱，能够给设备充电但不会影响附近的信用卡、录像带等利用磁性记录数据的物品。1.1研究的目的和意义在我们的日常生活中，经常会遇到手机、电脑等电量不足，急需冲电的情况，但是我们不可能随时携带充电器，导致手机充电很麻烦。现在有了无线充电技术就可以在很大的程度上减少这样的麻烦。无线供电的设想最早由交流电之父特斯拉在一百多年前就已经由此构想了。他设计在地球和电离层之间建立起8Hz左右的低频共振，再利用环绕地球的电磁波来传输电力，就像无线电通信一样，但后来特斯拉在1908年停止了这项宏大的实验，他所建造的铁塔也因经济困难而被拆除抵

7、债。最初由英国一家公司发明了一种新型无线充电器，它看上去就像一块塑料鼠标垫，这个“鼠标垫”里装有密集的小型线圈阵列，可产生磁场，将能量传输给装有专用接收线圈的电子设备，进行充电。接收线圈由磁性合金绕以电线制成，大小和形状都与口香糖相似，可以很方便地贴在电子设备上。将手机等放在垫上就能充电，并能同时给多个设备充电。人类对无线供电技术的研究一直在继续，尤其在航天领域里，人们想建立卫星太阳能电站，那么就必须实现高效率的无线供电。进入21世纪以来，无线供电技术开始在民用领域频繁露面，各公司纷纷推出自己的产品。无线充电可以解决很多问题。第一，它可以改变电子产品充电接口不兼容的情况。第二，有很多传感器需要

8、无线充电，还有一些远程的监控的传感器，一样地需要无线充电技术。第三，就是植入性医疗器件的充电。第四，无线充电技术还可以运用到市政交通方面。第五，无线充电技术还可以提高设备的安全性，比如一些在潮湿环境中工作的设备，外露的充电接口是安全隐患。1.2国内外研究现状和发展趋势无线充电技术引源于无线电力输送技术，利用磁共振在充电器与设备之间的空气中传输电荷，线圈和电容器则在充电器与设备之间形成共振，实现电能高效传输的技术。麻省理工学院的研究团队在2007年6月7日美国科学杂志的网站上发表了他们的研究成果。研究小组把共振运用到电磁波的传输上而成功“抓住”了电磁波。他们利用铜制线圈作为电磁共振器，一团线圈附

9、在传送电力方，另一团在接受电力方。当传送方送出某特定频率的电磁波后，经过电磁场扩散到接受方，电力就实现了无线传导。这项被他们称为“无线电力”的技术经过多次试验，已经能成功为一个两米外的60瓦灯泡供电。目前这项技术的最远输电距离还只能达到2.7米，但研究者相信，电源已经可以在这范围内为电池充电。而且只需要安装一个电源，就可以为整个屋里的电器供电。富士通表示这一系统可以在未来得到广泛应用，例如针对电动汽车的充电区以及针对电脑芯片的电量传输。采用这项技术研制的充电系统所需要的充电时间只有当前的一百五十分之一。随着科技的发展与社会的进步,人们的需求正日益发生着深远的变化,对科技含量的要求越来越高，关于

10、无线充电的技术已经有过多年的讨论和研究，目前一些知名公司已经推出一些无线充电设备，但有一些地方还不很完善，还需进一步改进。无线充电技术在小功率的范围内还是可以显示出它的优越性的。比如小型直流用电设备中的通讯仪器仪表、民用无线通讯手机、微型计算机、小型便携式家用电器等。但实施大功率的无线传输来说，就比较困难了。目前国内主要的研究方向集中在系统谐振频率及原副边的补偿电路拓扑等方面，基本上都还处在理论领域进行研究，在应用领域最近两年才有所突破，但都还停留在实验室阶段。无线充电技术目前可通过三种方式实现：电磁感应式(利用电流通过线圈产生磁场实现近程无线供电)、电磁耦合共振方式(利用磁耦合共振效应近程无

11、线供电)、微波/激光辐射方式(电力转换成电波以辐射传输供电)。1.2.1 电磁感应方式电磁感应式是使用最广的一种方式，其原理类似于分离的空心变压器。飞利浦的电动牙刷就是此类应用。目前许多公司都在开发这方面的技术。但电磁感应技术的一个不足就是用以传递能量的变化磁场，会随着两个线圈的距离增加而迅速减小，所以传输距离非常有限。目前常见的充电垫也是利用了电磁感应原理，将多个电子产品，如手机、相机、MP3等放到同一个充电垫上，能进行同时充电，而且无需精确定位，原因是充电垫内装有密集的小型线圈阵列，能在各个方向上建立磁场。接收线圈由磁性合金绕以电线制成，它附着于电子设备的充电电池上，充电时置于充电垫磁场中

12、的接收线圈就会产生感应电流，能量就从发射端传输到接收端。由于充电垫产生的磁场很弱，所以不会对附近的信用卡、录像带等利用磁性记录数据的物品造成不受影响。该解决方案提供商包括英国Splash power、美国wild Charge等公司。这种接触式无线电力传输方式的优点是制造成本较低、结构简单、技术可靠，但是传输功率较小、传送距离短，一般只适用于为小型便携式电子设备供电。1.2.2电磁耦合共振方式07年MIT的一个无线供电的研究成果使世界为之一叹，其背后的原理就是电磁耦合共振。在07年，MIT的助理教授马林索尔贾希克(Marin Soljacic)和他的研究小组在长达4年的实验研究中终于获得重大突

13、破。他们在实验中使用了两个直径为50cm的铜线圈，通过调整发射频率使两个线圈在10MHz产生共振，从而成功点亮了距离电力发射端2m以外的一盏60W灯泡，效率为45%。而且，即使在电源与灯泡中间摆上木头、金属或其它电器，都不会影响灯泡发光。另外还有采用射频点播发射能量的方法。美国的Power cast，目前占有射频波段无线能量传输的领先地位。与需要接触的充电垫子不同，Powercast公司推出的无线供电组件，在915Mhz的波段下，可以在一米的范围内给小型电子设备充电，而接收器则利用共振线圈吸收射频电波。1.2.3微波/激光辐射方式理论上，无线电波波长越短，其定向性越好，弥散越小，所以，可利用微

14、波或激光形式来实现电能的远程传输， 这对于新能源的开发和利用、解决未来能源短缺等问题也有着重要意义。因此，许多国家都没有放弃这方面的研究。1968年，美国工程师彼得格拉泽提出了空间太阳能发电(Space Solar Power，SSP)的概念，其构想是在地球外层空间建立太阳能发电基地，通过微波将电能送回地球。1979年，美国航空航天局NASA和美国能源部联合提出太阳能计划，建立“SPS太阳能卫星基准系统” ， SPS(Solar Power satellite)是太阳能发电卫星， 处在地球约36000km的静止轨道上，那里太阳的能量约为地球上的14倍。据预测，一个SPS所装载的太阳电池的直流输

15、出功率为IOGW，电池输出的电力通过振荡器变换成微波电力， 从送电的天线向地球表面以微波(245GHz)形式无线送电。地球上的接收天线由半波长的偶极天线、整流二极管、低通滤波器及旁路电容组成，可接收到5GW的电力。目前，SPS的建设方法、天线的放射特性、微波发送装置的姿态控制、宇宙空间的微波传播特性、为确保故障时安全的保安系统等都是亟待解决的技术问题。欧盟在非洲的留尼汪岛建造了一座10万千瓦的实验型微波输电装置，已于2003年向当地村庄送电。日本拟于2020年建造试验型太空太阳能发电站SPS2000，2050年进入规模运行。1.2.4 优缺点无线充电会不会对人体产生伤害呢？麻省理工学院的研究人

16、员表示，身体对电场的反应很强，但身体对磁场的反应则几乎没有，因此这一系统不会影响人体健康。不过，这还只是一种推测，有研究人员对此观点表示担心，在真正应用于生活前，还需要进一步进行试验。做为电子类充电产品，充电器本身避免不了辐射，所以无线充电器有辐射是必然的。但是目前无线充电器的功率很小，充电时间较短，所产生的辐射也小，应该不会对人产生较大的伤害。为避免不必要的浪费和产生更多的电子垃圾，中国正在执行手机充电器端口统一标准化。但对于无线充电技术来说，这一点将会得到最大程度的普及：不但手机可以使用，数码相机、笔记本也都可以一同分享这种充电设备。日本富士通甚至准备推出一个更为高级的技术，将这种成功从便

17、携式电子产品扩大到电动汽车充电中。富士通公司此举最终目的是在街头设置公用“充电点”，可以为便携数码设备以及电动汽车用户实现更方便地24小时全天候充电服务。除此之外无线充电器更聪明可节省耗能。虽然无线充电设备的效能接收在70%左右，和有线充电设备相等，但是它具备电满自动关闭功能，避免了不必要的能耗。而且这个效能接收率在不断提高，很快将能达到98%。但是实施大功率的无线传输来说，就比较困难了。根据磁能无线传输理论来说，传输的距离越远，磁能的消耗就会越大，而在终端设备中所获得的电能量也就越小。不论是采取那一种电磁磁电的远距离传输转换，都会损失大量的电能。而且电磁磁电的转换次数越多，电能的损耗也会越大

18、。而且电子器件的工作电流越大，器件的老化期也会越提前，这给我们对设备的维修和使用带来了很多的不便利因素。无线充电技术此前多应用在专业领域，需要保证产品密闭性的地方，如水下设备、体内医疗装置等。但面对庞大的消费级设备市场，这项处于起步阶段的技术，能否说服人们“摆脱最后一根线缆”，还是未知数。但无线充电技术依然被外媒评价为21世纪最值得期待的高科技之一，它的创意为人类的生活的确带来了便捷，我们相信技术的进步将令无线充电日益成熟并拥有更广阔的天地。1.3设计要求和实现思路任务：设计一个无线感应的充电装置。目标：是做出的实物无线充电器达到以下几个要求1）无线充电器的输出电流：大于10ma。（2）无线充

19、电器的作用距离：大于5mm。（3）电源的效率大于10%。依靠电磁感应和谐振原理，设计的结构如下。控制电路振荡级高频输出级接收电路检查电路发射线圈接收线圈电源图1.1为总体设计图：实现思路：1.设计频率可调的方波发生器2.用漆包线绕制线圈。3.选择稳定、低温漂、低功耗的电容。4.选择合适的负载。5.收端的整流部分，消耗要小。整流二极管选用快恢复，低压降的二极管。、2 理论基础2.1系统的模型本设计的无线充电系统，基于电磁感应原理，利用原、副边的两个线圈的电磁耦合，实现电能的传输。系统的电路图如下。图2.1为电磁耦合原理图：L1为原边线圈电感，L2为副边线圈电感，R1为原边电阻，R2为副边电阻，R

20、L为负载电阻，M为互感。由于原副边线圈之间的漏感较大，故不能忽略，可以将电路等效为如下的模型， 图2.2为电路等效模型：Lm为线圈之间的互感，L1S为原边线圈的漏感，L2S为副边线圈的漏感，其余同上。设线圈间的耦合系数为K，R1与L1S的合阻抗为Z1，R2与L2S的合阻抗为Z2，Lm的阻抗为Zm。 （2.1） （2.2） （2.3）无线传能的传输效率可表示为 （2.4） 为负载上的电压和电流，为电源的电压和电流。2.2参数分析2.2.1距离与效率的关系根据毕奥一萨伐尔定律，稳恒电流通过导线时在导线外一点P处产生的磁感应强度为： （2.5）首先计算单个载流圆线圈轴线上的磁场。设圆线圈的中心为0，

21、半径为R，载有电流I。图2.3磁场分布图在线圈上任取一电流元，设电流元到P点的矢径为，由于恒与垂直，由毕奥一萨伐尔定律知，电流元在P点产生的磁感应强度为 （2.6）其中，在与中轴所在平面内，并垂直与。显然，线圈上各电流元在P点所产生的磁感应强度方向是各不相同的，因此，必须把分成垂直于轴线的分矢量和平行与轴线的分矢量，由于对称关系，相互抵消，相互加强。有 （2.7）由（2.6）式可知，线圈在P点产生的磁场，与P点到线圈的距离的三次方成反比，与线圈的半径成正比。即有如下关系 （2.8）因为磁通量，又上面几个式子可以看出，dB与互感M成一次正比关系。又因为耦合系数，可以得出 （2.9）由此式可知，要

22、提高无线传能的效率，得要增大耦合线圈的半径，以及减小线圈之间的距离。本设计采用的是直径为一毫米的漆包线绕制的线圈，直径8.5cm，匝数N=10，L1=21.46uH，L2=21.57uH，R1=630m，R2=678m。下面的数据和图标为实验所得的，线圈间的耦合系数与距离的关系。测试方法：将初级线圈接入电感表，次级线圈两端用导线接在一起。图2.4为测试耦合系数与距离的示意图两线圈正对，移动次级线圈，记录在不同的距离L下，初级线圈的电感值，用初级线圈的原电感值减去有次级线圈影响时的电感值，即是此距离下两个线圈之间的互感。测试频率=180KHz，测试电压Vp=1V。表2-1 距离与互感测试距离cm

23、互感uH耦合系数距离cm互感uH耦合系数07.090.332.80.630.0290.25.890.2730.550.0260.44.650.223.40.420.020.63.910.183.80.330.0150.83.110.1440.280.01312.610.124.60.190.0091.22.170.150.160.0071.41.840.0865.50.120.0061.61.530.07160.090.0041.81.310.066.50.070.00321.110.05170.050.002图2.5 距离与互感的关系曲线实验符合上述理论关系。2.2.2线圈的相对位置线圈的相

24、对位置，极大地影响着线圈之间的互感大小，实验如下。1.线圈之间的轴心偏移与互感的关系。图2.6 轴心偏移示意图表2-2 轴心偏移与互感关系测试线圈间轴心偏移与互感的关系f=180kL1=23.4uH距离1.5cm轴心偏移cm测得电感互感uH020.363.040.520.462.94120.762.641.521.172.23221.551.852.521.951.45322.281.123.522.550.85422.80.64.523.020.38523.150.25图2.6 轴心偏移与互感关系曲线将测得数据转换为图2.6根据所得数据，可以得出这样的结论：线圈间的互感与轴心间的偏移距离成反

25、比，也就是说，要达到最大的无线充电效率，就要使两个线圈之间的轴心偏移为0。2.线圈之间的角度与互感的关系测试方法：将线圈摆放成一定角度，测试线圈间的互感图2.7 线圈夹角示意图表2-3旋转角度与互感测试旋转角度测得电感互感021.831.573022.261.144522.90.56023.070.339023.40图2.8 线圈夹角与互感关系根据上面的数据与图表可以得出这样的结论：在0-90范围内，线圈的互感与线圈间的夹角成反比。所以如果要达到最大的无线充电效率，两个线圈要平行放置。2.2.3本章小结以上分别讨论了影响无线充电装置传输效率的因素，它们是：相对位置、距离、负载、频率。根据以上的

26、理论分析，可以得出如下结论：使无线充电装置效率传输最大化的条件：1. 两线圈要平行放置，轴心在一条线上。2. 根据负载的大小，选择合适的补偿结构。使系统要工作在谐振频率上。本设计的负载为22欧功率电阻，选用初级串联-初级串联或初级串联-次级并联均可。3. 传输效率会随着距离的增大而减小，距离与效率成倒数关系。4. 系统的谐振频率会随着距离的增加而减小，所以要根据距离调整频率。3 硬件电路的设计发射部分采用CMOS电路与场效应管的组合，这种组合不仅效率高，而且控制也简单易行。发射线圈采用李兹线和蛛网式绕法，以取得较高的变换效率。 图3.1为发射电路原理图工作原理：1.发射部分 振荡源由1/4个C

27、D4011和遥控器用的晶体组成晶振电路，实测振荡频率为560kHz，这个频率对收音机的中波段有两处干扰：560kHz和1120kHz。4011是一个2输入端与非门，所以电路能否工作还取决于另一个输入端的电位，此输入端的电位由IC2（555电路）的状态决定， IC2输出占空比约等于1/10的方波，所以使高频振荡电路的工作与间歇时间比也等于1/10。 4011的另3个与非门并联起来作为推动级，把振荡与输出级隔离开。为了能在小功率的推动下也能输出足够大的高频功率，输出级选用场效应管IRF634，场效应管是一种电压控制器件，原则上不消耗激励功率，但它的极间输入、输出电容很大，有几百pF，如果直接接到4

28、011的输出端，会因为CMOS门电路的输出电流很小而使波形的上升时间和下降时间变大，而导致效率下降。所以我还在CMOS门电路的后面加了一对互补的三极管，此互补管接成射极输出，具有极小的输出电阻，可以使方波的上升和下降时间大大减小。实践证明，加上了这级电路后效率有了明显提高。而且，使空载和有负载时的电流有显著的区别，这就为无线供电的智能化提供了简单可靠的检测依据。 在没有负载时，也就是说，无线供电的接收部分没有靠近发射线圈时，VT3的源极电流很小，R6上的电压降还不足以使VT4导通，所以IC3的第2脚上没有触发脉冲，第3脚上也没有高电平输出；一旦接收部分靠近了发射线圈，从发射级接收了足够的能量，

29、于是使得VT3的源极电流增加，R6上也产生了足够大的电压，能够推动VT4导通，在VT4的集电极产生了幅度足够的负脉冲，驱动IC3使之输出高电平。此高电平通过VD2再送到晶振的控制端，使其工作在连续振荡状态，这样就完成了负载检测的任务。 我们说这个电路是智能无线供电电路，其原因就是他能自动检测有无负载。没有负载时他工作在间歇状态以节约电能，一旦检测到负载就工作在连续状态，使其正常工作。Rp作为检测灵敏度调节；LED为工作状态指示（红灯间歇闪亮为检测状态，绿灯亮为连续工作状态）；SA为维修开关，合上后，红灯连续亮，输出级连续工作，适于维修或弱负载时工作。2接收部分 实际上任何一个具有接收线圈的装置

30、都可成为接收电路，这里只是给出其中一例，它可以实测接收部分的功率，也可以调整撤回路的谐振状态，使之灵敏度最高。 图3.2为接收电路原理图3.1方波发生器本设计的方波发生器采用555芯片实现。555电路除了双极型结构外，还有一种CMOS型结构555电路。(1) 电源电压双极型555电路的电源电压一般为4. 516V，CMOS型555电路的电源电压一般为318V，可见CMOS型555电路比双极型电路的电源电压范围要宽。（2)阈值电压所谓阈值电压是加在555电路的阈值端TH，并使电路发生翻转的电压值，用VTH表示但不论所用电源电压的值是多少，也不管是双极型电路还是CMOS型电路，它的阈值电压都是电源

31、电压的2/3，即2Voo /3，任何型号均无例外。(3)触发电压触发电压是加在555电路的触发端TR，并使电路发生翻转的电压值，用VTR表示。和阈值电压一样，它的具体数值与其所用t作电源电压有关，但它总是电源电压的1/3，即Vnn /3，任何品种型号均无例外。(4)复位电压复位电压是加在555电路的复位端MR，使电路发生复位的电压值，用符号V附表示。一般电路的VMR值小于1V。(5)驱动电流驱动电流是指555电路驱动负载时的工作电流.也称负载电流，用符号h表示。根据555电路的输出状态和负载的连接方式，可以分为拉出电流和吸入电流两种驱动负载方式。(6)放电电流555电路在用作单稳态电路或多谐振

32、荡器时，由于外接电容要随时进行充放电，当电路在进入电容放电过程时，由电容通过555电路内的放电管TD进行放电，放电电流就是电容放电时流过放电管的电流。显然，放电电流的大小与放电管TD的额定电流有关，放电电流用符号lDIS表示。(7)最高工作频率最高工作频率是指555电路用作振荡器使用时，输出振荡脉冲所能达到的频率。对于多数类型的555电路，它们的最高工作频率约为500kHz。(8)定时精度定时精度是指555电路用作单稳态定时器时的定时精度。对于双极型电路，它的定时精度一般为1%;对于CMOS型电路，它的精度约为2%。图3.3 方波发生器原理图引脚功能1-地 2-触发3-输出 4-复位5-控制电

33、压 6-门限7-放电 8-电源方波发生器的电路与工作原理电路上电时，电源通过R1,R2支路给电容C1充电，此时3脚输出高电平，当C1的电位充至2/3Vcc时，555内部比较器使RS触发器输出低电平，通过与非门打开放电回路，电容放电，此时输出低电平，当电容电位放到1/3Vcc时，比较器使RS触发器输出高电平，放电回路关闭，电容充电，输出高电平。实际电路的充放电波形如下图。图3.4 方波发生器输出波形与充电波形单个周期内，电路的充电时间 （3.1）放电时间 （3.2） 输出的方波频率为 （3.3）理论上，在保持50%占空比的条件下，R2=0,R3=5K时，电路输出的方波频率最高 （3.4）R2=4

34、5K,R3=50K时，输出频率最小 (3.5)但实际上，输出频率最大为220KHz，其主要原因是二极管在高频下有等效阻抗，降低了充放电的速度。图3.5 方波发生器实际电路图3.2 40114011是四与非门电路，它的输出能力为mA级，他可以驱动小功率三极管，通过小功率三极管可驱动小型继电器，LED等。 图3.6为芯片功能图逻辑表达式：Y = A.BXYQ动作 00?禁止 011设定 100重置 11不变 无 图3.7为真值表（1）当X=0、Y=0时，将使两个NAND门之输出均为1，违反触发器之功用，故禁止使用。如真值表第一列。 (2)当X=0、Y=1时，由于X=1导致NAND-A的输出为”1”

35、，使得NAND-B的两个输入均为”1”，因此NAND-B的输出为”0”，如真值表第二列。 (3)当X=1、Y=0时，由于Y=0导致NAND-B的输出为”1”，使得NAND-1的两个输入均为”1”，因此NAND-A的输出为”0”，如真值表第三列。 (4)当X=1、Y=1时，因为一个”1”；输出，所以两个NAND门的输出均不改变状态，如真值表第四列。3.3 l7809L7809特点：最大输出电流为1.5A,输出电压为9V，热过载保护，短路保护，输出晶体管安全工作区保护。L7809是三端正电源稳压电路.它的封装形式为TO-220.它有一系列固定的电压输出,应用非常广泛,每种类型由于内部电流的限制,以

36、及过热保护和安全工作区的保护,使它基本上不会损坏,如果能提供足够的散热片,它们就能提供大于1.5A的输出电流.虽然是按照固定电压值来设计的,但是当接入适当的外部器件后,就能获得各种不同的电压和电流。图3.8为l7809电参数4 安装调试先调发射部分。输入24V的直流电源，当调试开关处在断开状态时，LED的红灯会以大约1秒的周期闪亮，这说明IC2工作正常。合上图2a中的调试开关SA，使振荡部分连续工作，这时红灯将一直点亮。检查各点的直流工作点是否正常，这时整机电流约50mA，其中VT3的漏极电流约20mA左右。如果24V和9V两点的电压正常，可用示波器检查各关键点的波形。 当各点波形基本正常后，

37、用一个2200pF的绦纶电容（耐压250V）和一个1000pF的可变（可用多连可变并联而成）电容，调整可变使整机电流最小。量出并联的总电容，将一个或数个并联的固定的等效电容替换原来的固定和可变电容，并在线路板上焊好。 开关SA使振荡器工作于间歇状态；旋转Rp到最大使LED绿灯亮，逐渐将Rp减小，使得LED的绿灯熄灭，红灯刚好闪亮。这时整机电流在1020mA间摆动。 将接收部分靠近发射线圈，断开接收部分的负载开关SA，则接收器上的指示灯LED会和发射部分的LED同步闪亮。同样，用一个0.01F左右的固定电容接到谐振线圈的两端，逐步拉开发射线圈和接收线圈的距离，同时适当增减谐振电容的大小使指示灯最

38、亮。调整好后，将电容固定下来，在线路板上焊好。如果用示波器观察谐振回路的波形，应该可以看到与发射线圈频率相同的正弦波。 合上负载开关SA，将接收线圈置于发射线圈正上方的510mm处，这时发射部分的双色LED的绿灯会自动点亮，说明发射部分己检测到负载，并工作在连续状态。如果再次移去接收线圈，绿灯随即自动熄灭，红灯再次闪动，说明智能部分的检测功能正常。如果检测功能不正常，应仔细调整Rp。 当电路检测到负载时，发射部分的总电流约200300mA，视负载轻重而变。5 总结此次的毕业设计，从开始选题到和老师见面以及平时的答疑和去网上和图书馆查阅资料，每一步走来对我来说都是一种历练，不仅仅锻炼了我的能力还

39、更加夯实了我四年所学的知识，在此也特别感谢花海安老师平时对我的指导和关心。经过几个月的努力我们终于顺利地完成了毕业设计规定的任务，并取得了较好的设计成果，但是由于我们知识面还不够宽广，实际操作的经验还不够丰富，在设计过程中对整体的把握还不够透彻，致使在一些模块产生了或多或少的一些问题，给设计和调试带来了很大的不便。由于大家都只对自己的模块熟悉对别人的模块不熟悉，这导致了大家对总体思路的把握不够准确，在系统联调过程中产生了困难。这些问题我们都应该牢记，避免在以后学习和工作中出现同样的错误。展望未来，我希望通过此次毕业设计使我能深刻理解到理论与实践的差距，在今后的生活中，我依然会不断的学习，用知识

40、丰富自己，用经验武装自己，提高各个方面的能力，实现我们自身的价值，为社会主义事业奋斗！遗憾时间的仓促，以及自身能力所限，此次设计存在很多有待改进的方方面面，更存在很多低级的错漏和失误的地方。还请各位学术上的前辈多多包涵见谅。致谢本次设计能够顺利完成，首先我要感谢我的母校安徽建筑大学，是她为我们提供了学习知识的土壤，使我们在这里茁壮成长；其次我要感谢电子与信息工程学院的老师们，他们不仅教会我们专业方面的知识，而且教会我们做人做事的道理；尤其在此我要感谢指导老师花海安老师给予我的精心指导，花老师指导我们如何查找资料、如何分析系统模块功能, 并根据我们各个同学所长分配任务，可以说整个设计过程都浸透着

41、花老师的心血和汗水。在设计过程中我们经常在困难面前无从下手, 都是花老师凭借他丰富的系统开发经验指引我们克服困难，走向成功。我也非常感谢和我同一设计小组的几位同学，设计中我们分别承担了硬件和软件的分析设计工作，虽然各有侧重，但我们几乎每天都在一起研究相关资料与文献、讨论软硬件的结合、构思程序在电路上的实现方式。是你们在我平时设计中和我一起探讨问题，并指出我设计上的误区，使我能及时的发现问题把设计顺利的进行下去，没有你们的帮助我不可能这样顺利地结稿，在此表示深深的谢意。最后向审阅此文的教授、老师致以深切的谢意。感谢系领导及创新实验室老师的大力支持!我将会在以后的学习中更加努力，以优异的成绩回报各

42、位老师，感谢关心我、帮助我的所有老师、同学和朋友！参考文献1.谭林林,黄学良,黄辉,邹玉炜,李慧.基于频率控制的磁耦合共振式无线电力传输系统传输效率优化控制J. 中国科学:技术科学. 2011(07)2肖志坚,韩震宇,李绍卓.关于便携式电子设备新型无线充电系统的研究J. 自动化技术与应用. 2007(12)3. 陈坚,陈辉明,董文辉.一种新颖的无接触充电电路J. 电源技术应用. 2005(04)4周志敏,周纪海,纪爱华编著.充电器电路设计与应用M. 人民邮电出版社, 20055刘志宇,都东,齐国光.感应充电技术的发展与应用J. 电力电子技术. 2004(03)6牛中奇等编著.电磁场理论基础M. 电子工业出版社, 20017王欢.基于无芯PCB变压器的无线充电系统的研究D. 西安电子科技大学 20108江发昌.无线充电传感器网络系统及应用D. 浙江大学 20129梁美富.非接触式感应充电电路的研制D. 武汉科技大学 201010刘斌.跨层优化技术在传感器网络中的研究与应用D. 太原理工大学 2011附录 原理图1 发射部分原理图2 接收部分原理图