大家好，我是小編。在電子科技技術(shù)高速發(fā)展的今天，全球范圍內(nèi)的手機用戶數(shù)量已經(jīng)達到了33億，再加上MP3、MP4等其他周邊電子產(chǎn)品，平均不到2人就擁有一個需要充電的便攜式電子產(chǎn)品。目前普遍使用的都是數(shù)據(jù)線插接式充電，這種充電方式數(shù)據(jù)線接口用久了通常會有觸不良等現(xiàn)象，而且單個充電器適應(yīng)面不廣，因不同的類型電子產(chǎn)品需要使用不同的充電器，充電時還要尋找合適的插口和理順接線，真可謂費時費力；各種便攜式電子產(chǎn)品的充電是一件令人煩躁的麻煩事。為了改良上面的現(xiàn)象，研發(fā)智能無線充電器是很有必要的。

智能無線充電器的工作原理

 

智能無線充電器利用電磁感應(yīng)原理，是非接觸充電系統(tǒng)，不再通過導(dǎo)線（充電線）傳輸電能，而是無線傳輸方式充電。沒有充電所用的物理接口，與一般充電器相比，避免了插線或拔電池的麻煩，具有一般充電器的工作原理；作品采用一（充電器）對多（感應(yīng)負載）充電、智能充電的設(shè)計思想；無線充電器對負載充電時，指示燈將由綠燈轉(zhuǎn)換為七彩燈，手機也正確顯示充電狀態(tài)并智能完成充過程（實驗產(chǎn)品為手機）。

 

本充電器可以同時對多個負載充電，可以自動感應(yīng)是否有負載充電，達到自動充電，充滿電后10秒自動斷電，達到智能化；從而大大方便了用戶。智能無線充電器使用十分方便、一個充電器就可以滿足一個家庭的需要，具有較高的推廣應(yīng)用價值、成本低廉（與一般充電器價格相差不多）等優(yōu)點，現(xiàn)在世界上許多大公司也正在火熱研究中；智能無線充電必將是取代物理直插的發(fā)展方向，將肯定受到人們的歡迎和重視。

 

1.1 系統(tǒng)模塊

 

無線充電器利用電磁感應(yīng)原理。通過某芯片產(chǎn)生一個36.7K的脈沖頻率（因為經(jīng)過調(diào)試在36.7K頻率時，效率達到高），IRFP460功率放大，使發(fā)射線圈產(chǎn)生磁場，當(dāng)接收線圈靠近時，產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)過全波整流和穩(wěn)壓，獲取負載 （手機）所需要的充電電壓和電流。發(fā)射線圈的電流會隨著感應(yīng)負載的增加而增大，通過運放把0.33歐的負載電壓23倍放大，再經(jīng)過1N4148整流濾波取得電壓U1與基準源Uo比較。充電時，U1大于Uo七彩燈閃亮，表示正在充電；空負載或充滿電時，U1小于Uo，綠燈亮，若10秒鐘后沒有感應(yīng)負載，自動斷電；按一下復(fù)位鍵則充電器重新啟動。

 

具體電路分析如下：

 

1.1.1 NE555D脈沖發(fā)生器模塊 根據(jù)T=（R1+Rp）C1，f=1/T，調(diào)節(jié)RP使NE555D輸出一個36.7KHZ的脈沖頻率。

 

1.1.2 功率放大及無線發(fā)射模塊

 

　　主要把NE555D產(chǎn)生的一個36.7KHZ的脈沖功率放大，經(jīng)發(fā)射線圈發(fā)射出去。當(dāng)脈沖為高電平時，Q12柵極為高電平，Q12導(dǎo)通，此時Q8飽和，Uceq電壓只有0.67V，經(jīng)D10-4148后Q1柵極電壓為0，Q1截止。當(dāng)脈沖為低電平時，Q8、Q12同時截止，電流直接由R16 D10 Q1，Q1導(dǎo)通。整個過程中Q1與Q12均以一開一關(guān)的形式工作。

 

1.1.3 感應(yīng)線圈模塊 當(dāng)感應(yīng)線圈靠近發(fā)射線圈時，就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)過全波整流后，根據(jù)不同的電子產(chǎn)品的充電電壓，可選擇不同的穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓，再經(jīng)三極管Q100放大電流后供給不同電子產(chǎn)品充電。

 

1.1.4 充電檢測模塊 當(dāng)有感應(yīng)負載時，R20（0.33歐）電阻上的電壓會增大，經(jīng)運放U2A放大A=1+R5/R6=23倍后，電壓變化明顯，再經(jīng)過1N4148整流濾波，得電壓U1與基準源U。比較，此時U1＞U。，運放輸出Ui為高電平，七彩燈閃爍；當(dāng)感應(yīng)負載充滿電（或沒有感應(yīng)到負載），此時U1＜U。，運放輸出Ui為低電平，綠燈亮。

 

本方案給出的智能無線充電器方案中，具有如下優(yōu)點：

 

1、從理論來說，無線充電技術(shù)對人體無害處，無線充電使用的共振原理是磁場共振，只在以同一頻率共振的線圈之間傳輸，而其他裝置無法接受波段，另外，無線充電技術(shù)使用的磁場本身就是對人體無害的。但無線充電技術(shù)畢竟是新型的充電技術(shù)，很多人都會擔(dān)憂無線充電技術(shù)會像當(dāng)初Wi-Fi和手機天線桿剛出現(xiàn)一樣，其實技術(shù)本身是無害的。

 

2、無線充電技術(shù)利用磁共振在充電器與設(shè)備之間的電場和磁場中傳輸電能，線圈和電容器則在充電器與設(shè)備之間形成共振。

 

3、這一系統(tǒng)可以在未來取得廣泛應(yīng)用，例如針對電動汽車的充電區(qū)以及針對電腦芯片的電量傳輸。采用這項技術(shù)研制的充電系統(tǒng)所需要的充電時間只有當(dāng)前的一百五十分之一。

 

4、轉(zhuǎn)化率一直是很多人擔(dān)心的問題，麻省理工學(xué)院通過研究表明，無線充電技術(shù)的損耗比起有線充電技術(shù)來說更低。無線充電轉(zhuǎn)化率比起有線要高幾個百分點。高轉(zhuǎn)化，也是無線充電器得以在全球進行應(yīng)用的關(guān)鍵因素。但無線充電技術(shù)也受到距離的限制，未來發(fā)展，必然需要解決遠距離傳送對于波段和磁場范圍的準確定位問題。

 

5、核心芯片是無線充電技術(shù)在產(chǎn)品應(yīng)用的難點之一。準確輻射范圍控制，磁場頻率大小，其它控制等都是由芯片實現(xiàn)。

 

　?。?）成本低廉

 

　　電路由脈沖產(chǎn)生部分、功率放大部分，濾波部分、比較部分及發(fā)射和接收部分組成，每部分只是幾個小元件組成，制作簡單。

 

　?。?）一對多充電

 

　　一臺充電器可以對多個負載充，一個家庭購買一臺充電器就可以滿足全家人使用，隨著負載的增加，工作效率也會增加，因此可以節(jié)約用電同時亦可減少不必要的開銷。

 

　　（3）方便性

 

　　與一般充電器相比，減少了插拔的麻煩，同時亦避免了接口不適用，接觸不良等現(xiàn)象，老年人也能很方便地使用。

 

　?。?）智能化

 

只要把感應(yīng)負載往充電器上面放，就可以自動感應(yīng)充電，通過信息反饋，當(dāng)感應(yīng)負載滿電后，自動斷電，實現(xiàn)充電過程智能化。

 

　　無線充電將大大改進我們的生活。無線充電技術(shù)取得推廣后，人們只需要一個充電器就可以給所有的設(shè)備都進行充電。而且，隨著這項技術(shù)的不斷推廣，無線充電發(fā)射器可以在我們生活、居住、工作的每個地方很便利地找到，甚至可以在汽車、飛機上、賓館里、辦公地點安置充電發(fā)射器，這意味著人們不用再隨身攜帶任何電線，即可隨時隨地為自己的電器進行充電。

 

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