无线充电器电路设计详解

无线充电技术源于无线电力输送技术。无线充电，又称作感应充电、非接触式感应充电，是利用近场感应，也就是电感耦合，由供电设备（充电器）将能量传送至用电的装置，该装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其本身运作之用 无线充电技术，作为一种便捷的电力输送方式，近年来在消费电子领域得到了广泛应用，尤其在智能手机、智能手表和其他便携式设备中。它基于电磁感应的原理，即电感耦合，使得电源设备能够无物理接触地将能量传递到用电设备上，从而实现电池的充电。 无线充电器的核心在于它的电路设计，主要包括以下几个关键组成部分： 1. **电源管理模块**：这是无线充电器的基础，负责处理输入的交流市电或直流电。市电首先通过全桥整流电路转化为直流电，或者直接使用24V直流电供电。然后，电源管理模块对直流电进行调节，以满足后续电路的需求。 2. **发射电路模块**：这部分主要包括2MHz的有源晶振，它作为主振荡器产生稳定的高频方波。方波经过二阶低通滤波器滤除高次谐波，形成纯净的正弦波。这个正弦波再通过三极管13003及其丙类放大电路放大后，输送到由线圈和电容组成的并联谐振回路，产生电磁场，将能量无线传输。 3. **电感耦合**：在发射和接收端，都使用了电感线圈进行能量的耦合。发射端的线圈发送能量，而接收端的线圈接收这个能量，通过耦合效应实现能量的无线传输。接收线圈的参数如线径、直径和电感值等，需要根据设计需求精确计算和调整。 4. **接收电路模块与充电电路**：接收端的线圈接收到能量后，通过接收转换电路将其转化为适合电池充电的直流电。这里涉及到一个并联谐振回路，由线圈和电容组成，通过匹配电容的计算，确保谐振频率与发射端一致，以达到最佳的能量接收效果。 5. **安全与效率**：无线充电器的设计还需考虑安全性和效率问题。例如，系统需要具备过充保护、短路保护等功能，以确保设备和用户的安全。此外，优化电路设计和材料选择，可以提高能量传输效率，减少能量损失。 无线充电器的工作原理和设计涉及电磁学、电子电路和电源管理等多个方面。理解这些基础知识对于进行无线充电器的电路设计至关重要，无论是进行课设、毕设还是实际产品开发，都需要深入掌握这些核心技术，以实现高效、安全的无线充电解决方案。