无线传能充电器是一种利用电磁感应技术实现的无线充电设备,它通过两个线圈之间的能量耦合来传递电能,从而摆脱了传统充电方式中必须使用物理连接线的限制。这种充电器的设计目标是实现简单实用,使得用户可以方便地在充电平台上为多个设备同时充电,而无需担心线缆的混乱。
在无线充电系统的供电电路中,通常由交流市电经全桥整流电路转变为直流电。这个过程是将交流电源的正负半周期都转化为单向脉动直流电,以便后续处理。有时,也可以直接使用24V的直流电源供电。接下来,直流电会通过电源管理模块,这是一系列用于电压调整、电流控制和功率优化的电路,以确保输出的直流电能够满足无线充电的要求。
然后,经过电源管理模块的直流电会通过一个2兆赫兹(MHz)的有源晶振逆变转换成高频交流电。有源晶振是一个内置振荡电路的晶体,能够产生精确的频率信号。这个高频交流电供给初级线圈,而初级线圈和次级线圈构成了能量传输的关键部件。这两个线圈通过电磁耦合,当电流通过初级线圈时,会在周围产生磁场,次级线圈接收到这个磁场的能量,将其转化为电流,进一步通过接收转换电路转化为电池所需的直流电进行充电。
发射电路模块中,主振电路使用2MHz的有源晶振作为振荡器,产生的方波信号通过二阶低通滤波器滤除高频谐波,得到纯净的正弦波。这个正弦波经过三极管13003及其外围丙类放大电路放大后,通过线圈和电容组成的并联谐振回路辐射出去,向接收端传递能量。这个并联谐振回路的参数,如线圈的电感(47微亨)和匹配电容(约140皮法拉),都是根据谐振公式精心计算选择的,以确保最大能量传输效率。
接收电路模块则负责接收和转化这些无线传输的能量。当接收到的高频交流电通过接收线圈时,同样会经过转换电路,转化为直流电,为电池充电。这个过程需要对电压和电流进行适当的调节,以适应不同类型的电池和设备的充电需求。
无线传能充电器的核心在于电磁感应原理和能量耦合,通过精细设计的电路和组件,实现了安全、高效的无线充电。这种技术的应用不仅简化了充电过程,也为便携式电子设备的使用提供了更大的便利性。随着技术的发展,无线充电的效率和适用范围有望进一步提升,成为未来充电领域的重要趋势。