无线供电无线供电无线供电无线供电IC

无线供电IC VOXxxMPxx及其应用

作者：古人

时间：2007-9-1

无线供电（WirelessPower）是一个古老又时新的话题。从1831年法拉第的第一台发电机的发明，使有线供电成为现实以来，在长达两个世纪的漫长过程中，无数的科学家和幻想家都希望有朝一日能实现无线供电，并为之奋斗不息。近来，在Internet上，无线供电可谓是捷报频传，如无线供电的蓝牙耳机、无线供电的电动牙刷、无线供电的圣诞树等等，特别是美国麻省理工学院的无线供电，竟能在2米外点亮一只60W灯泡，真是神奇！

在google中输入“无线供电”进行搜索，意外地发现，无线供电不但实用而且已经产业化了。明天科技公司的VOXxxMPxx系列(x为数字)无线供电IC就是一个先例。它有多个型号，如VOX06MP01、VOX12MP05、VOX24MP20等，从网上下载它们的使用说明书后发现，这些型号的无线供电IC具有不同的工作电压和无线供电能力，它们分别是1W、5W 和20W（指接收端实际接收到的电功率），它们的应用电路十分简单，外围元件极少，只有两三个常见电容或电阻，更令人兴奋的是，其价格也十分便宜，均在人民币十元以内，颇具实用价值。

现将此类IC的应用归纳如下，以供参考。

：

一、VOX00MP00的主要特征

的主要特征：

1、 三极或四极结构、厚膜封装。

2、 DC-AC转换。应用电路简单，调试方便。

3、 发射线圈和接收线圈是完全分离的。发射线圈在用电器我外，接收线圈在用电器内，

电能从用电器外部传到用电器内部，因此，实现了电力的无线传输（无线连接），

也实现了电源与电器的彻底分离,增强了电器的安全性、灵活性、防水性、神密性

等。

4、 发射线圈和接收线圈的匝数很少，仅需数圈便可工作，且形状可任意改变，适用于

不同的电器。

5、 不依赖任何介质而工作。电力的无线输送可以穿越多种介质，如空气、木质材料、

玻璃、甚至水等非金属介质，并实现了同样的功能和效率。但贴近的金属将严重影

响其工作效率。

6、 工作时不干扰常用家电，对人畜无害，也不影响磁卡数据。

二、工作电路

现将它们的工作电路摘录如下：

从图中可以看出，VOX12MP05和VOX24MP20的工作电路是相同的，不同的是工作电压和输出功率。可参看下表：

1、工作电压表

型号 工作电压范围 推荐工作电压 最大输出功率

最大接收功率

VOX06MP01 5-9V DC 5V 或6V 2W 1W VOX12MP05 5-15V DC 9-12V 10W 5W VOX24MP20

6-36V DC

18-24V

40W

20W

2、电阻测量（仅供参考）

电阻值（机械表） 极号 1 2 3 备注 VOX06MP01C 6．8K 0 ∞ VOX12MP05 14.2K ∞ 0 VOX24MP20

14.2K

∞ 0

不同的表量得的参数可能不同。

3、VOX24MP20元件参数表：

元件元件 参数参数 备注备注 IC1 VOX24MP20 C1 2200uF/50V C3 822P/630V

L1 15uH-18uH 8匝/φ0.41线/匝径85mm/

需调试

L2 1-数匝 根据电器需要调整

R1

R1≈ 50 *（V-6）

2W

VOX12MP05元件参数表：

元件元件 参数参数

备注备注 IC1 VOX12MP05 C1 220uF/50V C3 822P/630V

L1 15uH-18uH 8匝/φ0.41线/匝径85mm/

需调试

L2 1-数匝 根据电器需要调整

R1

R1≈ 50 *（V-6）

1W

VOX06MP01C 元件参数表元件参数表：：

元件元件

参数参数

备注备注 IC1 VOX06MP01C C1 220uF/10V C2 822P/630V

L1 20uH 10匝/φ0.41线/匝径

85mm/需调试 L2

1-数匝

根据电器需要调整

4、应用环境

项目项目 参数参数 备注备注 工作温度 0-50 °C

100°C 以下贮藏 工作湿度 0-100% 密封状态下可水中工作

贮存条件

-50-150°C

干燥

5、外形尺寸（单位：毫米）

外形

长(高)

宽

厚

引脚长

引脚间距 引脚大小

18

15．2 5．0 8．0 5．08 φ0．8

22 12 9．5 8.0 2.54 0.8*0.4

22 12 9．5 8.0 2.54 0.8*0.4

三、工作原理

从上面的电路图可以看到：其接收部分完全相同，均只有一个空心线圈L2，这是接收天线，发射部分均有一个空心线圈L1，就是发射天线。

这类IC 的工作原理均为电磁感应。主要通过磁场来传递电能，具体一些说，是一个频率较高的电源逆变器（原理不再赘述）。与传统逆变器不同的是，它们采用了空心线圈，而且匝数很少，只有数圈（通常为10匝左右），两个线圈可以完全分离，在小功率接收（如点亮LED 灯）的前提下，其最大距离可以达到30CM 左右，在大功率接收的前提下，距离只有几个毫米。更有趣的是，两个线圈之间允许存在各种非金属介质，如空气、水、玻璃、塑料、木板等，这就体现了一个重要的特性：隔物供电。

接收端的电压通过改变L2的匝数来调整。

四、应用范围

由于此类无线供电IC 具有隔物供电的功能，突破了传统的有线供电模式，是有线供电的延伸和补充，因此，具有广泛的应用范围和应用前景，其应用范围归纳有三类，分别是：

1、 移动性强的小电器的供电或充电，如剃须刀充电、手表充电、机器人充电等等。

2、 水下供电和防水电器，如水下照明、水下爆破、鱼缸照明、电热鞋毯等。

3、 有线供电无法实现的电器或场所，如各类传感器或探测器及某些军用场所等。

五、调试

1、L1和L2的形状与大小关系的形状与大小关系

L1与L2的形状应相似，如，同为圆形、方形等，L2不大于L1。

2、L1与L2的空间关系

的空间关系 对于VOX06MP01而言，它是双向发射，L2位于L1的两侧，具有相同的效果。对于VOX12MP05和VOX24MP20而言，它们是单向发射，L1两侧的磁场强度不同，因此，L2的接收效率不同。

L2与L1紧密相邻（平行）时，具有最佳传输效率，此时效率优于完全嵌入。 如图：

3、发射发射功率调整功率调整功率调整，，即输入电流的调整即输入电流的调整

发射功率与工作电压有直接的关系，电压高发射功率大。

当电压一定时，以上三种IC 的调试方法相似，均可以在发射端串入一电流表，改变L1的匝数，电流将随之变化，通常当电流最大值时，固定L1。 4、接收效率的调整

为增强接收效果，提高接收效率，可在接收线圈L2的两端并一个调整电容，这个电容的大小根据实际效果而定，通常为数千PF ，耐压根据需要而定。

六、应用举例