低功率无线充电系统的驱动芯片的设计研究
基于单片机无线充电器设计
基于单片机无线充电器设计摘要21世纪新科技信息化，科技技术猛速发展，无线充电技术应用发展疾速，许多新兴的无线充电产品逐渐浮现出人们眼球。
可是,我们要怎样驱动这些产品呢,我们试用过很多方法做过很多研究,发现它们都有一个共同点,是什么呢,就是这些产品需要用电来驱使,但是用到电的话，我们充电的时候必然使用到带数据线的充电器，如果家里面家用电器很多，随处可见的都是线，数据线的增加，不仅使产品成本提高，尤其是在旅行出游，外出工作时，及其麻烦。
因此，无线充电器技术猛速发展必将会取代传统充电技术，无线技术在未来必将成为推动社会发展的一个重要因素。
所以，本毕业设计设计一个，利用单片机技术制造比较简陋的无线充电器,来实现这次设计无线充电目的。
关键词：单片机；无线充电；电磁感应；电磁耦合；线圈；Abstract21st Century new technology informationization, technology rapid development, wireless charging technology application development rapidly, many emerging wireless charging products gradually emerged people eyeball. However, how we want to drive these products, we tried many ways to do a lot of research, found that they have a common denominator, what is, is that these products need to be powered by electricity, but the use of electricity, we must be charging the use of the cable with data line charger, if home appliances are many, everywhere is line, the increase of data lines, not only to improve the cost of products, especially in travel, out of work, and trouble. Therefore, the rapid development of wireless charger technology will replace the traditional charging technology, wireless technology in the future will become an important factor in promoting social development. Therefore, the graduation design and design one, using single-chip microcomputer technology to make a relatively humble wireless charger, to achieve this design of wireless charging purposes.Key words：Singlechip；wireless charging；electromagnetic induction；electromagnetic coupling ；coil；目录1.绪论 41.1国外的发展概况 41.2国内的发展概况 52.无线充电系统的硬件设计 62.1设计要求 62.2电磁感应概述 62.2.1 电磁感应原理 62.3 影响无线充电性能的各种因素62.3.1线圈选择 62.3.2系统电路的损耗72.3.3 线圈位置的摆放72.4发射部分电路设计72.5接收部分电路设计82.6主要芯片资料102.6.1.XKT-408芯片：102.6.2 NE555资料112.6.3PWM硬件电路设计：122.6.4时钟电路：A T89C52外部的时钟电路。
无线充电方案设计
无线充电方案设计随着科技的不断进步，无线充电技术在近年来得到了广泛的关注和应用。
无线充电方案的设计是实现这一技术的关键。
本文将介绍一种高效、可行的无线充电方案设计，使用户能够更加便捷地进行充电操作。
一、方案概述本方案采用基于电磁感应原理的无线充电技术，通过发射端和接收端之间的电磁耦合实现能量传输，实现电子设备的无线充电功能。
该方案具有以下特点：1. 高效性：采用高频率的电磁场传输能量，减小了能量损耗，提高了充电效率。
2. 稳定性：通过电磁耦合实现能量的传输，能够有效地抵抗外部环境的干扰，保证传输的稳定性。
3. 安全性：采用电磁感应原理，能够避免使用传统有线充电中可能出现的电击风险。
二、发射端设计发射端主要由发射线圈、功率放大器、控制电路等组成。
以下是其中各部分的具体设计要点：1. 发射线圈设计发射线圈是传输能量的核心组件，其设计应考虑以下几个方面：- 线圈材料选择：采用高导磁率的材料，如铁氧体，以提高线圈的感应能力。
- 线圈结构设计：采用多层绕组结构，提高线圈电感，并通过合适的屏蔽措施减小电磁泄漏。
- 发射线圈大小：要根据充电设备的尺寸和功率需求来确定发射线圈的大小，以最大限度地提高能量传输效率。
2. 功率放大器设计功率放大器用于提供足够的能量驱动发射线圈工作。
在设计该部分时，应注意以下几点：- 高效性：选择高效率的功率放大器芯片，以减小能量转化的损耗。
- 功率输出稳定性：采用负反馈控制技术，使功率输出稳定在预设范围内。
- 温度控制：设计合适的散热系统，确保功率放大器在长时间工作时温度不会过高。
3. 控制电路设计控制电路用于管理整个充电系统的工作状态，包括发射端与接收端的通信控制、功率调节等功能。
以下是控制电路的设计要点：- 通信协议选择：选择合适的通信协议，实现发射端与接收端之间的信息传输，确保充电系统的正常工作。
- 功率调节：根据接收端信号反馈，调节发射端的输出功率，以满足不同设备的充电需求。
小功率无线充电方案
小功率无线充电方案1. 引言随着移动设备的普及和便携性的要求，无线充电技术成为了一个备受关注的热点。
小功率无线充电方案逐渐受到人们的关注，因为它能够为一些低功耗设备提供便捷的充电方式。
本文将介绍一种基于电磁感应原理的小功率无线充电方案，并探讨其原理、应用场景以及未来的发展方向。
2. 方案原理小功率无线充电方案是基于电磁感应原理实现的。
方案中主要包含两个部分：无线充电发射端和无线充电接收端。
无线充电发射端通过一个电源提供电能，经过电源供给和电源调节电路调整电压和电流。
然后，经过功率驱动电路，将电能转化为高频交流电信号。
通过功率管理单元，调整电流和电压使其适应接收端的要求。
在无线充电接收端，利用接收线圈将无线电能信号接收到接收端。
通过整流电路对信号进行整流，将交流信号变为直流信号。
然后，通过电池管理电路将直流信号充电到电池中。
这样就实现了无线充电的过程。
3. 方案优势小功率无线充电方案相对于传统有线充电方式具有许多优势：•便捷性：无需连接电缆，无线充电可以减少设备使用时的限制，提高使用的便捷性。
•安全性：采用无线充电方案可以减少电线接触产生的火灾风险，提高充电的安全性。
•节约资源：无线充电方式可以避免电线的损耗和浪费，从而节约资源。
4. 应用场景小功率无线充电方案在许多领域都可以找到应用场景。
以下是其中一些典型的应用场景：4.1. 智能家居智能家居设备通常是低功耗设备，利用无线充电方案可以方便地为这些设备充电。
例如，智能插座、无线摄像头等设备可以通过无线充电提供持续稳定的电源。
4.2. 智能手环、智能手表智能手环、智能手表等便携式设备通常需要频繁充电。
采用小功率无线充电方案可以为这些设备提供方便、快速的充电方式。
4.3. 物联网设备物联网设备通常需要长时间运行，采用传统有线充电方式不够灵活。
使用小功率无线充电方案可以为物联网设备提供持续稳定的电源，提高设备的稳定性和可靠性。
5. 发展方向小功率无线充电方案目前仍然存在一些挑战和改进的空间。
直流无刷电机PWM驱动芯片设计
为了整体的安全性和功能完善性。加入了超前角的调节，死区时间和一些保护电路。 本文定量分析了各模块的实现原理和电路形式，采用１０Ｖ ０．３５Ｉ．ｔｍＢＣＤ工艺实现电 路，并使用Ｃａｄｅｎｃｅ Ｓｐｅｃｔｒｅ工具完成的电路功能的仿真和验证。
关键词：电机驱动芯片；直流无刷电动机；开关损耗最小ＰＷＭ；正弦波调制
调制波的波形由三要素确定，幅度，相位和频率。本文先理论分析了调制波的函数 表达式，接着研究了三要素量在电路上的信号体现方式，最后结合三要素的信号表达 采用电阻网络拟合出调制波。调制波在与芯片内部生成的三角载波进行比较，比较后 的脉冲波作用到三相全桥逆变器电路，从而实现了对电机转速，转向的控制。
另外，这种调制方法在电机起动，改变转向时不起作用，所以又采用了方波ＰＷＭ 调制作为补偿调制方式，方波ＰＷＭ采用两两通电方式。
方面伺服电动机占优，但在电机效率，速度，稳定性，最高转速方面两者相差不大。
最主要的是无刷电动机价格优势很大，要便宜１／３。 表１－１无刷直流电动机与异步电动机主要特性比较【２】
无刷直流电动机
异步电动机
转速范围Ｊｒ／ｍｉｎｉ 转速比
８０．４０００ １：５０
２００．２４００ １：２０
最大输入电流（惯性负载）
西南交通大学 硕士学位论文 直流无刷电机PWM驱动芯片设计 姓名：曾泫鸿 申请学位级别：硕士 专业：计算机系统结构 指导教师：靳桅
201205
西南交通大学硕士研究生学位论文
第１页
Hale Waihona Puke 摘要随着节能减排的严峻，无刷直流电动机以其高的电机效率，宽调速比，可靠的运 行，得以广泛的应用。现在市面上流行的主要是带霍尔位置传感器的电机。这种传感 器价格低廉但位置定位不是很精准。为了提高这类电机的控制能力，本设计采用了开 关损耗最小ＰＷＭ调制。相对常见的方波ＰＷＭ调制，显著降低了绕组电流的谐波分量， 提高了运行的稳定性。另外相对于一般的正弦波调制（ＳＰＷＭ），开关损耗减少了１／３， 线电压输出能力提高了２／ｘ／３倍。
微型电动汽车动态无线充电技术的研究
第41卷第2期辽宁工业大学学报(自然科学版)V ol.41, No.2 2021年4 月Journal of Liaoning University of Technology(Natural Science Edition)Apr. 2021收稿日期：2020-08-11基金项目：福建省中青年教师教育科研项目(JZ181027)作者简介：邱兴阳(1981-)，男，福建仙游人，讲师，硕士。
DOI:10.15916/j.issn1674-3261.2021.02.007微型电动汽车动态无线充电技术的研究邱兴阳，梁锋林，郑维清，郑德山（湄洲湾职业技术学院自动化工程系，福建莆田351119）摘 要：研究了基于无线充电技术的微型电动汽车动态充电系统。
当微型电动汽车需要充电时经无线充电模块发出充电请求信号，信号经充电控制器采集并通过ZigBee模块传送至后台协同管理中心，由后台协同控制管理软件分析处理实时控制充电控制器的充电状态，完成微型电动汽车的无线充电。
相对于有线充电，无线充电更加安全和灵活，具有重要的研究意义。
关键词：电动汽车；动态；无线充电中图分类号：TN99 文献标识码：A文章编号：1674-3261(2021)02-0099-06Research on Dynamic Wireless Charging Technologyfor Micro Electric VehicleQIU Xing-yang, LIANG Feng-lin, ZHENG Wei-qing, ZHENG De-shan （Department of Automation Engineering, Meizhouwan V ocational Technology College, Putian 351119, China）Abstract:The paper studies the dynamic charging system for micro electric vehicles based on wireless charging technology. When the micro electric vehicle needs to be charged, the wireless charging module sends out a charging request signal, the signal is collected by the charging controller and transmitted to the background collaborative management center through ZigBee module, and the charging state of the real-time controller is analyzed and processed by the background collaborative control management software, so as to complete the wireless charging of the micro electric vehicle. Compared with wired charging, wireless charging is safer and more flexible, which has important research significance.Key words: electric vehicle; dynamic; wireless charging随着社会的发展和科技的进步，能源问题与环保问题显得越来越突出，发展和普及电动汽车等新能源汽车的呼吁也越来越多，电力驱动车辆成为汽车工业研究、开发和使用的热点[1]。
基于MSP430的无线动态充电电动汽车系统的研究
工作研究基于MSP430的无线动态充电电动汽车系统的研究关壮壮 傅品翰 米双芊 武盛豪 杜江勇（吕梁学院，山西 吕梁 033000）摘 要：本文研究系统主要包括无线充电装置、无线充电电动车和超级电容储能装置。
首先，在试验阶段中，先将5V的直流电经过LC自激振荡电路道变成高频800kHz的交流电，在一次侧，通过德州TI公司MSP430系列单片机控制舵机动作隔离副边电路，此时维电器常闭触点动作，电容不充电，按下按键维电器恢复，同时定时分钟，交流电经过发射线圈向接收线圈传递能量，通过磁耦合请振式无线电能传输方式，接收线圈与接收线圈发生活振隅合，将电能转换成磁场能量进行传输，从一次侧化送到一次侧的能量经过全桥整流环节后供给超级电容储能，定时结束后，电器动作发射线圈停止向接收线圈传能量，同时电机动作使得系统电路接通，小车自启，沿着规定线路行驶直至停车。
此系统动态充电效率高，快捷智能，对节能减排，新能源利用的科研和发展有创新型价值。
关键词：LC自激振荡逆变；磁感应谐振式无线传能；全桥整流；超级电容；德州TI公司MSP430单片机；动态充电引言：无线电动汽车受到了许多国内外专家的研究和实践。
其中科学家特斯拉早在1901年的时候已经完成了大功率无线传输技术，他去世后，研究迫不得以停下来。
100多年后的今天，无线充电技术再一次达了高潮。
万物互联时代下，无线充电应用领域将不断拓展。
作为新一代移动通信技术，5G网络能支持高达100万个/平方千米的连接数密度，有效支持海量设备接入，是万物互联时代的一组通信标准。
万物互联时代下用电设备数量实现数倍增长，不同设备采用不同标准的充电接口，为这些装置供电将成为一大挑战。
无线充电采用统一的充电标准，具备方便、安全、空间利用率高等特点，同一无线充电底座能同时为不同设备充电，省去携带多种充电线材的麻烦；随放随充的特点有助于实现设备的碎片化充电，用户能在办公室、咖啡馆、机场、快餐店等场所轻松方便地获得电力支持。
无线充电器电路原理及设计
无线充电器电路原理及设计引言无线充电器是一种方便的充电设备，它通过电磁感应实现无线充电，不需要插入充电线即可对充电设备进行充电。
本文将介绍无线充电器的电路原理和设计。
电路原理无线充电器的电路主要由两个部分组成：发射器和接收器。
发射器原理发射器是无线充电器的核心组件，它负责产生并传输电磁场。
发射器电路由以下几个部分组成：1. 电源模块：负责提供电源给发射器电路。
2. 信号发生器：产生高频交流信号。
3. 驱动电路：将高频交流信号放大并传输到发射线圈。
4. 发射线圈：通过电流在线圈中产生磁场。
发射器原理是利用信号发生器产生高频交流信号，并经过驱动电路放大后，传输到发射线圈。
发射线圈中的电流会产生磁场，这个磁场会传输到接收器中。
接收器原理接收器是无线充电器的另一个重要部分，它用于接收发射器传输的电磁场并将其转化为电能供给充电设备。
接收器电路由以下几个部分组成：1. 接收线圈：接收发射器传输的磁场并将其转化为电流。
2. 整流电路：将接收到的交流电流转化为直流电流。
3. 电源管理模块：对转化后的直流电流进行管理和分配。
接收器原理是接收发射器传输的磁场，通过接收线圈将其转化为交流电流，并经过整流电路转化为直流电流。
电源管理模块对直流电流进行管理和分配，以供给充电设备使用。
电路设计无线充电器的电路设计需要考虑以下几个关键因素：1. 电流和电压要匹配：发射器和接收器之间的电流和电压需要匹配，以确保能够有效传输电能。
2. 效率和损耗控制：设计时要考虑电能的传输效率和损耗，减少能量的浪费。
3. 安全性：在设计过程中要考虑充电器的安全性，防止电流过大或其他安全事故发生。
4. 尺寸和成本：设计时要考虑充电器的尺寸和成本，选择合适的元件和材料。
电路设计需要综合考虑以上因素，并根据实际需求进行调整和优化。
总结本文介绍了无线充电器的电路原理和设计。
通过了解发射器和接收器的原理，可以更好地理解无线充电器的工作原理，并在设计过程中考虑各种关键因素。
BDR6122T-无线充电专用驱动芯片
1.60 0.90 0.30
Max. 0.80 0.05
0.30
1.65 0.95 0.35
V1.0
11
2017
8 PINS, SOP, 150MIL
BDR6122T
Symbol
A A1 A2 b c D E E1 e L
Notes: 1. Refer to JEDEC MS-012AA 2. All dimensions are in millimeter
V1.0
10
2017
封装资料
8-PIN, DFN
BDR6122T
Symbol
A A1 A3 b D E e D2 E2 L
Note: Refer to JEDEC MO-229
Min. 0.70
0
0.18
1.50 0.80 0.25
Dimensions Nom. 0.75 0.02
0.20 REF 0.25
V1.0
8
2017
典型工作特性
(如无特殊规定，VM=5V, VCC=3V)
BDR6122T
VM Sleep Current (nA)
12 10
8 6 4 2 0
-40 -20 0 20 40 60 80
Ambient Temperature (℃)
VCC Sleep Current (nA)
6 5 4 3 2 1 0
Power Supply
Motor Driver System
VM
Motor Driver
Local Bulk Capacitor
GND
IC Bypass Capacitor
微波无线充电技术的研究
微波无线充电技术的研究摘要：随着电子设备越来越多，各种理不清的线缆给人们带来了与日俱增的困扰。
科学家们找出了一种解决办法-无线充电。
无线充电可以替代现有电源线，给自己的电器设备进行充电。
常见的无线充电分为电磁感应、磁共振、微波充电。
本文以微波充电为主要研究对象，根据微波信号的特点，设计出微波天线接收电路、降压稳压电路。
为了提高系统的电能转换效率，在降压稳压电路环节采用开关降压稳压芯片MC34063进行设计。
最后，采用ADS软件对微波电能接收进行仿真，采用PROTEUS对降压稳压电路进行仿真，验证了电路功能正常，为微波电能接收设备提供一套可行的方案。
关键词：微带天线；整流电路；MC34063；效率Research on microwave wireless charging technologyZHANG Chenxi1，LI Zetao2（School of Electrical Engineering，Guizhou University，Guiyang 550025，Guizhou Province，China）Abstract：With more and more electronic equipment，a variety of electronic cables to bring us a growing problem.Scientists find out a solution - wireless charging.Wireless charging can replace the existing power line，to own the electrical equipment to charge.The common wireless charging is divided into electromagnetic induction，magnetic resonance，microwave charging.Based on the microwave charge as the main research object，design a microwave antenna receiving circuit，voltage regulator circuit.In order to improve the system of the electric energy conversion efficiency，in a step-down voltage regulator circuit links the switch buck regulator chip mc34063 is designed.Finally，using ADS software of microwave power can receive simulation，using the Proteus Simulation of buck regulator circuit to verify the circuit will function normally，microwave power can provide a feasible scheme to the receiving equipment.Key Words：Micro-strip antenna；rectifier circuit；MC34063；efficiency1 引言用无线的方式来传输电能已有近200年的历史，其一般是借助电磁波和电磁场进行能量传输。
无线充电qi协议的主控制器的低功耗设计
0 引言在传统无线传感网络中，一般使用蓄电池充电，需要不断更换电池，在制约了无线传感网络实际部署与广泛应用的同时大大提高了网络的维护成本[3]。
而早在1988年，约翰.鲍尔斯在实验室第一次成功用无线充电技术点亮了1米外的60W的灯泡，无线充电技术的可行性得到论证[4]，至此无线充电技术的研究越来越受到重视。
为了规范无线充电技术，WPC联盟提出的QI协议，该协议采用定频调占空比的架构利用控制器不断地对电路进行监控，通过调整线圈上的电压进行无线传输能量，与用蓄电池相比，其成本大大降低，但是伴随着摩尔定律的盛行，每一代半导体工艺技术的提高，芯片密度的增大[5]，对于设计者来说功耗就成为了必要的关注问题，电压大小，dual-Vth和栅极尺寸都与低功耗技术密切相关[6]。
本文主要是对在RTL级电路设计的基础上进行低功耗设计。
1 数字电路功耗的形成电路中的功耗分为两类：静态功耗和动态功耗。
静态功耗主要是待机时的功耗，主要由泄露电流组成，一方面是由于MOS管阈值电压的存在，使得器件在关断状态下，具有亚阈值特性，因此会产生亚阈值电流[7]。
动态功耗主要是由于短路电流和负载电容充电引起的。
而在这两部分中有三种最主要的功耗消耗：对电容进行充放电的跳变功耗，在电路反转过程中产生的短路电流功耗和MOS器件的漏电流损耗[8]。
其原理如下：当输入电平为低时，PMOS管会对输出节点上的电容进行充电，当输入电平为高电平时，NMOS会对电容进行放电，从而达到反相器的效果，在这一过程中形成了MOS管的动态功耗，如下图1所示。
VDDI1无线充电qi协议的主控制器的低功耗设计Low power design of the main controller of wireless charging qi protocol张二丽（电子科技大学，四川 成都 610054）摘 要：从1889年Nikola Tesla发明了著名的Tesla线圈开始，对无线充电技术的研究受到了广大设计者的重 视[1]，华为2018年发布的无线充电技术，其最大功率可达15 W，标志着无线充电时代的来临。
屹晶微电子EG3003双通道MOS管驱动芯片用户手册说明书
版本变更记录目录1. 特性 (1)2. 描述 (1)3. 应用领域 (1)4. 引脚 (2)4.1 引脚定义 (2)4.2 引脚描述 (2)5. 结构框图 (3)6. 典型应用电路 (3)7. 电气特性 (4)7.1 极限参数 (4)7.2 典型参数 (5)7.3 开关时间特性及死区时间波形图 (6)8. 应用设计 (6)8.1 VCC端电源电压 (6)8.2 输入逻辑信号要求和输出驱动器特性 (6)9. 封装尺寸 (8)9.1 SOP8封装尺寸 (8)EG3003芯片数据手册V1.01. 特性⏹源出峰值驱动电流达1A 和吸入峰值驱动电流达1.5A⏹电压输入范围：11V-20V⏹具有VCC欠压保护⏹内建死区控制电路⏹自带闭锁功能⏹INA输入通道高电平有效⏹INB输入通道低电平有效⏹封装形式：SOP-82. 描述EG3003是一款高性价比的双通道大功率MOS管、IGBT管栅极驱动专用芯片，内部集成了逻辑信号输入处理电路、死区时控制电路、欠压关断电路、闭锁电路、输出驱动电路，用于电机控制器、电源、变压器中的驱动电路。
EG3003 的电源电压范围11V～20V，静态功耗小于100uA。
该芯片具有闭锁功能防止输出功率管同时导通，输入通道INA内建了一个200K下拉电阻，INB内建了上拉5V高电位,在输入悬空时使功率MOS 管处于关闭状态,输出电流能力I O+/- 1/1.5A，采用SOP8封装。
3. 应用领域⏹移动电源⏹无线充电驱动器⏹变频水泵控制器⏹电源⏹电机驱动器⏹驱动变压器4. 引脚4.1 引脚定义图4-1. EG3003管脚定义4.2 引脚描述5. 结构框图OUTBGNDVCCOUTAGND VCC图5-1. EG3003内部电路图6. 典型应用电路+15V图6-1. EG3003典型应用电路图7. 电气特性7.1 极限参数注：超出所列的极限参数可能导致芯片内部永久性损坏，在极限的条件长时间运行会影响芯片的可靠性。
cps8100f标准
CPS8100F 标准
CPS8100F 是一种用于无线充电系统的磁感应式无线功率发射芯片，由易冲半导体公司开发，符合 WPC Qi v1.2.4 标准和 AEC-Q100 车规标准。
CPS8100F 可以支持多种快充协议，如QC2.0/QC3.0/PD3.0/SCP/AFC 等，以及高达 50W 的私有协议快充。
CPS8100F 采用定频结构，具有高效率、低功耗、低频偏、高集成度等特点，适用于车载、桌面、嵌入式等多种无线充电场景。
CPS8100F 的主要技术参数如下：
输入电压范围：3.9V~26V
输出功率范围：0~50W
工作频率：110~205kHz
通信方式：ASK/FSK
通信接口：I2C/2x UART
内核：32-bit ARM Cortex-M0
存储器：34KB MTP/32KB ROM/6KB SRAM
ADC：12-bit，多通道
驱动器：全桥驱动，BUCK 转换器，DC-DC 控制器
封装：6mmx6mm，48-Pin QFN。
中小功率无线充电电路副边稳压电路的设计
53ELECTRONIC ENGINEERING & PRODUCT WORLD 2020.8设计应用esign & Application D 中小功率无线充电电路副边稳压电路的设计*Design of secondary voltage stabilizing circuit for small and medium power wireless charging circuit周道龙 （江苏信息职业技术学院，江苏 无锡 214153）摘 要：无线充电虽然已经开始在工业和商用领域应用，但大都局限在大功率和小功率电路中，而中小功率则涉及较少。
本文旨在设计一种可应用于中小功率无线充电电路中接收端的稳压电路。
此电路主要是以UC3842为核心所构成的BUCK电路，先介绍了主电路的设计，接着是控制电路的设计，最后通过仿真实验进行了验证。
关键词：无线充电；接收电路；UC3842；稳压电路*基金：江苏信息职业技术学院校级课题基金，基金编号JSITKY2019060 引言无线充电已经越来越深入人们的日常生活当中，无论是在工业商业领域都获得了较大发展，很多公司和企业都开始涉足无线充电领域。
在智能手机、AGV （自动导引小车）、新能源汽车等方面，无线充电开始走向商业化，并开始大规模应用。
然而无线充电的发展还远远不能满足人们的日常需求，技术不够成熟成本高居不下是其中2个重要原因。
无线充电技术存在的1个瓶颈就是其副边电压容易受到各种因素的干扰而导致输出电压不稳，如果要获得稳定输出的电压就需要增加一级高效率的稳压电路，但又会导致成本飙升。
本文旨在设计1种兼顾成本和效率的副边稳压电路，来解决无线充电目前所面临的部分问题。
1 无线充电概论无线充电的框架如图1所示，主要包含发射电路和接收电路两部分[1]，发射电路一般是交流经过整流后，采用控制IC 驱动MOS 管产生高频信号源，再通过发射线圈发射出去，接收电路通过接收线圈接收到能量经过整流滤波产生直流电[2]。
无线充电发射芯片
TEST2 PGND
OSC
SW
14 13 12 11
10K D1
7 8
LED PWMO
V12
NC
PWMI VIN
10 9
VIN C1
1N5819 C4
+0
472
10U
R3
10K
L1 C5
10U 2.7UH
J1Βιβλιοθήκη VBUS D-1 2 3VIN
D+ ID GND
4 5
USB-MACRO
LED R4 1K
参考电压输出，空载时输出是 1.62V，驱动内阻 1.1KΩ
PWM 信号收入 芯片电源（3.0V----5.6V） 空脚（注意 LAYOUT 时要悬空） PWM 信号输出 驱动线圈，注意此引脚的耐压值最大是 44V 功率地 模拟地 悬空异物检测功能打开，接地异物检测功能关闭 线圈工作电流采样，注意此引脚的电压不要大于 350MV
靠近 R10 接地那个焊盘，走线也尽量短和粗 6、 D1 二极管尽量靠近芯片的 SW 和 PGND，走线尽量短和粗 7、 SW 端口的最大耐压值是 44V，建议在应用时，用示波器看此端口的电压，调整到 44V 内 8、 CS 端口的工作电压不要大于 350MV 9、 LCP 端口的比较电压是 CS 端口的 4 倍，在设计要留有余量，建议设计可以调整为 CS 端口电
4. 功能模块框图
HM4011
无线充电发射芯片
5. 封装尺寸图
ESOP16
HM4011
无线充电发射芯片
6. 应用电路图
HM4011
无线充电发射芯片
LCP OCP
R1
10K
LED
V12
R2
无线充电器的研究与设计
无线充电器的研究与设计摘要：随着科技的不断发展，人们对于无线充电器的需求不断增加。
本文介绍了无线充电器的研究与设计，并针对其在实际应用中存在的问题进行了分析和解决。
研究表明，无线充电器在消费者、商家和环境上均具有重要的优势，能够满足人们日常生活的需求。
关键词：无线充电器，设计，研究，解决问题，优势正文：一、研究背景随着科技的不断进步，人们对于无线充电器的需求不断增加。
无线充电器作为一种新型的充电方式，在很多消费者、商家和环境上具有许多优势，比如可以避免充电线的繁琐，减少充电线带来的安全隐患等等。
随着无线充电器的不断推广和应用，一些问题也随之出现，如充电效率、充电距离、功率限制等等。
因此，针对这些问题，开展无线充电器的研究和设计显得尤为必要。
二、研究方法本文采取对已有的相关研究进行综述，并结合实际应用场景分析其存在的问题，然后提出相应的解决方案。
同时，针对无线充电器在消费者、商家和环境中的具体应用，对其优势进行了详细的探讨。
三、问题分析1. 充电效率不高在无线充电器的使用中，充电效率通常比传统的充电方式要低。
因为无线充电器使用的是磁场感应原理，随着距离的递增，充电效率会不断降低。
因此，如何提高无线充电器的充电效率成为了研究的重点。
2. 充电距离有限由于无线充电器在充电时需要消耗一定的能量，因此其充电距离通常比较有限。
虽然目前已经出现了一些新型的无线充电器，如射频充电器，其充电距离可以达到几米或者更远，但是这类充电器还需要进一步的研究和开发。
3. 功率限制为了减少对环境的干扰，无线充电器的功率通常会受到限制。
但是，这也会对充电效率产生一定的影响。
因此，如何在保证充电安全的前提下提高无线充电器的充电功率成为了研究和设计的难点。
四、解决方案1. 提高磁场感应效率为了提高无线充电器的充电效率，可以采取一些措施，如铺设多个充电板、优化磁场感应原理等等。
此外，还可以采用一些新型的充电板技术，如快速充电板技术、高效充电板技术等等。
Multisim仿真-无线电能传输项目设计
无线电能传输项目设计预备知识(一)项目设计的目的：(1)在实践中对现代电工技术的理论知识做进一步巩固;(2)锻炼对综合运用能力。
(二)实验内容和要求:在不采用专用器件(芯片)的前提下，设计一个非接触供电系统。
原理电路如下图所示，实现对小型电器供电或充电等功能。
电源(三)要求用仿真软件对电路进行验证，使其满足以下功能：(1)供电部分输入36V以下的直流电压，具有向多台电器设备非接触供电的功能。
(2)在输出功率》1W的条件下，转换效率》15%最大输出功率》5W(3)设计报告必须包括建模仿真结果(4)利用multisim 生成PCB板无线电能传输技术（一）无线能量传输技术介绍根据电能传输原理，可将WPT技术分为三种：射频或微波WPT电磁感应式WPT电磁共振式WPT下面分别予以介绍。
1 微波无线能量传输所谓微波WPT就是以微波（频率在300MHz-300GHz之间的电磁波）为载体在自由空间无线传输电磁能量的技术。
利用微波源将电能转变为微波，由天线发射，经长距离的传播后再由天线接收，最后经微波整流器等重新转换为电能使用。
微波频率传输所具备的“定向、可穿透电离层”等特性，使得该能量传送方式早在20 世纪60 年代初期就受到人们的关注，并在远程甚至超距能量传输场合有着重要的应用价值。
微波WPT主要用于如微波飞机、卫星太阳能电站等远距输电场合，其中卫星太阳能电站作为人类应对能源危机的有效策略已成为美国、日本等国大力发展的重要航天项目。
目前，限制微波WPT 技术进一步发展的主要技术瓶颈在于高效微波整流器件、大功率微波天线以及大功率微波电磁场的生物安全性和生态环境的影响问题。
然而，由于工作频率高、系统效率较低，微波WPT 并不适合于能量传输距离较短的应用场合。
2 电磁感应式无线能量传输电磁感应式WPT 是基于电磁感应原理，利用原、副边分离的变压器，在较近距离条件下进行无线电能传输的技术。
目前较成熟的无线供电方式均采用该技术，典型的应用包括新西兰国家地热公园的30kW 旅客电动运输车、Splash power 公司的无线充电器等。
采用MCU控制的蓝牙无线充电系统设计
采用MCU控制的蓝牙无线充电系统设计目前市场上的电子产品层出不穷，各种电子产品的充电器也多种多样，这样既浪费资源，又不利于环保，更重要的是这些充电器不具备通用性，不方便用户的使用。
日常生活中，经常会遇到手机、电脑等电量不足，急需充电的情况，而且不可能随时携带充电器，导致手机充电很麻烦。
有了无线充电技术就可以在很大程度上减少这种麻烦。
因此，设计基于MSP430F149的蓝牙无线充电系统，摆脱以往电线的束缚，解决电子产品充电接口不兼容的问题。
该设计具有携带方便、成本低、无需布线等优势，适用于各手持移动设备以及小型用电器，不但环保并且方便了广大的用户。
1整体方案设计方案的主要任务是利用MCUMSP430F149控制蓝牙模块，实现蓝牙手机与蓝牙模块的匹配，或者蓝牙模块之间的匹配。
通过发射电路的单片机控制AD9851产生PWM波，控制IR2110产生100kHz 的方波作为激励信号，驱动功率放大电路放大功率，并且其激励信号频率与线圈设定好的固有频率接近时便产生谐振，能量便可以由发送端向接收端传送，接收到的能量经过整流稳压电路实现恒压输出。
当匹配成功后，通过接收电路的单片机控制TP4056充电管理模块实现为锂电池充电，电能充满后给出提示且自动停止充电。
并通过电压电流检测模块，实时检测充电时的电压与电流。
整个充电过程可以通过按键进行控制，实现蓝牙配对连接、断开和蓝牙关闭功能，并具有液晶显示功能。
2硬件电路设计2.1硬件总体设计整个系统主要由蓝牙发射与接收模块、磁耦合谐振模块、电压电流检测模块、显示与按键控制模块、充电管理模块、单片机控制电路和系统供电组成。
蓝牙发射与接收模块采用BC04MM蓝牙模块;磁耦合谐振模块由AD9851产生PWM波电路、IR2110驱动电路、线圈发射及接收电路和整流稳压电路组成;充电管理模块采用TP4056产生4.2V/500mA的恒定电流/恒定电压输出;无线发送部分和无线接收部分的单片机控制电路主要完成蓝牙模块的控制、电压电流的采集和实现按键模块的控制功能等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
低功率无线充电系统的驱动芯片的设计研究本论文以低功率无线充电驱动芯片为研究重点,设计了一款基于Qi(A11)标准的驱动芯片。
主要围绕低功率无线充电系统发射功率的分析及其驱动芯片的设计展开,详细论述了低功率无线充电系统的基本原理和应用标准,在数学层面分析了频率和占空比两个主要参数对低功率无线充电发射功率的影响,在此基础上完成了系统关键模块电路的设计与仿真,最后完成其版图设计。
本文的主要工作及创新如下:1)低功率无线充电系统发射功率调整分析中,频率和占空比的数学分析并未采用阻抗向量角的推导方式,而是结合无源电容、电感的伏安特性与谐振变换器化简并统一不同工作状态下的电路表现,得到了更利于直观参考的数学模型。
2)设计了一款带有新型摆率增强电路的无片外电容LDO电路,该LDO在保持低静态电流和无片外电容的条件下,并未采用传统外接电容或者提高LDO系统带宽的优化方式,最终实现了较好的稳定性和瞬态特性。
本论文所设计的LDO在温度范围85~40??-CC下,工艺角仿真的静态电流小于9.983?A;压差为200mV;线性调整率小于%0.25V;负载调整率小于%94.3A;电源抑制比大于25dB;在10ns上升下降时间的仿真条件下,瞬态恢复时间小于3.51?s,瞬态过冲电压小于214mV。
3)本文采用Tsmc 18.0?m Mixed-signal工艺设计了一款符合Qi(A11)标准并应用于低功率无线充电系统的驱动芯片,其输入采用六位数字控制信号,输出相位角为180?。
频率范围为Hz 205~110kHk z,步进约为0645.3kHz,频率精度达标率100%。
输出占空比范围为%50~%10,步进约为.29%1,占空比误差小于%1。
在5V电源电压下最大功耗电流为02.10mA。
针对传统低功率无线充电驱动芯片架构,本文使用差分环形振荡器代替单端输出振荡器,采用了新型的芯片模块架构,无需对输出振荡信号进行相位差锁定,减少了芯片的设计难度及成本。