简易无线充电系统

模拟电子技术课程设计说明书简易无线充电器

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《模拟电子技术》课程设计任务书

《模拟电子技术》课程设计任务书

摘要

本次模电课程设计，我们的课题选为简易无线充电系统的设计，我们选用电磁感应为本次设计电路的原理，论文先设计了将220V家庭电转变为12v的直流稳压电源为简易无线充电系统提供±12V直流电，随后用RC振荡电路、反相比例放大电路、电压跟随器电路、功率放大器电路组成无线发射模块。这是一种以电磁感应原理为基础的无线充电电路，相对于大功率电能传输，小功率的无线充电技术更具实用价值，需要频繁充电的智能手机是该项技术最大的受益者。

关键词：无线；充电；电磁感应；RC振荡电路

ABSTRACT

This model electric curriculum design, our topic chosen as simple and easy design of wireless charging system, we use the principle of electromagnetic induction for this design, circuit, paper to design a 220 v family DianZhuan into 12 v dc regulated power supply for simple wireless charging system provides + 12 v direct current, then use the RC oscillation circuit, inverse proportional amplifier circuit, voltage follower circuit, power amplifier circuit of wireless transmitting module. This is a kind of based on the electromagnetic induction principle of wireless charging circuit, relative to the high power electric power transmission, low power wireless charging technology is much more practical value and need frequent charging smartphone is the technology of the biggest beneficiaries.

Key words:wireless；Charging;；Electromagnetic induction.；RC oscillation circuit

目录

1 绪论............................................. 错误!未定义书签。

1.1 无线充电器的发展........................... 错误!未定义书签。

1.2 无线充电的意义............................. 错误!未定义书签。

1.3 设计任务................................... 错误!未定义书签。

2 设计方法的论证................................... 错误!未定义书签。

2.1 设计方法的比较............................. 错误!未定义书签。

2.2 设计方法的选择............................. 错误!未定义书签。

3 电路的设计....................................... 错误!未定义书签。

3.1 直流稳压源的设计........................... 错误!未定义书签。

3.2 简易无线充电器的设计....................... 错误!未定义书签。

4 电路的仿真....................................... 错误!未定义书签。

5 电路的制作、调试与测量........................... 错误!未定义书签。

5.1 电路的制作................................. 错误!未定义书签。

5.2 简易无线充电电路调试....................... 错误!未定义书签。

6 设计总结......................................... 错误!未定义书签。

6.1 设计误差分析............................... 错误!未定义书签。

6.2 无线充电的发展前景与局限................... 错误!未定义书签。参考文献.. (15)

致谢 (16)

附录1 元件清单 (17)

附录2 原理图...................................... 错误!未定义书签。附录3 PCB图....................................... 错误!未定义书签。附录4 实物图...................................... 错误!未定义书签。

1 绪论

1.1 无线充电器的发展

无线充电是近年来兴起的一种新型充电技术，顾名思义，即不借助充电线材既可实现对一定空间范围内的充电。与传统有线充电相比，无线充电具有体积小、便携性高、兼容性强、有利于用电设备防水防尘设计等优点。但同时无线充电也存在标准不统一、效率较低、存在辐射危险等缺陷。

无线充电主要基于无线电力传输技术。早在19世纪30年代，Michael Faraday 就发现变化的磁场中会产生电流，而闭合电路中也会产生磁场。但遗憾的是，由于电磁场本身带来的传输效率低、辐射危险大等关键问题没有实质性突破，这方面的研究一直没有进展。

香港城市大学电子工程学系许树源教授在早几年曾成功研制出“无线电池充电平台”，可将数个电子产品放在一个充电平台上，利用近场电磁耦合原理透过低频电磁场充电。2007年6月，美国麻省理工学院的Marin Soljacic等人在无线传输电力方面取得了新进展，他们用两米外的一个电源，“隔地”点亮了一盏60瓦的灯泡。2008年底，世界第一个无线充电标准组织——无线充电联盟（Wireless Power Consortium）成立，并在2010年发布了首个无线充电标准——Qi标准，为低功率无线充电设备的普及提供了技术支持。

如今，随着符合Qi标准的无线充电设备大量上市，无线充电开始进入了我们的日常生活，有望取代有线充电成为主流。

1.2 无线充电的意义

（1）利用无线磁电感应充电的设备可做到隐形，设备磨损率低，应用范围广，公共充电区域面积相对的减小，但减小的占地面积份额不会太大。

（2）技术含量高，操作方便，可实施相对来说的远距离无线电能的转换，但大功率无线充电的传输距离只限制在5米以内，不会太远。

(3)操作方便。

1.3 设计任务

设计一个简易无线充电系统，输入信号为220V50HZ交流电，充电系统输出5V500mA直流电信号能够对手机锂电池进行充电，并用发光二极管指示充电状态。220V50HZ交流电供电，充电系统输出可达到5V500mA；非接触式距离达3厘米以上。