论文总字数：24305字

摘 要

无线充电是指内置电池的设备、装置，透过无线感应的方式取得电力而进行充电。无线充电技术，源于无线电力输送技术，其工作原理利用的是法拉第电磁感应，当电流通过线圈之后，便会产生出磁场;而产生的磁场又会形成电压，有了电压之后便会产生电流，有了电流便可以充电。

本文介绍了一个微距离无线充电器的制作方法：详细描述了无线充电器电路图的设计、实施与仿真。

关键词：无线传输，充电器，电磁感应

Abstract

Refers to the built-in wireless charging battery-powered devices, apparatus, and charging to obtain power through wireless sensors ways. Wireless charging technology, from wireless power transmission technology, which makes use of the Faraday principle of electromagnetic induction, when the current through the coil, it will generate a magnetic field; the magnetic field generated by voltage will form, after having voltage will produce electric current , with the current it can be charged.

This article describes a method of making micro-distance wireless charger: a detailed description of the design, implementation and simulation of wireless charger circuit diagram.

Keywords: wireless transmission, charger, electromagnetic induction

目录

摘要 2

Abstract 2

第一章引言 4

1.1课题背景 4

1.2课题任务 7

第二章无线充电技术概论 8

2.1无限充电技术的分类 8

2.1.1 电磁感应 8

2.1.2无线电波 8

2.1.3电磁共振 9

2.2无线充电技术对比 9

2.3总体方案框图 13

第三章电路原理及参数设计 14

3.1影响充电效率的因素 14

3.2非接触式充电平台拓扑结构的研究 18

第四章 实验及波形分析 39

4.1发射板电路图 39

4.1.1方波信号的产生 44

4.1.3 实际电路的测试 44

4.2接收板电路图 46

4.2.1方波信号的产生 49

4.2.3 实际电路的测试 50

第五章 结束语 51

5.1问题和展望 51

参考文献 51

致谢 52

第一章引言

1.1课题背景

自从第二次工业革命以来，人类社会便进入了电气化时代。大至遍布全球各地的电网、高压线，小到各种家用电气设备，电能的传输主要通过金属导线的点对点直接接触传输。这种“有线”的传输方式带来了不少问题。由于存在摩擦、老化等问题，电能传输过程中很容易产生火花，进而影响到用电设备的寿命和用电安全。另外，传统的有线电力传输方式不能满足一些特殊应用场合的需要，如矿井和水中等。随着人类社会经济的发展，各种电子设备得到了广泛的使用，但是太多的电线和插座给人们的生活带来不便。此外，植入体内的医疗设备的长期供电也存在很大的不便。这些问题都在呼唤一种脱离金属导线的电能传输方式，即无线电能传输。实现无线电能传输将使人类应用电能更加宽广、更加灵活。

电子信息产业的蓬勃发展促使着各式各样的便携式电子产品如手机、数码相机、平板电脑等越来越多的出现。手机产品是便携类产品的一个大类，每个手机都需要有一个对应的充电器，每换一次电子产品，旧的充电器就基本要被废弃。大量旧充电器废弃后的处理也会增加对环境造成更重的负担。其中主要问题是大部分充电器都不能通用，即使如果使电源部分一样，但接口也不一样，甚至相同品牌的不同产品所使用的充电器都不能兼容。对使用者而言，携带有线充电器和利用它充电都不是很方便。随着人们对无线通信的需求的增长，手机技术的发展和电子元器件成本的逐渐一下降使手机产品得到了快速的普及。可以说手机发展到今天，人们己经离不开它，而支持无线充电功能的手机将会使人们的生活更加便捷。

随着通信行业的发展的同时汽车产业也在快速的发展。三卜年前的中国汽车还是稀有的大件商品，而现今每个城市家庭都基本拥有一部车甚至多部，有了车，长途的旅行逐渐成为人们体闲生活的一部分，在旅行中人们要携带手机，但一般不会携带充电器，因为一般汽车内部都不能提供市电，手机总有没电的时候，在行车过程中为手机补充电能成为一个难题。这时如果在车上能有一个可以无线充电的接入点，那将会大大方便人们。而且无线充电相对于现有的汽车有线充电附件产品来说，可以不用麻烦的，精准的插入有线充电线接头进行充电，手机电量不足时，尽管可以直接将手机放置在无线充电器表面就可以了，当来电时还可以随时方便的拿起手机接听。手机无线充电的实现将给手机用户带来极大的便捷。手机无线充电领域引入电磁感应技术，是手机技术在充电方面的再次进化和发展是手机充电技术的下一个发展和普及方向。

无线充电技术不再受手机和有线充电器的接口匹配的限制，充电器可以检测任何正确放置在其表面上的可充电设备，只要满足充电要求充电器就会发射能量给手机，充满电时手机和充电器还可以进入节电待机状态。除了智能便捷的充电方式和可减少资源浪费等优点，相对于有线充电，无线充电还有安全性的优势，它可以在特殊环境下使用，比如潮湿的环境下使用，因为充电器和手机之间充电时不需要有金属的物理连接。这是有线充电不能匹敌的优势。

成立于二零零八年末的无线充电联盟WPC以无线充电方式的标准化为目标己经制定出了一套相关的标准，各主要厂商也积极加入和改组织，据不完全统计，己有一百多家通信或电子公司，其中包括和几乎所有的大的手机制造商和手机配件比如说电池的配套供应商都已加入了此联盟。联盟称所有支持Q标准的电子设备都可以使用任何一款ENS无线充电器为其充电。无线供电协会在2010年7月制订完成了输出功率小于五瓦特的便携产品的传输标准，可用于智能手机和数码相机等。二零一零年九月无线充电联盟在北京宣布将Q无线充电国际标准引入中国。信息产业部通信电磁兼容质量监督检验中心也加入该组织。

无线充电技术其实在构架上不复杂。基本上整个系统包含了两件东西，一个是插在插座上的发信器，另一个电子产品上，跟硬币大小差不多的接收器，核心的功率传输器件是一对线圈，一个是发射线圈，另一个是接收线圈，发射线圈集成与无线充电器端，接收线圈集成在手机里，只要两个线圈在一定的范围内，能量就能从充电器端传到手机端。

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