發(fā)射電路:由振蕩信號發(fā)生器和諧振功率放大器兩部分組成。采用NE555構(gòu)成振蕩頻率約為510KHZ信號發(fā)生器,為功放電路提供激勵信號;諧振功率放大器由LC并聯(lián)諧振回路和開關(guān)管IRF840構(gòu)成。振蕩線圈按要求用直徑為0.80mm的漆包線密繞20圈,直徑約為6.5cm,實測電感值約為142uH,當諧振在510KHZ時,與其并聯(lián)的電容C5、C6約為680p,可用470pF的固定,電容并聯(lián)一個200PF的可調(diào)電容,可方便調(diào)節(jié)諧振頻率。 大功率管TRF840最大電流為8A、完全開啟時內(nèi)阻為0.85歐,管子發(fā)熱量大,所以需要加裝散熱片。當功率放大器的選頻回路的諧振頻率與激勵信號頻率相同時,功率放大器發(fā)生諧振,此時線圈中的電壓和電流達最大值,從而產(chǎn)生最大的交變電磁場。當接收線圈與發(fā)射線圈靠近時,在接收線圈中產(chǎn)生感生電壓,當接收線圈回路的諧振頻率與發(fā)射頻率相同時產(chǎn)生諧振,電壓達最大值。實際上,發(fā)射線圈回路與接收線圈回路均處于諧振狀態(tài)時,具有最好的能量傳輸效果。
振蕩信號發(fā)生器:
諧振功率放大器:
接收電路:電能經(jīng)過線圈接收后,高頻交流電壓經(jīng)快速二極1N4148進行全波整流,3300F的電容濾波, 再用5.1V穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓,輸出直流電為充電器提供較為穩(wěn)定的工作電壓。因為Uc(t)= 1 C ∫i(t)dt, 為了準確控制充電時間,我們在設計中采用恒流充電的方法,可以保證充電電流大致為一常數(shù)I,上述電容電壓與時間的關(guān)系可表示為:Uc(t)= I C t。根據(jù)題設要求,充電時間應滿足快充小于30S, 慢充控制在120±20S,計算出快充、慢充所需電流大小快I1、慢I2分別為:I1=22000μF×3V/30S≈2.2mAI2=22000μF×3V/120S≈0.55mA ,二極管D1、D2的導通電壓基本不變,故可作為電壓基準,約為1.4V。各電壓關(guān)系為:UR+UEB=UD1+UD2≈1.4V