非接触式无线供电LED照明电路设计(2)

菜单

1.1 课题背景及原理简介

无线供电，是一种方便安全的新技术，无需任何物理上的连接，电能可以近距离无接触地传输给负载。无线供电的无接触结构使得其与传统的供电方式相比有以下特点：供电系统和负载之间无任何接触，无磨擦，易维护；不受负载运动速度的限制；无噪声污染；能在各种恶劣的条件下工作（如水下、冰雪天气和地下等）；由于频率高，因此体积小。

无线电技术是信息时代的核心技术之一，无线电用于通信，如无线电广播、无线电报、卫星和微波通信、移动通信和GPS等，大家深谙熟知。然而，无线电既是信息又是能量，它不仅可以承载微弱的通信信息，还可以传输功率较大的能量，如被动式RFID标签的读写过程就是无线电既传输信息又传输能量的一个完美实例。无线充电也是用无线电来传送能量。

　　无线充电技术（WCT）即Wireless charging technology，是指具有电池的装置不需要借助于电导线，利用电磁波感应原理或者其他相关的交流感应技术，在发送端和接收端用相应的设备来发送和接收产生感应的交流信号来进行充电的一项技术，源于无线电力输送技术。

这种近距离无线供电技术有着广泛的应用前景。比如无线充电器，只需将手机、PDA等移动设备放上去，无需插拔连线就可以充电，给人们的生活带来了很大的方便。在技术上有两种实现方案，一种是利用电磁波，一种是磁耦合共振。

电磁波，俗称无线电波。电磁波不仅能传输信号，它也能传输电能。美国一家公司Power Cast已开发了这项技术，可为各种电子产品充电或供电，包括耗电量相对较低的电子产品，诸如手机、随身听、温度传感器等。由于频率和波长对天线的影响，及天线的方向性对能量传输的影响，导致利用电磁波的无线供电技术研究发展比较缓慢。

磁耦合共振是根据电磁感应原理，通过变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场。变压器就是基于这一原理工作的，它通过交变磁场把电源输出的能量传送到负载。一般的变压器的原边和副边由闭合铁心（或其他磁性材料）连接在一起，原线圈和副线圈之间紧密耦合，不可分离。由于磁耦合的方向性很好，电感线圈可以做得很小，使得磁耦合共振在无线供电技术有很好的研究发展前景。论文网

电磁感应现象是指放在变化磁通量中的导体，会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势，若将次导体闭合成一回路，则该电动势会驱使电子流动，形成感应电流（感生电流）迈克尔·法拉第是一般被认定为于1831年发现了电磁感应的人。

电磁感应是指以为内磁通量变化产生感应电动势的现象。电磁感应现象的发现，是电磁学领域中最伟大的成就之一。它不仅揭示了电与磁之间的内在联系，而且为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路，在使用上有不可磨灭的重大意义。电磁感应现象的发现，标志着一场重大的工业和技术革命的到来。事实证明，电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面的广泛推动社会生产力和科学技术的发展发挥了重要的作用。

1.2 国外研究现状

1.3 国内研究现状

2 设计方案选择

2.1 振荡电路方案的选择

振荡电路的选择首先可以采用LC谐振回路产生所需的频率。采用谐振回路的优点是可以产生任意所需载波，缺点是频率稳定度比较低。选择振荡电路还可以采用有源晶振。有源晶振只要加上电源就可以产生频率稳定的载波。它的优点是电路简单，频率稳定，但缺点是不能产生任意频率的载波。综上所述，因为本文对频率没有具体要求，而且无需产生多个频率，所以采用后一种即用有源晶振提供振荡。