無線充電,在今天已經(jīng)有很多人都在使用了。
但是對于無線充電,有很多人會(huì)覺得很神秘,是高不可測的科技。
不,先撇開,通過通信協(xié)議改變無線充電參數(shù)的部分,無線充電,簡單說就是通過諧振,來讓能量得到傳遞。
什么是‘諧振’呢?
諧振,又叫“共振”。在機(jī)械系統(tǒng)或者電力系統(tǒng)中,只要存在振蕩,這個(gè)振蕩系統(tǒng),在周期性外力的作用下,在外力施加的頻率,與這個(gè)振蕩系統(tǒng)的固有振蕩頻率相同或者接近時(shí),這個(gè)機(jī)械或者電力系統(tǒng)的振蕩幅度會(huì)急劇增大,這個(gè)現(xiàn)象中,產(chǎn)生讓這個(gè)系統(tǒng)振蕩幅度急劇增大的頻率,叫做“諧振頻率”。
在電工技術(shù)中,振蕩電路的共振現(xiàn)象,能夠在有一定距離的兩個(gè) LC振蕩系統(tǒng),在諧振頻率下產(chǎn)生共振,從而傳遞能量。
收音機(jī)、手機(jī)能夠傳遞信息,無線充電能夠傳遞能量,就是利用了這個(gè),古老而簡單的原理。
下圖是,直接對電池?zé)o線充電的原理示意圖。
下面的電路圖,是一個(gè)非常簡單的,無線充電器電路圖。
其工作原理如下:
市電經(jīng)過變壓器降壓整流濾波后,得到約21V直流電壓,作為主供電。
進(jìn)行能量傳遞的頻率選擇1MHz,由一塊有源晶振產(chǎn)生,晶振用LM317穩(wěn)壓到5V供電。
晶振輸出的1MHz信號(hào)可達(dá)到約4.8Vpp,直接驅(qū)動(dòng)場效應(yīng)管IRF360進(jìn)行放大。
電感L1和電容C1的諧振頻率為1MHz,因?yàn)殡娐肥侵C振的,所以當(dāng)接收線圈沒有靠近發(fā)射線圈時(shí),空載電流 很小。
接收端同樣也采用諧振的方式,這樣能使能量的傳輸效率達(dá)到最大,肖特基二極管進(jìn)行整流后經(jīng)過濾波電容得到直流電,直接給電池充電,充電電流在0.6A以上。
如果將線圈做成桶形,則傳輸效率會(huì)更高。
在接收線圈不靠近發(fā)射線圈時(shí),空載電流約為30mA,靠近時(shí),充電狀態(tài),電流約為350mA,因此場效應(yīng)管要加散熱器。
實(shí)際制作中。
L1用直徑1.8mm的漆包線,在直徑為66mm的圓柱體上繞10匝,電感量為12uH。
L2用直徑1.8mm的漆包線,在直徑為40mm的圓柱體上繞13匝,電感量為12uH。
變壓器用10W變壓器,其他元器件無要求。