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基于電磁感應(yīng)的車(chē)載無(wú)線(xiàn)手機(jī)充電方案

發(fā)布時(shí)間:2011-07-21

中心議題:

  • 手機(jī)無(wú)線(xiàn)充電的方案及硬件組成
  • 手機(jī)無(wú)線(xiàn)充電的工作原理及其參數(shù)

解決方案:

  • 車(chē)載無(wú)線(xiàn)充電器的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)處理
  • 車(chē)載無(wú)線(xiàn)充電器的整流濾波設(shè)計(jì)


隨著科技的進(jìn)步以及電子元件成本的降低,手機(jī)已成為我們?nèi)粘I钪斜貍涞耐ㄓ嵐ぞ?,與此同時(shí),汽車(chē)也在走近我們的生活,呈現(xiàn)平民化的趨勢(shì)。人們?cè)陂L(zhǎng)途旅行或出差時(shí),萬(wàn)一手機(jī)電池耗盡,將對(duì)人們的正常工作生活產(chǎn)生很大的影響?,F(xiàn)在部分汽車(chē)中已經(jīng)出現(xiàn)了車(chē)載的手機(jī)充電器,但是由于不同品牌的手機(jī)充電接口有很大的區(qū)別,所以如果想在汽車(chē)上完成充電則必須攜帶與自己手機(jī)相匹配的充電器,并不是十分方便。而且由于車(chē)載電源有限,并不能實(shí)現(xiàn)多部手機(jī)同時(shí)充電。根據(jù)以上情況,本文提出了車(chē)載無(wú)線(xiàn)充電器的設(shè)想,將電磁感應(yīng)技術(shù)引入手機(jī)充電領(lǐng)域,通過(guò)電一磁,磁一電轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)了手機(jī)的無(wú)接點(diǎn)充電,其核心技術(shù)類(lèi)似于變壓器的無(wú)芯化處理。

1 無(wú)線(xiàn)充電的思想

1.1 總體方案框圖
本文提出了一種車(chē)載的用于手機(jī)充電的全新方案,模塊圖及系統(tǒng)硬件圖分別為圖1和圖2所示。


1.2 硬件組成
汽車(chē)點(diǎn)煙器提供12V Dc-550 rrA電源,利用逆變器將其逆變?yōu)槭须姡瑢?nèi)置感應(yīng)線(xiàn)圈的基座接逆變器的輸出端。因?yàn)榉叫温菪€(xiàn)罔鄰接邊的連接部分成90。,存在電流突變。故內(nèi)置感應(yīng)線(xiàn)圈采用半徑為5∞l的圓形螺旋線(xiàn)圈。

手機(jī)接收端由接收器模塊和原手機(jī)充電電路構(gòu)成。將接收感應(yīng)線(xiàn)圈,整流,濾波電路通過(guò)PCB技術(shù)集成于足夠小的模塊,內(nèi)置于手機(jī)電池中,接收模塊輸出為5V DC一1A。為手機(jī)電池提供電源,從而完成無(wú)線(xiàn)充電功能。

2 無(wú)線(xiàn)充電工作原理及其參數(shù)

2.1 工作原理
無(wú)線(xiàn)充電由于充電器和接收器問(wèn)電流沒(méi)有直接的聯(lián)系,線(xiàn)圈電流,電壓是通過(guò)磁耦合而產(chǎn)生的,其實(shí)質(zhì)是一對(duì)互感耦合線(xiàn)圈,線(xiàn)圈中無(wú)磁鐵物質(zhì),其等效電路圖如圖3所示:

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2.2 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
如圖4所示,線(xiàn)圈1和線(xiàn)圈2分別位于基座和手機(jī)接收模塊內(nèi),假設(shè)給線(xiàn)圈1(匝數(shù)為”。)通以I—I……sirl出的電流,則線(xiàn)罔2(匝數(shù)為堍)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度可以近似為:

則線(xiàn)圈2的磁通量為:

得出線(xiàn)圈2的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:

所以,只需調(diào)節(jié)兩線(xiàn)圈的匝數(shù)比便可以在無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)耐瑫r(shí)起到變壓作用,得到所需要的手機(jī)充電電壓。

2.3 整流濾波
由于接收器模塊中感應(yīng)線(xiàn)圈感應(yīng)到的是交流電,為了符合手機(jī)充電器的要求,必需還要在接收器模塊中加入整流和濾波電路。

結(jié)論

本文利用電磁感應(yīng)技術(shù)進(jìn)行了手機(jī)充電器的無(wú)線(xiàn)化研究。使得充電器可以在無(wú)電流直接聯(lián)系的情況下為電池充電。并且可以在汽車(chē)內(nèi)同時(shí)為多部手機(jī)提供充電服務(wù),既方便又經(jīng)濟(jì),如果應(yīng)用于浴室等潮濕環(huán)境,其安全性能更是顯露無(wú)遺。所以,無(wú)線(xiàn)充電器將擁有廣泛的研究和實(shí)用價(jià)值。

 

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