《電子技術(shù)應(yīng)用》
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車載無線手機(jī)充電器的研究
摘要: 本文提出了車載無線充電器的設(shè)想,將電磁感應(yīng)技術(shù)引入手機(jī)充電領(lǐng)域,通過電一磁,磁一電轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)了手機(jī)的無接點(diǎn)充電,其核心技術(shù)類似于變壓器的無芯化處理。
Abstract:
Key words :

  1 引言

  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嵐ぞ撸c此同時(shí),汽車也在走近我們的生活,呈現(xiàn)平民化的趨勢。人們在長途旅行或出差時(shí),萬一手機(jī)電池耗盡,將對人們的正常工作生活產(chǎn)生很大的影響。現(xiàn)在部分汽車中已經(jīng)出現(xiàn)了車載的手機(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,本文提出了車載無線充電器的設(shè)想,將電磁感應(yīng)技術(shù)引入手機(jī)充電領(lǐng)域,通過電一磁,磁一電轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)了手機(jī)的無接點(diǎn)充電,其核心技術(shù)類似于變壓器的無芯化處理。

  2 無線充電的思想

  2.1 總體方案框圖

  本文提出了一種車載的用于手機(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。

模塊圖

系統(tǒng)硬件圖

  2.2 硬件組成

  汽車點(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)線圈的基座接逆變器的輸出端。因?yàn)榉叫温菪€罔鄰接邊的連接部分成,存在電流突變。故內(nèi)置感應(yīng)線圈采用半徑為5cm的圓形螺旋線圈。

  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)線圈,整流,濾波電路通過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,從而完成無線充電功能。

  3 無線充電工作原理及其參數(shù)

  3.1 工作原理

  無線充電由于充電器和接收器問電流沒有直接的聯(lián)系,線圈電流,電壓是通過磁耦合而產(chǎn)生的,其實(shí)質(zhì)是一對互感耦合線圈,線圈中無磁鐵物質(zhì),其等效電路圖如圖3所示:

等效電路圖

  3.2 感應(yīng)電動(dòng)勢

  如圖4所示,線圈1和線圈2分別位于基座和手機(jī)接收模塊內(nèi),假設(shè)給線圈1(匝數(shù)為”。)通以的電流,則線罔2(匝數(shù)為)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度可以近似為:

磁感應(yīng)強(qiáng)度

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

感應(yīng)電動(dòng)勢

  3.3 整流濾波

  由于接收器模塊中感應(yīng)線圈感應(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。

  4 結(jié)論

  本文利用電磁感應(yīng)技術(shù)進(jìn)行了手機(jī)充電器的無線化研究。使得充電器可以在無電流直接聯(lián)系的情況下為電池充電。并且可以在汽車內(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遺。所以,無線充電器將擁有廣泛的研究和實(shí)用價(jià)值。

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