磁耦合谐振式无线充电的电路设计.pdf
《磁耦合谐振式无线充电的电路设计.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《磁耦合谐振式无线充电的电路设计.pdf(2页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、14 集成电路应用 第 40 卷 第 7 期(总第 358 期)2023 年 7 月 Research and Design 研究与设计0 引言 随着越来越多的移动电子设备的出现,特别是近年来新能源汽车的推广及普及,磁耦合谐振式无线电能传输凭借着安全灵活、传输效率高等优势已然成为当前的研究热点1。本文将对磁耦合谐振式无线电能传输系统进行总体设计,包括高频逆变器的设计,高频整流电路的设计,谐振线圈结构的设计等环节。1 高频整流和逆变电路的设计 1.1 整流电路整流电路的作用是将交流电转化为直流电。从目前来看,整流电路多采用半波整流和桥式整流2。半波整流电路的直流输出电压其输出波形为半波,整流效果
2、很不理想。桥式整流在交流电源的正负半周都有整流输出电流流过负载,输出电压是半波整流的两倍,而且全桥电路对器件的要求比较低。因此,本次的整流方式选择桥式整流电路。电路中的二极管采用SiC二极管,因为传统的二极管反向恢复时间长,在高频下容易失去整流作用,而SiC二极管具有超低的开关损耗,反向恢复时间为0,而且正向压降为温度特性,易于并联。1.2 逆变电路目前使用范围较广的逆变方式是半桥逆变和全桥逆变等。此外一些功率放大器也具有逆变功能,如传统的功率放大器有A类、B类、C类和AB类,但此次采用E类开关功率放大器。E类逆变器只有一个开关管,结构简单。由于在开关管关断前两端电压为零,因此不存在关断损耗。
3、与传统的线性放大器相比,E类逆变器具有转换效率高,高频性能出色等优点。本次设计采用SiC二极管实现整流,同时采用E类逆变器结合SiC二极管实现大功率逆变。2 无线充电线圈的设计与分析 2.1 系统结构的选择磁耦合谐振式无线电能传输系统主要有四种结构:两线圈系统、四线圈系统、带中继线圈系统以及多线圈系统4-6,本次设计采用两线圈结构。本次设计我们设负载为纯阻性负载,对于纯阻性负载而言,采用串联-串联(SS)结构可以更好实现大功率输出。2.2 谐振线圈结构的选择目前常见线圈主要有三种,分别为平面螺旋结构,空间螺旋结构和螺旋密绕结构。但考虑到空间的限制,本次设计采用平面螺旋结构。利兹线平面螺旋线圈的
4、设计。采用利兹线绕制线圈,利兹线绕制的平面螺旋线圈要比PCB平面螺旋线圈的过电流能力强,而且在高频环境中,利兹线绕制的平面螺旋线圈会具有更好的传输效率。3 阻抗匹配在磁耦合谐振式无线电能传输系统中,要求电源端的频率,发射端的频率和接收端的频率必须保持完全一致。这就要求两个线圈的阻抗必须完全相互匹配3。作者简介:陈汪洋,安徽理工大学电气与信息工程学院;研究方向:无线充电技术。收稿日期:2022-11-10;修回日期:2023-06-23。摘要:阐述磁耦合谐振式无线充电技术,它的特点优于传统的有线电能传输方式。探讨充电线圈及充电电路的设计,包括线圈的选择、Buck-boost电路的设计。关键词:磁
5、耦合谐振,线圈,整流电路,逆变电路。中图分类号:TN86,TM724 文章编号:1674-2583(2023)07-0014-02DOI:10.19339/j.issn.1674-2583.2023.07.006文献引用格式:陈汪洋.磁耦合谐振式无线充电的电路设计J.集成电路应用,2023,40(07):14-15.磁耦合谐振式无线充电的电路设计陈汪洋(安徽理工大学 电气与信息工程学院,安徽 232001)Abstract This paper expounds the magnetic coupling resonant wireless charging technology,which
6、has advantages over traditional wired energy transmission methods.It explores the design of charging coils and charging circuits,including coil selection and Buck boost circuit design.Index Terms magnetic coupling resonance,coil,rectifier circuit,inverter circuit.Design of Magnetic Coupled Resonant
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 耦合 谐振 无线 充电 电路设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。