基于QI协议的无线充电器的设计
【摘要】通过对无线充电三种方式的研究，选择QI协议作为本设计的设计方式。主芯片选用了TI系列的无线充电芯片，用符合WPC1.1 标准的无线电源发送器管理器bq500211a作为发射芯片，用符合Qi （WPC）标准的高度集成的次级侧直充式锂离子充电器bq51050b作为接收部分，完成了无线充电器的设计。
【关键词】QI;无线充电;TI;bq500211a
Abstract：By study of three ways of wireless charger，the design of the application is based on QI protocol.TI”s wireless charging chip is Selected as main chip .Using TI”s bq500211a as the emission chip to meet the WPC1.1 standard of Wireless power transmitter manager，and Using TI’s bq51050b as the receiving part to meet the standard of lithium ion charger of highly integrated straight type secondary side，completed the wireless charger designs.
Key words：Qi;wireless charging;TI;bq500211a
1.引言
無线电力传输几乎与无线电波同时产生，但由于社会的需要，尤其是战争中对无线通信的迫切需要，无线电波迅速发展起来，也可以用来传输能量，所以无线电力传输也迅速发展起来，目前这已是发展较为成熟的一种技术。QI是世界上第一个推出无线充电技术的标准化组织——无线充电联盟推出的“无线充电”的标准，该标准具有两大特点，即：简便、通用。只要把符合QI标准的电子设备放在无线充电器上就可以进行充电了，所以很简便;而通用是指只要是符合QI标准的电子设备都可以使用QI的充电器。
2.具体方案的确定
无线电源系统包括充电板和接收器。充电板和接收器接触时，两个器件中的线圈通过磁力作用耦合;电力通过耦合的电感器从发送器传输至接收器，控制传输电量的方法是向主器件发送反馈通信（错误信号）以提高或降低电量。TI提供支持WPC Qi规范且不断扩展的无线电源发送器和接收器系列。bq510211A符合WPC1.1标准的无线电源发送器管理器，bq51050b是符合Qi（WPC）标准的高度集成的次级侧直充式锂离子充电器，集成了锂离子充电部分，可大大降低开发难度。所以选择了bq510211a与bq51050b组成该系统方案。
3.电路的设计
3.1 发射芯片BQ500211A
bq500211A是第二代数字无线电源控制器，此控制器集成了控制到一个单WPC兼容接收器的无线电源传输所需的全部功能。它与WPC1.1标准兼容并设计用于5V系统，被用作一个WPC类型A5发送器。
3.2 电源部分
整个电路的供电是5V电源，而BQ500211A的工作电压为3.3V，并且要求有数字和模拟电源。电源芯片用的是TLV71333，TLV71333低压降（LDO）线性稳压器是具有出色线路和出色线耗敏感应用，电路中将EN与IN接在一起，则TLV71333一直保持工作状态; 3.3 BQ500211a外围电路部分
在本设计中采用了BQ500211A低耗能模式，为此引脚MSP_MOSI/LPWR_EN引脚通过10K的R4接地，不需要与MSP微处理器连接，所以引脚PMB_CLK、PMB_DATA通过10K 的电阻R5、R6接到3V3_VCC，外来物体检测（FOD）和寄生金属检测（PMOD）通过与接收系统的通信来获得实际接收到多少能量，引脚LOSS_THR与引脚FOD或PMOD间电
阻可以用来选择允许损失能量的最大值。
3.4 功率级电路
BQ500211A内部的AC-DC模块产生振荡信号，驱动器的移相全桥是是由两个双半桥驱动器组成，其中csd17308q2为30V的N沟道的MOSFET，tps28225为高频率的4A同步MOSFET驱动器;为了大大减少无功功率，将一电容串联在线圈上;经测量线圈的电感为10.5uH，根据QI标准的建议选择了400nF的电容，在实际电路中使用了4个100nF的电容来等效。
4.调试与测试
4.1 初步测试
初步整体测试。当处于待机状态下时，充电器会每隔400ms发出一段振荡信号，以检测是否有接收装置，若有则进行充电，否则继续睡眠。
测试结果：每隔400ms系统就产生一组振荡信号，用以检测是不有充电设备，说明系统工作正常。
4.2 最终测试
这一测试中用符合QI标准的平板电脑进行测试，将平板电脑置于充电线圈之上。真机测试结果如图1所示：
图1 真机测试结果
测试结果：
图1中显示“正在充电（无线）”，说明系统工作正常。
参考文献
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[2]董生玉，杜成虎，孙蒋平，申志刚.无线充电用软磁铁氧体材料[M].磁性材料用器件.2012
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[3]陈炜峰，朱美杰，郭海军，刘俊栋.电磁屏蔽对无线充电系统的影响分析[J].南京信息工程大学学报（自然科学版）.2013（2）.
[4]Siamak，Bastami.磁感应或磁共振，哪个更适合于无线充电[M].电子产品世界.2013（6）.
[5]PowerbyProxi公司.PowerbyProxi新综合智能手机无线充电解决方案[M].电子技术应用2013（2）.
[6]徐顺刚，钏其水，朱仁江.动力电池均衡控制策略研究[J].电机与控制学报.2012（2）. 感谢您的阅读！
基于单片机的无线充电器设计 学生： 学生学号： 院（系）：电气信息工程学院 年级专业：电子信息工程 指导教师： 助理指导教师： 二〇一五年五月
摘要 随着用电设备对供电质量、可靠性、方便性、安全性、特殊场合、特殊地理环境等要求的不断提高，接触式的电能传输方式对于满足实际需要越来越显得捉襟见肘了。与此同时，无线电能传输系统，摆脱了线路的限制，实现电器和电源的完全分离，具有无线传输电能、设备体积小、传输效率高、便于携带和集成等优点。 本课题设计介绍了一种运用新型的能量传输利用电磁波感应原理和有关的交流感应技术，采用STC12C5A60S2低功耗单片机作为无线传能充电器的监测控制核心,实现电流控制和电压控制功能，电能充满后给出充满提示且自动停止充电。基于STC12C5A60S2单片机控制发射端和接收端产生的相应交流信号来进行充电的智能无线充电器。 利用设计通过对系统的硬件部分和软件部分的设计实现无线能量传输，在距离发射线圈的指定围对小型用电器如手机、MP3等直接充电。硬件部分包括高效直流稳压模块、驱动模块、显示模块、控制模块等的设计；软件部分主要根据系统的设计思想设计出了主程序和子程序流程图，并通过C语言实现相应的编程要求。通过理论分析和仿真证明，建立谐振耦合无线电能传输系统模型以及谐振耦合无线电能传输系统模型,通过计算得出了系统中电路参数与输出功率的关系。设计并制作谐振耦合无线电能装置,使用LCD1602设计显示,实时充电电压显示。 关键词无线电能传输,谐振耦合,无线充电器, LCD1602,STC12C5A60S2单片机
ABSTRACT This paper introduced the use of a power transmission technology, wireless power supply technology model, using the principle of electromagnetic induction and the induction technology,intelligent wireless charger for charging the AC signal based on the STC12C5A60S2 single-chip microcomputer to control the transmitting end and the environment and other requirements continue to increase, the power transmission mode of contact to meet the actual needs become more and more difficult. At the same time, wireless power transmission system, get rid of the limit line, completely separate electrical and power, with the wireless transmission of electrical energy, the equipment has the advantages of small volume, high transmission efficiency, easy to carry and integration. In the rapid development of science and technology in 21 Century, the prospects for the development of intelligent wireless charger . The design through the design of the hardware part and the software part of the system to achieve the wireless energy transmission, within the specified range of the transmitting coil in small appliances such as mobile phone, MP3 and other direct charge. The hardware part includes efficient DC power module, drive module, display module, control module and so on; the software part is mainly based on the design thought of the system design of the main program and the subprogram flow chart, and through the C language to achieve the corresponding programming requirements. relationship between the circuit parameters and the output power of the system. The design and fabrication of resonant coupling wireless device, using the LCD1602 design draw progress bar shows charging, charging voltage, charging time display. Key words radio transmission, resonant coupling, wireless charger ,LCD1602 STC12C5A60S2
《单片机原理及应用》课程设计报告书 课题名称基于单片机智能充电器的设计 姓名 学号 专业 指导教师 机电与控制工程学院 年月日
任务书 一、设计题目：基于单片机智能充电器的设计 二、设计要求：（1）在单片机的控制系，具有充电保护的功能。 （2）能够自动断电和充电完成报警提示功能。 （3）能够实现充电器的智能化控制。 （4）能够方便快捷地答道正常充电的标准。
目录 一、绪论 (1) 二、程序系统流程图 (8) 三、硬件设计 (9) 四、单片机选择 (17) 五、充电过程 (28) 六、总结 (29) 七、附录 (30)
一、绪论 1.1概述 如今，随着越来越多的手持式电器的出现，对高性能、小尺寸、重量轻的电池充电器的需求也越来越大。电池技术的持续进步也要求更复杂的充电算法以实现快速、安全的充电。因此需要对充电过程进行更精确的监控，以缩短充电时间、达到最大的电池容量，并防止电池损坏。与此同时，对充电电池的性能和工作寿命的要求也不断地提高。 电池充电是通过逆向化学反应将能量存储到化学系统里实现的。由于使用的化学物质的不同，电池有自己的特性。设计充电器时要仔细了解这些特性以防止过度充电而损坏电。 目前，市场上卖得最多的是旅行充电器，但是严格从充电电路上分析，只有很少部分充电器才能真正意义上被称为智能充电器，随着越来越多的手持式电器的出现，对高性能、小尺寸、轻重量的电池充电器的需求也越来越大。 电池技术的持续进步也要求更复杂的充电算法以实现快速、安全地充电，因此，需要对充电过程进行更精确地监控(例如对充、放电电流、充电电压、温度等的监控)，以缩短充电时间，达到最大的电池容量，并防止电池损坏。因此，智能型充电电路通常包括了恒流／恒压控制环路、电池电压监测电路、电池温度检测电路、外部显示电路(LED或LCD显示)等基本单元。其框图如下：
国家电工电子实验教学中心 电子系统课程设计 设计报告设计题目：手机无线充电系统
目录 1设计任务要求 (2) 2 设计方案及论证 (4) 2.1 任务分析 (4) 2.2 方案比较 (7) 3 制作及调试过程 (17) 3.1 制作与调试流程 (17) 3.2 遇到的问题与解决方法 (20) 4 系统测试 (21) 4.1 测试方法 (21) 4.2 测试数据 (22) 5 系统使用说明 (24) 5.1 系统外观及接口说明 (24) 5.2 系统操作使用说明 (26) 6 总结 (26) 6.1 本人所做工作 (26) 6.2 收获与体会 (27) 7 参考文献 (27)
1.设计任务要求 （1）制作一个输入直流电压12V，输出为3.6V手机电池充电（充满电压为4.2V）的无线充电系统。 （2）发射器与接收器之间采用电感线圈耦合方式进行无线能量传输。 （3）发射器采用12V直流单电源供电，接收器供电只能来自耦合线圈。 （4）接收器考虑给手机电池充电，输出电压变换围0~4.2V，500mA恒流充电。充电特性如下图所示。 1.基本部分（50分） （1）接收器工作指示（20分） 要求：接受器接收到能量后用发光二极管指示。 测试方法：发射器采用 12V直流供电。接收线圈靠近发射线圈时（距离和角度不限），观察接收器工作指示灯是否点亮。 （2）接收器恒压功能（20分）
要求：当接收器不接负载时输出电压为 4.2V±0.1V。 测试方法：发射器采用 12V直流供电。在接收器不接任何负载条件下，当接收线圈靠近发射线圈并固定不动时（距离和角度不限），测量接收器输出电压是否为 4.2V±0.1V。 轻微移动接收线圈时，测量该电压应保持在 4.2V±0.1V围。 （3）接收器恒流功能（10分） 要求：接收器带负载条件下，当输出电压在 0~4VDC变化时输出电流稳定在10mA或大于10mA（当满足发挥部分时，可直接得分），要求恒流误差小于 5mA（两线圈距离和角度不限）。 测试方法：发射器采用 12V直流供电。当接收线圈靠近发射器线圈时（距离和角度不限），测量恒流值是否大于10mA及是否满足恒流误差要求。 2.发挥部分（50分） （1）充电指示（20分） 要求：当接收器给负载充电时，充电指示灯亮；充满后，充满指示灯亮。 测试方法：发射器采用 12V直流供电。当接收器线圈靠近发射器线圈时（距离和角度不限），测量恒流充电阶段充电指示灯是否点亮；测量当恒流充电电流减小后充满指示灯是否点亮。 （2）扩大充电电流（30分） 要求：尽可能提高恒流充电电流。 测试方法：当接收器线圈靠近发射器线圈时（距离和角度不限），测量所能达到的最大恒流指标，要求恒流误差小于 5mA，充满后输出电压为 4.1~4.2VDC（按下图计算得分）。
引言 §1.1 无线充电技术的背景 随着智能手机、数码相机以及平板电脑等移动电子产品在人们生活中的广泛应用，内置锂电池续航短问题日益凸显，在这种情况下，无线充电技术应运而生。有研究指出，全球无线充电技术将于2017年形成一个70亿美元的市场。 据了解，无线充电技术来源于日本。日本富士通公司2010年9月宣布其研究出了新的无线充电技术，可实现在距离充电器几米远的地方进行无线充电。而所谓的无线充电技术，即不用通过电源线和电缆等一切外接设备，就可给电子设备充电。其原理是利用磁共振在充电器与设备之间的空气中传输电荷，线圈和电容器则在充电器与设备之间形成共振，实现电能高效传输的技术。 综观目前的电子市场，锂电池等电子产品用电池在技术上迟迟没有取得新的突破，导致电池根本满足不了用户的用电需求。而目前出现的移动电源充电器在给电子产品充电时也需要数据线。而且移动电源容量有限，并不能从根本上解决用户移动用电的需求。无线充电技术的出现，或可解决移动电子产品的充电难题。据了解，目前在北美，大批通过近距离无线充电技术解决智能手机充电难题的创业公司开始出现。而随着无线充电网点的完善，无线充电技术有望得到更广泛的应用[1]。 §1.2 无线充电技术的先驱 根据报道和网络检索，世界上各个国家已经投入到这个领域的研究当中[2]。 Palm︱美国 Palm公司是美国老牌智能手机厂商，它最早将无线充电应用在手机上。它推出的充电设备“触摸石”，就可以利用电磁感应原理无线为手机充电。 海尔︱中国 海尔推出的概念性“无尾电视”，不需要电源线、信号线和网线。海尔称该产品采用了与麻省理工学院合作的无线电力传输技术。 Powermat︱美国 目前 Powermat 推出的充电板有桌面式和便携式等多种，主要由底座和无线接收器组成，售价在100美元左右。 劲量︱美国
实 习 报 告 实习名称：测控综合大实习 实习内容：智能充电宝设计 姓名： 学号： 专业：测控技术与仪器 学期： 2013-2014 第一学期 任课教师： 实习地点：校内 实习时间： 2013.12 -2014.1 智能充电宝 摘要：现如今，大屏智能手机,平板电脑，笔记本电脑，数码相机等，功能日益多样化，使用也更加频，特别是外出旅游时又是这些终端设备的使用高峰期，
使用频繁带来的电量不够用，于是移动电源充电宝应运而生。虽然手机因品牌,型号等各有不同，但目前市场上的主要多功能性充电宝，都配置有标准的USB 输出，基本能满足目前市场常见的移动设备手机，MP3，MP4，蓝牙耳机，数码相机等数码产品。 本论文将以MSP430和充电芯片MAX1898为基础设计一款手机理电池智能充电宝。首先MAX1898对锂电池进行充电，再接入升压电路、电池保护电路，通过开关切换使终端输出不同电压，充电完成报警引脚以及充电断开控制引脚均用单片机来进行控制，并显示充电状态和充电进度。 关键字：充电宝终端报警控制 Abstract: Now, the big screen intelligent mobile phone, tablet computer, notebook computer, digital camera, functional diversification and the use is more frequency.The terminal equipment using peak when the tourist season. With the frequent use of power brought is not enough, the charging mobile being produced.Although mobile phone is different because of the brand, model , but currently mainly multifunctional charging Po, are equipped with a standard USB output on the market, can basically meet the current market common mobile equipment such as mobile phone, MP3, MP4, Bluetooth headsets, digital cameras and other digital products. This paper will design a Intelligent charging Po based on Single chip microcomputer MSP430 and charging chip MAX1898 .First MAX1898 charging the lithium battery , then access to boost circuit and battery protection circuit.Through the switch terminal output different voltage. Charging complete alarm pin and charging disconnect control pins are regulated by single-chip microcomputer ,and display the state of charge and charging schedule. Key word:charge pal terminal alarming control 目录 第一章绪论
目录 1课题名称 (1) 2设计主体要求及内容 (1) 3 课题分析与方案论证 (1) 方案一........................................................................................... 错误!未定义书签。 方案二 (3) 4 各局部电路设计 (4) 整流滤波电路 (4) 恒压电路 (5) 恒流电路 (5) 充电提示电路 (7) 5组装调试 (10) 6元器件的选择 (10) 7 设计总结及改进意见 (10) 本方案特点及存在的问题 (11) 改进意见及其他设想 (11) 8 设计心得 (12) 参考文献
1 课题名称 手机充电器的制作。 2 设计主体要求及内容 通信技术的高速发展促使手机种类众多，也导致手机充电器也是多种多样，本设计设计并制作一套手机通用锂电池的充电器。 充电器的简单工作过程如下：交流输入电压经电容降压，二极管整流桥整流后变成直流电，经隔离二极管和滤波电容对手机充电，随着充电时间的增长，电池两端的电压也升高，通过分压器将此电压引入基准电压比较器，其中三个比较器带三个指示灯，分别指示充电的状态，当三个灯全亮时，表示充电已满。通过以上的工作过程描述结合生活经验设计手机实用充电器电路。 技术要求：能够顺利为锂电池充电，有必要的显示、保护功能，充电电压，充电限制电压。 工作要求：独立设计充电器方案，根据本人的方案，购买所需要的元器件和电路板，独立设计并调试正常，要求总投资不得高于20元。 3 课题分析与方案论证 从课题上可以看出设计的主体要求是将市电变换为符合要求的直流电源，整体上应该有降压、整流、滤波、恒压电路。 降压电路可以用最简单的变压器完成，将220V电压变为10V左右的低压，为了让优化波形使其更加稳定可采用滤波电容去除高频干扰。 手机通用的锂电池充电电压为，因此需要设计一个恒压源电路。充电电流在一定程度上影响了充电的时间，过高的电流会缩短电池的使用寿命，所以我们还需要一个可靠地恒流源来保证充电的时间和手机的使用寿命。 当上述条件都具备时对于不同容量的手机电池充电时间是不一样的，因此需要一个不以时间为参考的充电完成信号，我们可以根据电池两端的电压是否达到标准电压来判断是
基于单片机的无线充电器设计 学生姓名： 学生学号： 院（系）：电气信息工程学院 年级专业：电子信息工程 指导教师： 助理指导教师： 二〇一五年五月
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
电力电子技术课程设计说明书题目：手机充电器的设计与制作 学生姓名：李羊飞 学号： 2 院（系）：电气与信息工程学院 专业：自动化 指导教师：康家玉 2014 年 01 月 01 日
1 选题背景 1.1设计说明 本充电器由电源变压器T（8VA,9V）、整流桥堆UR(2A,50V)、三端可调 集成稳压器IC(W7805)，晶体管V1(9013E)，发光二极管VL1(RED)，电阻R1、R2，电位器RP1、RP2、RP3等组成，可对手机锂电池进行充电，电池充满电 后可自动停充。 1.2 指导思想 手机充电器输入端输入220V、50HZ电，分别经过降压、整流、滤波电路使得高电压交流电变换为低电压直流电，再分别经过分压，稳压电路实现满足 要求的电压和电流供应，完成充电过程，显示电路用于实现充电过程与充满状 态的显示。 1.3 技术要求 通信技术的高速发展促使手机种类众多，也导致手机充电器也是多种多样，本设计设计并制作一套手机通用锂电池的充电器。 技术要求：能够顺利为锂电池充电，有必要的显示、保护功能，充电电压4.2V，充电限制电压4.5V。 1.4 方案论证 从课题上可以看出设计的主体要求是将市电变换为符合要求的直流电源， 整体上应该有降压、整流、滤波、恒压电路。 降压电路可以用最简单的变压器完成，将220V电压变为10V左右的低压，为了优化波形使其更加稳定可采用滤波电容去除高频干扰。
手机通用的锂电池充电电压为4.2V，因此需要设计一个恒压源电路。充电电流在一定程度上影响了充电的时间，过高的电流会缩短电池的使用寿命，所 以我们还需要一个可靠地恒流源来保证充电的时间和手机的使用寿命。 当上述条件都具备时对于不同容量的手机电池充电时间是不一样的，因此需要 一个不以时间为参考的充电完成信号，我们可以根据电池两端的电压是否达到 标准电压来判断是否充满电。 1.4.1 方案一 本方案采用的是现行手机充电器的通用电路，主要是由开关电源和充电电路组成的。 电路图如下。 图3.1原理图 制作成功后该充电器能自动识别电池极性，自动调整输出电流使得电池达 到最佳充电状态，可保护电池延长电池寿命。充电饱和时七彩灯会自动熄灭。 当接入电源后，通过整流二极管VD1、R1给开关管Q1提供启动电流，使 Q1开始导通，其集电极电流Ic在L1中线性增长，在L2中感应出使Q1基极为正，发射极为负的正反馈电压，使Q1很快饱和。与此同时，感应电压给C1 充电，随着C1充电电压的增高，Q1基极电位逐渐变低，致使Q1退出饱和区，Ic开始减小，在 L2中感应出使Q1基极为负、发射极为正的电压，使Q1迅速
(多图)10W无线充电系统的实现及设计指南 作者: Norelis Medina UpalSengupta TI上网日期: 2015年04月28日评论[ 1 ] 关键字：充电10W无线电源收发器接收器 在手机和其它小型便携式应用中，无线电源系统不断得到认可。现有标准受限于5W电力传输，但是智能手机、平板电脑和便携式工业及医疗应用不断增长的电力需求对供电能力提出了更高的要求。随着输出功率的增加，必须在系统设计最初就将效率和热性能考虑在内。这篇文章回顾了可批量生产的10W无线充电系统的实现方式，并提供了与系统性能优化有关的系统设计指南。我们还给出了一些已经在10W应用中成功测试的收发器 (TX) 和接收器(RX) 线圈的示例。 无线电源多年前就已经出现，形式也有多种，不过最近才由于行业标准的出现而变得更为普遍。 智能手机和小型平板电脑是目前使用无线充电的主要产品类别。然而，这项技术也开始扩展到 可穿戴设备以及医疗和工业应用。当无线电源与无线连通技术配合使用时，就可以使无外部接头、 完全密闭设备的设计成为可能。这使得无线电源成为所有需要在室外或潮湿环境中运行的便携式 系统的理想选择。 现有的工业标准只有有限的功率输出能力通，常在5W范围内。更高功率标准的开发正在进行当 中，截至2014年12月，还未完全确定。因此，那些需要更高功率水平来为较大容量电池充电 的器件就需要定制或专有设计。虽然系统设计人员有可能使用标准组件“从零开始”，但是这种方 法就很难实现终端产品快速投放市场的这一目标。现在市面上的互补发射器和接收器芯片组可实 现针对便携式应用的10W无线电源系统的即刻设计，其中包括一个和两个电池节电池组架构。 图1：典型无线电源系统架构图 无线电源系统架构 图1中显示的是一张紧密耦合智能无线电源系统的简化图。如果从原理图的角度来看，它看起来 很像一款变压器耦合隔离式电源转换电路。然而在这里, 初级线圈和次级线圈是完全分离开来， 而不是绕在同一磁芯上的。电能从发射器（初级，或TX）端传输到接收器（次级，或RX）端， 而接收器电路以数字脉冲的形式将反馈发送回磁耦合器件。
题目 1 —直流/ 直流升压电路分析 与设计 电动汽车蓄电池充电器设计 一、技术指标 输入电压：12-24V，输出电压42V，输出电压纹波＜200mV，负载电阻10 Q,开关频率50kHz。 二、设计要求 1). 选择主电路的类型和相应的功率器件，并对功率器件进行设计； 2). 设计电压单闭环反馈补偿器； 3). 给出输出电压的仿真结果来验证你的设计： a)电阻由10Q跳变到5Q; b)输入电压由12V跳变到24V。 三、设计方案分析 、DC-DC 升压变换器的工作原理 DC-DC 功率变换器的种类很多。按照输入/输出电路是否隔离来分，可分为非隔离型和隔离型两大类。非隔离型的DC-DC 变换器又可分为降压式、升压式、极性反转式等几种；隔离型的DC-DC 变换器又可分为单端正激式、单端反激式、双端半桥、双端全桥等几种。下面主要讨论非隔离型升压式DC-DC 变换器的工作原理。 图1 (a)是升压式DC-DC变换器的主电路，它主要由功率开关管VT、 储能电感L、滤波电容C和续流二极管VD组成。电路的工作原理是，当控制
信号Vi 为高电平时，开关管VT 导通，能量从输入电源流入，储存于
电感L 中，由于VT 导通时其饱和压降很小，所以二极管 D 反偏而截止， 此时存储在滤波电容C 中的能量释放给负载。当控制信号Vi 为低电平时, 开关管VT 截止，由于电感L 中的电流不能突变，它所产生的感应电势将 阻止电流的减小，感应电势的极性是左负右正，使二极管 D 导通，此时存 储在电感L 中的能量经二极管D 对滤波电容C 充电，同时提供给负载。 电路各点的工作波形如图1 (b )。 图1DC-DC 升压式变换器电路及工作波形 、DC-DC 升压变换器输入、输出电压的关系 假定储能电感L 充电回路的电阻很小，即时间常数很大，当开关管 忽略管子的导通压降，通过电感 L 的电流近似是线性增加的。 其中ILV 是流过储能电感电流的最小值。在开关管VT I I ^T b T LP LV ON ON 导通结束时，流过电感L 的电流为： L ，iL 的增量为L 。 在开关管VT 关断时，续流二极管D 导通，储能电感L 两端的电压为 UL U0 Ul L dT ，所以流过储能电感L 的电流为：" ILP L t ，当 i L I LV I LP 开 关管VT 截止结束时，流过电感L 的电流为 关管导通期间的增量应等于在开关管截止期间的减量，即 T T 1 T O FF ，所以：U 。“ U T T ON U 1 1 q ^，其中 VT 导通时, i L 1 LV 即： U 。 U I I OFF L U o U I iL 的减少量为 L T OFF 。 在电路进入稳态后，储能电感 L 中的电流在开 U L T L I ON u 。U I L
无线充电器2020开题报告 业：电子信息工程班级：09城建电子②班学生姓名：马吉智学号： 指导教师：花海安填表日期：xx年3月6日安徽建筑工业学院电子与信息工程学院二○一三年三月制表说明1、抓好毕业设计（论文）的开题报告是保证毕业设计（论文）质量的一个重要环节。为了加强对毕业设计（论文）的过程管理，规范毕业设计（论文）的开题报告，特印发此表。2、毕业生一般应在毕业设计前期准备过程中，通过文献调研，主动跟指导教师讨论，完成毕业设计（论文）的开题报告。3、此表经过指导教师和有关人员签字后，一份由指导教师保存，一份交院教学办公室。4、 毕业生在毕业设计（论文）答辩时，必须提交这份毕业设计（论文）开题报告。5、填写选题依据和设计方案，力求简练，若表中栏目不够填写，可另加附页。 一、简表学生简况姓名马吉智性别男出生年月1989年12月2日入学时间xx年学号专业09城建电子班级2班课题名称无线充电器的设计与制作子课题无线充电器的发射部分课题来源1、纵向课题2、横向委托3、自拟（√）4、其他类型1．工程设计型（实践）（√）２．理论研究３．实验研究４．计算机软件设计5、综合类研究(设计)内容随着电子技术的发展，当前各种电子产品的互联基本上都已实现无线连接，只有电源部分的
连接还是有线的，本毕业设计的项目是设计和制作一个无线充电器，该无线充电器的电源的输出功率要求能点亮LED灯,作用距离不小于5MM 二、选题依据１．阐述该选题的研究意义，分析跟该课题有关的国内外研究概况和发展趋势。随着科技的发展与社会的进步,人们的需求正日益发生着深刻的变化,对科技含量的要求越来越高，关于无线充电的技术已经有过多年的讨论和研究，目前一些知名公司已经推出一些无线充电设备，但有一些地方还不很完善，还需进一步改进。 无线充电技术在小功率的范围内还是可以显示出它的优越性的。比如小型直流用电设备中的通讯仪器仪表、民用无线通讯手机、微型计算机、小型便携式家用电器等。但实施大功率的无线传输来说，就比较困难了。 选择该课题作为毕业设计课题难度适中，任务量适中。通过对该课题的研究，学生可以阅读大量的资料，丰富自身知识。２．国内外主要参考文献（列出作者、论文名称、期刊名称、出版年月）。1、谭林林,黄学良,黄辉,邹玉炜,李慧、基于频率控制的磁耦合共振式无线电力传输系统传输效率优化控制[J]、中国科学:技术科学、全文结束》》(07) 2．肖志坚,韩震宇,李绍卓、关于便携式电子设备新型无线充电系统的研究[J]、自动化技术与应用、全文结束》》(12)
电源招聘专家 无线充电系统设计方案 无线充电是指具有电池的装置透过无线感应的方式取得电力而进行充电，其方便性可以让消费者愿意支付额外的费用购买无线充电相关产品；因为有商机才会有厂商愿意投入相关产品开发，目前可以知道非常多知名品牌厂商已经将无线充电这个功能列入新一代的产品的规格之一。由于这产技术相当新颖且各厂商有自己对技术的表述，所以无线充电、感应式电力、非接触充电、无接点充电都是泛指相同的技术，距离1mm到数公尺都是一样是无线，供电端与受电端交互作用就称感应，所以无线充电是广义的名词没有一定的规格。 原理简单·实作困难 无线充电的方法在实验阶段有开发出很多方法，但目前唯一有机会量产商品化为线圈感应式。线圈感应式的原理很简单，是百年前就被发现物理现象，但过去长久以来这样的线圈感应只运用在绕线式的变压器中。早期就有人发现将绕线式的变压器的将“E”型铁心绕线后对向紧贴后接上市电就可以感应传电，但距离略为分开后感应效果就消失，这是因为在市电60Hz下，电磁波传递会随着距离增加能量快速衰退。 在现今的应用中，由于装置本身需要有外壳包装，发射端加上接收端的外壳厚度至少从3mm 起算，早期电动牙刷产品开发时就发现当距离拉开后需要将线圈上的操作频率提高才能让电力能传送的更远；在电磁波中有一个特性，就是频率越高的电磁波可以传送比较长的距离后能量衰减较低。 后来rfid应用开始发展，主要就规划的三个频段LF低频(125~135KHz)、HF高频(13.56MHz)、UHF超高频(860~960MHz)可以使用，而这些频段也造就了目前无线电力系统在设计之初频率采用的参考点。早在10年前电动牙刷的无线充电就已经上市，当时的传送功率小、充电时间长，在现在的智能手持装置的耗电状况来看，当时的充电能量不敷使用所以10年来还无法实用化。但这几年来发展出新的技术可用较高的“共振”接收效率运作方式，由于这个技术较新所以各界的说法很多，但都是有一个很重要的特性，就是接收线圈上都会有配置电容来构成一个具有频率特性的接收天线，在特定的频率下可以得到较大的功率移转。这部份就跟早期的电磁感应不同，当距离拉开后依然就可以得到良好的电力传送效果。共振的原理非常简单，就跟钢琴调音师一样放不同水量的玻璃杯，在精准的调音下可以将某个玻璃杯透过共振将其振碎；但其它的文章都没有提到，若是没有经过专业钢琴调音师训练的一般人，可能永远也调不出可以让玻璃杯振碎的频率！这就是原理简单、实作困难。
1.课程设计题目 手机充电器。 2.设计内容及要求 电子设备一般都需要直流电源供电。这些直流供电除了少数直接利用干电池和直流发电机外，大多数是采用把交流电（市电）转变为直流电的直流稳压电源。通信技术的高速发展促使手机种类众多，也导致手机充电器也是多种多样，本设计设计并制作一套手机通用锂电池的充电器。 充电器的简单工作过程如下：交流输入电压经电容降压，二极管整流桥整流后变成直流电，经隔离二极管和滤波电容对手机充电，随着充电时间的增长，电池两端的电压也升高，通过分压器将此电压引入基准电压比较器，其中三个比较器带三个指示灯，分别指示充电的状态，当三个灯全亮时，表示充电已满。通过以上的工作过程描述结合生活经验设计手机实用充电器电路。 技术要求：能够顺利为锂电池充电，有必要的显示、保护功能，充电电压4.2V，充电限制电压4.5V。 工作要求：独立设计充电器方案，根据个人的方案，购买所需要的元器件和电路板，独立设计并调试正常，要求总投资不得高于15元。 3.设计题目分析 从设计题目上可以看出设计的主体要求是将市电变换为符合要求的直流电源，整体上应该有降压、整流、滤波、恒压电路四部分组成。 降压电路可以用最简单的变压器完成，将220V电压变为10V左右的低压，为了让优化波形使其更加稳定可采用滤波电容去除高频干扰。 手机通用的锂电池充电电压为4.2V，因此需要设计一个恒压源电路。充电电流在一定程度上影响了充电的时间，过高的电流会缩短电池的使用寿命，所以我们还需要一个可靠地恒流源来保证充电的时间和手机的使用寿命。 当上述条件都具备时对于不同容量的手机电池充电时间是不一样的，因此需要一个不以时间为参考的充电完成信号，我们可以根据电池两端的电压是否达到标准电压来判断是否充满电。
` 三江学院 本科生毕业设计（论文） 题目小功率无线充电器设计 电气与自动化工程学院（系）电气工程及其自动化专业学生姓名学号 指导教师职称 % 指导教师工作单位电气与自动化工程学院 起讫日期
摘要 无线充电器是指采用电磁感应原理来充电的器材，原理很像变压器。这个系统有两个端口，一个是发射端，一个是接受端，发射端和接受端都是由线圈构成，发射端线圈和电路相连可以发射电磁波，接收端接收电磁波后连接到内部电路产生直流电压。因为这种技术还没有完全成熟很多厂商都在研究这个技术，他们对这种技术都有自己的叫法，例如无线充电、感应电力、不接触充电、无接点充电都是指这种的技术，供电与受电端交互作用就是电磁感应，所以无线充电技术是广义的词没有绝对的参数设定。无线充电技术有很多好处，例如非常方便，通用，安全，很多电气设备都可以使用一种充电基站，相信在将来，所有的设备都会用无线充电。这给人们带来的意义和影响非常重大。这篇文章讲解一种以电磁感应原理为基础在运用一些无线充电控制芯片实现电能传输的无线充电器装置。对电磁感应原理，系统电路和控制芯片进行了重要分析。 关键词：电磁感应；无线充电技术；无线充电控制芯片
ABSTRACT Wireless charger is the principle of electromagnetic induction to charge the equipment, principles like transformers. This system has two ports, one transmitter and one receiving end , the transmitting end and the receiving end is constituted by a coil , the transmitter coil and the circuit connected to the electromagnetic wave can be transmitted , the receiving side receives an electromagnetic wave generating circuit connected to a DC voltage to the internal . Because this technology is not yet fully mature , many manufacturers are looking at this technology, they have their own name for this technology , such as wireless charging , inductive electricity, do not touch the charge , non-contact charging all refer to this technology, interaction with the receiving end power is electromagnetic induction , the wireless charging technology is a broad term there is no absolute parameters. Wireless charging technology has many advantages , such as very convenient , universal , safe, many electrical devices can use a rechargeable base , I believe that in the future, all devices will use wireless charging . This gave rise to a very substantial significance and impact . This article explains a kind of electromagnetic induction principle is based on the use of some wireless charging control chip wireless power transmission device charger . On the principle of electromagnetic induction , circuits and control systems important chip analysis . Key words: Electromagnetic induction principle; Wireless charging technology; Wireless charging control chip；
求一个延时设计电路 该设计电路要求为： 1、当接通开关，输出端立刻输出一个高电平（+12V左右） 2、当开关断开时，输出端的高电平消失 3、在开关首次断开的在6分钟内，开关接通时电路仍然输出低电平，和没接通一样 选用普通的电路元件即可，不用单片机程序控制，如果谁知道请告诉我一下，很感谢，这个电路我想好久了，一直没想出，心里挺急的，急切盼望能得到回复，谢谢！ 这是典型的空调机再启动保护电路，也可以用于电冰箱再启动保护， 同样可以用于抽湿机的再启动保护、冷库压缩机保护。 过去都是用继电器逻辑电路来实现，延时用气囊延时继电器，改革开放前国内就正式生产，现在产量少很多，依然有生产。用电容-电阻延时电路，加上分立元器件的电子逻辑电路也可以满足要求。 这是最基础的时间顺序控制，简称时序电路。一般的单片机仿真器、编程器要一千元以上一套，也可以自制简易的仿真、编程电路板。用单片机编写程序最容易；自己独立重新设计基础电路才能真实提高基础能力。这类控制如果用通用数字集成电路，无非就是RS触发器、JK触发器、D触发器、锁存器、逻辑门。一般在工业基础稍好一点的地区，在机电批发市场、在机电五金商铺集中地段，常常能见到用低压电器、继电器、接触器、开关、按钮等等组装电气控制柜的铺面，你可以去交钱学习，可以到书店查找基础书籍，可以上网搜索下载相关资料。本人为你设计了一个基础的电路，要一个常开手动按钮启动、一个常闭手动按钮关闭、一个有两组独立的常开触头的继电器、二个三极管、两个电解电容器、四个电阻、一个二极管。你自己设计的时候，先去熟悉最基础的，由一个常开手动按钮启动、一个常闭手动按钮关闭、一个有一组独立的常开触头自锁的继电器构成的最小控制器，然后将手动按钮启动通过电阻-电容记快充电、慢放电、记忆保持三极管开关控制继电器；继电器吸合后有一路电阻-电容记慢充电、慢放电、记忆保持三极管开关，反馈到前面旁路前面的三极管基极。更进一步，是将启动按钮上电用一个新增独立的继电器吸合，启动按钮施放时候，使另一个新增独立的继电器吸合，再组合修改线路后，就完全达到你的要求耶。 推荐一下烟雾和气体传感器 几十年前流行过可燃气体传感器，因为一沾油烟就失效，骗钱的玩意，基本上都停产啦，市场没有需要。 其基本结构就是一个网罩，里面一个加热丝、一个贵金属接触非明火燃烧丝而已。外围电路就一个直流电桥和放大器哟。 燃气灶安全保障要依靠双针结构，一个点火，一个是热电偶，如果火被吹灭了不加热，热电偶没有输出，电磁线圈失去电流，电磁阀就关闭“出气”。 火灾报警最简单的是像电视机遥控器那样，红外光电检测浓烟，太迟钝。 实用的是离子感应，同位素、电离室、灵敏放大器构成。 上面说的每一项都不是个人玩得转地，你就歇着吧。 煤气公司使用的车载气相色谱仪器检测可燃气体，仪器的价格是一百万元人民币以上呢。
简易无线充电系统DIY设计方案 1、原理简介 无线充电系统主要利用电磁感应原理。电磁感应方案就是利用变压器原理，通过初、次级线圈的感应来实现电能的传输。基于这种方式的无线电能传输系统主要有三大部分组成，即能量发送端、无接触变压器、能量接收端。当发送线圈中通以交变电流，该电流在将在周围介质中形成一个交变磁场，接收线圈中产生的感应电动势可供电给移动设备或者给电池充电。这种方案的特点是能量接收端和次级线圈相连，可灵活移动，电路简单，易于实现，可用于距离要求不高但又不需要机械和电气连接的场合。 2、系统设计 2.1总体设计 无线充电系统由电源电路、高频振荡电路、高频功率放大电路、发射、接收线圈和高频整流滤波电路 5 部分组成，系统框架如下图（1）所示，最后给可充电电池充电。从无线电路传输的原理上看，电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播，要产生电磁波首先要有电磁振荡，电磁波的频率越高其向空间辐射能力的强度就越大，电磁振荡的频率至少要高于 100KHZ，才有足够的电磁辐射。 2.2 高频振荡电路设计
用CMOS 电路六反相器 CD4069 的晶体振荡电路CD4069 构成的两种晶体振荡电路如图（2）所示 用CD4069产生高频振荡比LC振荡电路的效果要好 2.3 功率放大器的设计 电路如图（3）所示 场效应管属于电压控制元件，是一种类似于电子管的三极管，与双极型晶体管相比，场效应晶体管具有输入阻抗高，输入功耗小，温度稳定性好，信号放大稳定性好，信号失真小，
噪声低等特点，而且其放大特性也比电子三极管好，图（ 3）功率场效应管电路中三个电阻R1、R2、R3 并联接到场效应管的栅极 G，前级的高频振荡电路也接到 G；原级 S 直接接地；漏极 D 接LC 振荡电路，其谐振频率和前级的高频振荡频率相同。 2.4发射、接收线圈电路流程图 4 如下所示