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
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
(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。
2．（20分）设计电动汽车无线充电系统，要求： 1）给出系统整体设计方案； 2）设计系统功率2.2kW，输入电压220V，输出电压300V； 3）给出系统simulink仿真图及关键部分波形图； 4）给出系统主要参数设计过程。 1、设计方案 无线充电系统的设计功率为2.2kW，输入电压为工频交流220V，输出电压为直流300V。根据设计要求，需要该系统有一定的自调压能力。 整体设计方案为：先通过一个交直交变频器输出高频交流电，将这个高频交流电通过无线传输装置（仿真中用耦合电感代替）传输到汽车内置的接收装置。通过整流电路转化为直流电，最后通过一个带负反馈的调压电路输出300V电压并能控制充电电流。具体设计过程如下： 2.1、首先使用一个二极管不控整流模块，将220V电转化为直流电，并使用LC滤波，滤波后的电压约为350V。 二极管不控整流模块如下图： 经过LC滤波之后的输出电压：
2、使用IGBT全控器件搭建单相逆变模块，将直流350V转化为高频交流电，频率为20kHz。一般来说，频率越高，传输同样的能量使用的耦合电感越小，能量的损失也越小。由于受到器件开关速度的显示和工业标准的限制，使用电磁感应方式的无线充电系统频率不超过100kHz。在这里我的传输频率为20kHZ，符合要求。 前半部分的整体仿真模型。包括二极管整流模块，高频逆变模块，耦合电感作为无线传输模块： 经过逆变模块后产生的高频方波交流电，频率为20kHz：
经过耦合线圈传输到副边的高频交流电，由于耦合线圈相当于一个电感，电压传输到副边后稍微有些畸变。另外耦合线圈相当于变压器，将电压升高到600V 左右。 无线能量传输模块的设计非常复杂，在这里不做具体设计。仿真中只使用耦合线圈作为无线传输模块，接受前端的高频交流电，并通过第二个整流电路变为直流电，在这里我使用了全控型器件搭建第二个整流桥，这样可以通过改变移相角使其具有一定的调压能力。 耦合线圈副边，使用IGBT搭建单相全控整流电路：
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。
DIYer: madzero 制作时间: 3天 制作难度: ★★★☆☆ GEEK指数: ★★★☆☆ 本文由作者授权，原文首先发布在煮机网双向电梯 ? 1 材料 ? 2 拆取所需零件 ? 3 上盖 ? 4 下盖 ? 5 合体
? 6 成果展示 ?7 一次失败的尝试 ?8 另一次失败的尝试 ?9 改进型 ?10 总结 ?11 DIYer签到处 做这个作品的初衷是我的Veer的续航能力让人欲哭无泪，连续看8小时电子书都成了奢望。其实不止是小薇，现在包括iPhone在的几乎所有智能机，续航都不怎么给力，于是移动电源这种产品开始大行其道。不过小薇的数据线非常特殊，体积大、价格高，经常插拔还容易造成触点松动，小薇使用移动电源还涉及到线路的改造，更何况同时带着移动电源和数据线也相当的麻烦。要知道小薇天生可是用点金石充电的。点金石知道么？那可是palm/hp手机的大杀器，只要把手机往点金石上轻轻一放，就可以给手机无线充电了，让那些什么插头插座插拔操作统统见鬼去吧。可是点金石却必须连接在一条电线上，充其量买两个点金石，一个放家里，一个摆办公室，要是碰到短途出差、开会神马的可怎么办呢？ 如果能将点金石随身带着该多好啊！ 1材料
〇DC5v 1.5A以上的锂电升压电路1片33元 〇DC5v 锂电池充电电路1片7元 〇Palm点金石2个24元 〇点金石充电后盖1个14元 〇聚合物锂电池（带保护电路）1片19元 〇DC 5v 1A双掷电磁继电器1只3元 〇塑料盒1个5元 〇另备DV5V 1.5A电源1个、micro接口线一条（质量要好）、线材若干、工具若干。若想用非palm手机实现无线移动电源，还得多准备一个点金石充电后盖，把普通手机改造成能用点金石的手机，改造参考https://www.doczj.com/doc/fa11260263.html,/zOyotNp，在此不表。在这里升压板我选择的是YZX的2A版本，贵是贵了些，至少真材实料。充电板则直接拆了个座充。
安徽建筑大学 毕业设计(论文) 专业电子信息工程 班级城建电子二班 学生姓名马吉智 学号09290060216 课题无线充电设备的设计与制作 ———无线充电发射部分 指导教师花海安 2013年6 月
基于现在中国市场上还没有真正的无线充电的产品，我们利用电磁感应的基本原理结合模拟数字基础理论设计制作了智能无线充电系统。此作品内部应用电流控制型脉宽调制集成电路来驱动场效应管从而产生高频振荡脉冲，通过电磁感应向外界传送能量，通过接收电路把磁场能转化成电能从而实现对用电设备的充电（此作品以手机电池充电为例）。其系统经济实用，市场前景极其广阔。 Abstract Based on the Chinese market now has not really wireless rechargeable products, we use the basic principles of electromagnetic induction combination of analog and digital design based on the theory of intelligent wireless charging system. This works the use of current-controlled pulse width modulation to drive the field effect transistor integrated circuits resulting in high frequency oscillation pulse, electromagnetic induction through the transmission of energy to the outside world, through the receiving circuit to the magnetic field can be converted into electricity to power equipment in order to achieve charge ( This mobile phone battery works as an example). The system economical and practical, market prospect is extremely broad. 关键字（Keyword）: 电磁感应（Electromagnetic induction）无线充电（WirelessCharging）
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
` 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；
手机无线充电器方案设计 随着科技的不断发展，手机等通讯设备的种类不断增多，人类已经不再满足传统式的充电方式．这种方式的弊端就是循环使用充电设备会导致插头的损坏或者不牢固，产生漏电的危险．虽然现在已经出现了手机无线充电系统，但是还不够完善．本文通过对手机无线充电系统的剖析，让读者进一步的了解无线充电系统。 引言 早在上个世纪末期，手机无线充电设备就已经诞生了．当时，它以小巧便携等特点受到了很多年轻人的关注．但是当时的手机充电系统还是存在着很多弊端，例如传输距离短，难以让不同厂商出产的手机充电设备兼容等因素导致手机无线充电系统并没有广泛应用． 1，手机无线充电的发展史 自从两个世纪前的三十年代，迈克尔·法拉第在试验的过程中发现了随着周围磁场的变化就会产生电流．时隔六十年后，尼古拉·特斯拉以爱迪生助手的身份在光谱辐射研究时成功申请了一个专利．当时的科技非常落后，所以最终以效率低且存在危险而放弃．又经过了一个世纪的滞后，香港城市大学电子工程学系许树源教授对手机无线充电系统又做出了贡献，但是此充电系统必须让手机和充电器相接触．2007年初，美国麻省理工学院的马林·索尔贾希克（MarinSoljacic）带领一些学生对无线充电又登上了一个更大的台阶，他们在两米以外成功通过无线电流点亮了一盏家用灯泡．最近，英国一家公司根据电磁感应发明了一种新型无线充电器，它看上去就像一块塑料鼠标垫，将手机等放在垫上就能充电，并且可以同时给多个手机设备充电。 2，手机无线充电的特点 手机无线充电最大的优点就是不需要手机连线进行充电，它是利用磁共振在手机无线充电器和手机之间通过空气进行充电，手机与充电器相感应，那么线圈就会与电容器在手机充电器和手机之间形成磁共振．同时，无线充电可以节省空间，只要进入到无线充电器的覆盖区域就会进行自动充电．在未来的发展中，还可以发展为通过电脑对手机芯片的控制来进行充电，预计每秒中充电的电量是现在的一百五十倍．所以，这一系统可以在未来得到广泛应用． 从根本上说，虽然这一系统对处在充电场的人生命没有危害的，其中的原因是电量是可以控制在同一频率的共振中的线圈进行传输．但对于这种新型的无线充电技术，很多人还会
简易无线充电系统DIY设计方案 i、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。
（图1） 22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 （图2）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 +12V +I2V （图3）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
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。
学位论文诚信声明书 本人郑重声明：所呈交的学位论文（设计）是我个人在导师指导下进行的研究（设计）工作及取得的研究（设计）成果。除了文中加以标注和致谢的地方外，论文（设计）中不包含其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究（设计）成果，也不包含本人或其他人在其它单位已申请学位或为其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究（设计）所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了致谢。 申请学位论文（设计）与资料若有不实之处，本人愿承担一切相关责任。 学位论文（设计）作者签名：日期： 学位论文知识产权声明书 本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：在校期间所做论文（设计）工作的知识产权属西安科技大学所有。学校有权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。本人允许论文（设计）被查阅和借阅；学校可以公布本学位论文（设计）的全部或部分内容并将有关内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它
复制手段保存和汇编本学位论文。 保密论文待解密后适用本声明。 学位论文（设计）作者签名：指导教师签名： 年月日
论文题目：无线型手机充电器设计 专业：自动化 本科生：曹添成（签名） 指导教师：王媛彬（签名） 摘要 进入21世纪以来，随着智能手机功能越来越多，屏幕也越来越大，耗电量也就越来越大，手机充电的频率也就越来越高。数据线频繁插拔让人在充电过程中不胜其烦，不仅如此，频繁插拔容易引起充电接口损坏，因此，需要更加便捷的手机充电方式。无线充电是依靠磁场耦合原理将供电端电能传给电池从而实现对手机的充电，这是一种新的充电方式，克服传统有线手机充电方式的弊端，可以让充电更加的方便。 本文对手机无线充电的原理、电路、磁场耦合进行研究，设计了一种基于磁场耦合谐振无线型手机充电器。本文研究的主要工作有：阐述用555定时器和初级耦合线圈组成谐振电路，分析手机无线充电的需求，提出系统的主要的设计要求；设计手机无线充电的主电路与谐振电路，选择控制芯片的型号，并阐述手机无线充电的控制方法与流程；提高手机无线充电的可靠性，本设计采用无线手机充电的方式是电磁感应，系统有两部分组成发射部分与接收部分。 本设计在12v供电点电源，接收端可以在1.5cm左右输出稳定在4.2v电压充电，从而实现手机无线充电。并且，电路的发射端有保护功能，防止MOS被电压击穿与短路等问题。整个充电电路结构简单，工作稳定，基本的应用水平已经达到。 关键词：无线充电,磁场耦合，电路保护
半导体器件应用网 https://www.doczj.com/doc/fa11260263.html,/news/200515_p1.html 智能无线充电系统电路设计详解【大比特导读】智能无线充电器利用电磁感应原理，是非接触充电系统，不 再通过导线(充电线)传输电能，而是无线传输方式充电。没有充电所用的物理接 口，与一般充电器相比，避免了插线或拔电池的麻烦。 在电子科技技术高速发展的今天，全球范围内的手机用户数量已经达到了33亿，再加 上MP3、MP4等其他周边电子产品，平均不到2人就拥有一个需要充电的便携式电子产品。 目前普遍使用的都是数据线插接式充电，这种充电方式数据线接口用久了通常会有触不良等 现象，而且单个充电器适应面不广，因不同的类型电子产品需要使用不同的充电器，充电时 还要寻找合适的插口和理顺接线，真可谓费时费力;各种便携式电子产品的充电是一件令人 头痛的麻烦事。为了改良上面的现象，研发智能无线充电器是很有必要的。 智能无线充电器利用电磁感应原理，是非接触充电系统，不再通过导线(充电线)传输电 能，而是无线传输方式充电。没有充电所用的物理接口，与一般充电器相比，避免了插线或 拔电池的麻烦，具有一般充电器的工作原理;作品采用一(充电器)对多(感应负载)充电、智 能充电的设计思想;无线充电器对负载充电时，指示灯将由绿灯转换为七彩灯，手机也正确 显示充电状态并智能完成充过程(实验产品为手机)。本充电器可以同时对多个负载充电，可 以自动感应是否有负载充电，达到自动充电，充满电后10秒自动断电，达到智能化;从而大 大方便了用户。智能无线充电器使用十分方便、一个充电器就可以满足一个家庭的需要，具 有较高的推广应用价值、成本低廉(与一般充电器价格相差不多)等优点，现在世界上许多大 公司(如Sony，Intel，apple，飞利普等)也正在火热研究中;智能无线充电必将是取代物理 直插的发展方向，将肯定受到人们的欢迎和重视。 NE555D脉冲发生器模块 如图1，根据 T =(R1+Rp)C1，f = 1/T，调节Rp使NE555D输出一个36.7KHZ的脉冲频 率。
目录 引言： (2) 1 无线充电器在国内外的发展现状 (4) 1.1 国外发展及现状 (4) 1.2 国内发展及现状 (5) 1.3 建立国际统一标准 (5) 2 系统硬件电路设计 (6) 2.1 系统整体框图 (6) 2.2 供电电源模块 (7) 2.3 发射电路 (8) 2.4 接收转换电路 (9) 2.5 充电电路 (10) 3 主要元器件选择 (11) 4 调试要点 (11) 4.1 调工作频率 (11) 4.2 调基准电压 (12) 4.3 调充电控制 (12) 结束语 (12) 参考文献 (12)
无线充电器的设计 电子系本科0902班学生XX 指导老师XXXXXX 摘要：无线充电器运用了一种新型的能量传输技术——无线供电技术。该技术使充电器摆脱了线路的限制，实现电器和电源完全分离。在安全性，灵活性等方面显示出比传统充电器更好的优势。在如今科学技术飞速发展的今天，无线充电器显示出了广阔的发展前景。本文设计了一种利用电磁感应原理实现的无线充电装置,重点论述了实现此装置系统的结构和磁耦合方案，及对无线电能传输系统的关键部件—耦合变压器的结构进行了详细分析。 关键词：无线充电技术；磁耦合；电磁感应；充电器 引言： 现今几乎所有的电子设备，如手机，MP3和笔记本电脑等进行充电的方式主要是一端连接交流电源,另一端连接便携式电子设备充电电池的有线电能传输。这种方式有很多不利的地方,首先频繁的插拔很容易损坏主板接口,另外不小心也可能带来
触电的危险。因此,非接触式感应充电器在上个世纪末期诞生,凭借其携带方便、成本低、无需布线等优势迅速受到各界关注。目前无线充电的技术已经开始在手机中运用。由于无线传输的距离越远，设备的耗能就越高。要实现远距离大功率的无线电磁转换，设备的耗能较高。所以, 实现无线充电的高效率能量传输,是无线充电器普及的首要问题。另一方面要解决的问题是建立统一的标准，使不同型号的无线充电器与不同的电子产品之间能匹配,从而实现无线充电。 我们的生活几乎每天都会有这样一幕幕的场景：拉出一根数据线，连接手机和插座为手机、数码相机、MP3 播放器等充电，完美音质的音响、超清晰超大屏幕的液晶屏电视背后依靠一根长长的电源线……面对如此多的“电源线”，有没有想过，有一天这些线全部消失，被一种看不见的传输工具所替代？那样我们就不用再为各种缠绕在一起的电线影响美好的生活。其实这样的生活离我们并不遥远。无线充电技术在2007 年就已获得了20 项专利，多种设备可以使用一台充电器[1]。手机、电脑、音乐播放器、电动工具和其他的用电设备的“剪不断理还乱”的有线充电器将会离我们远去。通过使用线圈之间产生的磁场，神奇的传输电能，电磁耦合技术将会成为连接充电基站和设备的桥梁。在当前的大部分充电器，都通过金属电线直接接触的方式，给设备内置电池充电的情况下，无线充电器显示了它自己先天的优越性。无线充电技术的优势在于便捷性和通用性[2]。目前缺点就是效率低。现今对便携式电子产品进行充电用的数据线连接器不仅仅可以进行电能的传输，同时还能把音频和视频文件通过USB 接口同步传送到设备上。无线充电技术还是会给WiFi 和电池技术带来进步的。另外，通过采用无线充电技术，移动设备公共充电站将会有可能成为现实。 近年来，随着新方法新材料的应用，无线充电已经实现。依靠线圈之间的电磁感