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基于单片机无线充电器设计摘要21世纪新科技信息化，科技技术猛速发展，无线充电技术应用发展疾速，许多新兴的无线充电产品逐渐浮现出人们眼球。
可是,我们要怎样驱动这些产品呢,我们试用过很多方法做过很多研究,发现它们都有一个共同点,是什么呢,就是这些产品需要用电来驱使,但是用到电的话，我们充电的时候必然使用到带数据线的充电器，如果家里面家用电器很多，随处可见的都是线，数据线的增加，不仅使产品成本提高，尤其是在旅行出游，外出工作时，及其麻烦。
因此，无线充电器技术猛速发展必将会取代传统充电技术，无线技术在未来必将成为推动社会发展的一个重要因素。
所以，本毕业设计设计一个，利用单片机技术制造比较简陋的无线充电器,来实现这次设计无线充电目的。
关键词：单片机；无线充电；电磁感应；电磁耦合；线圈；Abstract21st Century new technology informationization, technology rapid development, wireless charging technology application development rapidly, many emerging wireless charging products gradually emerged people eyeball. However, how we want to drive these products, we tried many ways to do a lot of research, found that they have a common denominator, what is, is that these products need to be powered by electricity, but the use of electricity, we must be charging the use of the cable with data line charger, if home appliances are many, everywhere is line, the increase of data lines, not only to improve the cost of products, especially in travel, out of work, and trouble. Therefore, the rapid development of wireless charger technology will replace the traditional charging technology, wireless technology in the future will become an important factor in promoting social development. Therefore, the graduation design and design one, using single-chip microcomputer technology to make a relatively humble wireless charger, to achieve this design of wireless charging purposes.Key words：Singlechip；wireless charging；electromagnetic induction；electromagnetic coupling ；coil；目录1.绪论 41.1国外的发展概况 41.2国内的发展概况 52.无线充电系统的硬件设计 62.1设计要求 62.2电磁感应概述 62.2.1 电磁感应原理 62.3 影响无线充电性能的各种因素62.3.1线圈选择 62.3.2系统电路的损耗72.3.3 线圈位置的摆放72.4发射部分电路设计72.5接收部分电路设计82.6主要芯片资料102.6.1.XKT-408芯片：102.6.2 NE555资料112.6.3PWM硬件电路设计：122.6.4时钟电路：A T89C52外部的时钟电路。
基于单片机的太阳能无线手机充电器的设计作者：王阳朱铝芬高宇程凯来源：《物联网技术》2019年第11期摘要：为了解决手机户外无法充电而不能正常使用的问题，设计一款基于单片机的便携式太阳能无线智能手机充电器，利用太阳能电池板将光能转换为电能，由降压稳压电路将电能存储于蓄电池中，通过无线电力传输模块将电能传输至手机终端，由降压稳压处理后给手机充电，并结合单片机对充电过程进行智能监控，有效保护蓄电池。
实验结果表明，该无线充电器在光能充足、距离适当的情况下，能够有效实现太阳能无线充电。
关键词：太阳能;无线传输;单片机;蓄电池;智能监控;降压稳压电路中图分类号：TP202 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2019）11-00-030 引言现代社会，科技高速发展，太阳能作为绿色环保能源被广泛应用，手机、耳机、键盘甚至共享单车也都进入无线时代，而手机充电器却依然被电源、插座和数据线束缚着。
太阳能作为绿色环保能源有着无可比拟的优势，简单便捷的无线充电方式也必将逐渐替代传统的有线充电，特别是在缺乏电能的地方，太阳能无线充电具有较高的使用价值，故研制一款便携式太阳能无线手机充电器非常有意义。
然而，市面上的一些太阳能无线充电器普遍存在以下问题：（1）太阳光照强度的变化引起太阳能电压输出不稳定;（2）无线传输的稳定性不强及距离限制问题;（3）蓄电池充电保护不完善;（4）不具备显示、报警功能。
针对上述问题，本文设计一款基于单片机的便携式太阳能无线智能手机充电器。
1 总体方案设计太阳能无线手机充电器主要由太阳能电池板、降压稳压电路、无线电力传输电路、单片机电压采集监控电路、无线电力接收电路、手机充电电路、充电保护电路等组成，实现将太阳能转换成电能，通过无线供电方式为手机等设备供电。
具体设计框图如图1所示。
2 硬件设计2.1 太阳能充电及降压稳压电路设计利用太阳能电池板可直接将光能转换为电能，为了解决太阳光照强度不稳定导致电压不稳定的问题，本文采用多块太阳能电池板进行串并联以提高电压，再利用稳压器降压后给蓄电池供电，从而确保输出相对稳定的电压。
无线充电最完整教程手把手教你制作无线充电器【附电路
图】
实用无线充电器设计[附电路图]
, 基本功能是通过线圈将电能H以H无线HH方式传输给电池。
只需把电池和接收设备放在充电平台上
即可对其进行充电。
实验证明(虽然该系统还不能充电于无形之中(但已能做到将多个
校电器放置于同一充电平台上同时充电。
免去接线的烦恼。
1 无线充电器原理与结构
无线充电系统主要采用电磁感应原理，通过线圈进行能量耦合实现能量的传递。
如图1所示，系统工作时输入端将交流市电经全桥整流电路变换成直流电，或用 24V直流电端直接为系统供电。
经过H电源管理H模块后输出的直流电通过2M 有源晶振逆变转换成高频交流电供给初级绕组。
通过2个H电感H线圈耦合能量，次级线圈输出的电流经接受转换电路变化成直流电为电池充电。
, 2(2 发射电路模块
如图3，主振电路采用2 MHz有源晶振作为振荡器。
有源晶振输出的方波，经过二阶
低通滤波器滤除高次谐波，得到稳定的正弦波输出。
经三极管13003及其外围电路组成的
丙类放大电路后输出至线圈与电容组成的并联谐振回路辐射出去(为接收部分提供能量。
, 2(2 接收电路模块
测得与电容组成的并联谐振回路的空芯耦合线圈的线径为0(5 mm，直径为7 cm，电
感为47 uH，载波频率为2 MHz。
根据并联谐振公式得匹配电容C约为140 pF。
因而(发
射部分采用2MHz有源晶振产生与谐振频率接近的能源载波频率。
2.3 充电电路。
无线充电器电路原理及设计引言无线充电器是一种方便的充电设备，它通过电磁感应实现无线充电，不需要插入充电线即可对充电设备进行充电。
本文将介绍无线充电器的电路原理和设计。
电路原理无线充电器的电路主要由两个部分组成：发射器和接收器。
发射器原理发射器是无线充电器的核心组件，它负责产生并传输电磁场。
发射器电路由以下几个部分组成：1. 电源模块：负责提供电源给发射器电路。
2. 信号发生器：产生高频交流信号。
3. 驱动电路：将高频交流信号放大并传输到发射线圈。
4. 发射线圈：通过电流在线圈中产生磁场。
发射器原理是利用信号发生器产生高频交流信号，并经过驱动电路放大后，传输到发射线圈。
发射线圈中的电流会产生磁场，这个磁场会传输到接收器中。
接收器原理接收器是无线充电器的另一个重要部分，它用于接收发射器传输的电磁场并将其转化为电能供给充电设备。
接收器电路由以下几个部分组成：1. 接收线圈：接收发射器传输的磁场并将其转化为电流。
2. 整流电路：将接收到的交流电流转化为直流电流。
3. 电源管理模块：对转化后的直流电流进行管理和分配。
接收器原理是接收发射器传输的磁场，通过接收线圈将其转化为交流电流，并经过整流电路转化为直流电流。
电源管理模块对直流电流进行管理和分配，以供给充电设备使用。
电路设计无线充电器的电路设计需要考虑以下几个关键因素：1. 电流和电压要匹配：发射器和接收器之间的电流和电压需要匹配，以确保能够有效传输电能。
2. 效率和损耗控制：设计时要考虑电能的传输效率和损耗，减少能量的浪费。
3. 安全性：在设计过程中要考虑充电器的安全性，防止电流过大或其他安全事故发生。
4. 尺寸和成本：设计时要考虑充电器的尺寸和成本，选择合适的元件和材料。
电路设计需要综合考虑以上因素，并根据实际需求进行调整和优化。
总结本文介绍了无线充电器的电路原理和设计。
通过了解发射器和接收器的原理，可以更好地理解无线充电器的工作原理，并在设计过程中考虑各种关键因素。
无线充电设备设计随着科技的不断进步，无线充电设备成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。
无线充电设备设计的关键在于提供便捷、高效、安全的充电体验。
本文将从硬件、软件和安全方面三个方面对无线充电设备的设计进行探讨。
一、硬件设计1. 充电器技术：无线充电设备主要通过电磁感应实现充电功能。
在硬件设计中，需要考虑充电器的功率、频率和效率。
高功率能够提供更快的充电速度，但也可能导致产品发热或损坏；适当的频率选取可以减少互应干扰，提高传输效率。
2. 发射器与接收器设计：发射器和接收器是无线充电设备的核心组件。
发射器产生电磁场并传输能量，接收器接收电磁场并将能量转化为电能。
在设计上，需要考虑发射功率、接收灵敏度和充电距离等因素，以保证传输效率和充电的可靠性。
3. 充电设备布局：设计无线充电设备时，需要考虑充电设备的布局，以提供更好的充电覆盖范围。
布局要充分考虑用户使用习惯和设备放置位置。
合理布置充电器和接收器的位置，可以在无需人工干预的情况下实现充电。
二、软件设计1. 充电管理系统：无线充电设备不仅需要实现充电功能，还需要进行充电管理。
软件设计中，可以考虑添加充电计时、电量监控等功能，方便用户了解充电情况。
同时，也可以为设备添加智能化控制，实现自动开关充电等功能。
2. 兼容性与适配性：无线充电设备设计中，需要考虑多种设备的兼容性和适配性。
可以采用主流的无线充电标准，如Qi标准，以保证与其他设备的兼容性。
同时，还可以根据不同设备的充电需求进行适配，提供多种供电方式以满足用户的多样化需求。
三、安全设计1. 电磁辐射与电池管理：无线充电设备在使用过程中会产生一定的电磁辐射。
为了确保用户的健康与安全，设计中需要合理控制辐射水平，并通过电池管理实现过充、过放、过流等情况的监控和保护。
2. 防止过热和短路：充电过程中，设备可能会出现过热和短路等安全问题。
为了避免这些问题，设计中需要添加温控装置和短路保护装置，确保设备在充电过程中的安全性。
电子技术• Electronic Technology98 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】无线充电 智能手机 系统设计1 介绍2017年的秋季，苹果公司推出了其最新的iPhone 系列手机，其最大的更新之一在于iPhone 手机开始加入了对无线充电技术的支持。
尽管苹果公司不是第一个“吃螃蟹的人”，三星手机的Galaxy 系列手机已经有了无线充电功能，但由于苹果公司在行业内的影响力，苹果手机对无线充电技术的采用不仅让人们对这项技术有了更多的了解，也表明了这项技术已经足够成熟，能够被应用在智能手机等产品之上。
与传统的充电器方式相比，无线充电技术的最大优点在于其避免了充电线的使用。
采用无线充电技术后，不同电子设备可以采用统一的无线充电标准，只需要一个充电器就可以给不同设备进行充电。
无线充电技术的另一个优点在于非接触。
对电子设备而言，非接触的充电方式不需要裸露在外的充电接口，能够实现更好的防水设计。
而充电器也可以嵌入到台灯底座、桌子甚至床头柜中，方便用户随时随地实现充电。
智能手机的出现让人们意识到手机不仅仅可以用来打电话发短信，还可以用来上网聊微信。
随着人们每天花在手机上的时间越来越多，各种应用以及屏幕的耗电量越来越大，手机电池的续航能力成为了一个突出的问题。
特别是出门在外时，手机没电会给人们的生活带来各种不方便。
为了以上手机充电问题，我们提出了一种适用于餐馆、咖啡馆、火车站、机场等室内公共场所，同时支持各类手机的共享无线充电器设计方案。
2 已有技术路线及相应技术标准2.1 已有技术路线早在20世纪20年代到30年代，已经有学者开始论述无线供电概念的可能性。
而无线充电技术真正的突破发生在2007年，麻省理工学院的研究团队成功将2米之外的灯泡点亮。
随着无线充电技术的不断发展和完善，目共享无线手机充电器设计方案文/姜闻前有两种主流的技术路线：电磁感应式无线充电和电磁共振式无线充电。
目录引言： (2)1 无线充电器在国外的发展现状 (3)1.1 国外发展与现状 (4)1.2 国发展与现状 (4)1.3 建立国际统一标准 (4)2 系统硬件电路设计 (5)2.1 系统整体框图 (5)2.2 供电电源模块 (6)2.3 发射电路 (6)2.4 接收转换电路 (7)2.5 充电电路 (8)3 主要元器件选择 (8)4 调试要点 (9)4.1 调工作频率 (9)4.2 调基准电压 (9)4.3 调充电控制 (9)结束语 (10)参考文献 (10)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，与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,是无线充电器普与的首要问题。
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。
无线充电器设计方案无线充电器设计方案无线充电器是近年来快速发展起来的一种新型充电方式，它实现了通过电磁场传输能量，将手机等电子设备无线充电的功能。
基于这一背景，我们设计出一款简单易用、效率高的无线充电器。
首先，无线充电器的设计需要考虑其外观和尺寸。
我们可以选择圆盘状的设计，直径约为10厘米，高度约为2厘米。
这种设计不仅美观，而且便于携带和放置，方便用户在家中或办公室等空间中自由使用。
其次，无线充电器的工作原理是基于电磁感应的。
在设计中，我们需要将一对电磁线圈分别放置在充电器和电子设备上。
在充电器中的电磁线圈通过电源产生交变电流，形成一个变化的磁场。
当电子设备中的电磁线圈和充电器中的电磁线圈非常接近时，电磁感应会发生，电能就会从充电器传输到电子设备中。
为了提高无线充电器的效率，我们可以在设计中采用共振方式传输能量，即将充电器和电子设备的电磁线圈调整为相同频率，并在两者之间进行匹配。
通过这种方式，可以大大提高能量传输的效率，使充电过程更加快速和稳定。
在无线充电器的设计中，我们还需要考虑安全性问题。
一方面，在电磁感应的传输过程中，电磁波对人体的影响是不可忽视的，因此我们需要在设计中加入屏蔽和过滤等技术手段，降低对人体的辐射。
另一方面，在电能传输的过程中，也需要保证能量的稳定性和安全性，防止过载和短路等问题的发生。
最后，我们可以在设计中考虑增加一些智能化的功能。
例如，可以加入充电状态显示功能，通过LED灯或显示屏显示充电器的工作状态和电量。
还可以加入智能识别功能，自动识别充电设备类型和充电需求，调整充电电流和电压，以提高充电效率和安全性。
综上所述，我们设计的无线充电器将采用圆盘状的外观，具有高效的共振传输能量方式和优化的安全性设计。
此外，还将考虑增加智能化的功能，提高用户使用体验。
我们相信，通过这样的设计方案，无线充电器将更好地适应现代人的充电需求，成为一种更加便捷、高效和安全的充电方式。
无线充电毕业设计无线充电毕业设计随着科技的不断发展，人们对于电子设备的依赖程度也越来越高。
然而，电子设备的电池寿命一直是一个令人头疼的问题。
为了解决这个问题，无线充电技术应运而生。
无线充电技术可以使用户无需通过传统的有线充电方式给电子设备充电，而是通过无线电波或者磁场来传输能量，实现设备的充电。
在这篇文章中，我们将探讨一个关于无线充电的毕业设计。
首先，我们需要了解无线充电的原理。
无线充电技术主要分为两种类型：电磁感应和射频能量传输。
电磁感应是通过在充电器和设备之间产生磁场来传输能量。
当设备接收到磁场时，通过感应原理将能量转换为电能，从而实现充电。
而射频能量传输则是通过无线电波来传输能量。
充电器会发射无线电波，设备则通过接收器接收无线电波并将其转化为电能进行充电。
在进行无线充电毕业设计时，首先需要确定设计的目标和需求。
例如，我们可以选择设计一个适用于智能手机的无线充电器。
在这个设计中，我们需要考虑充电器的功率和效率，以及与智能手机的兼容性等因素。
此外，我们还可以考虑设计一个无线充电器，可以同时给多个设备充电，以满足用户的多样化需求。
接下来，我们需要进行相关的理论研究。
无线充电技术涉及到电磁学、电路设计等多个学科。
我们需要了解电磁感应和射频能量传输的原理，以及相关的电路设计知识。
通过深入研究这些理论知识，我们可以更好地理解无线充电技术，并为毕业设计提供理论支持。
在进行实践部分时，我们可以选择使用一些开源的无线充电模块来简化设计过程。
这些模块通常包括一个充电器和一个接收器。
充电器负责发射无线电波或者产生磁场，而接收器则负责接收无线电波或者磁场并将其转化为电能。
通过使用这些模块，我们可以更快速地完成无线充电器的设计，并且可以避免一些复杂的电路设计。
在完成无线充电器的设计后，我们还可以进行一些性能测试和优化。
例如，我们可以测试充电器的充电效率和功率传输距离等指标。
通过对这些指标的测试，我们可以评估设计的性能，并对其进行优化。
无线充电技术的设计与实现随着现代社会的不断发展，人们对科技的需求和期望越来越高。
其中无线充电技术作为近年来比较热门和重要的技术之一，它成为了人们生活和工作中必不可少的一部分。
无线充电技术是指不需要接触电线或插头即可实现电能传输的技术，通过无线信号或电磁场等方式实现。
本文将探讨无线充电技术的设计与实现。
一、无线充电技术的重要性如今，人们的电子设备使用越来越频繁。
笔记本电脑、手机、平板电脑等都成为人们工作、生活不可或缺的工具。
无线充电技术的问世极大地方便了人们的生活和工作，让电子设备的使用更为方便和安全。
以智能手机为例，如果我们使用传统的有线充电方式，每次到达新地方，必须拿出充电器和数据线，然后找到合适的插座，而无线充电只需要将手机放在电源上，就能实现充电。
这样的方式一方面可以减少数据线等物件的压力，另一方面也降低了电器短路和电池漏液等危险的风险。
从另一个角度看，无线充电技术也可以解决一些刚需群体的实际问题。
例如，一些医疗设备使用电池供电，但因使用环境的限制，功耗大，经常需要更换电池。
而无线充电技术可以提高效率，方便快捷，减少设备维修频率，提高工作效率。
二、无线充电技术的设计无线充电技术涉及到电磁学、电路设计和信号处理等众多方面。
如何设计出高效、稳定的无线充电器是无线充电技术发展的关键。
下面我们就来简单介绍一下无线充电技术的设计。
（1）发射端发射端是指无线充电设备中负责产生电磁场的部分，通俗地说，就是发射器。
发射器要产生强磁场，必须消耗电能，这就需要用到射频功率放大器 (RFPA)，将直流电转化为高频交流电。
同时，使用变压器将电流经过高频电路调制，形成与接收端相适应的磁场。
发射端设计的关键在于将电能转换为高频电磁信号，并将信号传导到接收端，这就牵涉到传输距离的问题。
（2）接收端接收端是指与发射端对应的无线充电设备中的部分，也就是接收器。
接收器要具备不错的灵敏度和选择性，以便能够准确接收到发射端的高频信号，并能够对信号进行放大、解调和过滤等处理。
智能太阳能无线手机充电器的设计摘要：针对手机在户外无法充电而不能正常使用的问题，设计一款具有过充保护功能的便携式太阳能无线智能手机充电器，创新地将太阳能充电与无线充电技术结合在一起，利用光电效应将太阳能转化为电能，由降压稳压电路将电能存储于蓄电池中，通过无线电力传输模块将电能传输至手机终端，由降压稳压处理后给手机充电。
为防止过度充电导致大电流烧坏手机，设计过充保护电路对充电过程进行智能监控，有效保护蓄电池和手机。
0引言随着 5G 通信技术的成熟，手机的应用越来越广泛，而智能手机屏幕越来越大，功能越来越多，耗电量越来越大，手机充电也越来越频繁。
杂乱的数据线和频繁的插拔使人们对充电过程感到不胜其烦，不仅如此，频繁的插拔还容易引起手机充电接口的损坏。
因此，人们需要一种更加便捷可靠的充电方法。
太阳能是一种清洁、高效、易于获取的免费自然资源，在绿色环保方面有着无可比拟的优势。
许多人会遇到在外出差时手机突然没电或者在野外恶劣环境中手机突然没电的情况，周围没有充电端口的情况下，如果能应用太阳能对手机进行充电就能解决这类紧急问题。
因此，将手机无线充电技术与太阳能充电相结合，研制一款简单便捷的太阳能无线充电器，将具有非常重大的现实意义。
1系统总体设计该系统以太阳能电池板为主、单片控制模块，A/D转换模块，LED显示模块等、过充电保护以及其他模块构成。
本系统采用STC89C52单片机作为控制核心，利用太阳能电池板进行太阳能采集，所述模/数转换模块用于将所述太阳能转换成电能，再通过充电电池存储电能，实现液晶屏的充电电压，充电电流的测量、充电时间的实时显示。
2硬件电路简介2.1主要模块该系统选用STC89C52单片机为控制核心。
充电芯片选用TP4056。
转换芯片选用ADC0832，比ADC0809性能价格比更高，能达到系统功能要求。
此外，该系统还选用了体积小、性能好的LED1602液晶显示器。
该系统选用STC89C52单片机为控制核心，时钟电路输出自激振荡时钟脉冲，包括1个晶体振动，2个电容，向单片机输出时钟脉冲信号。
无线充电器的研究与设计摘要：随着科技的不断发展，人们对于无线充电器的需求不断增加。
本文介绍了无线充电器的研究与设计，并针对其在实际应用中存在的问题进行了分析和解决。
研究表明，无线充电器在消费者、商家和环境上均具有重要的优势，能够满足人们日常生活的需求。
关键词：无线充电器，设计，研究，解决问题，优势正文：一、研究背景随着科技的不断进步，人们对于无线充电器的需求不断增加。
无线充电器作为一种新型的充电方式，在很多消费者、商家和环境上具有许多优势，比如可以避免充电线的繁琐，减少充电线带来的安全隐患等等。
随着无线充电器的不断推广和应用，一些问题也随之出现，如充电效率、充电距离、功率限制等等。
因此，针对这些问题，开展无线充电器的研究和设计显得尤为必要。
二、研究方法本文采取对已有的相关研究进行综述，并结合实际应用场景分析其存在的问题，然后提出相应的解决方案。
同时，针对无线充电器在消费者、商家和环境中的具体应用，对其优势进行了详细的探讨。
三、问题分析1. 充电效率不高在无线充电器的使用中，充电效率通常比传统的充电方式要低。
因为无线充电器使用的是磁场感应原理，随着距离的递增，充电效率会不断降低。
因此，如何提高无线充电器的充电效率成为了研究的重点。
2. 充电距离有限由于无线充电器在充电时需要消耗一定的能量，因此其充电距离通常比较有限。
虽然目前已经出现了一些新型的无线充电器，如射频充电器，其充电距离可以达到几米或者更远，但是这类充电器还需要进一步的研究和开发。
3. 功率限制为了减少对环境的干扰，无线充电器的功率通常会受到限制。
但是，这也会对充电效率产生一定的影响。
因此，如何在保证充电安全的前提下提高无线充电器的充电功率成为了研究和设计的难点。
四、解决方案1. 提高磁场感应效率为了提高无线充电器的充电效率，可以采取一些措施，如铺设多个充电板、优化磁场感应原理等等。
此外，还可以采用一些新型的充电板技术，如快速充电板技术、高效充电板技术等等。
无线充电方案一、无线充电的定义现代社会越来越依赖于电子设备，例如手机、笔记本电脑、平板电脑等。
这些设备的充电通常需要使用连接电缆，费时费力，而且连接电缆的端口很快会磨损或损坏。
因此，无线充电成为了一种流行的解决方案。
无线充电技术的基本原理是利用电磁感应或电磁辐射将电能从一个位置传输到另一个位置，以实现无线充电的目的。
无线充电技术让我们摆脱了束缚，使我们的生活更加便利，使我们的设备更加易于维护。
二、无线充电技术的分类无线充电技术按照传输距离和传输效率的不同，可以分为三类：1.传感器无线充电技术（近距离）传感器无线充电技术主要应用于短距离无线电力传输，通过一组线圈，将高频电能传输到需要充电的设备内部。
传感器无线充电技术的距离通常在一厘米到数十厘米之间。
这种技术可在小型电子产品中用于耳机盒、智能手表等。
2.电磁共振无线充电技术（中距离）电磁共振无线充电技术可将电能从发射器传输到接收器中，距离通常为几厘米到数十厘米，并可通过添加电源、变压器和开关等电子元件来调节获得最佳的传输效果。
电磁共振无线充电技术可用于智能手机、电子阅读器等中型电子产品的充电。
3.电磁辐射无线充电技术（远距离）电磁辐射无线充电技术是远距离无线充电技术，可将电能传输到数米或数十米的范围内，通常用于无线充电汽车、巨型机器人、工业机械等大型设备。
三、无线充电技术方案的四个因素无线充电技术的适用性取决于以下四个主要因素：电信号源，耦合器，电接收器和输出负载。
以下是对这四个主要因素的简要描述：1.电信号源电信号源是无线充电技术的核心组件，就像发动机是汽车的核心组件一样。
电信号源可以是一组线圈、变压器或电子元件。
无线充电的电信号源与传统的电源不同，它必须以适当的频率、幅度和相位生成高频电磁场，以实现无线充电。
2.耦合器耦合器指将电信号源与电接收器连接并传输电能的组件。
耦合器的设计对于无线充电的有效距离、传输效率和稳定性等参数至关重要。
最常见的耦合器是采用电磁感应、电磁共振、电磁辐射等方式实现，从而在电源和设备之间传递电能而不需要电线。
无线充电器的设计与制造随着移动设备的普及和功能的增强，充电已经成为现代人生活中不可或缺的一部分。
不过，随着充电器的数量增加，充电线乱七八糟的情况也频繁出现，无线充电器的出现给我们带来了更加便利的充电方式。
本文将介绍无线充电器的设计与制造。
一、无线充电器的基本原理在无线充电器中，需要先将电能从电源转换为电磁能，然后将电磁能传输到无线充电设备中，最后再将电磁能转换为电能。
充电器分为三部分，分别是发射机、中继器和接收器。
发射机：主要是利用电源将电能转换为电磁能，并通过天线将电磁能传输到中继器。
中继器：中继器一般用于增加传输距离，保证传输稳定，同时通过电容和线圈将电磁能转换为更适合接收器的电磁能。
接收器：接收器主要将电磁能转换为直流电能，以满足充电设备的需要。
二、无线充电器的设计1. 天线选择由于无线充电器需要通过天线实现电磁能的传输，因此天线的选择尤为重要。
一般来说，天线应具有高增益、高效率、小尺寸、轻质量等特点。
选择合适的天线可以提高无线充电器的传输效率，从而提高充电速度。
2. 电路选择无线充电器的电路设计有很多技术问题需要克服，例如电磁噪声、频率干扰等。
因此，需要选择合适的电路，以提高无线充电器的性能和效率。
一般来说，采用CMOS工艺可以有效地降低功耗，提高无线充电器的工作效率。
3. 材料选择无线充电器的材料也是影响充电器性能的关键因素。
选用优质材料不仅可以减少电磁泄露和干扰，还可以提高充电器的寿命和安全性。
目前，无线充电器主要采用的材料有铝、瓷、玻璃等，这些材料不仅具有良好的导电性和导热性，还具有抗腐蚀和耐高温等特点。
三、无线充电器的制造无线充电器的制造分为三个主要步骤：PCB电路板设计、电路焊接和壳体制造。
1. PCB电路板设计PCB电路板设计是无线充电器的核心环节，需要确定电路板尺寸、电路布局、线路走向等。
为了提高充电器的性能和效率，需要合理安排PCB电路板中各个元件的位置和布置，以保证元件之间的互相影响最小化。
线圈感应式无线充电系统设计方案时间：2014-03-07 来源：作者：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。
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︱美国劲量（Energizer）是美国知名的电池和手电筒品牌。
该公司预计将正式推出一款无线充电器，售价在89美元左右。
微软︱美国由微软亚洲研究院研发的一款无线充电板装置名为uPad，已在2008年底造出样机。
富士通︱日本富士通的系统与美国Witricity公司研发的技术类似，后者同样利用磁共振传输电量，传输距离可达到几米远。
这项技术将促使日本政府在2012年之前在公共场所设置无线充电网点。
科宏晶︱美国“iNPOFi”无线充电器在2013年美国CES消费电子展上展出一款命名为“iNPOFi”的无线充电产品可以支持当下两大主流手机阵营，即苹果iPhone 4/4S和三星Galaxy S III。
与手机自带无线充电模块的诺基亚Lumia 920不同的是，用户只需购买与自己手机相对应，并且内置无线充电模块的保护壳即可，有着更好的兼容性。
其突出特性是无电磁线圈，无辐射，充电效率高。
除了展会现场产出的产品之外，“iNPOFi”还将陆续推出系列产品，比如“移动无线充”，这款产品本身自带高容量电芯，可以让使用者即使是在无人区，也可以连续为手机供电，这是其他任何无线充电产品都不具备的，除此之外我们还将针对更多的品牌和机型推出系列配套产品，满足更多终端客户的需求。
§1.3市场前景去年的诺基亚纽约发布会上，诺基亚向我们展示了回家以后随手把手机放上充电垫边充电边听音乐的场景。
Lumia920 内置了无线充电接收器，不久的将来，在美国本土的香啡缤店面和伦敦希思罗机场都将有无线充电器可用[3]。
无线充电已从梦想步入现实，从概念变成了商品，未来几年将在手机、PC、电视、电动汽车等领域引领新风尚的趋势。
无线充电技术具有非常广阔的市场前景。
根据对北美和欧洲市场需求调查报告显示，北美与欧洲市场对无线充电产品表现出极大的兴趣，81%的消费者希望多样的电子产品可以同时充电。
这种需求刺激了无线充电产品市场的快速发展。
早在几年前，无线充电产品已经进入市场，较为大家所熟知的便是iPhone 无线充电器，在日本售卖已经有一年多时间了，其中包括日立麦克赛尔已经推出的符合WPC 标准的iPhone系列产品。
另外日本NTT DoCoMo公司早在CEATEC2010展会上推出了无线充电手机，并希望在2014年以前该公司推出的所有手机都具备无线充电功能。
除了日本厂商以外，目前HTC、摩托罗拉、LG的上市产品中有的也已具备无线充电功能。
有分析师预测，2013~2014年将是无线充电器市场的真正拐点，尽管目前无线充电器市场主要集中在日本和欧美地区，但随着智能设备的增多以及设备功能多样化需求，它的市占率将得到大幅提升。
根据市场研究机构Marketsand Markets的一份报告，全球无线充电市场将在未来五年内获得井喷式增长，到2017年将形成超过70亿美元的市场，而在2011年这一数字仅仅只有4.57亿美元，年复合增长率预计为57.6%。
无线充电技术备受国际知名手机厂商的重视，未来无线充电器将在手机行业率先进行大力推广，并有可能会与手机一起捆绑进行销售。
除了手机行业以外，目前在开发的无线充电应用市场还包括家具行业、电信行业、汽车行业、玩具行业、消费电子领域。
根据市场调研公司iSuppli的数据显示，无线充电设备市场在2013年将达到140亿美元的规模。
无线充电带来的效益不仅仅是单个无线充电器市场的发展，而是无线充电平台的打造，即公共移动设备充电站将有可能成为现实，它可以让你在飞机场、麦当劳、咖啡厅等公共场所随时随地进行充电。
或许有一天，在没有数据线连接的情况下，无线充电器不但能给设备充电，还可以实现同步数据和资料传送功能。
而目前的无线充电主要还是接触式充电，未来还可能是隔空充电，但要实现这些功能，首先要解决的便是充电效率低的问题，而这还需要一段时间。
中国是世界最大的无线移动通讯市场，对于便捷、易用、互通、兼容的无线充电产品的需求将呈几何级别增长。
无线充电行业发展的巨大潜力，也能促进中国企业积极参与和研究这一市场，有效地提升企业的产品宽度和竞争能力。
中国有强劲的国内消费市场和份额巨大的海外出口，预计中国市场的无线充电技术发展应会很快。
如今与此相关的各项核心技术，鲁恩科技已经全面解决，可以提供整套PCBA及软件，为成品厂商提供与国际巨头同台竞技的强大技术支持。
第二章方案论证§2.1方案一微距离无线充电器[4]：将直流电转换成高频交流电，然后通过没有任何有有线连接的原、副线圈之间的互感耦合实现电能的无线馈送。
基本方案如图2-1所示。
图2-1 无线电能传输方案示意图本无线充电器由电能发送电路和电能接收与充电控制电路两部分构成。
2.1.1 电能发送部分如图2-2,无线电能发送单元的供电电源有两种：220V交流和24V直流（如汽车电源），由继电器J选择。
按照交流优先的原则，图中继电器J的常闭触点与直流（电池BT1）连接。
正常情况下S3处于接通状态。
图2-2无线电能发送单元电路图当有交流供电时，整流滤波后的约26V直流使继电器J吸合，发送电路单元便工作于交流供电方式，此时直流电源BT1与电能发送电路断开，同时LED1（绿色）发光显示这一状态。
经继电器J选择的+24V直流电主要为发射线圈L1供电，此外，经IC1（78L12）降压后为集成电路IC2供电，为保证J的动作不影响发送电路的稳定工作，电容C3的容量不得小于2200uF。
电能的无线传送实际上是通过发射线圈L1和接收线圈L2的互感作用实现的，这里L1与L2构成一个无磁芯的变压器的原、副线圈。
为保证足够的功率和尽可能高的效率，应选择较高的调制频率，同时要考虑到器件的高频特性，经实验选择1.6MHz较为合适。
IC1为CMOS六非门CD4069,这里只用了三个非门，由F1,F2构成方波振荡器，产生约1.6MHz的方波，经F3缓冲并整形，得到幅度约11V的方波来激励VMOS功放管IRF640.足以使其工作在开关状态（丁类），以保证尽可能高的转换效率。
为保证它与L1C8回路的谐振频率一致。
可将C4定为100pF,R1待调。
为此将R1暂定为3K,并串入可调电阻RP1。
在谐振状态，尽管激励是方波，但L1中的电压是同频正弦波。
由此可见，这一部分实际上是个变频器，它将50Hz的正弦转变成1.6MHz的正弦。
2.1.2 电能接收与充电控制部分正常情况下，接收线圈L2与发射线圈L1相距不过几cm,且接近同轴，此时可获得较高的传输效率。
电能接收与充电控制电路单元的原理如图2-3所示。
L2感应得到的1.6MHz的正弦电压有效值约有16V（空载）。
经桥式整流（由4只1N4148高频开关二极管构成）和C5滤波，得到约 20V的直流。
作为充电控制部分的唯一电源。
由R4,RP2和TL431构成精密参考电压4.15V（锂离子电池的充电终止电压）经R12接到运放IC的同相输入端3。
当IC2的反相输入端2低于 4.15V时（充电过程中），IC3输出的高电位一方面使Q4饱和从而在LED2两端得到约2V的稳定电压（LED的正向导通具有稳压特性），Q5与 R6、R7便据此构成恒流电路I0=2-0.7R6+R7。
另一方面R5使Q3截止，LED3不亮。
图2-3无线电能接收器电路图当电池充满（略大于4.15V）时，IC3的反相输入端2略高于4.15V。
运放便输出低电位，此时Q4截止，恒流管Q5因完全得不到偏流而截止，因而停止充电。
同时运放输出的低电位经R8使Q3导通，点亮LED3作为充满状态指示。
两种充电模式由R6、R7决定。
这个非序列值可以在E24序列电阻的标称值为918的电阻中找到，就用918的也行。
§2.2方案二:石英晶体振荡器2.2.1方波信号的产生图2-4方波生成电路图由于石英晶体振荡器产生的波形稳定性很高，选频特性非常好，它有一个稳定的串联谐振频率fs，且等效品质因数Q值也很高，只有频率为fs的信号最容易通过，而其他的频率的信号群会被晶体所衰减。
图中并联在两个反相器输入输出间的电阻R1、R2的作用是使反相器工作在现行放大区，R的阻值，对于TTL门电路通常在0.7~2kΩ之间，对于CMOS门则常在10-100MΩ之间；电路中电容C1用于两个反相器间的耦合；C2的作用是抑制高次谐波，以保证稳定的频率输出；电容C2的选择应使RC2并联网络在fs处产生极点，以减少谐振信号损失；C1的选择应使C1在频率为fs的容抗可以忽略不计。
电路的振荡频率仅取决于石英晶体的串联谐振频率fs，而与电路中RC的值无关。
第三个CMOS反相器的功能是改善输出波形，增强带负载能力。
R1=R2=2MΩ，晶振X1=2M(因mulitisim中无2M晶振，故选择3M)，故由应满足的公式：2πRC2fs=1得出C2≈1nF。
但是，由于在实际电路中，石英晶体晶体振荡器产生的方波信号为22kHz,并没有产生所需的2MHz的方波信号，故舍弃方案。
