无线供电
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广播电视无线发射台供电保障
广播电视无线发射台是指负责将广播电视信号进行传输和发射的设备。
为了保证广播电视无线发射台的正常运行,供电是至关重要的保障措施之一。
本文将从供电稳定性、电源备份、设备保护以及应急处理等方面来介绍广播电视无线发射台供电的保障措施。
供电稳定性是广播电视无线发射台供电保障的关键。
广播电视无线发射台对供电的要求较高,需要稳定的电源进行供电。
在供电线路设计上,应充分考虑电源线路的稳定性,避免供电线路因负载过大、电压波动等原因造成供电不稳定的情况发生。
供电线路中应配备合适的继电保护器和电流互感器等设备,以保障供电线路的安全运行。
电源备份是确保广播电视无线发射台供电的重要措施。
由于广播电视无线发射台的特殊性,一旦供电中断,将会导致电视信号中断,给观众带来不便。
对广播电视无线发射台的供电系统应进行备份,以应对电源中断的情况。
备用电源可以是柴油发电机组、蓄电池等,在主电源供电中断时可以及时切换至备用电源供电,确保广播电视无线发射台的持续运行。
设备保护也是广播电视无线发射台供电保障的重要措施之一。
在供电系统设计中,应合理设置过载保护、漏电保护、欠压保护、过流保护等装置,以保护广播电视无线发射台设备的安全运行。
在设备选型时,应选用具有较好品质和稳定性的设备,降低设备故障的风险。
在供电故障发生时,应进行及时的应急处理。
应组织专业人员对供电故障进行迅速分析,并及时采取应急措施,确保供电系统的快速恢复。
对于一些常见的供电故障,可以事先制定相应的应急预案,以提高应对供电故障的效率。
无线供电、充电模块
本品为最新科研技术成果,世界首款面向广大生产企业方便实用于各种电子电器产品的无线充电、供电模块。
效率高、体积小巧、重量轻、价格低廉、使用寿命长、使用简单方便,收发均实现全密封,在水下也可照常给电子产品供电、充电,可穿透电器外壳给内部电路充电、供电;并陆续推出适用于各种电子、电器产品大、小功率模块,以满足各种产品的需要。
适用范围:
各种水下用品、全密封电子表、成人用品、电动牙刷、剃须刀、MP3、MP4、照像机、手机、电脑、电视机、厨房用品、潜水泵、电动自行车、电动汽车、航模、玩具、高电压器件等各种电子电器产品实现全面防水、防潮,免机械接触,大大延才电子产品的使用寿命,彻底解决电子电器产品怕水的烦恼。
KT-8001模块简介:
本模块为最新无线充电、供电试用版(以广泛征求客户的意见),可广泛应用于300mA 以下的电子产品充电、供电使用,可穿透0~15mm 电器外壳,性能稳定耐用,可根椐实际需要配置各种规格大小尺寸、不同的电压的接收模块,以同时给各种不同型号、不同电压的多种电子产品充电供电,以实现一充多用。
主要参数:
工作电压:~220V
无线空间传输距离:0~15mm
输出电压:0~30V (可根据要求作)
最大输出电流:0~300mA
实测数据:
以下是配置的二款接收模块的实际测试数据以供参考:
KT-8001-01接收模块:
空间距离2mm ,测试电压6V ,工作电流130mA
KT-8001-02接收模块:
感应测试电压9V ,工作电流230mA
技术网站: 销售网络:
财富热线:86-755-8980 0578
86-755-8277 8388 U n R e g i s t e r e d。
无线供电技术方案(总6页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除一、研究技术背景无线输电技术(是一种新型的电能传输技术,它涉及电源技术、无线电磁波技术、电池充电技术等,属于世界电能传输的前沿领域。
无线输电即利用无线电磁波或变化电磁场进行电能的无线传输。
这一技术不受空间限制,能够克服有限输电方式各种弊端,不仅在工业场地机器人、深水勘探、核能反应堆调试、油田矿井、航空航天、电动汽车充电站、无线感知网络等领域具有重要的应用价值。
又如无绳家用电器、植入医疗器械充电等民用领域也具有极大应用价值和发展空间。
在庆祝中国科协成立五十周年学术活动中,无线输电技术被评为“十项引领未来的科学技术”之一。
无线输电的提出最早要追溯到一百年前的尼古拉特斯拉。
他被称为开启电与磁之门的人。
他是现代电子工程奠基人,并发起了第二次工业革命。
他不仅在电磁学和工程学上具有很高的成就,而且也被认为对弹道学、机器人、资讯科学、核子物理学和理论物理学各种领域都有贡献,包括我们今天使用的互联网,也是其贡献之一。
1889年尼古拉特斯拉发明了“无线输电方法”。
于是他在美国的科罗拉多泉建设无线输电实验室研宄及开发此项“无线输电”技术,即将普通的低频至高压电流转化为“高频电流”,然后再经由空气作为传送媒介来输送电能。
此项“无线传电”技术不单单省却了输电电缆的成本,还可以免去输电时因电阻所致的电能损耗。
经过八个月的研究后,特斯拉决定在长岛试建首座名为“特斯拉线圈”的电力发射塔,当时他建造了一巨大的特斯拉线圈,搭建在直径为英尺,高为英尺的发射塔上,试验中他把频率为发射功率为的电能输送给特斯拉线圈上进行发射,天线塔顶周围的射频电压高达。
特斯拉试图把电量输送到世界各地,定向为一些孤立地点提供照明供电。
但是由于特斯拉的无线输电实验耗资巨大,并且其方案并没有解决电能定向传送这一关键问题,在后期美国安全安全部也对此项目进行干涉,最终特斯拉的无线输电方案没有成功实现。
无线供电的前世今生:无线充电的技术探寻
在达尔文的进化论中,从统计学和生物学的角度为世人揭示了人类为什幺没有尾巴,这场演变被定义为高等智慧的开端,其准确性虽无定论,但在科技领域,电信的无尾时代在悄无声息的蜕变中,其技术从构想里走到了真实世界。
多少人嘲讽我是个空想家,他们都是头脑最愚笨,目光最短浅的蠢才,还是让时间来说话吧
尼古拉•特斯拉
无线供电的前世今生
所谓的无线供电或充电技术,简单地说,就是用电不用线,即电力的传输不是通过电线,而是其它的方式来传导,重要的就是摆脱电线这条最后的尾巴。
为什幺说是最后的尾巴呢?在被称为电信时代的如今,所有的信息技术和。
无线供电现代家庭充斥着各式各样的电线、插座,不仅有碍观瞻,也造成一定的安全隐患。
英国《每日邮报》8日有关“无绳灯泡”的一篇报道,则让人们看到了摆脱这些烦恼的希望。
美国科学家成功开发出了一项“无线输电”技术,它能为室内的灯泡、手机、电脑“隔空充电”,这将令插座、电池和盘根错节的电线都成为历史名词。
电力传送也将迎来无线时代了!仅一个电源可为满屋电器供电麻省理工学院的研究团队7日在美国《科学》杂志的网站上发表了研究成果。
这项被他们称为“无线电力”技术经过多次试验,已经能成功为一个2米外的60瓦灯泡供电。
目前这项技术的最远输电距离还只能达到 2.7米,但研究者相信,电源已经可以在这范围内为电池充电。
而且只需要安装一个电源,就可以为整个屋里的电器供电。
领导这项研究的马林.索尔亚希克教授透露说,有一天晚上站在厨房里看着自己的手机时想到“无线电力”这个主意。
他说:“我总是忘记给手机充电,它老是发出电力不足的警告声,我就想,这个家伙要是能自己充电就好了。
”用共振原理隔空完成能量传输无线输电的想法很早就有人提出过,但是却被很多科学家认为根本无法实现。
因为发射器发出的电磁能向四周分散传送,人类无法对电磁能进行集中控制,就更谈不到加以利用。
但在去年秋天,麻省理工学院物理学教授马林.索尔亚希克却提出一种可以通过“无线电能传输”技术利用电磁能的新理论。
“无线电力”技术的突破之处在于,找到了“抓住”电磁波的方法,即利用物理学的“共振”原理——两个振动频率相同的物体能高效传输能量。
索尔亚希克教授解释说:“比如说你给乐器弹一个调,毗邻另一件具有相同频率的乐器也会振动。
”研究小组把共振运用到电磁波的传递上。
他们利用铜制线圈作为电磁共振器,一团线圈附在传送电力方,另一团在接受电力方。
当传送方送出某特定频率的电磁波后,经过电磁场扩散到接受方,电力就实现了无线传导。
结果,他们成功地把一盏距发射器2.13米开外的60瓦电灯点亮。
电器无线化有望在5年内实现不过这项技术目前也面临着一些障碍,比如点亮灯泡时,电力在传送中流失了45%,因此输电效率必须提高一倍才有望取代化学电池。
无线电力传输技术第一篇:无线电力传输技术的概述无线电力传输技术是一种通过无线电波进行能量转移的技术。
在传统的有线电力传输中,能量是通过电缆等物理介质传输的。
而无线电力传输则通过电磁波进行传输,从而实现电力的传输。
无线电力传输技术是一项远古而神秘的技术,早在19世纪末期,尼古拉·特斯拉就通过无线电力传输技术,成功将电力从一端传输到另一端。
但是,在那个时候,由于技术和现有的供电需求不匹配,无线电力传输的应用非常受限。
现代的无线电力传输技术,主要有两种方式,即电磁辐射式无线电力传输和磁感应式无线电力传输。
电磁辐射式无线电力传输主要是通过射频辐射能量进行传输,这种方式适用于近距离无线电力传输。
而磁感应式无线电力传输则是通过磁场能量的传输来实现电力传输,主要适用于远距离无线电力传输。
无线电力传输技术的应用非常广泛,比如工业机器人、无人机等需要无线供电的场合。
此外,在家用电器和移动设备充电领域,无线电力传输技术也越来越被广泛应用。
然而,无线电力传输技术在应用过程中也存在一些问题,比如能量损耗、传输效率等。
随着新材料和新技术的推出,无线电力传输技术在未来有望进一步发展壮大。
第二篇:无线电力传输技术的发展趋势无线电力传输技术在科技领域中发展非常迅速,未来的发展趋势有以下几个方面:首先,无线电力传输技术的效率会逐渐提高。
目前,无线电力传输的效率比有线传输要低很多,这也是制约其应用的主要因素之一。
未来随着新型材料和先进技术的涌现,无线电力传输的效率将会逐渐提高,这将使得其应用范围更加广泛。
其次,无线电力传输技术将会应用到更广泛的场景中。
在现有的家用电器和移动设备充电领域,无线电力传输技术已经开始逐渐普及。
未来,随着新的应用场景的涌现,比如:电动汽车、机器人等更多领域的应用,无线电力传输技术也会得到更多的应用。
最后,无线电力传输技术将会成为应用开发的重点。
无线电力传输技术的本质是通过电磁波将能量传递到接收端。
无线电能传输技术在电力系统中的应用研究随着科技的不断发展,人类对电力系统的需求日益增长。
然而,传统的电力输送方式存在一些局限性,如输电线路损耗、电缆成本高昂等问题,给电力系统的可靠性和可持续性带来了一定的挑战。
而无线电能传输技术作为一种新兴的能源传输方式,正逐渐成为电力系统研究的热点领域。
一、无线电能传输技术的基本原理和发展历程无线电能传输技术是一种通过无线电波将能量从发射端传输到接收端的技术。
它的基本原理是利用发射端产生的电磁波,通过对电磁波进行调制和控制,将能量传输到接收端并恢复为电能。
无线电能传输技术的发展历程可以追溯到19世纪末的无线电通信技术,但直到近年来,随着无线电技术和功率电子技术的进步,无线电能传输技术才取得了较大的突破和应用。
二、无线电能传输技术在电力系统中的应用1. 无线电能传输技术在电动汽车充电中的应用电动汽车充电是近年来的一个热门话题。
传统的有线充电方式存在充电效率低、充电设施建设困难等问题。
而无线电能传输技术可以通过地面或道路上的电磁感应装置,实现对电动汽车的无线充电。
这种方式不仅可以提高充电效率,减少充电时间,还可以减少对公共区域的占用和充电桩的建设成本。
因此,无线电能传输技术在电动汽车充电中的应用具有广阔的前景。
2. 无线电能传输技术在无线传感器网络中的应用无线传感器网络是一种由大量节点组成的、能够自组织和自适应的网络系统,可以实时监测和采集环境数据。
然而,传统的无线传感器网络中,节点的电池寿命通常较短,需要频繁更换电池,给维护和管理带来了一定困难。
而无线电能传输技术可以为无线传感器网络提供长时间稳定的能量供应,解决节点电池寿命问题,并延长无线传感器网络的使用寿命。
3. 无线电能传输技术在远程无人岛屿供电中的应用远程无人岛屿供电一直是一个难题,传统的供电方式通常需要铺设长距离的电缆,不仅造成资源浪费,还增加了维护成本。
而无线电能传输技术可以实现对远程无人岛屿的无线供电,大大降低了供电成本,提高了供电可靠性。
无线电能传输的实现随着现代科技的不断发展和进步,人类对能源的需求也越来越大,在这个背景下,无线电能传输技术的出现被认为是一种具有非常大潜力的新能源技术。
无线电能传输是指利用电磁波信号来传输能量,使电子设备在无需接触的情况下,以无线方式从空气中获取电能或其他形式的能源,从而提高了电能的利用效率,同时也降低了能源的浪费率。
无线电能传输技术的实现是基于电磁波信号的传输原理,其具体实现方法可以分为两种:短距离无线电能传输和长距离无线电能传输。
短距离无线电能传输是一种基于无线电感应原理的电能传输技术,它通常运用于局部用电设备的供电,如智能手机、智能手表等智能设备的充电,以及无线电源和数字电子设备的供电,无需与电缆直接接触。
短距离无线电能传输主要采用谐振原理和磁共振原理来传输电能,其基本原理是通过发射端的功率放大器将电能转换为电磁波,并在接收端将其再转换为电能供电。
在这个过程中,传输的电能会因为电磁波的传输距离和介质损耗而发生功率下降,所以其传输距离比较有限,一般在几米到十几米左右。
与短距离无线电能传输不同,长距离无线电能传输则是一种基于电磁波无线传播技术的电能传输方式,它可以在空气中传输电能,从而实现远距离的供电。
长距离无线电能传输的实现需要克服许多技术难点,例如发射端和接收端之间的电磁波传输距离越远,传输效率会越低,同时电磁波也有可能会被干扰或反射,影响传输效果;此外,传输过程中会出现电能的损耗现象,加上无线电能传输本身的损耗,能量的转换效率非常低,当能够实现10000米以上距离的长距离无线电能传输时,当然还需要克服无线电能传输过程中的其他技术难点。
目前的科技水平已经能够实现数百米的长距离无线电能传输,但要实现将电能传输数千甚至万公里以上的远距离无线电能传输技术还需要多方共同努力攻克技术难关。
总的来说,无线电能传输技术的出现为我们提供了一个全新的思路和途径,为降低能源的浪费率和提高能源利用效率提供了新的方式。
无线供电技术的应用无线电是指在自由空间(包括空气和真空)传播的电磁波。
无线电技术是通过无线电波传播信号的技术。
无线电技术的原理在于,导体中电流强弱的改变会产生无线电波。
利用这一现象,通过调制可将信息加载于无线电波之上。
当电波通过空间传播到达收信端,电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。
通过解调将信息从电流变化中提取出来,就达到了信息传递的目的。
无线电技术大量应用于以无线广播、电视、移动通讯和无线数据传输网络中。
基本上无线供电技术可以采用以下方法:电磁耦合电磁耦合对电源工程师来说,再也熟悉不过了,变压器就是利用这个原理来传递能量。
如果把变压器的两个绕组分开,就是某种意义上的无线供电。
电动牙刷的充电就是个典型案例,但是用电磁耦合的方式有很大的缺点,没有高磁导率的磁芯作为介质,磁力线会严重发散到空气中,导致转递效率下降,特别在两个线圈远离的时候,下降的非常厉害。
所以不适合大功率,远距离的无线供电。
光电耦合把电能转化为光能,比如激光,通过光将能量传递到目的地再转化为电能。
这种无线供电技术比较直观,而且光电转换技术也相对应用广泛。
但是光的传递路径具有缺陷,就是传递路径中不能有障碍物。
所以这种技术,也是有很大的应用缺陷。
电磁共振电磁共振这个名词有点陌生,据说其原理类似声波共振的原理,两种介质具有相同的共振频率,就可以用来传递能量。
WiTricity的技术就是采用了这种原理。
他们称之为非辐射性电磁共振。
当然这可能并不是说该项技术没有辐射,但的确和我们普通概念中电磁辐射有很大不同。
我的设计:我想利用无线供电技术设计一个具有观赏价值的“发光鱼缸”,该鱼缸主要是靠不同颜色的灯光来营造一个炫彩缤纷的“海底世界”,不同的灯泡采用并联的,通过无线供电接收器对不同灯泡进行发光熄灭操作,采用以上三种方法的电磁共振技术。
1、用图上这种无线输电的方法,无触点,长寿命;2、用电动机电刷的方法,简单有效;请注意:这样寿命很短,必要时请自行在电路板上加焊一层耐磨导电层,如果电刷触点不够光洁以及接触压力大,几小时就可以将线路板上的铜皮磨穿。
无线电力传输技术的挑战与机遇在当今科技飞速发展的时代,无线电力传输技术正逐渐从科幻走向现实。
这项技术的出现,有望彻底改变我们的生活和工作方式,为各种电子设备的供电带来前所未有的便利。
然而,就像任何新兴技术一样,无线电力传输技术在发展过程中也面临着诸多挑战,同时也蕴含着巨大的机遇。
无线电力传输技术,简单来说,就是在不通过电线连接的情况下,将电能从电源端传输到用电设备端。
目前,已经有多种无线电力传输技术正在研究和应用中,例如电磁感应式、电磁共振式和无线电波式等。
其中,电磁感应式无线电力传输是最为常见和成熟的技术之一。
它的原理类似于变压器,通过在发送端和接收端分别设置线圈,利用电磁感应来传输电能。
这种技术已经在一些小型电子设备,如手机无线充电器中得到了应用。
然而,其传输距离较短,通常只有几厘米到几十厘米,限制了其更广泛的应用。
电磁共振式无线电力传输则在传输距离上有了一定的突破。
它通过让发送端和接收端的线圈在相同的频率下共振,实现电能的高效传输。
相比电磁感应式,其传输距离可以达到数米,但传输效率会随着距离的增加而有所下降。
无线电波式无线电力传输具有最远的传输距离,可以实现数千米甚至更远的电能传输。
但其能量传输效率极低,大部分电能会在传输过程中散失,目前还难以实现大规模的实用化。
在无线电力传输技术的发展过程中,面临着一系列的挑战。
首先是传输效率的问题。
目前的无线电力传输技术,在能量传输过程中不可避免地存在着能量损耗,尤其是在传输距离较远或传输功率较大的情况下,效率往往较低。
这不仅会造成能源的浪费,也限制了其在一些对能源效率要求较高的领域的应用。
其次,电磁兼容性是另一个重要的挑战。
无线电力传输过程中产生的电磁场可能会对周围的电子设备和通信系统造成干扰,影响其正常运行。
同时,这些电磁场也可能对人体健康产生潜在的影响,尽管目前尚未有确凿的证据表明其危害,但仍需要进行深入的研究和评估。
安全性也是不容忽视的问题。
无线电力传输系统中的高电压和大电流,如果处理不当,可能会引发火灾、电击等安全事故。
1.电磁谐振无线供电系统总体框图 2.要求 (1)保持发射线圈与接收线圈间距离x =10cm、输入直流电压U1=15V时,接收端输出直流电流I2=0.5A,输出直流电压U2≥8 V,尽可能提高该无线电能传输装置的效率η。(45分) (2)输入直流电压U1=15V,输入直流电流不大于1A,接收端负载为2只串联LED灯(白色、1W)。在保持LED灯不灭的条件下,尽可能延长发射线圈与接收线圈间距离x。(45分) (3)其他自主发挥(10分) (4)设计报告(20分) 3.说明 1)发射与接收线圈为空心线圈,线圈外径均20±2cm;发射与接收线圈间介质为空气。 2)I2 = 应为连续电流。 3)测试时,除15V直流电源外,不得使用其他电源。
在要求(1)效率测试时,负载采用可变电阻器;效率。2211100%UIUI
2)制作时须考虑测试需要,合理设置测试点,以方便测量相关电压、电流。
发射模块 接 驱动 发射
直流电 信
号
接收 整流电
负载
图1.1 系统总体框图 3.线圈: 因为发射与接收线圈为空心线圈,线圈外径均20±2cm,线圈的绕法有三种方式:缩绕、多层平绕和单层同心圆绕。经过比较单层同心圆绕的传输效率最高,因此选用单层同心圆绕。
单层同心圆绕,测出电感值约为100H,由LC串联谐振,得到电容值为3300p,因此谐振频率约为80KHz。为了获得最大电流,从而传输效率达到最大值,则发射电路与接收电路中的线圈感值,串联的电容应相等。 4.信号发生电路:
信号发生电路 说明: TL494是一个固定频率脉宽调制电路。由内部线性锯齿波振荡器产生正向
锯齿波,实现脉冲宽度调制。它包含了开关电源控制所需的全部功能,广泛应用于单端正激双管式、半桥式、全桥式开关电源。芯片TL494内置了线性锯齿波振荡器,振荡频率可以通过外部的一个电阻和一个电容进行调节(见图1)。输出电容的脉冲其实是通过电容上的正极性锯齿波电压与另外2个控制信号进行比较来实现。功率输出管Q1和Q2受控于或非门。当双稳触压器的时钟信号为低电平时才会被通过,即只有在锯齿波电压大于控制信号期间才会被选通。当控制信号增大,输出脉冲的宽度将减小(见图2,3)。控制信号由集成电路外部输入,一路送至时间死区时间比较器,一路送往误差放大器的输入端。死区时间比较器具有120mV的输入补偿电压,它限制了最小输出死区时间约等于锯齿波的周期4%,当输出端接地,最大输出占空比为96%,而输出端接参考电平时,占空比为48%。当把死区时间控制输入端接上固定的电压,即能在输出脉冲上产生附加的死区时间。脉冲宽度调制比较器为误差放大器调节输出脉宽提供了一个手段:当反馈电压从0.5V变化到3.5时,输出的脉冲宽度从被死区确定的最大导通百分比时间中下降为零。2个误差放大器具有从—0.3V到(vcc—2.0)的共模输入范围,这可能从电源的输出电压和电流察觉的到。误差放大器的输出端常处于高电平,它与脉冲宽度调智器的反相输入端进行“或”运算,正是这种电路结构,放大器只需最小的输出即可支配控制电路。 L494是一个固定频率脉宽调制电路。由内部线性锯齿波振荡器产生正向锯齿波,实现脉冲宽度调制。TL494输出方式控制脚13与参考电压脚14相接,功率输出管Q1和Q2受控于或非门,即只有在锯齿波电压大于控制信号期间才会被选通。当
控制信号增大,输出脉冲的宽度将减小。5脚CT产生的振荡频率为TToscCRf1.1 (RT为6脚输出,CT为5脚输出)。 5.驱动电路: 驱动电路主要由两个IR2110交替控制H桥桥式驱动电路上管升压,下管原压(保持原来的电压不变),获得相邻时间间隔的脉冲(死区时间),从而产生正弦交变电压,进而利用电磁感应原理将电能转化成磁场能。而最大限度的将电能转
化为磁场能,即线圈中电流最大,则使LC串联谐振,谐振频率:LCf210 (L为电感感值,C为电容容值)。 6.接收端:接收端要求输入直流电流,而接收线圈与电容谐振后得到高频的交流电流,因此必须整流,得到直流电流。又因为电流是高频的,器件做热功容易损耗电能,因此需要并入六个小电容滤波,减少损耗。
该无线电能传输装置的效率η:%1001122IUIU (U1为输入电压,U2为输出电压,I1为输入电流,I2为输出电流)。 7.测试数据与结果 振荡频率为86.7K,保持发射线圈与接收线圈间距离x =10cm、输入直流电压U1=15V时,接收端输出直流电流I2=0.5A,输出直流电压U2=14.4 V,无线电能传输装置的效率η=53.9%。 2、输入直流电压U1=15V,接收端负载为2只串联LED灯(白色、1W)。在保持LED灯不灭的条件下,延长发射线圈与接收线圈间距离x,输入直流电流达到0.97A时,LED灯刚好不熄灭,得到最大距离x=31cm。 3、自主发挥,输入直流电压U1=15V时,保持发射线圈与接收线圈间距离x =10cm不变,通过测试不同负载的输入输出电流电压得到不同距离的输出效率。由表2可知,当R=12时,无线电能传输装置的效率最大η63.1%。 表2 X=10cm 时 不同负载工作模式下输出效率的情况
负载R(Ω) 输出I2(A) 输出U2(V) 输入I1(A) 输出功率P(W) 效率η 5 1.55 7.1 1.36 8 1.38 10.6 1.62 9 1.35 11.7 1.71 10 1.34 13 1.88 11 1.3 13.9 1.91 12 1.27 14.9 2 15 1.22 17.9 2.31 20 1.11 21.9 2.63 25 1.02 25.5 2.91 30 0.95 28.9 3.17 35 0.89 31.4 3.33 40 0.82 33 3.39
2.数控稳压电源 1. 系统设计 设计并制作数控直流电流源。输入交流200~240V,50Hz;输出直流电压≤10V。其原理示意图如下所示。
图1.1 数控直流电流源原理示意图 1.1 设计要求 题目要求设计并制作数控直流电流源。输入交流200~240V,50Hz;输出直流电压≤10V。其要求如下: 1.1.1 基本要求 (1)输出电流范围:200mA~2000mA; (2)可设置并显示输出电流给定值,要求输出电流与给定值偏差的绝对值≤给定值的1%+10 mA; (3)具有“+”、“-”步进调整功能,步进≤10mA; (4)改变负载电阻,输出电压在10V以内变化时,要求输出电流变化的绝对值≤输出电流值的1%+10 mA; (5)纹波电流≤2mA; (6)自制电源。 1.1.2 发挥部分 (1)输出电流范围为20mA~2000mA,步进1mA; (2)设计、制作测量并显示输出电流的装置 (可同时或交替显示电流的给定值和实测值),测量误差的绝对值≤测量值的0.1%+3个字; (3)改变负载电阻,输出电压在10V以内变化时,要求输出电流变化的绝对值≤输出电流值的0.1%+1 mA; (4)纹波电流≤0.2mA; (5)其他。
1.2 总体设计方案 (1)恒定电流源模块方案 方案:采用开关电源的开关恒流源。其组成方框图如图1.2所示。图中C1、C2为滤波电容;K是开关器件;D是续流二极管;L是扼流圈;PWM是脉宽调制电路;KF是电流反馈电路;R0是电流取样电阻。在原理图电路上,通过精选元器件和采用合理的结构设计,可以使电路的分布参数得到有效控制。采用开关电源的开关恒流源主要特点是:振荡反馈电容小,阻抗大,反馈电流小。
键盘 控制器 电流源 负载 显示器 电 源 K
KpPWM++
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图1.2 采用开关电源的开关恒流源组成框图 (2)控制器模块方案 方案:采用AT89S52作为控制模块核心。单片机最小系统简单,容易制作PCB,算术功能强,软件编程灵活、可以通过ISP方式将程序快速下载到芯片,方便的实现程序的更新,自由度大,较好的发挥C语言的灵活性,可用编程实现各种算法和逻辑控制,同时其具有功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点。 选择方案,利用AT89S52单片机将电流步进值或设定值通过换算由D/A转换,驱动恒流源电路实现电流输出。输出电流经处理电路作A/D转换反馈到单片机系统,通过补偿算法调整电流的输出,以此提高输出的精度和稳定性。在器件的,D/A转换器选用12位优质D/A转换芯片 TLV5618,直接输出电压值,且其输出电压能达到参考电压的两倍,A/D转换器选用高精度16位模数转换芯片AD7705。 (3)方案:使用LCD显示。LCD具有轻薄短小,可视面积大,方便的显示汉字数字,分辨率高,抗干扰能力强,功耗小,且设计简单等特点。 选择方案。采用19264D汉字图形点阵液晶显示模块同时显示电流给定值和实测值。 (4)键盘模块方案 方案 :采用标准4X4键盘,此类键盘采用矩阵式行列扫描方式,优点是当按键较多时可降低占用单片机的I/O口数目,而且可以做到直接输入电流值而不必步进。 题目要求可进行电流给定值的设置和步进调整,需要的按键比较多。综合考虑两种方案及题目要求,采用方案。 (5)电源模块方案 系统需要多个电源,单片机、A/D、D/A、使用5V稳压电源,运放需要±12V稳压电源,同时题目要求最高输出电流为2000mA,电源需为系统提供足够大的稳定电流。 综上所述,采用三端稳压集成7805、7812、7912分别得到+5V和±12V的稳定电压,再外对LM7812加功率管构成扩流电路,达到可以提供3A以上的电流。利用该方法实现的电源电路简单,工作稳定可靠。 1.2.2 系统组成 经过方案比较与论证,最终确定系统的组成框图如图所示。