如何制作一个基于MSP430的无线充电器
eeskill 2023-11-29


电源切换


直流输入采用单刀双闸继电器,交流上电常开闭合,常闭打开实现交流优先,交流断电继电器断电,常闭闭合,实现自动切换。在切换时,时间很短,C1 可提供一定时间的电量,可以实现不断电切换,不影响充电。见图2 所示。




发射及接收电路发射电路由振荡信号发生器和谐振功率放大器两部分组成, 见图3 所示。采用NE555($0.0700) 构成振荡频率约为510KHZ 信号发生器,为功放电路提供激励信号;谐振功率放大器由Lc 并联谐振回路和开关管IRF840($0.6202) 构成。振荡线圈按要求用直径为0.8mm 的漆包线密绕2O 圈,直径约为6.5cm,实测电感值约为142uH ,由, 当谐振在510KHZ 时,与其并联的电容c5、c6 约为680P,可用470pF 的固定电容并联一个200PF 的可调电容,可方便调节谐振频率。



大功率管TRF840 最大电流为8A、完全开启时内阻为0.85 欧,管子发热量大,所以需要加装散热片。当功率放大器的选频回路的谐振频率与激励信号频率相同时,功率放大器发生谐振,此时线圈中的电压和电流达最大值,从而产生最大的交变电磁场。当接收线圈与发射线圈靠近时,在接收线圈中产生感生电压,当接收线圈回路的谐振频率与发射频率相同时产生谐振,电压达最大值。构成了如图4 所示的谐振回路。实际上,发射线圈回路与接收线圈回路均处于谐振状态时,具有最好的能量传输效果。



充电电路


如图5 所示,电能经过线圈接收后,高频交流电压经快速二极1N4148($0.0054) 进行全波整流,3300F 的电容滤波,再用5.1v 压二极管稳压,输出直流电为充电器提供较为稳定的工作电压。



充电效率是一个不得不考虑的问题。本设计系统可以在发射接收电路的能量传输部分做适当改进,以获得更高的效率和更远的距离;也可以设计充电设备检测电路, 在没有能量接收电路时能量发送部分处于睡眠状态,当能量接收电路靠近发送部分时,激活发射电路开始充电。本设计系统达到了设计要求,具有无线充电、携带方便、成本低、无需布线等优势,有着广泛的应用前景。


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