Qi標(biāo)準(zhǔn)手機(jī)無線充電系統(tǒng)關(guān)鍵問題研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-12 10:47
隨著科技的進(jìn)步,無線充電技術(shù)也發(fā)展的越發(fā)成熟,越來越多的人開始意識(shí)到無線充電技術(shù)對(duì)世界科技浪潮的影響。無線充電技術(shù)的應(yīng)用不僅可以減少安全隱患,給生活提供便利,還可以減少耗材的使用,切合社會(huì)發(fā)展節(jié)能環(huán)保的主題。在無線充電技術(shù)發(fā)展前期,由于標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,技術(shù)的發(fā)展也受到各方面的限制,無線充電產(chǎn)品很難被廣泛應(yīng)用,所以進(jìn)入市場(chǎng)的產(chǎn)品并沒有產(chǎn)生太大的影響力。慢慢地,業(yè)界推出了第一個(gè)無線充電的國際標(biāo)準(zhǔn)Qi標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)很好地保證了無線充電產(chǎn)品的兼容性,得到了大部分科技攻擊的認(rèn)可。接著,世界各國的公司巨頭,科研學(xué)者再次掀起了對(duì)無線技術(shù)研究的熱潮,無線充電技術(shù)也再度被世界看好,各類消費(fèi)類電子產(chǎn)品也相繼出現(xiàn)。本文采用Qi協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),研究了許多關(guān)鍵問題,設(shè)計(jì)了一套電磁感應(yīng)耦合式的無線電能傳輸系統(tǒng)。本文內(nèi)容先從理論方面展開,研究了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)問題,為后續(xù)的電路設(shè)計(jì)提供可靠的理論依據(jù)。接著用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證計(jì)算和仿真的結(jié)果,從而保證了方案設(shè)計(jì)的正確性和可行性。本文的詳細(xì)工作安排如下:首先,介紹了對(duì)該技術(shù)研究的意義,分析介紹了現(xiàn)階段三種無線電能傳輸方式,分析了國內(nèi)外對(duì)于該技術(shù)的研究現(xiàn)狀。接著對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行建模和理論分...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電阻等效后電路圖
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文202()2.rectoutrectbuckrectVPR(3-1)通過以上式子求解rectR得:2.2rectbuckrectrectoutVRP(3-2)當(dāng)系統(tǒng)接上負(fù)載后可以畫出初級(jí)線圈側(cè)的等效電路圖,如下:圖3-4初級(jí)線圈側(cè)等效電路圖其中,22refrxrectMZZR為反射阻抗,1rxrxrxrxZRjLjC為次級(jí)線圈回路總阻抗。對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)而言,它的總效率等于等效次級(jí)回路的效率和等效整流后部分效率以及DC-DC電路效率的乘積,用公式表示如下:()..()refrectsysbuckrectPAcoilbuckrectstxrefrecttxRealRRRRRealRRR(3-3)由以上式子可以看出系統(tǒng)的總效率跟系統(tǒng)每一級(jí)電路都有著嚴(yán)密的關(guān)系,線圈效率也是其中極其重要的一環(huán)。對(duì)于線圈的設(shè)計(jì)和優(yōu)化就可以從發(fā)射線圈和接收線圈的耦合系數(shù)以及他們的品質(zhì)因數(shù)入手。
第三章系統(tǒng)效率與線圈設(shè)計(jì)213.2線圈設(shè)計(jì)3.2.1線圈物理參數(shù)根據(jù)上一節(jié)的結(jié)論可知,無線電能傳輸系統(tǒng)的總效率與線圈效率有著直接關(guān)系,為了分析影響線圈效率的因素,可以利用上一節(jié)的等效電路圖推導(dǎo)出如下式子:2222121(1)coilrxrxtxFOMQFOMQkw(3-4)其中txrxtxrxMFOMkQQRR。從以上式子分析可知,為了提高系統(tǒng)的效率,可以從優(yōu)化耦合系數(shù)和兩線圈的品質(zhì)因數(shù)入手。對(duì)于手機(jī)等移動(dòng)終端,對(duì)線圈設(shè)計(jì)有著嚴(yán)格的要求,常見的線圈設(shè)計(jì)有兩種方案,第一種是圓形繞匝,一種是方形繞匝。這里選擇圓形線圈來分析,因?yàn)榉叫尉圈在邊角磁場(chǎng)會(huì)畸變,應(yīng)用場(chǎng)合較少[25]。為了方便分析,可以畫出如下圓形線圈圖:圖3-5線圈示意圖耦合系數(shù)K的表達(dá)式如下:21LLMk(3-5)互感系數(shù)M的表達(dá)式如下:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于電磁感應(yīng)的無線充電器設(shè)計(jì)[J]. 蘇變玲. 渭南師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(24)
[2]電磁感應(yīng)線圈電特性研究[J]. 張曉東,吳斌,劉秀成,何存富. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(13)
[3]無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)淺析[J]. 張益銘. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2013(04)
[4]近場(chǎng)磁諧振耦合能量傳輸系統(tǒng)的建模與分析[J]. 劉宿城,周雒維. 電源學(xué)報(bào). 2011(01)
[5]無線電力傳輸?shù)臍v史發(fā)展及應(yīng)用[J]. 白明俠,黃昭. 湘南學(xué)院學(xué)報(bào). 2010(05)
[6]無接觸電能傳輸技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 楊慶新,陳海燕,徐桂芝,孫民貴,傅為農(nóng). 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2010(07)
[7]可分離變壓器實(shí)現(xiàn)的非接觸電能傳輸系統(tǒng)研究[J]. 韓騰,卓放,劉濤,王兆安. 電力電子技術(shù). 2004(05)
[8]感應(yīng)電能傳輸——電力電子及電氣自動(dòng)化的新領(lǐng)域[J]. 李宏. 電氣傳動(dòng). 2001(02)
碩士論文
[1]無線充電系統(tǒng)對(duì)位及異物檢測(cè)研究[D]. 周博.山東大學(xué) 2018
[2]手機(jī)無線充電系統(tǒng)的研究[D]. 賈紅梅.安徽工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于電磁感應(yīng)技術(shù)的手機(jī)無線充電器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 黎宇洲.成都理工大學(xué) 2016
[4]低功率無線充電的研究與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D]. 張立新.上海交通大學(xué) 2015
[5]磁耦合諧振式無線充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[D]. 寧世超.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2014
[6]Qi標(biāo)準(zhǔn)無線充電功能的手機(jī)實(shí)現(xiàn)[D]. 潘鑫.西安電子科技大學(xué) 2013
[7]磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)建模及優(yōu)化分析[D]. 史繼翠.湘潭大學(xué) 2013
[8]基于電磁感應(yīng)耦合的無線電能傳輸研究[D]. 李松林.電子科技大學(xué) 2012
[9]感應(yīng)耦合電能傳輸系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 田聲洋.電子科技大學(xué) 2012
本文編號(hào):3338180
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電阻等效后電路圖
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文202()2.rectoutrectbuckrectVPR(3-1)通過以上式子求解rectR得:2.2rectbuckrectrectoutVRP(3-2)當(dāng)系統(tǒng)接上負(fù)載后可以畫出初級(jí)線圈側(cè)的等效電路圖,如下:圖3-4初級(jí)線圈側(cè)等效電路圖其中,22refrxrectMZZR為反射阻抗,1rxrxrxrxZRjLjC為次級(jí)線圈回路總阻抗。對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)而言,它的總效率等于等效次級(jí)回路的效率和等效整流后部分效率以及DC-DC電路效率的乘積,用公式表示如下:()..()refrectsysbuckrectPAcoilbuckrectstxrefrecttxRealRRRRRealRRR(3-3)由以上式子可以看出系統(tǒng)的總效率跟系統(tǒng)每一級(jí)電路都有著嚴(yán)密的關(guān)系,線圈效率也是其中極其重要的一環(huán)。對(duì)于線圈的設(shè)計(jì)和優(yōu)化就可以從發(fā)射線圈和接收線圈的耦合系數(shù)以及他們的品質(zhì)因數(shù)入手。
第三章系統(tǒng)效率與線圈設(shè)計(jì)213.2線圈設(shè)計(jì)3.2.1線圈物理參數(shù)根據(jù)上一節(jié)的結(jié)論可知,無線電能傳輸系統(tǒng)的總效率與線圈效率有著直接關(guān)系,為了分析影響線圈效率的因素,可以利用上一節(jié)的等效電路圖推導(dǎo)出如下式子:2222121(1)coilrxrxtxFOMQFOMQkw(3-4)其中txrxtxrxMFOMkQQRR。從以上式子分析可知,為了提高系統(tǒng)的效率,可以從優(yōu)化耦合系數(shù)和兩線圈的品質(zhì)因數(shù)入手。對(duì)于手機(jī)等移動(dòng)終端,對(duì)線圈設(shè)計(jì)有著嚴(yán)格的要求,常見的線圈設(shè)計(jì)有兩種方案,第一種是圓形繞匝,一種是方形繞匝。這里選擇圓形線圈來分析,因?yàn)榉叫尉圈在邊角磁場(chǎng)會(huì)畸變,應(yīng)用場(chǎng)合較少[25]。為了方便分析,可以畫出如下圓形線圈圖:圖3-5線圈示意圖耦合系數(shù)K的表達(dá)式如下:21LLMk(3-5)互感系數(shù)M的表達(dá)式如下:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于電磁感應(yīng)的無線充電器設(shè)計(jì)[J]. 蘇變玲. 渭南師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(24)
[2]電磁感應(yīng)線圈電特性研究[J]. 張曉東,吳斌,劉秀成,何存富. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(13)
[3]無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)淺析[J]. 張益銘. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2013(04)
[4]近場(chǎng)磁諧振耦合能量傳輸系統(tǒng)的建模與分析[J]. 劉宿城,周雒維. 電源學(xué)報(bào). 2011(01)
[5]無線電力傳輸?shù)臍v史發(fā)展及應(yīng)用[J]. 白明俠,黃昭. 湘南學(xué)院學(xué)報(bào). 2010(05)
[6]無接觸電能傳輸技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 楊慶新,陳海燕,徐桂芝,孫民貴,傅為農(nóng). 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2010(07)
[7]可分離變壓器實(shí)現(xiàn)的非接觸電能傳輸系統(tǒng)研究[J]. 韓騰,卓放,劉濤,王兆安. 電力電子技術(shù). 2004(05)
[8]感應(yīng)電能傳輸——電力電子及電氣自動(dòng)化的新領(lǐng)域[J]. 李宏. 電氣傳動(dòng). 2001(02)
碩士論文
[1]無線充電系統(tǒng)對(duì)位及異物檢測(cè)研究[D]. 周博.山東大學(xué) 2018
[2]手機(jī)無線充電系統(tǒng)的研究[D]. 賈紅梅.安徽工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于電磁感應(yīng)技術(shù)的手機(jī)無線充電器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 黎宇洲.成都理工大學(xué) 2016
[4]低功率無線充電的研究與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D]. 張立新.上海交通大學(xué) 2015
[5]磁耦合諧振式無線充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[D]. 寧世超.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2014
[6]Qi標(biāo)準(zhǔn)無線充電功能的手機(jī)實(shí)現(xiàn)[D]. 潘鑫.西安電子科技大學(xué) 2013
[7]磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)建模及優(yōu)化分析[D]. 史繼翠.湘潭大學(xué) 2013
[8]基于電磁感應(yīng)耦合的無線電能傳輸研究[D]. 李松林.電子科技大學(xué) 2012
[9]感應(yīng)耦合電能傳輸系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 田聲洋.電子科技大學(xué) 2012
本文編號(hào):3338180
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