本文關(guān)鍵詞：低功率無線充電的研究與系統(tǒng)實現(xiàn)

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【摘要】：無線充電是一門新興技術(shù),自從出現(xiàn)以來,引起了眾多人的注意和興趣,包括科研院校、企業(yè)及客戶群。隨著智能手機的普及,手機的耗電量也越來越大,傳統(tǒng)的有線充電方式已滿足不了需求。一方面是電池容量滿足不了要求,另一方面,各種線交叉在一起,很零亂。無線充電標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運而生,它期望建立一個全世界通用的無線充電標(biāo)準(zhǔn),很多院校也相繼研究了原理和實現(xiàn)了原型機。但是跟實際產(chǎn)品化是有差距的。而電路的核心技術(shù)所在的芯片基本還由國外公司控制。此項研究工作的目的就是在公司所研發(fā)芯片的基礎(chǔ)上,設(shè)計出無線充電發(fā)射系統(tǒng),然后設(shè)計完整的發(fā)射系統(tǒng)軟件。最終給出一個能夠商品化的產(chǎn)品。無線充電系統(tǒng)需要符合Qi標(biāo)準(zhǔn),因此需要對標(biāo)準(zhǔn)的定義足夠的熟悉。在設(shè)計芯片和系統(tǒng)之前,先要研究標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容,標(biāo)準(zhǔn)上一般給出了原理與要求,也會給出參考設(shè)計。但是具體的細(xì)節(jié),每家公司的做法不一樣。我們先做了一套無線充電發(fā)射和接收的原型系統(tǒng)。由公司芯片團隊實現(xiàn)了無線充電發(fā)射芯片,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計發(fā)射端系統(tǒng)方案,同時開發(fā)軟件。能否符合標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵在于軟件。研究工作的主要結(jié)果有:分析了無線充電的原理和標(biāo)準(zhǔn),目前影響大的無線充電標(biāo)準(zhǔn)組織有三家,主要分析了WPC低功率的無線充電標(biāo)準(zhǔn)。低功率的發(fā)射系統(tǒng)有十多種,本文選擇了A11類型(5V輸入的單線圈)。在系統(tǒng)設(shè)計方面,基于公司的主芯片,選擇外圍器件,包括MOS管、線圈、電容、運放等,設(shè)計出了一塊發(fā)射系統(tǒng)板,供軟件人員調(diào)試。接收電路的芯片較難實現(xiàn),在此先用分離器件搭了一個原型系統(tǒng),也能正常工作,但是體積較大,不能放到手機里面。軟件部分,實現(xiàn)了無線充電軟件的架構(gòu),各個硬件模塊的驅(qū)動程序,設(shè)計應(yīng)用程序。分析了Qi標(biāo)準(zhǔn)所要求的無線充電系統(tǒng)的兼容性,該無線發(fā)射系統(tǒng)經(jīng)過了TUV實驗室的兼容性測試和比利時實驗室的交叉測試。該無線充電系統(tǒng)在通過認(rèn)證的基礎(chǔ)上,送到客戶端試用,客戶又提了一些個性化要求。根據(jù)他們的要求作了修改,最后滿足要求,并進(jìn)行了量產(chǎn)。因此,本項工作對未來無線充電的研究和商用化都有參考和借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】：無線充電 發(fā)射端系統(tǒng) TX軟件 FOD異物檢測
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM724;TM910.6
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 課題的概念和意義10-11
• 1.1.1 無線充電技術(shù)的概念10
• 1.1.2 無線充電技術(shù)的意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國外現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀12-13
• 1.3 研究目標(biāo)和研究內(nèi)容13-14
• 1.3.1 研究目的13-14
• 1.3.2 主要研究內(nèi)容14
• 1.4 本章小結(jié)14-15
• 第二章 無線充電的原理與標(biāo)準(zhǔn)15-32
• 2.1 無線充電原理分析15-17
• 2.2 無線充電的標(biāo)準(zhǔn)種類17-18
• 2.3 WPC標(biāo)準(zhǔn)分析18-31
• 2.3.1 無線充電系統(tǒng)接口定義19-29
• 2.3.2 無線充電系統(tǒng)性能要求29-31
• 2.3.3 無線充電系統(tǒng)兼容性測試31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第三章 無線充電的硬件系統(tǒng)實現(xiàn)32-41
• 3.1 發(fā)射端TX的系統(tǒng)設(shè)計32-37
• 3.1.1 發(fā)射端TX的系統(tǒng)框圖32-33
• 3.1.2 電路模塊33-36
• 3.1.3 發(fā)射端TX的功能說明36-37
• 3.2 接收端RX系統(tǒng)設(shè)計37-40
• 3.2.1 接收端系統(tǒng)框圖37-38
• 3.2.2 接收端電路模塊38-40
• 3.3 本章小結(jié)40-41
• 第四章 無線充電系統(tǒng)的軟件設(shè)計41-57
• 4.1 MCU(微控制器)41-43
• 4.2 開發(fā)工具與調(diào)試工具43-47
• 4.3 軟件架構(gòu)設(shè)計47-51
• 4.4 發(fā)射端軟件模塊說明51-54
• 4.4.1 PWM51-52
• 4.4.2 Communication52
• 4.4.3 Analog Ping52-53
• 4.4.4 PID算法53
• 4.4.5 DPM算法53-54
• 4.4.6 FOD異物檢測54
• 4.4.7 電壓電流檢測54
• 4.5 程序燒錄54-56
• 4.6 本章小結(jié)56-57
• 第五章 無線充電系統(tǒng)的測試57-72
• 5.1 QI標(biāo)準(zhǔn)測試57-69
• 5.1.1 兼容性測試57-65
• 5.1.2 交叉測試65-67
• 5.1.3 證書67-69
• 5.2 公司內(nèi)部測試69-71
• 5.2.1 線圈位置對效率的影響69-70
• 5.2.2 負(fù)載與效率關(guān)系測試70-71
• 5.3 本章小結(jié)71-72
• 第六章 總結(jié)與展望72-75
• 6.1 總結(jié)72-73
• 6.2 展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 致謝78-79
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文79

【相似文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張立新;低功率無線充電的研究與系統(tǒng)實現(xiàn)[D];上海交通大學(xué);2015年

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本文編號：1108641