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便攜式小功率移動(dòng)終端無(wú)線(xiàn)充電模塊研究

發(fā)布時(shí)間:2017-10-05 12:23

  本文關(guān)鍵詞:便攜式小功率移動(dòng)終端無(wú)線(xiàn)充電模塊研究


  更多相關(guān)文章: 無(wú)線(xiàn)充電 感應(yīng)耦合 雙邊補(bǔ)償拓?fù)?/b> 逆變電路


【摘要】:目前小功率電子設(shè)備隨處可見(jiàn),智能手機(jī),數(shù)碼相機(jī)等便攜式移動(dòng)終端的功能也越來(lái)越強(qiáng)大,這也使得對(duì)鋰電池的便捷充電越發(fā)重要,傳統(tǒng)的電能傳輸主要是通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)來(lái)傳輸,由于其自身的缺點(diǎn),使得有線(xiàn)充電在潮濕、易燃、醫(yī)用植入式等特殊環(huán)境下有其局限性,在日常生活中也會(huì)帶來(lái)諸多不便。無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)避免了傳統(tǒng)充電方式的不足,受到越來(lái)越多人的關(guān)注,在家居,工業(yè),醫(yī)療等各方面的領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。本文使用感應(yīng)耦合式無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)作為能量傳輸方式來(lái)分析設(shè)計(jì)便攜式小功率無(wú)線(xiàn)充電器,它具有傳輸效率高,成本低等優(yōu)點(diǎn)。本文首先總結(jié)了當(dāng)前無(wú)線(xiàn)充電的發(fā)展歷程與市場(chǎng)前景,深入分析了國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,闡述了本文的研究?jī)?nèi)容及意義。接著對(duì)影響便攜式設(shè)備無(wú)線(xiàn)充電的傳輸效率的一些電路進(jìn)行理論分析,如可分離式變壓器電容的各種補(bǔ)償型結(jié)構(gòu),不同逆變電路的對(duì)比,以及電感線(xiàn)圈的趨膚效應(yīng)和形狀對(duì)充電效率的影響等。對(duì)基于AVR單片機(jī)ATmega16控制的單負(fù)載小功率便攜式設(shè)備鋰電池?zé)o線(xiàn)充電器的硬件電路按照模塊設(shè)計(jì)對(duì)比各個(gè)方案進(jìn)行詳細(xì)的分析,并對(duì)基于集成控制芯片BQ500211的小功率無(wú)線(xiàn)充電器的一些不同電路設(shè)計(jì)進(jìn)行描述,總體上從電源電路,電壓型全橋逆變電路,逆變電路驅(qū)動(dòng)電路,單片機(jī)控制電路,發(fā)射模塊負(fù)載檢測(cè)電路,接收模塊鋰電池充電保護(hù)電路等各個(gè)模塊的不同方案對(duì)比,選取相對(duì)最優(yōu)電路。最后,還分析了繪制無(wú)線(xiàn)充電器PCB版圖的注意事項(xiàng),說(shuō)明了采用模數(shù)隔離的原因。對(duì)基于單片機(jī)方案的無(wú)線(xiàn)充電器的軟件設(shè)計(jì)按照有無(wú)負(fù)載的情況進(jìn)行分別說(shuō)明,并對(duì)基于集成控制芯片的通信方式做了介紹。在系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中,對(duì)基于單片機(jī)ATmega16方案的小功率便攜式設(shè)備無(wú)線(xiàn)充電器按照模塊進(jìn)行細(xì)致的測(cè)試和分析,確保方案的安全性和可靠性,并記錄在整個(gè)無(wú)線(xiàn)充電過(guò)程中的鋰電池充電電壓,充電電流,輸入端電流等隨著時(shí)間的變化的一系列數(shù)據(jù),并進(jìn)行分析。
【關(guān)鍵詞】:無(wú)線(xiàn)充電 感應(yīng)耦合 雙邊補(bǔ)償拓?fù)?/strong> 逆變電路
【學(xué)位授予單位】:杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TM910.6
【目錄】:
  • 摘要5-6
  • ABSTRACT6-9
  • 第1章 緒論9-19
  • 1.1 小功率移動(dòng)終端無(wú)線(xiàn)充電概述9-14
  • 1.1.1 小功率無(wú)線(xiàn)充電研究背景、目的及意義9
  • 1.1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)9-14
  • 1.1.2.1 便攜式設(shè)備無(wú)線(xiàn)充電經(jīng)濟(jì)效益9-10
  • 1.1.2.2 國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r10-12
  • 1.1.2.3 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12-14
  • 1.2 小功率無(wú)線(xiàn)充電的電能傳輸方式對(duì)比14-17
  • 1.2.1 微波傳輸14
  • 1.2.2 電感耦合14-15
  • 1.2.3 磁耦合15
  • 1.2.4 電場(chǎng)耦合15-16
  • 1.2.5 四種無(wú)線(xiàn)電能傳輸耦合方式對(duì)比16-17
  • 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排17-19
  • 第2章 便攜式小功率移動(dòng)終端無(wú)線(xiàn)充電傳輸效率影響因數(shù)分析19-28
  • 2.1 小功率無(wú)線(xiàn)電能傳輸分離式變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)19-23
  • 2.1.1 可分離變壓器線(xiàn)圈電路基本模型19-20
  • 2.1.2 雙邊串聯(lián)補(bǔ)償電容20-22
  • 2.1.3 其它形式雙邊補(bǔ)償電容22-23
  • 2.2 逆變器結(jié)構(gòu)選擇23-25
  • 2.2.1 電壓型逆變電路與電流型逆變電路對(duì)比23
  • 2.2.2 電壓型半橋逆變電路與電壓型全橋逆變電路對(duì)比23-25
  • 2.3 線(xiàn)圈的影響25-27
  • 2.3.1 線(xiàn)圈趨膚效應(yīng)的影響25-26
  • 2.3.2 線(xiàn)圈纏繞方式的影響26-27
  • 2.4 本章小結(jié)27-28
  • 第3章 便攜式設(shè)備無(wú)線(xiàn)充電方案硬件模塊設(shè)計(jì)28-42
  • 3.1 基于單片機(jī)Atmega16控制的便攜式設(shè)備無(wú)線(xiàn)充電器硬件設(shè)計(jì)28-39
  • 3.1.1 發(fā)射端電源模塊電路29
  • 3.1.2 電壓型全橋逆變電路29-31
  • 3.1.3 全橋逆變驅(qū)動(dòng)電路31-33
  • 3.1.4 發(fā)射模塊采樣反饋電路33
  • 3.1.5 單片機(jī)控制電路33-34
  • 3.1.6 JTAG接口電路34-35
  • 3.1.7 接收模塊整流穩(wěn)壓電路35-36
  • 3.1.8 接收模塊鋰電池充電保護(hù)電路36-39
  • 3.1.9 PCB版圖布線(xiàn)注意事項(xiàng)39
  • 3.2 基于TI公司集成芯片BQ500211的發(fā)射模塊補(bǔ)充39-41
  • 3.2.1 電源模塊補(bǔ)充設(shè)計(jì)40
  • 3.2.2 BQ500211外圍電路補(bǔ)充40-41
  • 3.3 本章小結(jié)41-42
  • 第4章 便攜式設(shè)備無(wú)線(xiàn)充電方案軟件設(shè)計(jì)42-52
  • 4.1 基于單片機(jī)ATmega16的鋰電池?zé)o線(xiàn)充電器軟件設(shè)計(jì)42-46
  • 4.1.1 軟件總體設(shè)計(jì)方案42-43
  • 4.1.2 負(fù)載檢測(cè)狀態(tài)43-44
  • 4.1.3 充電狀態(tài)44-45
  • 4.1.4 PWM波的產(chǎn)生45-46
  • 4.2 基于集成管理芯片BQ500211無(wú)線(xiàn)充電器的軟件分析46-51
  • 4.2.1 發(fā)射模塊與接收模塊的四個(gè)通信階段46-48
  • 4.2.2 四個(gè)通信階段的具體數(shù)據(jù)時(shí)序48-51
  • 4.2.2.1 從發(fā)射模塊角度出發(fā)49-50
  • 4.2.2.2 從接收模塊角度出發(fā)50-51
  • 4.3 本章小結(jié)51-52
  • 第5章 系統(tǒng)調(diào)試與實(shí)驗(yàn)結(jié)果52-59
  • 5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境52-53
  • 5.2 無(wú)負(fù)載接近時(shí)發(fā)射模塊電路測(cè)試53-54
  • 5.3 帶負(fù)載時(shí)發(fā)射模塊電路測(cè)試54-56
  • 5.4 接收模塊電路測(cè)試56-57
  • 5.5 鋰電池充電效率測(cè)試57-58
  • 5.6 本章小結(jié)58-59
  • 第6章 總結(jié)與展望59-61
  • 6.1 論文總結(jié)59
  • 6.2 論文中的不足與展望59-61
  • 致謝61-62
  • 參考文獻(xiàn)62-64

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 曲立楠;磁耦合諧振式無(wú)線(xiàn)能量傳輸機(jī)理的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

2 劉偉達(dá);便攜式設(shè)備鋰電池充電技術(shù)研究[D];杭州電子科技大學(xué);2014年



本文編號(hào):976781


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