隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,電能在人類的生活中扮演著越來越重要的角色,目前,大多數(shù)的終端電器設(shè)備都采用有線的連接方式,這無疑會引起觸電等事故的發(fā)生,因此開發(fā)出一種安全、高效、方便的傳輸方式來解決最后幾米的電能傳輸問題已經(jīng)成為現(xiàn)代人們研究的熱點(diǎn),非接觸式的無線電能傳輸便得到了廣泛的研究。本文對無線電能傳輸中的三種方式做了簡單的介紹,并闡述了國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。接著對設(shè)計(jì)過程中用到的基本理論知識進(jìn)行了敘述,同時介紹了三種開關(guān)型射頻功率放大器的基本結(jié)構(gòu),也給出了其漏極效率的解析式,F類射頻功率放大器是本文的重點(diǎn)。分析F類射頻功率放大器時,將晶體管的輸出寄生電容納入分析當(dāng)中,并對漏極電壓進(jìn)行了詳細(xì)的研究,通過加入三次諧波,五次諧波抑制網(wǎng)絡(luò)降低MOS管的損耗,給出了加入諧振網(wǎng)絡(luò)之后電路中電壓電流的表達(dá)式,為后續(xù)設(shè)計(jì)提供一定的基礎(chǔ),也給出了相關(guān)設(shè)計(jì)步驟。最后,基于理論分析,分別設(shè)計(jì)了兩種類型的F類射頻功率放大器,通過ADS射頻仿真軟件對其進(jìn)行詳細(xì)的分析,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性。在未加源端匹配的條件下,當(dāng)設(shè)定輸出功率為5W時,F₃/F₅類射頻功率放大器比F_... 

【文章來源】：河北大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

未來的無線電力傳輸終端解決方案

中程距離表示的是其最遠(yuǎn)傳輸距離為發(fā)射線圈半徑的 8 倍，當(dāng)時，傳輸?shù)墓β室约靶蕰饾u降低。磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：（1）工頻電源（2）變頻器。電源轉(zhuǎn)變?yōu)樯漕l電源（3）發(fā)射模塊（4）接收模塊（5）高頻接收線圈以及發(fā)射線圈的諧振頻率保持一致，并且與變頻器轉(zhuǎn)也相等，也就是說，接收線圈以及發(fā)射線圈發(fā)生了共振，此時為最高，在同等輸入功率下，輸出功率為最大。接收模塊輸出塊之后轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟�，之后將此直流電輸送到�?fù)載，這樣，經(jīng)電能的無線傳輸[4-5]。在此傳輸系統(tǒng)中，發(fā)射模塊以及接受模塊兩個模塊可以為四線圈結(jié)構(gòu)也可以為兩線圈結(jié)構(gòu)，圖 1-4 為兩線圈通過匹配網(wǎng)絡(luò)或者饋線直接耦合，接收線圈和負(fù)載之間也。

圖 3-1 方波信號加入諧波之后的漏極電壓的變化情況下，由于控制信號為方波，晶體管的漏極電壓也應(yīng)該為方波，性的影響，導(dǎo)致漏極電壓波形中會加入其他不必要的諧波成分。在波之后，會出現(xiàn)圖 3-1 變化，可以看到漏極電壓波形變得不再平坦是方波，這就造成了開關(guān)損耗，F(xiàn) 類射頻功率放大器的最基本理論的諧波，使漏極電壓接近方波，降低晶體管的損耗。3類射頻功率放大器理論分析次諧波進(jìn)行抑制的 F3類射頻功率放大器電路圖如圖 3-2。MOS 管作為 MOS 管的非線性輸出寄生電容，加入非線性寄生輸入電容可以使加精確，L3C3為三次諧波抑制網(wǎng)絡(luò)，對漏極電壓中的三次諧波進(jìn)行兩端的電壓波形接近方波。后面接 LC 串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，其中電感 L串聯(lián)諧振的特點(diǎn)，只有基波電壓才能通過，因此負(fù)載上所得到的即

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：2902947