近年來,相比于有線電能傳輸.無線電能傳輸（WPT）技術(shù)因其使利性、安全性、清潔性和適用性得到了快速發(fā)展。其中,高傳輸功率遠(yuǎn)界距離WPT技術(shù)是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)問題,受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。現(xiàn)有技術(shù)中,四線圈磁耦合諧振無線輸電（MRC-WPT）技術(shù)適用于遠(yuǎn)距離的無線輸電,DE類射頻功率放大器（RFPA）具有兆赫茲頻率下高功率在效率的特性,于是兩者結(jié)合將是實(shí)現(xiàn)高傳輸功率遠(yuǎn)距離WPT技術(shù)的一種有益嘗試。囚此,本文重點(diǎn)研究DE類射頻功率放大器激勵(lì)的四線圈MRC-WPT電路原理以及設(shè)計(jì)方法,具體開展如下研究?jī)?nèi)容:首先,根據(jù)四線圈MRC-WPT的物理結(jié)構(gòu)建立其電路阻抗等效模型,闡述系統(tǒng)的工作原理。同時(shí)分析四線圈結(jié)構(gòu)的最優(yōu)工作頻率、頻率分裂現(xiàn)象與電路輸入阻抗的數(shù)學(xué)表達(dá)式,并對(duì)射頻功率放大器的設(shè)計(jì)難點(diǎn)進(jìn)行說明。其次,研究四線圈MRC-WPT中螺旋線圈的品質(zhì)因數(shù)與系統(tǒng)性能之間的關(guān)系。根據(jù)平面螺旋線圈的幾何結(jié)構(gòu)建立了數(shù)學(xué)模型,研究平面螺旋線圈品質(zhì)因數(shù)與其幾何參數(shù)的數(shù)學(xué)關(guān)系,研究具有高品質(zhì)因數(shù)平面螺旋線圈的設(shè)計(jì)方法。然后,根據(jù)四線圈MRC-WPT的電路等效棋型與DE類RFPA的工作特點(diǎn),設(shè)計(jì)LCL優(yōu)化匹配網(wǎng)絡(luò)... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?ＷＰＴ技術(shù)在不同領(lǐng)域的發(fā)展情況??Ｆｉｇ．?１－１?Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｏｆ?ＷＰＴ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｆｉｅｌｄｓ．??，，

?西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文???振輸電（Ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）、電感耦合輸電（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ?ｃｏｕｐｌｉｎｇ）、電場(chǎng)共振輸電（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ??ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）等幾種技術(shù)。如圖１－２所示為不同無線輸電方法的應(yīng)用情況與場(chǎng)合。上述方法??中，輻射ＷＰＴ稱為遠(yuǎn)場(chǎng)ＷＰＴ，它是通過無線電波發(fā)生的無線電能傳輸，由麥克斯韋方程??解釋。電感耦合無線電能傳輸由安培定律和法拉第定律解釋。近幾年，磁耦合共振ＷＰＴ??已被歸類為電感耦合ＷＰＴ。磁耦合共振ＷＰＴ基于電感耦合ＷＰＴ，在諧振現(xiàn)象的幫助下，??發(fā)射器和接收器之間的距離可以比傳統(tǒng)的電感耦合ＷＰＴ增加得更多。磁耦合諧振無線輸??電的工作頻率較高，效率也相對(duì)其他方式較高，其傳輸功率對(duì)線圈位置不敏感［８］。但磁耦??合諧振無線輸電技術(shù)需要新型半導(dǎo)體器件的支持以提高系統(tǒng)的整體效率。??１０?Ｗ／ｍ２??�。ǎ玻矗担牵�？??｜〇ｍ?￣＾ａｎｅｓＱｅｎｔ?Ｉ???????ｙ—：」?‘?＇?，?Ｉ?Ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｒｅｓｏｎａｎｃｅ?＊１??卜ｙ’ｉ?ｐ一，」一－??＼?／?－ｆ－ｊ—＿??ｃｍ?Ｈｐｐｐ?—??！?ｆ?ｎ?＇?Ｊｉ?（ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ?ｍｏｄｅ）??１０?ｍＷ?０．１?Ｗ?１?Ｗ?／?ｌｏｗ?１００?Ｗ?ＩｋＷ?１０?ｋＷ?１００?ｋＷ??Ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｒｅｓｏｎａｎｃｅ?Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ?ｐｏｗｅｒ??圖１－２不同無線輸電方法的應(yīng)用情況??Ｆｉｇ．?１－２?Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｗｉｒｅｌｅｓｓ?ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ｍｅｔｈｏｄｓ．??在各種無線輸電技術(shù)

?西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文???圖１－３四線圈ＭＲＣ－ＷＰＴ結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ．?１－３?Ｆｏｕｒ－ｃｏｉｌ?ＭＲＣ－ＷＰＴ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ．??在圖１－３中，電壓源與單匝驅(qū)動(dòng)環(huán)之間、負(fù)載與單匝負(fù)載環(huán)之間通過電路連接；而單??匝驅(qū)動(dòng)環(huán)與多匝發(fā)射螺旋線圈之間、多匝發(fā)射螺旋線圈與多匝接收螺旋線圈之間、多匝接??收螺旋線圈與單匝負(fù)載環(huán)之間通過磁場(chǎng)耦合，沒有直接的電路連接。四線圈結(jié)構(gòu)提供了低??損耗與高比例的阻抗變換方法，易于實(shí)現(xiàn)阻抗匹配％?３４］。當(dāng)ＭＲＣ－ＷＰＴ系統(tǒng)工作時(shí)，電??壓源向單匝驅(qū)動(dòng)回路提供能量，其產(chǎn)生的勵(lì)磁磁場(chǎng)激勵(lì)發(fā)射螺旋線圏。螺旋線圈中存儲(chǔ)了??共振能量，而兩個(gè)螺旋線圈之間存在著緊密的相互作用，將一次側(cè)的能量傳遞給二次側(cè)，??使接收螺旋線圈也產(chǎn)生了激勵(lì)磁場(chǎng)，并最終激勵(lì)負(fù)載回路將能量傳遞給電阻負(fù)載。相比于??兩線圈結(jié)構(gòu)，四線圈結(jié)構(gòu)容易實(shí)現(xiàn)無線輸電系統(tǒng)的電源／負(fù)載匹配，但整體設(shè)計(jì)更加復(fù)雜。??２）兩線圈結(jié)構(gòu)ＭＲＣ－ＷＰＴ??如圖１－４所示為一種兩線圈結(jié)構(gòu)ＭＲＣ－ＷＰＴ的常見串串補(bǔ)償形式。在其系統(tǒng)示意圖中??同樣包括發(fā)送部分與接收部分，發(fā)射天線為多匝發(fā)射螺旋線圈（Ｔｘ?Ｃｏｉｌ）；接收天線為多??匝接收螺旋線圈（Ｒｘ?Ｃｏｉｌ）。通常發(fā)射部分包括電壓源與串聯(lián)電容Ｃ１；接收部分包括??串聯(lián)電容６與負(fù)載電阻及。發(fā)射能量由電壓源提供，接收設(shè)備通常為負(fù)載電阻。??Ｔｘ?Ｃｏｉ！?Ｒｘ?Ｃｏｉｌ?ｃ??＾＾｜?＿?１＾１「〕??圖１－４兩線圈ＭＲＣ－ＷＰＴ結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ．?１－４?Ｔｗｏ－ｃｏｉｌ?ＭＲＣ－ＷＰＴ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ．??４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3240184