手機(jī)無線充電線圈的應(yīng)用也越來越廣泛。無線充電技術(shù)的原理已經(jīng)不再神秘,在一些智能手機(jī)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商用。手機(jī)無線充電線圈的原理也很簡單。發(fā)射器將電能轉(zhuǎn)換成電磁波并發(fā)射出去。接收器接收到電磁波后,將其轉(zhuǎn)化為電能,然后就可以充電了。
手機(jī)無線充電線圈電磁感應(yīng)原理,通過線圈的間歇能量耦合結(jié)束能量傳輸。系統(tǒng)工作時(shí),輸入端通過全橋整流電路將交流市電轉(zhuǎn)換成DC電源,或直接用24V DC電源給系統(tǒng)供電。電源處理模塊輸出的直流電通過兩個(gè)有源晶體振蕩器轉(zhuǎn)換成高頻交流電,提供給初級(jí)繞組。通過兩個(gè)感應(yīng)線圈的耦合能量,接收轉(zhuǎn)換電路將次級(jí)線圈輸出的電流轉(zhuǎn)換成直流電給電池充電。
電磁感應(yīng)式,即利用兩個(gè)互感線圈進(jìn)行無線充電。當(dāng)輸入線圈中的電流發(fā)生變化時(shí),輸出線圈的磁場(chǎng)也會(huì)相應(yīng)變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流,將能量從輸入轉(zhuǎn)化為輸出。利用電磁感應(yīng)的無線充電,要求兩個(gè)設(shè)備之間的距離必須非常近,而且只能一個(gè)一個(gè)的充電。充電時(shí),線圈必須對(duì)齊。但能量轉(zhuǎn)換率高,傳輸功率范圍大,從幾瓦到幾百瓦不等。
無線電波式,即通過接收無線電波進(jìn)行無線充電,原理類似于晶體接收器。但這種方式的發(fā)射功率很小,最高只有100毫瓦,效率很低,大部分能量會(huì)以無線電波的形式浪費(fèi)掉。在傳輸距離上略占優(yōu)勢(shì),最遠(yuǎn)距離10米。
無線充電器線圈有源晶振輸出的方波經(jīng)過二階低通濾波器濾波后得到穩(wěn)定的正弦波輸出,經(jīng)過三極管1 3003及其外圍電路組成的C型擴(kuò)展電路輸出到線圈和電容組成的并聯(lián)諧振電路,輻射進(jìn)來,為接收部分提供能量。根據(jù)并聯(lián)諧振公式,匹配電容C約為140pF,實(shí)測(cè)線徑為0。5mm,直徑7 cm,電感47 u,載頻2 Hz。因此,發(fā)射部分選擇接近諧振頻率的2Mz有源晶體振蕩器攻擊的功率載波頻率。
磁場(chǎng)共振就是通過電磁共振進(jìn)行無線充電。原理類似聲學(xué)共振,只要兩種介質(zhì)共振頻率相同,就能傳遞能量。這種方法的充電距離介于電磁感應(yīng)式和無線電波式之間。優(yōu)點(diǎn)是傳輸功率大,可以達(dá)到幾千瓦??梢酝瑫r(shí)給多個(gè)設(shè)備充電,不需要兩個(gè)設(shè)備之間的線圈對(duì)應(yīng)。缺點(diǎn)是損耗很高。距離越遠(yuǎn),傳輸功率越大,損耗也越大。而且要求使用的頻段一定要保護(hù)好。