车载无线手机充电器的研究

1 引言
随着科技的进步以及电子元件成本的降低,手机已成为我们日常生活中必备的通讯工具,本文提出了车载无线充电器的设想,将电磁感应技术引入手机充电领域,通过电一磁,磁一电转换,实现了手机的无接点充电,其核心技术类似于变压器的无芯化处理。
2 无线充电的思想
2.1 总体方案框图
本文提出了一种车载的用于手机充电的全新方案,模块图及系统硬件图分别为图1和图2所示。
2.2 硬件组成
汽车点烟器提供12v dc-550 rra电源,利用逆变器将其逆变为市电,将内置感应线圈的基座接逆变器的输出端。因为方形螺旋线罔邻接边的连接部分成,存在电流突变。故内置感应线圈采用半径为5cm的圆形螺旋线圈。
手机接收端由接收器模块和原手机充电电路构成。将接收感应线圈,整流,滤波电路通过pcb技术集成于足够小的模块,内置于手机电池中,接收模块输出为5v dc一1a。为手机电池提供电源,从而完成无线充电功能。
3 无线充电工作原理及其参数
3.1 工作原理
无线充电由于充电器和接收器问电流没有直接的联系,线圈电流,电压是通过磁耦合而产生的,其实质是一对互感耦合线圈,线圈中无磁铁物质,其等效电路图如图3所示:
3.2 感应电动势
如图4所示,线圈1和线圈2分别位于基座和手机接收模块内,假设给线圈1(匝数为”。)通以的电流,则线罔2(匝数为)处的磁感应强度可以近似为:
所以,只需调节两线圈的匝数比便可以在无线传输的同时起到变压作用,得到所需要的手机充电电压。
3.3 整流滤波
由于接收器模块中感应线圈感应到的是交流电,为了符合手机充电器的要求,必需还要在接收器模块中加入整流和滤波电路。
4 结论
本文利用电磁感应技术进行了手机充电器的无线化研究。使得充电器可以在无电流直接联系的情况下为电池充电。并且可以在汽车内同时为多部手机提供充电服务,既方便又经济,如果应用于浴室等潮湿环境,其安全性能更是显露无遗。所以,无线充电器将拥有广泛的研究和实用价值。

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