第二章无线能量传输与电磁耦合能量传输系统 5

2.1无线电能传输方式 5

2.2电磁耦合能量传输系统的简单模型分析 6

第三章电磁耦合无线传输电路的实现 9

3.1电磁耦合传输系统的框架 9

3.1.1基本设计思路 9

3.1.2电路设计的要求和主要设计指标 10

3.1.3磁耦合无线能量传输电路框架 11

3.2发射电路的设计 12

3.2.1高频逆变电路的设计 12

3.2.2功率放大电路的设计 13

3.2.3电磁耦合能量发送电路的设计 18

3.2.4功放电路供电源的设计 20

3.3电磁耦合能量接收电路的设计 22

3.3.1整流电路的设计 22

3.3.2稳压电路的设计 24

3.4PCB设计 27

第四章电路的测试 30

4.1发射信号工作频率的测试 30

4.2发射源信号强度的检测 31

4.3能量转换效率的检测 32

4.4小结 32

本文总结 33

致谢 34

参考文献 35

第一章绪论

1.1研究背景和研究意义

自从人类开始应用电能以来，电能的传输方式一直都主要是有线传输。但随着科技的不断发展，电子产品、用电设备的不断增多，这种传统电能传送方式的缺点越来越明显。一是家用电器的增多，导致电线线路越来越杂乱无章，家里很多地方都是电线，给人们的生活造成了诸多不便，也影响了生活环境的美观。二是容易出现故障，手机、电视机、电磁炉、电冰箱这些电子设备由于经常使用，很容易接触不良。三是容易引发安全事故。在矿井、油田钻采等特殊场合，由导线直接供电产生的电火花十分容易引发事故，对人们的生命财产安全造成了很大的威胁，会给人们带来非常严重的后果。四是越来越多的设备无法利用有线传输供电。随着医学的发展，出现了越来越多的人造器官，这些人造器官无法直接利用导线进行供电。同时，随着物联网的发展，传感器节点越来越多，传统的有线供电方式往往不能满足其在电能供应上的要求。

以上这些不足和需求的出现，不断激励着人们探索和发现一种新的电能传输方式——无线电能传输。

无线能量传输技术(WirelessPowerTechnology)是将电能在发送端进行频率调换，利用发射电路将能量向空间发射出去，在接收端利用转换电路将接收到的能量转化为电能，为用电设备供能的一种技术。因为此过程完全不需要导线，所以叫做无线能量传输。无线能量传输的示意图如图1-1。

图1-1无线能量传输系统示意图

无线能量传输依据能量传输方式的不同可分为三种：磁耦合共振式、电磁感应式、微波式。和另外两种方式比起来，磁耦合共振式拥有下列这些长处：

1.传送的距离比电磁感应式的传送距离大；