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摘 要

无线充电技术是一种与传统充电技术有着很大区别的新兴技术，因其对传统充电技术的便利性，实用性，美观性，环保性的优势，它具有很大的发展空间。在未来，随着无线充电技术充电效率的提高，充电距离的增大，充电便利性，安全性的提高，充电设备的小型化等，无线充电技术将会日臻完善，最终成为主导未来充电产品与设备的主流技术。

本文使用555定时芯片产生一个驱动PWM波，控制一个由IRF460组成的单端变电路，产生高频电流通过发送线圈，在接收端，接收线圈靠近发射线圈，由于电磁感应定律产生感应电动势，经过全桥整流电路，将交流转换为直流，在经过TL431稳压电路为负载充电，完成无接触充电过程。

实验结果表明，该方案可以在最大15mm的距离内对一般手机设备进行充电，在3mm以内可以达到输出电压5v电流500mA，基本达到了设计的要求，故该方案基本符合设计要求。

关键词： 无线充电 QI 电磁感应

Development of wireless charger

Abstract

Wireless charging technology is a kind of emerging technology with the traditional charging technology is very different from its traditional charging technology for the convenience, practicality, aesthetics, environmental protection advantages, it has a lot of room for development. In the future, with the charging efficiency of wireless charging technology, charging distance increases, charging convenience, improve security, miniaturization of charging equipment, wireless charging technology will be perfect, and ultimately become the leading future charge products and Equipment mainstream technology.

In this paper, a 555 timing chip is used to generate a PWM wave to control a single-ended circuit composed of IRF460, which generates high-frequency current through the transmission coil. At the receiving end, the receiving coil is close to the transmitting coil, and the induced electromotive force is generated by the electromagnetic induction law. Bridge rectifier circuit, the AC is converted to DC, after the TL431 regulator circuit for the load charge,complete the contactless charging process.

Experimental results show that the program can be in the maximum distance of 15mm on the general mobile phone equipment to charge, within 3mm basically reached the design requirements, so the program basically meet the design requirements.

Keywords: Wireless charging;Qi;electromagnetic induction

目 录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章绪论 1

1.1引言 1

1.2课题来源及研究内容 1

1.3国内外的研究现状 2

1.3.1 国外研究现状 2

1.3.2 国内研究现状 4

1.4本文所做的工作 4

第二章无线充电技术方案 6

2.1无线充电技术 6

2.2 QI标准 9

2.3线圈电计感以及互感计算 10

2.3.1圆形线圈电感及互感计算 10

2.3.2耦合线圈设计 11

2.4本章小结 13

第三章无线充电器各模块设计 14

3.1发射端电路结构图 14

3.1.1高频逆变电路 14

3.1.3发射端电路图设计 20

3.2 接收端电路结构图 23

3.2.1全桥整流电路 23

3.2.2稳压放大电路 25

3.2.3接收端电路图 25

3.3原件清单 26

3.4 PCB绘制 27

3.5结果测试 27

3.6 本章小结 30

第四章 总结和展望 31

4.1 总结评价 31

4.展望 31

参考文献 32

致 谢 34

第一章绪论

1.1引言

2012年12月5日诺基亚发布了第一款无线充电手机诺基亚Lumia920T，由于诺基亚在智能机方面的弱势，所以无线充电并没有被人们所认知，但是自从2015年8月三星发布了一款手机三星S6 edge ,无线充电开始逐渐进入普通大众的视野。最近随着智能便携式设备的快速发展，以及智能手机进入人们生活达到普及化。充电问题就是一个所有人都关注的问题，传统充电线携带起来非常不方便，人们出门常常需要携带很多的数据线，这样给人们生活带来了很多的不便，如果人们出行不需要携带任何数据线，只要找到有充电发射端的地方，就像当下的WIFI一样，就可以充电那么这样将给人们带来极大的便利，基于上述情况,灵活、安全、方便的移动无线充电器越来越迫切和重要，本文提出来一种无线充电器的设计方法。

1.2课题来源及研究内容

目前便携设备快速发展，而充电器却停留在数年之前，当下对于一款简单、方便、快捷的充电器需求急切，无线充电器，就是为了解决人们生活中充电的烦恼。据IHS统计在2015-2020年之间，无线充电器将快速增长。至2017年市场可以达到70亿美元，在2011年它还只占有4.5亿的市场,2013年，全球销售额为1.8亿美元^[1]。其主要集中在智能手机，以及相应便携式设备中。本设计要求通过间接接触或绝缘接触完成用电器的充电过程，并对无线辐射充电器进行研究。主要研究的内容或解决的问题：

(1) 熟悉电磁感应原理；

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