基于51單片機(jī)智能無線耦合充電設(shè)備的設(shè)計(jì),基于,51,單片機(jī),智能,無線,耦合,充電,設(shè)備,裝備,設(shè)計(jì) 基于51單片機(jī)智能無線耦合充電設(shè)備的設(shè)計(jì),院系：信息工程學(xué)院 班級(jí)：13電信專升本 指導(dǎo)老師：王玉巧 姓名：劉婷 學(xué)號(hào)：1303020025,摘要,無線充電技術(shù)，源于無線電力輸送技術(shù)。無線充電，又稱作感應(yīng)充電、非接觸式感應(yīng)充電，是利用近場感應(yīng)，也就是電感耦合，由供電設(shè)備（充電器）將能量傳送至用電的裝置，該裝置使用接收到的能量對(duì)電池充電，并同時(shí)供其本身使用。由于充電器與用電裝置之間以電感耦合傳送能量，兩者之間不用電線連接，因此充電器及用電的裝置都可以做到無導(dǎo)電接點(diǎn)外露。,無線充電技術(shù)概述,無線充電技術(shù)就是用無線電來傳輸電能。由于必須滿足對(duì)電能質(zhì)量的需求，因此要求傳輸?shù)男矢?、功率大；并且研究?yīng)用無線充電的領(lǐng)域非常廣泛，無線充電的運(yùn)用相差了很大的傳輸功率。目前擁有三種比較成熟的技術(shù)，無線電波技術(shù)、電磁感應(yīng)技術(shù)、電磁共振技術(shù)。,無線充電現(xiàn)狀,在國內(nèi)，現(xiàn)在的研究方面是“耦合變壓器的技術(shù)”，該技術(shù)主要運(yùn)用于感應(yīng)充電或磁懸浮列車等幾個(gè)方面，并且無線傳送的距離非常短。相對(duì)于國外而言，國內(nèi)的感應(yīng)耦合電能傳輸技術(shù)剛剛發(fā)展。 目前我國在這方面的技術(shù)仍然是理論研究階段，在最近的這幾年我們的科研專家才有所突破，但是都是在實(shí)驗(yàn)室的研究階段沒有任何實(shí)際的應(yīng)用。,系統(tǒng)原理,本系統(tǒng)采用了電磁感應(yīng)原理。電磁感應(yīng)（Electromagnetic induction）現(xiàn)象是指放在變化磁通量中的導(dǎo)體，會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢。此電動(dòng)勢稱為感應(yīng)電動(dòng)勢或感生電動(dòng)勢，若將此導(dǎo)體閉合成一回路，則該電動(dòng)勢會(huì)驅(qū)使電子流動(dòng)，形成感應(yīng)電流（感生電流）。,電磁感應(yīng)意義,電磁學(xué)中最重要的發(fā)現(xiàn)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，它證明了電和磁之間的相互聯(lián)系。并且法拉第電磁感應(yīng)定律具有很重要的意義：首先，根據(jù)電磁感應(yīng)的原理，人類制造出電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)，使電能的大規(guī)模應(yīng)用和遠(yuǎn)距離傳送成為現(xiàn)實(shí)；其次，在電子技術(shù)、電工技術(shù)以及很多電磁測量等很多方面電磁感應(yīng)現(xiàn)象都有重要的作用。人類社會(huì)從此進(jìn)入了電氣化時(shí)代。,電磁感應(yīng)現(xiàn)象,電磁感應(yīng)現(xiàn)象：閉合電路中的部分導(dǎo)體在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，閉合電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 感應(yīng)電流定義：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中所產(chǎn)生的電流就是感應(yīng)電流。 電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件：在任何情況下，只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中一定會(huì)有電流產(chǎn)生。,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),電磁感應(yīng)原理是無線充電系統(tǒng)的基礎(chǔ)原理， 通過線圈電磁波的發(fā)射與接收實(shí)現(xiàn)能量之間的傳遞。系統(tǒng)工作時(shí)，輸入端直接采用直流電供電，也可以用市電然后經(jīng)過整流編程直流電為該電路供電。經(jīng)過一些特殊芯片和震蕩發(fā)生器產(chǎn)生電磁波，然后接收線圈得到電壓，在經(jīng)過整流和特殊芯片的處理會(huì)產(chǎn)生直流電為電池供電。,,根據(jù)電磁感應(yīng)原理，利用原邊線圈和副邊線圈的兩個(gè)線圈的電磁感應(yīng)，實(shí)現(xiàn)電能的傳送。,發(fā)射電路,發(fā)射電路選用了三極管，Q1選8050，Q2選8550，Q3選B772。電容除了電解電容，其它選用瓷片電容。R3選2W的碳膜電阻。電阻數(shù)值的單位為歐姆。三極管B772要加適當(dāng)?shù)纳崞?。發(fā)射線圈L，選直徑0.4-0.6mm的漆包銅線，在直徑3cm的圓柱體上緊密繞線20圈，然后取下用膠帶纏好，并留出兩根引線。接線圈時(shí)，線圈兩根線不分極性。,接收電路,接收電路設(shè)計(jì)選用了全波整流電路，全波整流電路輸出功率的利用率接近100%，輸出直流電壓中的紋波較低。選擇輸出整流二級(jí)管時(shí)不僅要考慮耐壓值是否合適，還要滿足開關(guān)特性好、 反向恢復(fù)時(shí)間短；電容的選擇不僅參考其電容值，還要考慮其耐壓值要高。 接收電路：當(dāng)感應(yīng)線圈靠近發(fā)射線圈時(shí)，接收線圈感應(yīng)電磁場。,測試與結(jié)果,根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路，焊接好所有元器件后，開始進(jìn)行測試。在本次測試中，無線供電的負(fù)載，選擇了一個(gè)LED燈，供電電壓為5V。收發(fā)線圈：銅線線徑0.4mm，線圈內(nèi)徑30mm，繞線20匝。 下面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試。,致謝,感謝參與答辯的導(dǎo)師和同學(xué)們。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了很多知識(shí)，對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程有了比較全面的了解，對(duì)我畢業(yè)以后的工作起到了很大的幫助。,