无线充电器的设计和制作毕业论文Word格式文档下载.doc
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2年6月
本科毕业生毕业设计原创性声明
本人以信誉声明:
所呈交的毕业设计（论文）是我个人在导师指导下完成的。
文中引用他人研究成果的部分已在标注中说明；
其他同志对本设计（论文）的启发和贡献均已在谢辞中体现；
其它内容及成果为本人独立完成。
特此声明。
论文作者签名：
签字日期：
摘要
无线充电是指内置电池的设备、装置，透过无线感应的方式取得电力而进行充电。
无线充电技术，源于无线电力输送技术，其工作原理利用的是法拉第电磁感应，当电流通过线圈之后，便会产生出磁场;
而产生的磁场又会形成电压，有了电压之后便会产生电流，有了电流便可以充电。
本文介绍了一个微距离无线充电器的制作方法：
详细描述了无线充电器电路图的设计、实施与仿真。
此系统可以稳定的输出5V电压，而且最大的充电电流为500mA。
此电路分为发射电路与接收电路两部分。
实现了对4.2V600mAH聚合物锂电池的充电。
本文设计的充电电路是在5V的直流输入下，通过一个10uF的电容整流之后，保持输入电压恒定。
在XKT-408A的控制下，通过T5336输出一个可控的低电压。
直流电压与T5336的输出电压的电压差控制L1和C3的LC振荡电路，发射出稳定的高频电磁波。
经接收线圈接收后，由td1583控制输出稳定的5V电压给电池充电。
关键词：
无线传输，充电器，电磁感应
Abstract
Wirelesschargingreferstothebuilt-inbatterydevice,throughthewirelessinductionmodeobtainpowerandcharging.Wirelesschargingtechnology,Originatefromwirelesspowertransmissiontechnology,itsworkingprincipleisFaradayelectromagneticinduction,whenthecurrentthroughthecoil,willproduceamagneticfield;
andgeneratedmagneticfieldwillbeformedthevoltage,thevoltagewillproducecurrent,andthecurrentwillbecharged.
Thispaperintroducesamethodofmakingmicrodistancewirelesscharger：
AdetaileddescriptionoftheimplementationtowirelesschargercircuitdiagramcontainDesign,implementationandsimulation.Thissystemcanoutput5Vvoltagestability,andthechargingcurrentmaximumis500mA.Thiscircuitconsistsoftransmittingandreceivingcircuittwoparts.Completethechargingfor4.2V600mAHpolymerlithiumbattery.
ThechargingcircuitwasdesignedinthispaperintheinputDC5V,followedbyacapacitorrectifierof10uF,tokeepitheinputvoltageconstant.UnderthecontrolofXKT-408A,outputofalowvoltagecontrolledbyT5336.ThedifferenceofDCvoltageandoutputvoltagetoT5336LCcontrolcircuitofL1andC3,emittingstablehighfrequencyelectromagneticwavest.Thereceivingcoilafterreceiving,td1583controllthe5Vstableoutputvoltagetochargethebattery.
目录
第一章引言 1
§
1.1无线充电技术的背景 1
1.2无线充电技术的先驱 1
1.3市场前景 2
第二章方案论证 4
2.1方案一 4
2.1.1电能发送部分 4
2.1.2电能接收与充电控制部分 5
2.2方案二:
石英晶体振荡器 6
2.2.1方波信号的产生 6
2.3方案三:
门电路组成的多谐振荡与丁类功率放大器 8
2.3.1门电路组成的多谐振荡 8
2.3.2丁类功率放大器 8
2.3.3发射电路 9
第三章方案实施 11
3.1发射电路 11
3.1.1门电路多谐振荡 11
3.1.2XKT-408 14
3.1.3T5336 15
3.2接收电路 16
3.2.1TD1583 16
第四章电路的仿真与调试 18
4.1发送部分 18
4.1.1方波信号的产生 18
4.1.2发送模块整体电路 19
4.1.3实际电路的测试 21
第五章结论 23
结束语 24
谢词 25
参考文献 26
附录 27
第一章引言
1.1无线充电技术的背景
随着智能手机、数码相机以及平板电脑等移动电子产品在人们生活中的广泛应用，内置锂电池续航短问题日益凸显，在这种情况下，无线充电技术应运而生。
有研究指出，全球无线充电技术将于2017年形成一个70亿美元的市场。
据了解，无线充电技术来源于日本。
日本富士通公司2010年9月宣布其研究出了新的无线充电技术，可实现在距离充电器几米远的地方进行无线充电。
而所谓的无线充电技术，即不用通过电源线和电缆等一切外接设备，就可给电子设备充电。
其原理是利用磁共振在充电器与设备之间的空气中传输电荷，线圈和电容器则在充电器与设备之间形成共振，实现电能高效传输的技术。
综观目前的电子市场，锂电池等电子产品用电池在技术上迟迟没有取得新的突破，导致电池根本满足不了用户的用电需求。
而目前出现的移动电源充电器在给电子产品充电时也需要数据线。
而且移动电源容量有限，并不能从根本上解决用户移动用电的需求。
无线充电技术的出现，或可解决移动电子产品的充电难题。
据了解，目前在北美，大批通过近距离无线充电技术解决智能手机充电难题的创业公司开始出现。
而随着无线充电网点的完善，无线充电技术有望得到更广泛的应用[1]。
1.2无线充电技术的先驱
根据报道和网络检索，世界上各个国家已经投入到这个领域的研究当中[2]。
Palm︱美国
Palm公司是美国老牌智能手机厂商，它最早将无线充电应用在手机上。
它推出的充电设备“触摸石”，就可以利用电磁感应原理无线为手机充电。
海尔︱中国
海尔推出的概念性“无尾电视”，不需要电源线、信号线和网线。
海尔称该产品采用了与麻省理工学院合作的无线电力传输技术。
Powermat︱美国
目前
Powermat
推出的充电板有桌面式和便携式等多种，主要由底座和无线接收器组成，售价在100美元左右。
劲量︱美国
劲量（Energizer）是美国知名的电池和手电筒品牌。
该公司预计将正式推出一款无线充电器，售价在89美元左右。
微软︱美国
由微软亚洲研究院研发的一款无线充电板装置名为uPad，已在2008年底造出样机。
富士通︱日本
富士通的系统与美国Witricity公司研发的技术类似，后者同样利用磁共振传输电量，传输距离可达到几米远。
这项技术将促使日本政府在2012年之前在公共场所设置无线充电网点。
科宏晶︱美国
“iNPOFi”无线充电器
在2013年美国CES消费电子展上展出一款命名为“iNPOFi”的无线充电产品可以支持当下两大主流手机阵营，即苹果iPhone
4/4S和三星Galaxy
S
III。
与手机自带无线充电模块的诺基亚Lumia
920不同的是，用户只需购买与自己手机相对应，并且内置无线充电模块的保护壳即可，有着更好的兼容性。
其突出特性是无电磁线圈，无辐射，充电效率高。
除了展会现场产出的产品之外，“iNPOFi”还将陆续推出系列产品，
比如“移动无线充”，这款产品本身自带高容量电芯，可以让使用者即使是在无人区，也可以连续为手机供电，这是其他任何无线充电产品都不具备的，除此之外我们还将针对更多的品牌和机型推出系列配套产品，满足更多终端客户的需求。
1.3市场前景
去年的诺基亚纽约发布会上，诺基亚向我们展示了回家以后随手把手机放上充电垫边充电边听音乐的场景。
Lumia920内置了无线充电接收器，不久的将来，在美国本土的香啡缤店面和伦敦希思罗机场都将有无线充电器可用[3]。
无线充电已从梦想步入现实，从概念变成了商品，未来几年将在手机、PC、电视、电动汽车等领域引领新风尚的趋势。
无线充电技术具有非常广阔的市场前景。
根据对北美和欧洲市场需求调查报告显示，北美与欧洲市场对无线充电产品表现出极大的兴趣，81%的消费者希望多样的电子产品可以同时充电。
这种需求刺激了无线充电产品市场的快速发展。
早在几年前，无线充电产品已经进入市场，较为大家所熟知的便是iPhone无线充电器，在日本售卖已经有一年多时间了，其中包括日立麦克赛尔已经推出的符合WPC标准的iPhone系列产品。
另外日本NTTDoCoMo公司早在CEATEC2010展会上推出了无线充电手机，并希望在2014年以前该公司推出的所有手机都具备无线充电功能。
除了日本厂商以外，目前HTC、摩托罗拉、LG的上市产品中有的也已具备无线充电功能。
有分析师预测，2013~2014年将是无线充电器市场的真正拐点，尽管目前无线充电器市场主要集中在日本和欧美地区，但随着智能设备的增多以及设备功能多样化需求，它的市占率将得到大幅提升。
根据市场研究机构MarketsandMarkets的一份报告，全球无线充电市场将在未来五年内获得井喷式增长，到2017年将形成超过70亿美元的市场，而在2011年这一数字仅仅只有4.57亿美元，年复合增长率预计为57.6%。
无线充电技术备受国际知名手机厂商的重视，未来无线充电器将在手机行业率先进行大力推广，并有可能会与手机一起捆绑进行销售。
除了手机行业以外，目前在开发的无线充电应用市场还包括家具行业、电信行业、汽车行业、玩具行业、消费电子领域。
根据市场调研公司iSuppli的数据显示，无线充电设备市场在2013年将达到140亿美元的规模。
无线充电带来的效益不仅仅是单个无线充电器市场的发展，而是无线充电平台的打造，即公共移动设备充电站将有可能成为现实，它可以让你在飞机场、麦当劳、咖啡厅等公共场所随时随地进行充电。
或许有一天，在没有
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