，阻抗匹配與功放輸出模塊主要由可變電容Cl、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、電容C6、電容C7、電容C8、電容C9、電容C10、電容C11、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、可變電阻R18、變壓器Tl、變壓器T2、變壓器T3、電感L1、電感L2、電感L3、電感L4、場效應(yīng)管Ql和場效應(yīng)管Q2組成。
[0018]可變電容Cl的一端與變壓器Tl的一次側(cè)正極具有公共接點，該公共接點為阻抗匹配與功放輸出模塊的信號輸入端，其與信號發(fā)生模塊的信號輸出端電連接；可變電容Cl的另一端與變壓器Tl的一次側(cè)負極均接地；變壓器Tl的二次側(cè)正極、電容C2的一端以及電感LI的一端共線；變壓器Tl的二次側(cè)負極、電容C2的另一端以及電感L5的一端共線；電感LI的另一端、電阻Rl的一端以及場效應(yīng)管Ql的柵極共線；電阻Rl的另一端與電感L3的一端電連接；電感L3的另一端、電感L4的一端以及電阻R4的一端共線；電感L4的另一端與電阻R2的一端電連接；電阻R2的另一端、電感L5的另一端以及場效應(yīng)管Q2的柵極共線；電阻R4的另一端、電阻R3的一端、電容C7的一端以及可變電阻R18的滑動端共線；電阻R3的另一端、電容C7的另一端以及可變電阻R18的一個固定端均接地；場效應(yīng)管Ql的源極和場效應(yīng)管Q2的漏極共同接地；場效應(yīng)管Ql的漏極、變壓器T2 —次側(cè)的一個接線端以及電容C3的一端共線；變壓器T2 —次側(cè)的另一個接線端、電容C4的一端以及電阻R6的一端共線；電容C4的另一端接地；變壓器T2 二次側(cè)的一個接線端、電容C5的一端以及電阻R7的一端共線；變壓器T2 二次側(cè)的另一個接線端、場效應(yīng)管Ql的源極以及電容ClO的一端共線；電容C3的另一端、電容C6的一端以及變壓器T3—次側(cè)的一個接線端共線；變壓器T3 —次側(cè)的另一個接線端、電容ClO的另一端、電容C6的另一端共線；變壓器T3 二次側(cè)的一個接線端與電感L2的一端電連接；電感L2的另一端為阻抗匹配與功放輸出模塊的輸出端；變壓器T3 二次側(cè)的另一個接線端接地；可變電阻R18的另一個固定端與電阻R5的一端電連接；電阻R5的另一端、電阻R6的另一端、電阻R7的另一端、電容C8的一端、電容C9的一端以及電容Cll的一端具有公共接點，該公共接點外接+50V電源；電容C8的另一端、電容C9的另一端以及電容Cll的另一端均接地。
[0019]本實施例的中功率磁耦合諧振式無線電能傳輸裝置，其工作原理簡述如下:
[0020]信號發(fā)生模塊產(chǎn)生高頻、頻率和電壓可調(diào)信號，該信號經(jīng)阻抗匹配與功放輸出模塊將其功率放大，可向系統(tǒng)提供高頻電源；調(diào)節(jié)信號發(fā)生電路使信號頻率與電磁發(fā)射和接收系統(tǒng)的固有諧振頻率相同，調(diào)節(jié)信號發(fā)生電路輸出信號的電壓值可以使阻抗匹配與功放輸出模塊輸出功率變大；在功放模塊后加一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，是為了調(diào)節(jié)功放模塊的輸出負載阻抗，使功放模塊輸出的功率有效地傳給電磁發(fā)射系統(tǒng)。電磁發(fā)射系統(tǒng)將高頻電能轉(zhuǎn)換成高頻交變磁場，通過該磁場的諧振耦合作用使電磁接收系統(tǒng)以無線方式接收到盡可能多的磁場能量。
[0021]信號發(fā)生模塊采用以集成芯片MAX038設(shè)計，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、體積小、便于攜帶等特點，其能夠精密地產(chǎn)生三角波、方波、正弦波信號。本實施例的信號發(fā)生模塊頻率范圍從IMHz?30MHz，各種波形的占空比固定為50%。
[0022]寬帶線性放大主要以BLF177型號的場效應(yīng)管Ql和場效應(yīng)管Q2為核心實現(xiàn)，兩個平衡-非平衡變換變壓器Tl和T2，用于調(diào)節(jié)阻抗，使得輸入和輸出阻抗為50Ω。
[0023]外接的+5V、-5V和+50V電源與本實施例的中功率磁耦合諧振式無線電能傳輸裝置配套設(shè)置。
[0024]以上實施例是對本實用新型的【具體實施方式】的說明，而非對本實用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變換和變化而得到相對應(yīng)的等同的技術(shù)方案，因此所有等同的技術(shù)方案均應(yīng)該歸入本實用新型的專利保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種中功率磁耦合諧振式無線電能傳輸裝置，其特征在于:包括信號發(fā)生模塊和阻抗匹配與功放輸出模塊； 所述的信號發(fā)生模塊包括開關(guān)S1、開關(guān)S2、電阻R8、電阻R9、可變電阻R10、電阻R12、電阻R13、可變電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電容C12、電容C13、電解電容C14、電解電容C15、電容C16、電容C17、電解電容C18、電解電容C19、集成芯片Ul和運算放大器ARl ;所述的集成芯片Ul為MAX038型號的集成芯片，其具有I至20號腳；運算放大器ARl為0PA604型號的運算放大器，其具有I至8號腳； 集成芯片Ul的4號腳通過開關(guān)SI外接+5V電源；集成芯片Ul的3號腳通過開關(guān)S2外接+5V電源；電阻R8的一端與電容C12的一端共同接地；電阻R8的另一端、電容C12的另一端以及集成芯片Ul的8號腳共線；可變電阻RlO的一個固定端與電阻R9的一端電連接；可變電阻RlO的另一個固定端與集成芯片Ul的10號腳電連接；電阻R9的另一端與集成芯片Ul的5號腳電連接；電容C13的一端與集成芯片Ul的I號腳電連接；電容C13的另一端以及集成芯片Ul的2號腳、6號腳、9號腳、11號腳、12號腳、13號腳、18號腳接地；集成芯片Ul的17號腳與電解電容C15的正極具有公共接點，該公共接點外接+5V電源；集成芯片Ul的20號腳與電解電容C14的正極具有公共接點，該公共接點外接+5V電源；電解電容C14的負極和電解電容C15的負極均接地；集成芯片Ul的19號腳與電阻R12的一端電連接；電阻R12的另一端、可變電阻R14的一個固定端、電阻R16的一端、電容C17的一端以及運算放大器ARl的2號腳共線；電阻R16的另一端以及運算放大器ARl的3號腳均接地；可變電阻R14的另一個固定端、電容C17的另一端、電阻R15的一端以及運算放大器ARl的6號腳共線；運算放大器ARl的7號腳與電阻R13的一端具有公共接點，該公共接點外接+5V電源；電阻R13的另一端串接電容C16后接地；運算放大器ARl的4號腳、電容C18的一端以及電解電容C19的正極共線；電容C18的另一端、電解電容C19的負極以及電阻R17的一端共同接地；電阻R17的另一端外接-5V電源；電阻R15的另一端與電容C20的一端具有公共接點，該公共接點為信號發(fā)生模塊的信號輸出端；電容C20的另一端接地； 所述的阻抗匹配與功放輸出模塊包括可變電容Cl、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、電容C6、電容C7、電容C8、電容C9、電容C10、電容C11、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、可變電阻R18、變壓器Tl、變壓器T2、變壓器T3、電感L1、電感L2、電感L3、電感L4、場效應(yīng)管Ql和場效應(yīng)管Q2 ； 可變電容Cl的一端與變壓器Tl的一次側(cè)正極具有公共接點，該公共接點為阻抗匹配與功放輸出模塊的信號輸入端，其與信號發(fā)生模塊的信號輸出端電連接；可變電容Cl的另一端與變壓器Tl的一次側(cè)負極均接地；變壓器Tl的二次側(cè)正極、電容C2的一端以及電感LI的一端共線；變壓器Tl的二次側(cè)負極、電容C2的另一端以及電感L5的一端共線；電感LI的另一端、電阻Rl的一端以及場效應(yīng)管Ql的柵極共線；電阻Rl的另一端與電感L3的一端電連接；電感L3的另一端、電感L4的一端以及電阻R4的一端共線；電感L4的另一端與電阻R2的一端電連接；電阻R2的另一端、電感L5的另一端以及場效應(yīng)管Q2的柵極共線；電阻R4的另一端、電阻R3的一端、電容C7的一端以及可變電阻R18的滑動端共線；電阻R3的另一端、電容C7的另一端以及可變電阻R18的一個固定端均接地；場效應(yīng)管Ql的源極和場效應(yīng)管Q2的漏極共同接地；場效應(yīng)管Ql的漏極、變壓器T2 —次側(cè)的一個接線端以及電容C3的一端共線；變壓器T2 —次側(cè)的另一個接線端、電容C4的一端以及電阻R6的一端共線；電容C4的另一端接地；變壓器T2 二次側(cè)的一個接線端、電容C5的一端以及電阻R7的一端共線；變壓器T2 二次側(cè)的另一個接線端、場效應(yīng)管Ql的源極以及電容ClO的一端共線；電容C3的另一端、電容C6的一端以及變壓器T3—次側(cè)的一個接線端共線；變壓器T3 —次側(cè)的另一個接線端、電容ClO的另一端、電容C6的另一端共線；變壓器T3 二次側(cè)的一個接線端與電感L2的一端電連接；電感L2的另一端為阻抗匹配與功放輸出模塊的輸出端；變壓器T3 二次側(cè)的另一個接線端接地；可變電阻R18的另一個固定端與電阻R5的一端電連接；電阻R5的另一端、電阻R6的另一端、電阻R7的另一端、電容C8的一端、電容C9的一端以及電容Cll的一端具有公共接點，該公共接點外接+50V電源；電容C8的另一端、電容C9的另一端以及電容Cll的另一端均接地。
【專利摘要】本實用新型提供一種中功率磁耦合諧振式無線電能傳輸裝置，包括信號發(fā)生模塊和阻抗匹配與功放輸出模塊；信號發(fā)生模塊以集成芯片MAX038、運算放大器為核心配心電容和電阻設(shè)計，用于產(chǎn)生高頻、頻率和電壓可調(diào)信號；阻抗匹配與功放輸出模塊的寬帶線性放大主要以BLF177型號的2個場效應(yīng)管為核心實現(xiàn)，阻抗調(diào)節(jié)匹配以兩個平衡-非平衡變換變壓器來實現(xiàn)。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、積體小易于攜帶、使用可靠，能夠有效滿足相關(guān)需要無線傳輸電能的應(yīng)用場合的使用需要。
【IPC分類】H02J17-00
【公開號】CN204465153
【申請?zhí)枴緾N201520058831
【發(fā)明人】陳海忠, 韓曉新, 賀乃寶, 沃松林, 吳建明, 樊寅逸, 張永政
【申請人】江蘇理工學(xué)院
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年1月27日