电路图天天读（3）：赏析无线充电发射与接收的电子线路设计图

简介：
本篇文章为《电路图天天读》系列第三篇，聚焦于解读无线充电技术中发射端和接收端的电子线路设计，深入分析其工作原理及优化方案。适合电子爱好者和技术人员阅读学习。 本段落将深入探讨无线充电技术及其关键组件的设计，包括振荡信号发生器和谐振功率放大器。 在无线充电系统中，振荡信号发生器是核心部分之一，负责生成特定频率的交流电信号。在这个电路设计里，NE555定时器被用来作为产生约510kHz稳定输出信号的振荡源。这款多功能模拟集成电路通过内部比较器和非稳态多谐振荡器提供精确的时间控制功能。 接下来是谐振功率放大器的设计环节，其任务在于将产生的信号增强至足够驱动发射线圈形成强电磁场的程度。此部分由LC并联谐振回路及IRF840开关管构成。具体来说，电感L（142μH）与固定电容680pF和可调电容200pF共同组成LC回路，并决定了系统的谐振频率；而大功率MOSFET IRF840则能够处理高达8A的电流并保持较低内阻，适合于放大电路应用。由于功耗较大，IRF840需配备散热片来避免过热问题。 发射线圈与接收线圈之间的距离影响无线充电效率及范围。当两者均处于谐振状态时，能量传输最为高效：发射端产生的交变电磁场会在接受端感应出电压，并通过全波整流、电容滤波以及稳压二极管的稳定作用转化为稳定的直流电力供设备使用。 在接收电路中，高频交流信号首先由1N4148快速二极管进行全波整流处理；然后利用3300F的大容量电解电容器来平滑电压波动。此外，5.1V稳压二极管保证输出电压的稳定性。为了控制充电时间并确保电流恒定以支持不同速度（比如快充和慢充模式下分别为2.2mA与0.55mA）的操作需求，设计采用了恒流充电策略。 综上所述，在无线充电技术的应用中，对振荡器频率、谐振回路参数以及接收端的充电过程进行精确控制是实现高效且安全能量传输的关键。此系统涉及到了电子振荡、功率放大、谐振电路和电源转换等多个方面，并需要深入理解这些基本原理以便于设计与优化无线充电设备。