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无线电能传输系统电源变换器技术
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2018-03-14
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无线输电技术是支持负载设备以非接触方式从电源取电的电能传输技术。自麻省理工学院发布非辐射磁耦合谐振可用于无线电能传输以来，己初步得到应用并彰显出旺盛的生命力。且与无线通信技术摆脱有形介质的束缚一样，实现电能的无线传输是人类的一个美好追求。无线输电技术对电磁理论和供用电方式的发展具有重大的科学意义和实践价值，在便携式电子设备、电动汽车、家用电器、医疗器械、无线传感网、工业机器人、航空航天、油田矿井、水下作业以及海洋空间站等领域均具有广泛的应用前景。
本文设计了一种宽频磁耦合谐振式无线电能传输系统电源变换器，基于E类功率放大器拓扑结构，对变换器特性进行分析，并通过优化工作状态和匹配网络的方式，提高系统的输出功率和传输效率。结合发射、接收谐振器负载网络匹配设计，对变换器在不同谐振频率、不同谐振器下的工作特性进行分析和优化，得到理想的宽频性能，并进行了宽频范围0.15～8MHz、传输距离30cm的仿真和实验研究，实现了理论分析和实验的相互验证。
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