车载无线手机充电器的研究

 

　　1 引言

　　随着科技的进步以及电子元件成本的降低，手机已成为我们日常生活中必备的通讯工具，本文提出了车载无线充电器的设想，将电磁感应技术引入手机充电领域，通过电一磁，磁一电转换，实现了手机的无接点充电，其核心技术类似于变压器的无芯化处理。

　　2 无线充电的思想

　　2.1 总体方案框图

　　本文提出了一种车载的用于手机充电的全新方案，模块图及系统硬件图分别为图1和图2所示。

　　

 

　　

 

　　2.2 硬件组成

　　汽车点烟器提供12V Dc-550 rrA电源，利用逆变器将其逆变为市电，将内置感应线圈的基座接逆变器的输出端。因为方形螺旋线罔邻接边的连接部分成，存在电流突变。故内置感应线圈采用半径为5cm的圆形螺旋线圈。

　　手机接收端由接收器模块和原手机充电电路构成。将接收感应线圈，整流，滤波电路通过PCB技术集成于足够小的模块，内置于手机电池中，接收模块输出为5V DC一1A。为手机电池提供电源，从而完成无线充电功能。

　　3 无线充电工作原理及其参数

　　3.1 工作原理

　　无线充电由于充电器和接收器问电流没有直接的联系，线圈电流，电压是通过磁耦合而产生的，其实质是一对互感耦合线圈，线圈中无磁铁物质，其等效电路图如图3所示：

　　

 

　　3.2 感应电动势

　　如图4所示，线圈1和线圈2分别位于基座和手机接收模块内，假设给线圈1(匝数为”。)通以的电流，则线罔2(匝数为)处的磁感应强度可以近似为：

　　

 

　　所以，只需调节两线圈的匝数比便可以在无线传输的同时起到变压作用，得到所需要的手机充电电压。

　　

 

　　3.3 整流滤波

　　由于接收器模块中感应线圈感应到的是交流电，为了符合手机充电器的要求，必需还要在接收器模块中加入整流和滤波电路。

　　4 结论

　　本文利用电磁感应技术进行了手机充电器的无线化研究。使得充电器可以在无电流直接联系的情况下为电池充电。并且可以在汽车内同时为多部手机提供充电服务，既方便又经济，如果应用于浴室等潮湿环境，其安全性能更是显露无遗。所以，无线充电器将拥有广泛的研究和实用价值。