目前．手机、MP3和笔记本电脑等便携式电子设备进行充电主要采用的是一端连接交流电源，另一端连接便携式电子设备充电电池的传统充电方式。这种方式有很多不利的地方，首先频繁的插拔很容易损坏接头．另外也可能带来触电的危险。因此．非接触式感应充电器在上个世纪末期诞生．凭借其携带方便、成本低、无需布线等优势迅速受到各界关注。因此，实现无线充电，能量传输效率高，便于携带成为充电系统的研究方向之一。
本文设计了一种简单实用的无线传能充电器，通过线圈将电能以无线方式传输给电池。只需把电池和接收设备放在充电平台上即可对其进行充电。实验证明．虽然该系统还不能充电于无形之中．但已能做到将多个校电器放置于同一充电平台上同时充电。免去接线的烦恼。
1.无线充电器原理与结构
无线充电系统主要采用电磁感应原理，通过线圈进行能量耦合实现能量的传递。如图1所示，系统工作时输入端将交流市电经全桥整流电路变换成直流电，或用24V直流电端直接为系统供电。经过电源管理模块后输出的直流电通过2M有源晶振逆变转换成高频交流电供给初级绕组。通过2个电感线圈耦合能量，次级线圈输出的电流经接受转换电路变化成直流电为电池充电。
2．2 发射电路模块
如图3，主振电路采用2 MHz有源晶振作为振荡器。有源晶振输出的方波，经过二阶低通滤波器滤除高次谐波，得到稳定的正弦波输出，经三极管13003及其外围电路组成的丙类放大电路后输出至线圈与电容组成的并联谐振回路辐射出去．为接收部分提供能量。
测得与电容组成的并联谐振回路的空芯耦合线圈的线径为O．5 mm，直径为7 cm，电感为47 uH，载波频率为2 MHz。根据并联谐振公式得匹配电容C约为140 pF。因而．发射部分采用2MHz有源晶振产生与谐振频率接近的能源载波频率。
USB用电池充电器电路图 如图是USB用电池充电器电路。它是在5.25V/500mA最大额定功率时，使用通用串联总线(USB)以最大电流对锤离子充电的电路。电路中，LM3622为锤离子电池充电控制器。设计的充电电路使USB具有最大功率工作的能力，为了满足USB的技术指标，在正常工作情况下，最大功率工作能力从总线中取出的电流不能大于5OOmA。通过限流电阻R1将其最大充电电流设定为400mA，而剩下的100mA电流供给充电器控制电路等。在系统启动期间，LM3525电源开关使电池充电器与总线保持隔离状态，充电电流不会超过总线提供的最大电流。 在总线输出口经过适当的计算后，USB控制信号将USB电源通过LM3525与充电电路连接起来。在开关通/断工作时，LM3525具有过电流与欠电压防止功能。在设计充电电路时，应认真考虑总线电源与充电电路之间的电压降，因此，VT1和VD1要选用低电压降的器件，使输入电压较低时电路也能有效地对电池进行充电。在优选元件的情况下 LM3525输入与电池正极之目的电压降的典型值为53OmV，或对电池的充电电流大于400mA。最佳充电时间为从以最大电流对电池开始充电直到电池达到满充电电压为止。 对于4.2V锤离子电池，要求充电电路的输入电压典型值为4.7V。USB规格规定的最小输出电压为4.75V，但USB电缆和接线电阻上电压降为35OmV，因此，在最坏情况下，充电电路的输入电压低至4.4V，而在USB规格中充电电路仍然有效。要说清楚的是，要防止USB电压规格下限的系统对电池进行慢充电，或防止对满度电池充电。4.2V电池的最佳充电电压是充电电路的输入电压，其典型值为4.7V。当电路的输入电压低到4.6V以及电池电压接近满充电4.2V时，VT1和VD1的电压降使电路不能有效地提供充电电流。 在VT1和VD1的电压降仅为400mV时，电路为电池提供的充电电流不大于2OOmA。在低输入情况下，充电电流降为50%对电池恒压充电。当输人电压低到4.5V时，电池不能满充电到4.2V。在设计USB电源时，要采用低阻抗电缆和低电阻接线，使充电电路的输入电压足够高，确保不会出现慢充电或不完全充电的情况。
手机通用充电器及诺基亚手机充电器原理与维修 图片： 这是一种脉宽调制型充电电路，220V交流电压经R1限流，D1～D4桥式整流，C1滤波得到300V 左右的直流电压，此电压经主绕组L1给开关管V1集电极供电，经R4给V1偏置。刚加电压时V1开始导通，L1产生感生电动势，反馈绕组L2的感生电动势经反馈回路C4、R6加到开关管V1的基极，构成正反馈，从而使V1迅速进入饱和导通状态。此时V1的发射极电流很大，电阻R2上压降很大，此电压经R3 加到控制管V2的基极，使其导通，V1基极电压降低，集电极电流减小，L2感生与前反向的负电压经C4、R6加到V1基极，使开关管V1迅速进入截止状态。就这样，开关管不断导通截止，变压器B次级绕组L3就可获得脉冲电压。改变R6、C4的值可改变脉冲宽度从而达到调节充电电流的目的。不充电时，无负载，没有电流经过R20，V6截止，变色发光二极管D8不亮。当接上负载时，绕组L3的电压经D13、D15整流，C7滤波给负载供电，R20产生左负右正的电压，使V6导通，发光管D8导通发红光，
指示开始充电，随着充电的进行，充电电流越来越小，当充满电时，流过R20的电流变小，其上压降变小，V6 导通程度降低，流过D8电流变小，发绿光，表示充满电。其常见故障为开关管因功率过载而损坏和限流电阻R1损坏。 图1为一款诺基亚手机通用充电器实绘电路。AC220V电压经D3半波整流、C1滤波后得到约+300V电压，一路经开关变压器T初级绕组L1加到开关管Q2 c极，另一路经启动电阻R3加到Q2 b极，Q2进入微导通状态，L1中产生上正下负的感应电动势，则L2中产生上负下正的感应电动势。L2中的感应电动势经R8、C2正反馈至Q2 b极，Q2迅速进入饱和状态。在Q2饱和期间，由于L1中电流近似线性增加，则L2中产生稳定的感应电动势。此电动势经R8、R6、Q2的b-e结给C2 充电，随着C2的充电，Q2 b极电压逐渐下降，当下降至某值时，Q2退出饱和状态，流过L1中的电流减小，L1、L2中感应电动势极性反转，在R8、C2的正反馈作用下，Q2迅速由饱和状态退至截止状态。这时，+300V 电压经R3、R8、L2、R16对C2反向充电，C2右端电位逐渐上升，当升
无线充电原理图文详解 支持无线充电的智能手机从2011年夏季前后开始上市。任何厂商的任何机型均可使用的“Qi”规格将成为全球标准。停车即可充电的EV（电动汽车）用充电系统也在推进研发。 无线充电已经在电动牙刷、电动剃须刀、无线电话等部分家电产品中实用化，现在其应用范围又扩大到了智能手机领域。 NTT DoCoMo在2011年夏季以后陆续上市了多款支持无线充电的智能手机和充电座。这些手机无需在手机上插上充电线缆，只需放置在充电座上即可为电池充电。今后NTT DoCoMo 将在电影院、餐厅、酒店、机场休息室等公共场所设置充电座，便于用户在外出时使用。 软银移动也预定2012年1月上市支持无线充电的智能手机。KDDI正在开发车载式智能手机的无线充电座。 未来无线充电的应用范围将有望扩大到EV的充电系统。 目前，市场上支持无线充电的智能手机和充电器大部分都符合总部位于美国的业界团体“无线充电联盟（WPC）”所制定的“Qi”规格。Qi源自汉语“气功”中的“气”，以松下、
韩国三星电子、英国索尼爱立信、芬兰诺基亚、电装为首，许多国家的家电厂商和汽车厂商都相继加盟了WPC。 无线充电方式包括“磁共振”及“电波接收”等多种方式，Qi采用的是“电磁感应方式”。通过实现标准化，只要是带有Qi标志的产品，无论是哪家厂商的哪款机型均可充电。 19世纪发现的物理现象 电磁感应方式采用了19世纪上半期发现的物理现象。众所周知，电流流过线圈时，周围会产生磁场。1820年，丹麦物理学家汉斯·奥斯特（Hans Oersted）发现了这种电磁效应。
用没有通电的其他线圈接近该磁场，线圈中就会产生电流，由此点亮灯泡。1831年，英国物理学家迈克尔·法拉第（Michael Faraday）发现了这个可从线圈向线圈供电的物理现象，并称之为电磁感应现象。
手机充电器电路设计 摘要：通过对课程的学习设计。了解手机充电器的工作原理及设计流程，确定相关参数和电路图。 关键字：隔离变压器频率绝缘电阻绝缘强度可燃性自由跌落湿热试验工作原理工作流程 1 前言（李洋） 1 电路设计思想 从手机锂离子二次电池的恒流／恒压充电控制出发，用220V 交流电通过配置的内置储能锂电池对手机锂离子电池充电。电路的具体工作流程如图1所示。 图1 工作流程图 2 电路设计方案 充电芯片选用美信半导体公司的锂电池充电芯片，这款充电芯片具
有很强的充电控制特性，可外接限流型充电电源和P沟道场效应管，能对单节锂电池进行安全有效的快充。其最大特点是在不使用电感的情况下仍能做到很低的功率耗散，且充电控制精度达0.75％；可以实现预充电；具有过压保护和温度保护功能，其浮充方式能够充至最大电池容量。当充电电源和电池在正常的工作温度范围内时，接通电源将启动一次充电过程。充电结束的条件是平均的脉冲充电电流达到快充电流的1％，或时间超出片上预置的充电时间。所选用的充电芯片能够自动检测充电电源，在没有电源时自动关断以减少电池的漏电。启动快充后打开外接的P型场效应管，当检测到电池电压达到设定的门限时进入脉冲充电方式，充电结束时，外接LED指示灯将会进行闪烁提示。 电路工作原理 内置储能电池的充电及其保护电路其中包括：LED显示、热敏电阻，电流反向保护。ADJ引脚通过10kΩ的电阻与内部1.4V的精密基准源相连接，当ADJ对地没有连接电阻时，电池充电电压阈值为缺省值：VBR ＝4.2V；当需要自行设置充电阈值时，可在ADJ引脚与GND间接一精度为1％的电阻RADJ，阻值由式(1)确定：RADJ＝10kΩ/(VBR/VBRC-1) (1) 由图3可知，充电阈值为4.1V，可得RADJ＝410k 做手机充电器电路设计，需先对其工作环境进行分析，了解其工作原理。
专门找了几个例子，让大家看看。自己也一边学习。 分析一个电源，往往从输入开始着手。220V交流输入，一端经过一个4007半波整流，另一端经过一个10欧的电阻后，由10uF电容滤波。这个10欧的电阻用来做保护的，如果后面出现故障等导致过流，那么这个电阻将被烧断，从而避免引起更大的故障。右边的4007、4700pF电容、82KΩ电阻，构成一个高压吸收电路，当开关管13003关断时，负责吸收线圈上的感应电压，从而防止高压加到开关管13003上而导致击穿。13003为开关管(完整的名应该是MJE13003)，耐压400V，集电极最大电流1.5A，最大集电极功耗为14W，用来控制原边绕组与电源之间的通、断。当原边绕组不停的通断时，就会在开关变压器中形成变化的磁场，从而在次级绕组中产生感应电压。由于图中没有标明绕组的同名端，所以不能看出是正激式还是反激式。 不过，从这个电路的结构来看，可以推测出来，这个电源应该是反激式的。左端的510KΩ为启动电阻，给开关管提供启动用的基极电流。13003下方的10Ω电阻为电流取样电阻，电流经取样后变成电压(其值为10*I)，这电压经二极管4148后，加至三极管C945的基极上。当取样电压大约大于1.4V，即开关管电流大于0.14A时，三极管C945导通，从而将开关管13003的基极电压拉低，从而集电极电流减小，这样就限制了开关的电流，防止电流过大而烧毁(其实这是一个恒流结构，将开关管的最大电流限制在140mA左右)。 变压器左下方的绕组(取样绕组)的感应电压经整流二极管4148整流，22uF电容滤波后形成取样电压。为了分析方便，我们取三极管C945发射极一端为地。那么这取样电压就是负的(-4V左右)，并且输出电压越高时，采样电压越负。取样电压经过6.2V稳压二极管后，加至开关管13003的基极。前面说了，当输出电压越高时，那么取样电压就越负，当负到一定程度后，6.2V稳压二极管被击穿，从而将开关13003的基极电位拉低，这将导致开关管断开或者推迟开关的导通，从而控制了能量输入到变压器中，也就控制了输出电压的升高，
无线充电系统设计原理与实作 作者：富达通科技ART 到了2011年初，无线充电技术经过数年的推广 与演进后开始受到各界瞩目。无线充电是指具有电池的装置透过无线感应的方式取得电力而进行充电，其方便性可以让消费者愿意支付额外的费用购买无线充电相关产品；因为有商机才会有厂商愿意投入相关产品开发，目前可以知道非常多知名品牌厂商已经将无线充电这个功能列入新一代的产品的规格之一。由于这产技术相当新颖且各厂商有自己对技术的表述，所以无线充电、感应式电力、非接触充电、无接点充电都是泛指相同的技术，距离1mm 到数公尺都是一样是无线，供电端与受电端交互作用就称感应，所以无线充电是广义的名词没有一定的规格。 原理简单,实作困难 无线充电的方法在实验阶段有开发出很多方法，但目前唯一有机会量产商品化为线圈感应式。线圈感应式的原理很简单，是百年前就被发现物理现象，但过去长久以来这样的线圈感应只运用在绕线式的变压器中。早期就有人发现将绕线式的变压器的将“E”型铁心绕线后对向紧贴后接上市电就可以感应传电，但距离略为分开后感应效果就消失，这是因为在市电60Hz 下，电磁波传递会随着距离增加能量快速衰退。在现今的应用中，由于装置本身需要有外壳包装，发射端加上接收端的外壳厚度至少从3mm 起算，早期电动牙刷产品开发时就发现当距离拉开后需要将线圈上的操作频率提高才能让电力能传送的更远；在电磁波中有一个特性，就是频率越高的电磁波可以传送比较长的距离后能量衰减较低。后来RFID 应用开始发展，主要就规划的三个频段LF 低频(125~135KHz)、HF 高频(13.56MHz)、UHF 超高频(860~960MHz)可以使用，而这些频段也造就了目前无线电力系统在设计之初频率采用的参考点。早在10年前电动牙刷的无线充电就已经上市，当时的传送功率小、充电时间长，在现在的智能手持装置的耗电状况来看，当时的充电能量不敷使用所以10年来还无法实用化。但这几年来发展出新的技术可用较高的“共振”接收效率运作方式，由于这个技术较新所以各界的说法很多，但都是有一个很重要的特性，就是接收线圈上都会有配置电容来构成一个具有频率特性的接收天线，在特定的频率下可以得到较大的功率移转。这部份就跟早期的电磁感应不同，当距离拉开后依然就可以得到良好的电力传送效果。共振的原理非常简单，就跟钢琴调音师一样放不同水量的玻璃杯，在精准的调音下可以将某个玻璃杯透过共振将其振碎；但其它的文章都没有提到，若是没有经过专业钢琴调音师训练的一般人，可能永远也调不出可以让玻璃杯振碎的频率！这就是原理简单、实作困难。
上图1是三星手机中比较常用的充电控制原理电路图： 根据电路原理分析，可能存在的故障现象有： 1、电池电量不显示或显示电量不准确：R510、R512阻值发生变化，C504轻微漏电； 2、自动充电或不会提示充电结束：END-OF-CHG控制信号异常，R511电阻异常，U502损坏； 3、不能充电：U502输入充电电压异常，TA502坏，U502损坏； 4、充不进电（有提示充电中，但充不进电量）：U502损坏，R514或R515阻值异常， 5、USB不能充电：U502#2输入电压不正常（正常应为5V），主要是由U502损坏造成 6、电池电量正常也会提示低电报警：R510、R512阻值发生变化 7、加电池按开机键后提示充电中并不能开机：AUX-ON控制信号异常，U502或电源IC损坏； 8、电量充不满：R510、R512阻值发生变化，C504轻微漏电； 9、加电开机后显示“请充电”，几秒后手机便自动关机：R510到电池正极断线 具体实例分析： 1、C208手机进水充不进电 处理方法：插上充电器显示充电，但是充不进电，此故障应该是充电电路问题，清洗后发现充电电路R116（10K）腐蚀断裂，更换R116后测试故障排除。 图2
2、C218手机不充电（无充电电流） 处理方法：拆机后发现卡座下面一个黄电容(C324)有点变色,更换C324后无效。用万用表测ZD703开路,更换ZD703后故障有所改善(显示充电,但是充不进电)。分析原因应是CPU检测到充电信号,但是 充电IC没有完成充电电路中供电输出信号,更换充电IC(U301)后故障排除。 图3 3、D508手机装电池显示自动充电状态 处理方法：因为手机CPU检测到充电信号导致，先检查尾插正常，装电池测充电IC（U503）#7电压为低电平(正常2.6V左右)。查找电路图，发现U503#7与Q500相连，拆除Q500测量电压正 常，更换Q500故障排除。D508手机装电池显示自动充电的比较常见,有部份是充电IC或尾插 损坏导致,部分是由于Q500导致,但有部分Q500本身没有坏,但摘除Q500也可以解决。 图4 4、E738手机装电池按开机键即显示充电状态，不开机 处理方法：因为手机CPU检测到充电信号导致，先检查尾插正常，装电池测充电IC（U502）#3电压为低电平(正常2.6V左右)。查找电路图，发现U502#3与电源IC（U400）#1相连，更换电源IC后故障排除。（原理分析参照图1） 5、E368手机充电时会提示"USB不能充电" 处理方法：插入充电器，测量U502#2（USB充电输入）有2.2V（正常为0V，只有采用USB充电时才会有5.0V输入），测U502#1与#2阻值偏低，更换充电控制管U502后故障排除。（原理分析参照图1）
星手机充电器原理与维修 图片： 这是一种脉宽调制型充电电路，220V交流电压经R1限流，D1～D4桥式整流，C1滤波得到300V 左右的直流电压，此电压经主绕组L1给开关管V1集电极供电，经R4给V1偏置。刚加电压时V1开始导通，L1产生感生电动势，反馈绕组L2的感生电动势经反馈回路C4、R6加到开关管V1的基极，构成正反馈，从而使V1迅速进入饱和导通状态。此时V1的发射极电流很大，电阻R2上压降很大，此电压经R3 加到控制管V2的基极，使其导通，V1基极电压降低，集电极电流减小，L2感生与前反向的负电压经C4、R6加到V1基极，使开关管V1迅速进入截止状态。就这样，开关管不断导通截止，变压器B次级绕组L3就可获得脉冲电压。改变R6、C4的值可改变脉冲宽度从而达到调节充电电流的目的。不充电时，无负载，没有电流经过R20，V6截止，变色发光二极管D8不亮。当接上负载时，绕组L3的电压经D13、D15整流，C7滤波给负载供电，R20产生左负右正的电压，使V6导通，发光管D8导通发红光，
指示开始充电，随着充电的进行，充电电流越来越小，当充满电时，流过R20的电流变小，其上压降变小，V6 导通程度降低，流过D8电流变小，发绿光，表示充满电。其常见故障为开关管因功率过载而损坏和限流电阻R1损坏。 图1为一款诺基亚手机通用充电器实绘电路。AC220V电压经D3半波整流、C1滤波后得到约+300V电压，一路经开关变压器T初级绕组L1加到开关管Q2 c极，另一路经启动电阻R3加到Q2 b极，Q2进入微导通状态，L1中产生上正下负的感应电动势，则L2中产生上负下正的感应电动势。L2中的感应电动势经R8、C2正反馈至Q2 b极，Q2迅速进入饱和状态。在Q2饱和期间，由于L1中电流近似线性增加，则L2中产生稳定的感应电动势。此电动势经R8、R6、Q2的b-e结给C2 充电，随着C2的充电，Q2 b极电压逐渐下降，当下降至某值时，Q2退出饱和状态，流过L1中的电流减小，L1、L2中感应电动势极性反转，在R8、C2的正反馈作用下，Q2迅速由饱和状态退至截止状态。这时，+300V 电压经R3、R8、L2、R16对C2反向充电，C2右端电位逐渐上升，当升
无线充电技术介绍 支持无线充电的智能手机从2011年夏季前后开始上市。任何厂商的任何机型均可使用的“Qi”规格将成为全球标准。停车即可充电的EV（电动汽车）用充电系统也在推进研发。 无线充电已经在电动牙刷、电动剃须刀、无线电话等部分家电产品中实用化，现在其应用范围又扩大到了智能手机领域。 NTT DoCoMo在2011年夏季以后陆续上市了多款支持无线充电的智能手机和充电座。这些手机无需在手机上插上充电线缆，只需放臵在充电座上即可为电池充电。今后NTT DoCoMo将在电影院、餐厅、酒店、机场休息室等公共场所设臵充电座，便于用户在外出时使用。 软银移动也预定2012年1月上市支持无线充电的智能手机。KDDI正在开发车载式智能手机的无线充电座。 未来无线充电的应用范围将有望扩大到EV的充电系统。 目前，市场上支持无线充电的智能手机和充电器大部分都符合总部位于美国的业界团体“无线充电联盟（WPC）”所制定的“Qi”规格。Qi源自汉语“气功”中的“气”，以松下、韩国三星电子、英国索尼爱立信、芬兰诺基亚、电装为首，许多国家的家电厂商和汽车厂商都相继加盟了WPC。 无线充电方式包括“磁共振”及“电波接收”等多种方式，Qi采用的是“电磁感应方式”。通过实现标准化，只要是带有Qi标志的产品，无论是哪家厂商的哪款机型均可充电。 19世纪发现的物理现象 电磁感应方式采用了19世纪上半期发现的物理现象。众所周知，电流流过线圈时，周围会产生磁场。1820年，丹麦物理学家汉斯〃奥斯特（Hans Oersted）
发现了这种电磁效应。 用没有通电的其他线圈接近该磁场，线圈中就会产生电流，由此点亮灯泡。1831年，英国物理学家迈克尔〃法拉第（Michael Faraday）发现了这个可从线圈向线圈供电的物理现象，并称之为电磁感应现象。 无线充电使用的充电座和终端分别内臵了线圈，使二者靠近便开始从充电座向
摘要：扔掉电源线，给自己的智能手机进行无线充电。相对于大功率电能传输，小功率的无线充电技术更具实用价值，需要频繁充电的智能手机是该项技术最大的受益者。 扔掉电源线，给自己的智能手机进行无线充电。这对于许多人来说可能有点天方夜谭。但事实上，无线充电技术很快就要进入大规模的商用化，这项此前不为大众所熟悉的技术，正悄然来到我们的面前。 老技术、新技术 以无线的方式传输电能，其实是一项非常古老的技术，它可以追溯到人类开始拥有电力的19世纪。当时对于电力的传送有两种思路，一种是以爱迪生为代表的有线派，即架设线缆用于电力的远距离传输，这种方案成熟可靠，缺点是工程量巨大，并且成本高昂。还有一种就是尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla，世界上第一台交流电发电机的发明者)在19世纪末提出的无线传输方式，特斯拉当时构想通过电磁感应的方式，让电能以大地和天空电离层为介质进行低损耗的传送。这项实验据说获得成功，但是因政治和经济因素被中止。无线传输技术后来只是被用于电信号发送领域，也就是信息的交流，远距离能量传输从来都没有进入实用化，虽然它在物理学上是完全可行的。 诺基亚Lumia 920智能手机可实现无线充电
直到一百年后的今天，这种局面才获得改变。在电动牙刷、剃须刀等不少低功率的日用家电产品中，我们看到了非接触式无线充电技术的应用，给用户带来相当的便利。随着无源式RFID电子标签的实用化和无线网络技术的大发展，诸如隔空点亮灯泡的无线供电实验也屡见报端，这一切都点亮了人们对“无线”未来生活的无限憧憬，科学界也不遗余力地朝着这个方向努力。 2001年5月，国际无线电力传输技术会议在印度洋上的法属留尼汪岛(Reunion Island, France)召开，法国国家科学研究中心的皮格努莱特(G. Pignolet)作了一个公开实验：他利用微波技术，将电能以无线的方式传输，最后点亮了一个40米外的200瓦灯泡。其后，据研究者有关文章介绍2003年在岛上建造的10千瓦试验型微波输电装置，已开始以2.45GHz 频率向接近1km的格朗巴桑村(Grand-Bassin)进行点对点无线供电。 到2006年末，也有报道称麻省理工学院在无线电力传输技术上获得突破：以物理学助教授马林·索尔贾希克为首的研究团队试制出的无线供电装置，可以点亮相隔2.1米远的60瓦电灯泡，能量效率可达到40％，相关内容刊登在2007年6月7日的《ScienceExpress》在线杂志上。这个“隔空点灯泡”实验引起了欧美及全球各大媒体的极大关注。后来英特尔西雅图实验室的Joshua R.Smith在这一成果上进行改进研究，并将供电效率提高到75%（1米范围内），这样的效率相当了不起，对于笔记本电脑、智能手机、平板这样的设备来说已足够优秀，而英特尔也在2008年8月的信息技术峰会上对此作了演示。 不过，相对于大功率电能传输，小功率的无线充电技术更具实用价值，需要频繁充电的智能手机是该项技术最大的受益者。在四年后的今天，我们在诺基亚Lumia 920智能手机上看到了商用级无线充电技术的身影，与此同时大量的手机厂商和外设厂商跟进，针对智能手机的无线充电技术一夜之间就进入爆发前夜。 无线充电四大“流派” 无线充电技术可以分为四种类型，第一类是通过电磁感应“磁耦合”进行短程传输，它的特点是传输距离短、使用位置相对固定，但是能量效率较高、技术简单，很适合作为无线充电技术使用。第二类是将电能以电磁波“射频”或非辐射性谐振“磁共振”等形式传输，它具有较高的效率和非常好的灵活性，是目前业内的开发重点。第三类是“电场耦合”方式，它具有体积小、发热低和高效率的优势，缺点在于开发和支持者较少，不利于普及。第四类则是将电能以微波的形式无线传送——发射到远端的接收天线，然后通过整流、调制等处理后使用，虽然这种方式能效很低，但使用最为方便，英特尔是这项方案的支持者。
无线充电已经在电动牙刷、电动剃须刀、无绳电话等部分家电产品中实用化，现在其应用范围又扩大到了智能手机领域及电动汽车和列车领域。未来可以将无线充电装置安装在办公桌内部,只要将笔记本或PDA 等电器放在桌上就能够立即供 电。 以下是四种主要无线充电方式： 无线充电方式 充电 效率 使用频率范围 传输距离 电场耦合方式 电磁感应方式 92% 22KHz 数mm-数cm 磁共振方式 95% 13.56MHz 数cm-数m 无线电波方式 38% 2.45GHz 数m- 1.电磁感应方式
无线供电驱动一枚60W电灯泡，效率高达75%。 电磁感应无线充电产品示意图
电磁感应方式，送电线圈与受电线圈的中心必须完全吻合。稍有错位的话，传输效率就会急剧下降。下图靠移动送电线圈对准位置来提高效率。 目前，市场上支持无线充电的智能手机和充电器大部分都符合总部位于美国的业界团体“无线充电联盟（WPC）”所制定的“Qi”规格。Qi源自汉语“气功”中的“气”， 无线充电方式包括“磁共振”及“电波接收”等多种方式，Qi采用的是“电磁感应方式”。通过实现标准化，只要是带有Qi标志的产品，无论是哪家厂商的哪款机型均可充电。
在伦 敦利用其最新研发的感应式电能传输技术成功实现为电动汽车无线充电。在展示过程中，该公司将电能接收垫安装于雪铁龙电动汽车车身下侧，这样电池就可以通过无线充电系统进行无线充电。
电动牙刷无线充电示意图 一种无线充电器发送和接收原理图
2. 磁共振方式 磁共振方式的原理与声音的共振原理相同。排列好振动频率相同的音叉，一个发声的话，其他的也会共振发声。同样，排列在磁场中的相同振动频率的线圈，也可从一个向另一个供电。 相比电磁感应方式，利用共振可延长传输距离。磁共振方式不同于电磁感应方式，无需使线圈间的位置完全吻合。 应用： 三菱汽车展示供电距离为20cm，供电效率达90％以上。线圈之间最大允许错位为20cm。如果后轮靠在车挡上停车，基本能停在容许范围内。 索尼公司发布的一款样机：无电源线的电视机利用磁场共振实现无线供电的电视机。 还有将供电线圈埋入道路中，在红灯停车时和行驶中为电动汽车充电的构想，以及利用植入轨道中的线圈为行驶中的磁悬浮列车供电的设想。 磁共振方式由能量发送装置，和能量接收装置组成，当两个装置调整到相同频率，或者说在一个特定的频率上共振，它们就可以交换彼此的能量。
手机万能充电器电路原 理与维修 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
手机万能充电器电路原理与维修 由于各型号手机所附带的充电器插口不同，以造成各手机充电器之间不能通用。当用户手机充电器损坏或丢失后，无法修复或购不到同型号充电器，使手机无法使用。万能充电器厂家看到这样的商机，就开发生产出手机万能充电器，该充电器由于其体积小、携带方便，操作简单，价格便宜，适合机型多，深受用户的欢迎。下面以深圳亚力通实业有限公司生产的四海通S538型万能充电器为例，介绍其工作原理和维修方法。该充电器在市场上占有率较高，又没有随机附带电路图，给维修带来一定的难度，本文根据实物测绘出其工作原理图，见附图，供维 修时参考。 四海通S538型万能充电器在外观设计上比较独特，面板上采用透明塑料制作的半椭圆形夹子，透明塑料面板上固定有两个距离可调节的不锈钢簧片作为充电电极。面板的尾部并排有1个测试开关(极性转换开关)和4个状态指示灯，用户根据需要可以调节充电器电极距离和输出电压极性，并通过状态指示灯可方便看出电池的充电情况。 一、工作原理 该充电器电路主要由振荡电路、充电电路、稳压保护电路等组成，其输入电压AC220V、50／60Hz、40mA，输出电压DC4．2V、输出电流在150mA～180mA。在充电之前，先接上待充电池，看充电器面板上的测试指示灯是否亮若亮，表示极性正确，可以接通电源充电；否则，说明电池的极性和充电器输出电压的极性是相反的，这时需要按一下极性转换开关AN1(测试键) 才行。具体电路原理如下。 1．振荡电路 该电路主要由三极管VT2及开关变压器T1等组成。接通电源后，交流220V经二极管VD2半波整流，形成100V左右的直流电压。该电压经开关变压器T的1-1初级绕组加到了三极管VT2的c极，同时该电压经启动电阻R4为VT2的b极提供一个正向偏置电压，使VT2导通。此时，三极管VT2和开关变压器T1组成的间歇振荡电路开始工作，开关变压器T的1-1初级绕组中有电流通过。由于正反馈作用，在变压器T的1-2绕组感应的电压通过反馈电阻R1和电容C1加到VT2的b极，使三极管VT2的b极导通电流加大，迅速进人饱和区。随着电容C1两端电压不断升高，VT1的b极电压逐渐降低，使三极管VT2逐渐退出饱和区，其集电极电流开始减少，变压器T的1-1初级绕组中产生的磁通量也开始减少。在变压器T的1-2绕组感应的负反馈电压，使VT2迅速截止，完成一个振荡周期。在VT2进入截止期间，变压器T的1-3绕组就感应出一个5．5V左右的交流电压，作为后级的充电电压。 2．充电电路
无线充电器技术原理简介 -------------------------------------------------------------------------------- 无线充电技术利用了电磁波感应原理，及相关的交流感应技术，在发送和接收端用相应的线圈来发送和接收产生感应的交流信号来进行充电的的一项技术，用户只需要将充电设备放在一个“平板”上即可进行充电，这样的充电方式过去曾经出现在手表和剃须刀上，但是当时无法针对大容量锂离子电池进行有效充电。无线充电器技术原理构图如图2所示 最初由英国一家公司发明了一种新型无线充电器，它看上去就像一块塑料鼠标垫，这个“鼠标垫”里装有密集的小型线圈阵列，可产生磁场，将能量传输给装有专用接收线圈的电子设备，进行充电。接收线圈由磁性合金绕以电线制成，大小和形状都与口香糖相似，可以很方便地贴在电子设备上。将手机等放在垫上就能充电，并能同时给多个设备充电。 无线充电技术此前已经出现，但这项新发明更为方便实用。手机等设备只要贴上接收线圈，放置在“鼠标垫”上的任一位置都可充电，不像以前的一些技术那样需要精确定位。几个设备同时放在垫子上，可以同时进行充电。充电器产生的磁场很弱，能够给设备充电但不会影响附近的信用卡、录像带等利用磁性记录数据的物品。 电磁感应无线输电技术(无线充电技术) 电磁感应无线输电技术已经在诸如电动牙刷等小功率产品上获得了应用,但更大功率的传输目前还不现实。Intel日前则在会场上演示了无线公供电驱动一枚60W电灯泡。该项研究是由Intel西雅图实验室的Joshua R. Smith领导的,部分技术基于麻省理工学院物理学家Marin Soljacic的研究。可以在一米距离内无线给60W灯泡提供电力,效率高达75%。Intel 首席技术官Justin Rattner表示,未来可以将无线充电装置安装在办公桌内部,只要将笔记本或PDA等电器放在桌上就能够立即供电。
手机充电器电路图讲解 时间：2012-12-18 来源：作者： 分析一个电源，往往从输入开始着手。220V交流输入，一端经过一个4007半波整流，另一端经过一个10欧的电阻后，由10uF电容滤波。这个10欧的电阻用来做保护的，如果后面出现故障等导致过流，那么这个电阻将被烧断，从而避免引起更大的故障。右边的4007、4700pF电容、82KΩ电阻，构成一个高压吸收电路，当开关管13003关断时，负责吸收线圈上的感应电压，从而防止高压加到开关管13003上而导致击穿。13003为开关管(完整的名应该是MJE13003)，耐压400V，集电极最大电流1.5A，最大集电极功耗为14W，用来控制原边绕组与电源之间的通、断。当原边绕组不停的通断时，就会在开关变压器中形成变化的磁场，从而在次级绕组中产生感应电压。由于图中没有标明绕组的同名端，所以不能看出是正激式还是反激式。 不过，从这个电路的结构来看，可以推测出来，这个电源应该是反激式的。左端的510KΩ为启动电阻，给开关管提供启动用的基极电流。13003下方的10Ω电阻为电流取样电阻，电流经取样后变成电压(其值为10*I)，这电压经二极管4148后，加至三极管C945的基极上。当取样电压大约大于1.4V，即开关管电流大于0.14A时，三极管C945导通，从而将开关管13003的基极电压拉低，从而集电极电流减小，这样就限制了开关的电流，防止电流过大而烧毁(其实这是一个恒流结构，将开关管的最大电流限制在140mA左右)。 变压器左下方的绕组(取样绕组)的感应电压经整流二极管4148整流，22uF电容
滤波后形成取样电压。为了分析方便，我们取三极管C945发射极一端为地。那么这取样电压就是负的(-4V左右)，并且输出电压越高时，采样电压越负。取样电压经过6.2V稳压二极管后，加至开关管13003的基极。前面说了，当输出电压越高时，那么取样电压就越负，当负到一定程度后，6.2V稳压二极管被击穿，从而将开关 13003的基极电位拉低，这将导致开关管断开或者推迟开关的导通，从而控制了能 量输入到变压器中，也就控制了输出电压的升高，实现了稳压输出的功能。 而下方的1KΩ电阻跟串联的2700pF电容，则是正反馈支路，从取样绕组中取出感应电压，加到开关管的基极上，以维持振荡。右边的次级绕组就没有太多好说的了，经二极管RF93整流，220uF电容滤波后输出6V的电压。没找到二极管RF93 的资料，估计是一个快速回复管，例如肖特基二极管等，因为开关电源的工作频率较高，所以需要工作频率的二极管。这里可以用常见的1N5816、1N5817等肖特基二极管代替。 同样因为频率高的原因，变压器也必须使用高频开关变压器，铁心一般为高频铁氧体磁芯，具有高的电阻率，以减小涡流。 霓虹灯灯管要求很高的启动电压，需用一个漏磁变压器作启动和整流用。漏磁变压器的空载二次电压不小于15kV、容量为450V·A、电流为24mA、短路电流为30mA。这样的漏磁变压器能点亮管径为12mm、展开长度约为12m的灯管。霓虹灯控制电路:
安徽建筑大学 毕业设计(论文) 专业电子信息工程 班级城建电子二班 学生姓名马吉智 学号09290060216 课题无线充电设备的设计与制作 ———无线充电发射部分 指导教师花海安 2013年6 月
基于现在中国市场上还没有真正的无线充电的产品，我们利用电磁感应的基本原理结合模拟数字基础理论设计制作了智能无线充电系统。此作品内部应用电流控制型脉宽调制集成电路来驱动场效应管从而产生高频振荡脉冲，通过电磁感应向外界传送能量，通过接收电路把磁场能转化成电能从而实现对用电设备的充电（此作品以手机电池充电为例）。其系统经济实用，市场前景极其广阔。 Abstract Based on the Chinese market now has not really wireless rechargeable products, we use the basic principles of electromagnetic induction combination of analog and digital design based on the theory of intelligent wireless charging system. This works the use of current-controlled pulse width modulation to drive the field effect transistor integrated circuits resulting in high frequency oscillation pulse, electromagnetic induction through the transmission of energy to the outside world, through the receiving circuit to the magnetic field can be converted into electricity to power equipment in order to achieve charge ( This mobile phone battery works as an example). The system economical and practical, market prospect is extremely broad. 关键字（Keyword）: 电磁感应（Electromagnetic induction）无线充电（WirelessCharging）
无线充电技术 无线充电技术（Wireless charging technology；Wireless charge technology ）。无线充电技术，源于无线电力输送技术。无线充电，又称作感应充电、非接触式感应充电，是利用近场感应，也就是电感耦合，由供电设备（充电器）将能量传送至用电的装置，该装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其本身运作之用。由于充电器与用电装置之间以电感耦合传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。[1] 概述 麻省理工学院的研究团队在2007年6月7日美国《科学》杂志的网站上发表了他们的研究成果。研究小组把共振运用到电磁波的传输上而成功“抓住”了电磁波。他们利用铜制线圈作为电磁共振器，一团线圈附在传送电力方，另一团在接受电力方。当传送方送出某特定频率的电磁波后，经过电磁场扩散到接受方，电力就实现了无线传导。这项被他们称为“无线电力”的技术经过多次试验，已经能成功为一个两米外的60瓦灯泡供电。这项技术的最远输电距离还只能达到2.7米，
但研究者相信，电源已经可以在这范围内为电池充电。而且只需要安装一个电源，就可以为整个屋里的电器供电。 共振原理 麻省理工学院的科研组不是第一个提出无线能量转换的组织。科学家早在19世纪就发现了电磁转换现象，从理论上说，电力可转化为通过无形的介质传播的电磁波，实现电力的无线输送。但是电磁波向四面八方辐射，能量大量散失，因此“无线输电”的研究始终进展不大，19世纪的物理学家和工程师尼古拉·特斯拉进行了远程无线能量转换系统实验，但是当他的财力用尽后，这项最有野心的尝试(29米高的瓦登克莱弗塔)宣告失败。其他尝试包括激光等定向能量转换机制。然而，它们与麻省理工学院的工作不同，这些都需要连续的可视线路，这对住宅周围的电力设施不好。 无线充电技术给两个手机无线充电[2] 研究组成员，助理教授马林·索亚克教授和他的科研组正在改进这个设备。“这是一项还未得到发展的系统，它证明能量转换行得通。但
无线充电工作原理分类 无线充电技术分为三类：电磁感应式、共振式和微波传输。 13.1.2.1电磁感应式 目前大多数产品的无线充电功能都采用电磁感应技术。电磁感应技术主要 利用经典电磁理论和变压器理论，结合现代电力自控技术，实现电能无线传输。感应式电能传输的基本原理如图13-6所示。在初级线圈加入交流电流I s，产生 交变磁场强度H，经由空气介质耦合产生磁通密度Φ。根据法拉第电磁感应定律，次级线圈因为磁通密度Φ变化而感应出电动势，感应电动势ε=dΦ/d t。 图13-6电磁感应基本理论 电磁感应技术分为感应耦合和容性耦合。其中，感应耦合的传输形式如变 压器、电容等，基于铁磁芯的感应式电能传输方式在传统变压器和电机中得到 广泛的应用，但是由于磁场铁芯和电场媒质的限制，它们不适合向运动的物体 传输无线的隔离大气隙的能量。 如果工作频率足够高，磁场变化率将在原、副绕组之间引起很强的电磁感应，使得大气隙能量传输可行。 感应电能传输技术涉及的主要技术领域有电磁感应耦合技术、现代电力电 子能量变换技术、高频磁技术、谐振逆变技术、软开关技术以及现代控制理论；具体到一个实际系统，还涉及结构设计、通信与控制技术等。感应电能传输的 基本原理框图如图13-7所示，直接利用工频交流电作为能量供应源，可采用两 相或三相工频电源，视实际的电源容量要求合理选择。工频电源在经过整流电 路之后向逆变电路提供平稳的直流电流。该直流电流经过逆变电路的高频逆变 之后，向松耦合感应装置的初级绕组提供高频交变电流。松耦合感应装置作为
感应式电能传输的关键组件，其初级绕组中通过的高频电流产生感应电磁场， 并在次级绕组中产生电磁感应。在次级绕组中得到的感应电动势再通过整流或 逆变后提供给直流或交流负载使用，完成非接触供电的整个能量传输过程。 图13-7电磁感应原理 另外，考虑存在多个能量接收绕组，各个绕组之间的互相影响成为关键。 当某个绕组负载的等效阻抗太小（极端情况为短路）或太大（极端情况为开路）时，反应阻抗均不正常，此时将导致其他绕组负载不能工作，必须在用电设备 端加上负载供电控制单元，以保证整个系统运行的稳定性和可靠性。 13.1.2.2共振式 共振式无线电能传输的理论依据是，如果两个振荡电路具有相同的频率， 在波长范围内，通过近场瞬时波耦合，感应器产生的驻波在远远小于损耗时间内，允许能量高效地从一个物体传到另一个物体。由于共振波长远远大于振荡 器尺寸，所以不受附近物理的影响，而且由于磁场和生物体之间相互作用很弱，对生物体比较安全，适用于中距离传输，但是这种技术尚未达到实用化程度。 2006年10 月，美国麻省理工学院教授马林?索尔贾希克（Marin Solijacic） 提出了通过“磁场共振”技术实现无线电能传输的新理论，把磁场共振运用到电 能传递上。他们利用铜制线圈作为电磁共振器，一组线圈附在传送电力方，另 一组在接收电力方。当传送方送出某特定频率的电磁波后，经过电磁场扩散到 接收方。他们成功地把一盏距离发射器2.13m的60W电灯点亮（如图13-8所示），相应的研究成果发表在2007 年的《Science》杂志上。这个“隔空点灯泡”实验引起了欧美及全球各大媒体的极大关注，并进行了“Goodbye Wires”之类的 广泛报道，被认为是无线电能传输技术的里程碑。他本人因为这一发明获得了 麦克阿瑟基金会2008 年的“天才奖”，其相应的技术被称为“WiTricity”。
半导体器件应用网 https://www.doczj.com/doc/6816982168.html,/news/200515_p1.html 智能无线充电系统电路设计详解【大比特导读】智能无线充电器利用电磁感应原理，是非接触充电系统，不 再通过导线(充电线)传输电能，而是无线传输方式充电。没有充电所用的物理接 口，与一般充电器相比，避免了插线或拔电池的麻烦。 在电子科技技术高速发展的今天，全球范围内的手机用户数量已经达到了33亿，再加 上MP3、MP4等其他周边电子产品，平均不到2人就拥有一个需要充电的便携式电子产品。 目前普遍使用的都是数据线插接式充电，这种充电方式数据线接口用久了通常会有触不良等 现象，而且单个充电器适应面不广，因不同的类型电子产品需要使用不同的充电器，充电时 还要寻找合适的插口和理顺接线，真可谓费时费力;各种便携式电子产品的充电是一件令人 头痛的麻烦事。为了改良上面的现象，研发智能无线充电器是很有必要的。 智能无线充电器利用电磁感应原理，是非接触充电系统，不再通过导线(充电线)传输电 能，而是无线传输方式充电。没有充电所用的物理接口，与一般充电器相比，避免了插线或 拔电池的麻烦，具有一般充电器的工作原理;作品采用一(充电器)对多(感应负载)充电、智 能充电的设计思想;无线充电器对负载充电时，指示灯将由绿灯转换为七彩灯，手机也正确 显示充电状态并智能完成充过程(实验产品为手机)。本充电器可以同时对多个负载充电，可 以自动感应是否有负载充电，达到自动充电，充满电后10秒自动断电，达到智能化;从而大 大方便了用户。智能无线充电器使用十分方便、一个充电器就可以满足一个家庭的需要，具 有较高的推广应用价值、成本低廉(与一般充电器价格相差不多)等优点，现在世界上许多大 公司(如Sony，Intel，apple，飞利普等)也正在火热研究中;智能无线充电必将是取代物理 直插的发展方向，将肯定受到人们的欢迎和重视。 NE555D脉冲发生器模块 如图1，根据 T =(R1+Rp)C1，f = 1/T，调节Rp使NE555D输出一个36.7KHZ的脉冲频 率。