手机无线充电之如何进行硬件设计？

整流滤波电路再细分可分为整流电路和滤波电路。其中整流电路由整流二极管组成，它将接收线圈从发射端接收到的交流电转化为直流电压，但是整流的效果不可能那么完美，所以经过整流的直流电中还会掺有一部分交流信号，所以需要通过后面的滤波电路将掺杂的交流信号过滤出去。本设计采用全桥整流电路。

李娜

2019-9-11 16:32:11

接收到的交流电经过了整流电路后得到一个直流交流混合的电压。得到的电压需通过滤波电路的滤波之后才能得到一个平缓的直流信号。滤波电路的只要作用就是保留其中的直流部分，滤除交流部分，降低电压中的纹波系数，让电压波形更加平滑。因为电感滤波的效果很差而且直流阻抗很低，所以在这里使用电容滤波电路对整流后的电流进行滤波处理。
   图1为接收端LC振荡电路及整流滤波电路，接收线圈的电感为L1，L1与发射线圈L2产生耦合。接收端LC电路与发射端类似，在整流电路中当输入电压在正半周期时，D2，D12导通，D3，D11截止，电流由L1上端流经D2→负载→D12，当输入电压在负半周期时，D3，D11导通，D2，D12截止，电流由L1上端流经D3→负载→D11。全桥整流电路在工作的时候必然有2个二极管导通，会产生一定的压降。
   在滤波电路中滤波电容越大，负载电阻越大，则电容放电越慢，输出电压越平坦，滤波效果越好。被整流电压周期越小，滤波效果也越好。应当根据被整流电压周期T和负载电阻RL的大小来确定滤波电容荷压比，由式（1）可见，设计中考虑到开关频率已经达到23K HZ了，所以采用了2个220μF的电容，足够保证电路正常运行。

（1）

滤波电路图由两个电容并联组成，两个电容并联能有效的减小等效串联电感和等效串联电阻，能获得更好的滤波效果。将整流电路与滤波电路组合使用就称为整流滤波电路，起到了将交变电压转换为直流电压的作用。

图1 整流滤波电路

杨芳

2019-9-11 16:32:14

2. 稳压电路设计
稳压二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。骑在一定电流内反向击穿时电压几乎不变，表现出稳压特性[12]。本次设计就采用稳压二极管的这种特性。
稳压管这里采用5个1W的1N4733并联。当接收端未连手机时候，5个稳压二极管起到一个分流的作用将从发射端接收到的电流进行分流起到一个充当负载的作用，使得电路在空载状态下电压稳定，并保护二极管，滤波电容不超过耐压值。当连接了负载后，5个稳压二级管只有一个稳压值最小的工作，因为是5个相同的稳压二极管所以稳压值为5.1V。其中与指示灯LED0串联一个1KΩ电阻的作用是作为限流电阻来保护LED，防止LED因为电流过大而烧坏。稳压电路如图2所示。

图2 稳压电路
附录：硬件原理图

注：后续内容会相继发布，请及时关注

崔明华

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李娜

杨芳

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