基于无芯PCB变压器的无线充电系统的研究

论文摘要

随着科学技术的发展,各种便携式电子产品越来越多,如手机、数码相机、笔记本电脑等。现实生活中,每个电子产品都有一个与之匹配的充电器。这样既增加产品的成本,又浪费资源、不利于环保。其问题在于充电器不具备通用性。而且,大部分电子产品是有线充电器,对使用者而言,充电也是比较麻烦的。具有统一标准的无线充电器具有如下优势:方便、多机共用、换机不换充电器。基于此,本论文在无线充电方面做了一些研究。其内容主要集中在以下几个方面:概述了无线充电技术原理及无线充电技术的发展情况,针对影响无线充电系统指标的关键技术进行分析,特别突出了能量发射端(初级线圈)的设计,为提高基于PCB的无线充电系统的充电效率提出了两种解决方案。针对该设计存在的不足,对未来的无线充电技术进行展望。最后就本论文涉及的核心内容进行总结,旨在说明本课题研究的成果、价值和意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 无线充电技术的概述
• 1.1 无线充电技术的简介
• 1.1.1 无线能量传输的必要性
• 1.1.2 无线充电技术发展情况
• 1.1.3 无线充电的应用实例
• 1.2 无线供电技术的分类及国内外研究现状
• 1.2.1 无线供电技术的分类
• 1.2.2 无线充电技术应用前景
• 1.3 本论文研究内容
• 第二章 无线充电系统原理
• 2.1 无线充电技术原理
• 2.1.1 线圈互感和自感
• 2.1.2 单个平面线圈的电磁场特性
• 2.2 无线充电能量传输原理
• 2.2.1 基于PCB 板的无线充电能量传输与传统变压器相比异同点
• 2.2.2 交变磁场的产生
• 2.3 近场能量耦合原理的应用
• 第三章 影响无芯 PCB 充电系统性能的关键因素分析
• 3.1 无芯PCB 变压器线圈特性的分析
• 3.1.1 无芯PCB 变压器线圈电磁感应的分析
• 3.2 无芯PCB 变压器线圈的规格分析与选定
• 3.2.1 线圈的几何参数对线圈的自感、互感、漏感的影响
• 3.3 频率对无芯 PCB 变压器线圈的自感、互感、漏感的影响
• 第四章 具有较高能量传输效率无芯 PCB 变压器的设计
• 4.1 无芯PCB 变压器结构的设计
• 4.2 无芯PCB 变压器性能的分析
• 4.2.1 无芯PCB 变压器线圈等效电路
• 4.2.2 无芯PCB 变压器的特性
• 4.3 系统工作电路电能损耗
• 第五章 系统传输效率
• 5.1 线圈漏磁问题的研究
• 5.1.1 发射、接收线圈的位置关系的确定
• 5.1.2 磁屏蔽
• 5.2 通用无线充电平台的研究
• 5.2.1 多层PCB 线圈充电平台的研究
• 5.2.2 能量发射装置结构的改进
• 5.2.3 抽屉式的充电腔的研究
• 第六章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果