专利名称：用于电能无线传输的正弦振荡电路的制作方法
技术领域：
本实用新型电路涉及电能无线传输领域。
背景技术：
目前，科技的发展主宰着社会的未来，而电能在社会的发展中起着举足轻重的作用，自然它的传输也备受人们的关注，然而从它的发明到现在，大多采用有线传输，随着各种电子产品进入人们的生活，它们必然带来了各种充电器及各种用于充电的连线，无形中给人们带来了许多不便，从而要求一种新的传输方式来解决这一种不便，无线传输就在这种环境中产生。电能的无线传输主要靠磁稱合与谐振的感应来完成，目前电能无线传输主要缺点是高成本与低效率。
发明内容为了克服高成本低效率的缺点，本实用新型提供两种可用于电能的无线传输方案来解决此问题，这两种方案都能实现电能的无线传输，且都具有低成本高效率的优势。它们都由正弦振荡模块和感应模块组成，其中振荡模块的电感线圈具有无线传输电能的功能。 这两种电路方案的主要区别在于振荡模块的不同。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案I :是由P(positive)型三极管、 电阻、电容、电感、二极管、双向瞬态电压抑制器组成的正弦振荡电路，正弦振荡电路模块的连接为三极管的集电极串联一个电感到电源的负，电感两端并联一双向瞬态电压抑制器； 三极管的发射极串联一个电阻连到电源正；三极管的基极串联一个二极管，二极管的另一端通过两个分压电阻，给三极管提供静态工作电压；三极管集电极与发射极之间并联一个电容，三极管发射极和负之间连有一个电容。感应模块的连接为电感两端连接一个整流桥，通过一电容滤波后输出。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案2 :是由N(native)型三极管、电阻、电容、电感、二极管、稳压管组成的正弦振荡电路，正弦振荡电路模块的连接为一个电阻和二极管串联后一端连在三极管的发射极，另一端连到电源的负，此电阻并联一个电容， 三极管的集电极串联一个电感连到电源的正，此电感再并联一个电阻和一个电容；三极管的基极通过一个电阻和电源的正相连，并通过另外一个电阻串联到一个电容，此电容再串联一个电感和电源的负相连，两个稳压管反向串联后一端连在三极管的基极，另一端连到电源的负。感应模块的连接为电感两端连接一个整流桥，通过一电容滤波后输出。本实用新型的有益效果是，能实现低成本，高效率的无线能量传输，并具有电路元件少，结构简单的特点。
图I是无线传输系统方块图图2是技术方案I的正弦振荡电路图[0009]图3是技术方案2的正弦振荡电路图图4是技术方案I和2的接收模块电路图
具体实施方式
本实例的无线电能传输包括正弦振荡模块与感应模块，感应模块通过磁电感应与谐振感应从正弦振荡模块中吸收能量，从而实现电能的无线传输。请参照图1，其为本实用新型的无线传输系统方块图，无线电能传输包括正弦振荡模块(I-A)，感应模块(I-B)。振荡模块的输入电压由三极管的耐压决定，选用高耐压的三极管，把市电整流后就可以直接作为正弦振荡模块的输入，就不需要高压直流电到低压直流电的变换，从而可进一步降低成本，感应模块通过感应振荡模块的能量，有两种感应方式，一种为电到磁，磁到电的感应，另一种为谐振感应，振荡模块是无线电能传输的核心部分，它直接影响着无线传输的距离与效率。请参照图2，其为本实用新型技术方案I的正弦振荡电路图，电阻R5及R6为三极管Q2提供静态偏置电压，影响三极管的静态工作点，调节静态工作点，使三极管处于放大状态，从而保证正弦波的输出不失真。电阻R6起限流作用，电感L2与电容C4及C5主要决定了正弦振荡的频率，无线传输中我们使用的频率一般是IOKHz至100MHz。双向瞬态电压抑制器TVS (Transient Voltage Suppressor)起限幅作用，防止振荡幅度过大,从而达到控制振幅的目的。二极管D4为了防止振荡过程中，过高的反相电压把三极管从基极到发射极反相击穿，从而起到保护三极管(Ql)的作用。在实际运用中，为了降低成本，振荡器的输入电压VCC2，我们可用市电经过全桥整流或半桥整流来获得，这时三极管Q2的耐压一般选择大于350V，调节电阻R5及R6的阻值， 使三极管处于放大状态，Q2的放大倍数越大越容易起振，但太大也容易饱和，容易损坏三极管。电感L2的大小随振荡的频率而定，频率越高，感量可相对较小，为了获得较大的感量， 电感L2可用在铁芯上绕多圈漆包线来获得，也可在空气中绕更多的圈数来获得，在振荡过程中最好做到振荡不失真，电感的电流不饱和。请参照图3，其为本实用新型技术方案2的正弦振荡图，电阻R2为三极管Ql提供静态偏置电压，电阻R4稳定静态工作点，防止静态工作点随温度漂移，电容C3起交流旁路作用，使交流信号从电容通过，对三极管放大倍数有一定的影响，有利益于起振，电感L1-2 与电容C2主要用于调节振荡频率，电阻R3限制振荡电路基极电流，防止正弦振荡失真，电阻Rl当在三极管Ql不导通时有一定的放电作用，二极管D3防止振荡时反相电压对三极管 (Ql)的影响，同时可以提高三极管Ql基极电压，对防止失真有一定的效果，稳压二极管Dl 及D2反相连接，组成限幅电路，防止基极电压过高。在实际运用中，为了降低成本，振荡器的输入电压VCCl，我们可用市电经过全桥整流或半桥整流来获得，这时三极管Ql的耐压一般选择大于350V，三极管Ql尽量选择放大倍数大的，容易起振。图3的电路有两个重要的地方，在实际制作时一定要注意，其中的一个重点为稳压二极管Dl及D2的选择，稳压值选的太高，达不到限幅的作用，振荡时可能会损坏三极管Ql ;稳压值选的太低，正弦振荡会失真；另一个重点为电感(LI)的制作，电感 Ll-I 一般为电感L1-2四十多倍，电感Ll-I 一般在铁芯(铁芯一般用铁锰锌的成分，能用于高频)上绕十多圈，电感L1-2 —般在同一个铁芯上绕四百多圈，在电路中连接时注意线圈的同名端，要构成正反馈电路，否则不会振荡。实用新型技术方案I与2的正弦振荡电路，使用时一定要注意电感不能饱和，否则过大的电流要不烧掉三极管，要不产生大量的热，使无线传输效率降低。正弦振荡不要失真太大，否则也会影响传输效率。请参照图4，其为本实用新型技术方案I与2的感应电路，由接收线圈L3、全桥整流二极管D5、滤波电容C6组成。调节接收线圈L3的圈数，可调节输出电压VO的值。
权利要求1.一种可用于电能无线传输的正弦振荡电路，其特征是由三极管、电阻、电容、电感、二极管组成。
2.根据权利要求I所述的正弦振荡电路，其特征是由P型三极管组成的电路其连接为，三极管(Q2)的集电极串联一个电感(L2)到电源的负，电感两端并联一个双向瞬态电压抑制器(TVS)，三极管的发射极串联一个电阻(R6)连到电源正极，三极管的基极串联一个二极管(D4)，二极管的另一端通过两个分压电阻(R5，R7)，给三极管提供静态工作电压，三极管集电极与发射极之间并联一个电容(C4)，三极管发射极和电源负极之间连有一个电容 (C5)。
3.根据权利要求I所述的正弦振荡电路，其特征是由N型三极管组成电路其连接为， 一个电阻(R4)和二极管(D3)串联后，一端连在三极管(Ql)的发射极，另一端连到电源的负，此电阻并联一个电容(C3)，三极管的集电极串联一个电感(Ll-I)连到电源的正，此电感并联一个电阻(Rl)和一个电容(Cl)，三极管的基极通过一个电阻(R2)和电源的正相连， 三极管的基极通过另一个电阻(R3)，此电阻的另一端串联一个电容(C2)，此电容再串联一个电感(L1-2)和电源的负极相连，两个稳压管(Dl，D2)反向串联后一端连在三极管的基极，另一端连到电源负极。
专利摘要本实用新型提供两种用于电能无线传输的正弦振荡电路，主要由三极管、电阻、电容、电感组成，该电路具有所用元件少，结构简单，输入电压范围宽等优势，能实现高效率，低成本的要求。
文档编号H02J17/00GK202309240SQ20112021400
公开日2012年7月4日 申请日期2011年6月21日 优先权日2011年6月21日
发明者张玫, 贾波 申请人:张玫, 贾波