一种无线供电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于无线供电领域，具体涉及一种无线供电系统，包括宽频正弦信号产生模块、高功率射频功率放大模块、电磁收发系统和负载，所述宽频正弦信号产生模块、高功率射频功率放大模块、电磁收发系统和负载依次连接；所述宽频正弦信号产生模块包括clapp振荡电路、缓冲电路和可调放大电路，所述clapp振荡电路、缓冲电路和可调放大电路依次相连。本实用新型相比于目前的无线供电系统，信号频率范围宽，输出功率大，可满足远距离，多负载同时供电的要求，为负载高效的供电，可以应用在无线供电实验研究和医疗、自动化生产线、交通运输、便携式电子产品等的无线供电领域，应用前景广阔。
【专利说明】一种无线供电系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于无线供电领域，具体涉及一种无线供电系统。
【背景技术】
[0002]自从人类步入电气化时代以来，电能主要通过导线直接接触，以传导的方式进行传输，电气设备主要通过插头和插座的接触方式获得电能。这种有线式的传输方式存在摩擦、磨损和裸露导线等问题，容易产生接触不良、接触火花等，从而影响供电的安全性和可靠性；于是无线供电技术应运而生，而现有的无线供电技术，由于无线供电系统功率源频率可调范围较窄，当频率较高时功率不够大，无法高效的为负载充电，实用价值不高。
【发明内容】
[0003]本实用新型提供一种无线供电系统，由clapp振荡电路、缓冲电路和可调放大电路组成正弦信号产生模块，信号幅值可调，可调范围为1-50MHZ，信号频率调节范围宽；高功率射频功率放大模块采用高功率射频MOSFET管ARF521组成推挽功放结构，效率高，线性度好，可实现l-50MHz正弦输入信号的大功率输出；相比于目前的无线供电系统,信号频率范围宽，输出功率大，可满足远距离，多负载同时供电的要求，为负载高效的供电，可以应用在无线供电实验研究和医疗、自动化生产线、交通运输、便携式电子产品等的无线供电领域，应用前景广阔。
[0004]本实用新型技术方案如下:
[0005]一种无线供电系统，其特征在于，包括宽频正弦信号产生模块、高功率射频功率放大模块、电磁收发系统和负载，所述宽频正弦信号产生模块、高功率射频功率放大模块、电磁收发系统和负载依次连接；所述宽频正弦信号产生模块包括clapp振荡电路、缓冲电路和可调放大电路，所述clapp振荡电路、缓冲电路和可调放大电路依次相连。
[0006]所述高功率射频功率放大模块采用高功率射频MOSFET管ARF521组成推挽功放结构。
[0007]所述clapp振荡电路为电容反馈式LC三端振荡电路，包括高频晶体管、正反馈电路和LC振汤回路。
[0008]所述电磁收发系统包括发射线圈和接收线圈，两者谐振频率相同。
[0009]所述高功率射频功率放大模块、发射线圈、接收线圈和负载依次相连。
[0010]本实用新型的有益效果:
[0011]1.本实用新型无线供电系统，由clapp振荡电路、缓冲电路和可调放大电路组成正弦信号产生模块，信号幅值可调，可调范围为1-50MHZ，信号频率调节范围宽；
[0012]2.本实用新型无线供电系统，采用高功率射频MOSFET管ARF521组成推挽功放结构，效率高，线性度好，可实现1-50MHZ正弦输入信号的大功率输出；
[0013]3.本实用新型无线供电系统，相比于目前的无线供电系统，信号频率范围宽，输出功率大，可满足远距离，多负载同时供电的要求，为负载高效的供电，可以应用在无线供电实验研究和医疗、自动化生产线、交通运输、便携式电子产品等的无线供电领域，应用前景广阔。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为本实用新型的整体结构框图。
[0015]图2为clapp振荡电路的电路图。
[0016]图3是高功率射频功放模块电路图。
【具体实施方式】
[0017]如图1所示，本实用新型无线供电系统，包括宽频正弦信号产生模块、高功率射频功率放大模块、电磁收发系统和负载，宽频正弦信号产生模块、高功率射频功率放大模块、电磁收发系统和负载依次连接；宽频正弦信号产生模块包括clapp振荡电路、缓冲电路和可调放大电路，所述clapp振荡电路、缓冲电路和可调放大电路依次相连；缓冲电路的输入与振荡电路输出相连，用于稳定振荡电路的输出，可调放大电路与缓冲电路相连，实现正弦信号幅值的调整。电磁收发系统包括发射线圈和接收线圈，两者谐振频率相同，高功率射频功率放大模块、发射线圈、接收线圈和负载依次相连。
[0018]如图2所示，clapp振荡电路为电容反馈式LC三端振荡电路，包括高频晶体管、正反馈电路和LC振荡回路。LC振荡回路由电感L1和可调电容C12构成，分组电容C1-C2、C3-C4,C5-Cf^成反馈回路。分组电WC1-C2、C3-C4、C5-C6配合可调电容C12工作，可实现1-50MHZ范围正弦信号的输出。输出正弦信号的频率由电感L1大小和可调电容C12调节量决定，分组电容参数按照振荡电路对输出电容和反馈电容的比值要求进行设计。LC振荡回路由电感及可调电容构成，分组电容实现反馈。分组电容配合可调电容进行切换，实现宽频率范围正弦信号的输出。
[0019]如图3所示，高功率射频功率放大模块采用高功率射频MOSFET管ARF521组成推挽功放结构，高功率射频功率放大模块与宽频正弦信号产生模块连接，采用高功率射频MOSFET管组成推挽功放结构，用于将宽频正弦信号产生模块产生的正弦信号进行功率放大用于驱动无线供电收发系统和负载。调谐网络和输入铁氧体变压器提供门极匹配。铁氧体变压器提供2:1不平衡-平衡变换，满足推挽结构所需的平衡输入要求。两个ARF521管的栅极分别通过铁氧体变压器次级经接地电阻接地，不能悬空。输出采用L形匹配节，该匹配节由串联电感和并联可调电容构成。该功放模块可在HF/VHF工作，可对输入的1-50MHZ正弦信号进行功率放大，而且输出功率可达300W。该功放模块可在HF/VHF工作,可对输入的
1-50MHZ正弦信号进行高功率放大输出。
[0020]本实用新型工作过程如下:
[0021]首先宽频正弦信号产生模块产生一定频率的正弦信号，该频率与电磁收发系统谐振频率相同，经过高功率射频功率放大模块进行功率放大，然后经过电磁收发系统给负载供电。电磁收发系统主要由两个彼此分离而谐振频率相同的线圈构成，发射线圈将功放模块输出的电能转变成磁场能量，接收线圈按照共振方式高效的获取该磁场能量，并将磁场能量转化成电能供给负载，从而实现电能的无线供给。
[0022]本实用新型无线供电系统，由clapp振荡电路、缓冲电路和可调放大电路组成正弦信号产生模块，信号幅值可调，可调范围为1-50MHZ，信号频率调节范围宽；高功率射频功率放大模块采用高功率射频MOSFET管ARF521组成推挽功放结构，效率高，线性度好，可实现1-50MHZ正弦输入信号的大功率输出；相比于目前的无线供电系统，信号频率范围宽，输出功率大，可满足远距离，多负载同时供电的要求，为负载高效的供电，可以应用在无线供电实验研究和医疗、自动化生产线、交通运输、便携式电子产品等的无线供电领域，应用前景广阔。
【权利要求】
1.一种无线供电系统，其特征是:包括宽频正弦信号产生模块、高功率射频功率放大模块、电磁收发系统和负载，所述宽频正弦信号产生模块、高功率射频功率放大模块、电磁收发系统和负载依次连接；所述宽频正弦信号产生模块包括Clapp振荡电路、缓冲电路和可调放大电路，所述clapp振荡电路、缓冲电路和可调放大电路依次相连。
2.根据权利要求1所述的无线供电系统，其特征是:所述高功率射频功率放大模块采用高功率射频MOSFET管ARF521组成推挽功放结构。
3.根据权利要求1所述的无线供电系统，其特征是:所述clapp振荡电路为电容反馈式LC三端振荡电路，包括高频晶体管、正反馈电路和LC振荡回路。
4.根据权利要求1所述的无线供电系统，其特征是:所述电磁收发系统包括发射线圈和接收线圈，两者谐振频率相同。
5.根据权利要求1或2或4所述的无线供电系统，其特征是:所述高功率射频功率放大模块、发射线圈、接收线圈和负载依次相连。
【文档编号】H02J17/00GK203774883SQ201420163007
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】蒋云昊, 胡凯, 钟露, 徐放, 乔慕凡, 刘利民, 郑晨, 凡伟, 郁振波, 周峰 申请人:南京信息工程大学