专利名称：基于无线电能传输技术的智能led台灯的制作方法
技术领域：
无线电能传输技术作为一种新的电能传输技术，使人们在电气化生活中摆脱了电线的束缚。无线电能传输就是应用物理原理实现了非辐射性无线能量的传输，即两个相同频率的谐振物体将会产生很强的相互耦合，而与远离谐振环境的物体有较弱的交互，从而两物体间发生谐振，实现了电能的传输。本实用新型是对无线电能传输技术的直接应用，通过对发射装置、接受装置、两部分的设计，使LED台灯能稳定工作，为人们的学习和生活带来了方便。实现了电能传输的无线化和节能环保的技术理念。
技术背景 人类进入电气时代以来，生活便再也离不开电，由于电能储存技术的限制，我们的电气化生活总是被一根电线所束缚。电线的长度成了人们生活的半径，电线再一次成为了人类的枷锁。而电力无线传输技术的实现的意义不言而喻。智能LED台灯就是利用了无线电能传输技术，使人们远离电线带来的危险，具有安全、便捷、使用灵活的优点，是一种绿色环保能源。它可应用于众多领域，例如儿童学习、外出旅游、家具壁灯等，在不久的将来必将得到广泛的应用。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是为人们的学习与工作提供一个移动灵活、绿色的照明装置。本实用新型采用的技术方案是由正弦信号发生器电路产生正弦信号，基于BLF175的放大电路对正弦信号进行放大后输入到发射线圈，发射线圈与接收线圈发生耦合谐振，实现能量的无线传输，由于接收到的电压为交流信号，故采用同步整流电路对其整流，从而输出直流信号到负载电路，通过对负载电路按键的控制可实现LED灯亮度的调谐。整个设计系统组成如下负载电路发射装置包括正弦信号发生电路(2)、信号放大电路
(3)、发射线圈⑷；接受装置包括接收线圈(5)、同步整流电路(6)、负载电路(7)两部分。本实用新型要实现的功能是通过对整个系统输入5V电压，使9个LED灯能正常发光，满足人们学习工作的需要。
图1是设计系统的整体框；图2是正弦彳目号发生电路；图3是基于BLF175的放大电路；图4是发射线圈；图5是接收线圈；图6是同步整流电路；[0014]图7是负载电路。
具体实施方式
下面结合实例和附图对本实用新型的智能型LED台灯做出详细说明。如图2所示，以4运放LM324构成反馈型积分放大器电路，可输出稳定的正弦信号。本发明设计的参数如图，输出频率为IOOKHz正弦信号。如图3所示，基于BLF175的宽带线性放大器，工作频率最大为28兆赫兹，系统阻抗50Ω。可对输入的正弦波进行放大，输出端的输出功率为30W PEP，能有效地降低晶体管的非线性传输特性导致的互调失真。从而，把放大的正弦波提供给发射线圈。如图4所示，发射线圈(4)，设计参数均为直径200mm，线径O. 8mm，匝数8圈，由此 可推出线圈谐振频率为IOOKHz (线圈减无缝隙，可忽略寄生电容)。调谐发射线圈的输入频率为ΙΟΟΚΗζ，使发射线圈与接收线圈之间发生耦合谐振。从而，保证了能量传输的距离最大，效率最高。如图5所示，接收线圈(5)，设计参数与发射线圈(4)相同。可输出交流电压到同步整流电路。如图6所示，同步整流电路(6)，采用自驱动方式，其末端还接有RC组成的滤波电路。可通过对功率MOSFET的导通和关断进行控制，输出纹波较小的直流电压。通过滤波电路可输出平滑的直流电压。如图7所示，负载电路(7)由3个按键和9个LED灯组成，通过对3个按键的控制可实现LED台灯的亮度调节。综上所述发射装置接通正15V和负15V电源，通过控制接收电路中负载电路的按键，即可实现9个LED灯在不同亮度条件下的正常工作。
权利要求1.基于无线电能传输技术的智能LED台灯，其特征在于设置有发射装置包括正弦信号发生电路(2)、信号放大电路(3)、发射线圈(4);接收装置包括接收线圈(5)和同步整流电路出)、负载电路(7);通过这两部分，可使LED灯正常工作。其中，这两部分的连接关系是正弦信号发生电路(2)与信号放大电路(3)连接；信号放大电路(3)与发射线圈(4)连接；收线圈(5)与同步整流电路(6)连接；同步整流电路(6)与负载电路(7)连接。
2.根据权利要求1所述的基于无线电能传输技术的智能LED台灯，其特征在于，通过所述电路⑵中输入为正15V和负15V直流电压，核心为以4运放的LM324放大器。这个中，电阻Rs构成了电路的反馈环节，电容Cl和C2实现对ICl和IC2的积分环节。可实现功能=Utjl和11。2可输出频率为IOOK的正弦信号。
3.根据权利要求1所述的基于无线电能传输技术的智能LED台灯，其特征在于，通过所述的放大电路(3)中，以BLF175为核心的宽带线性放大器，输入信号为幅值较小的正弦信号，通过抗干扰电容Cl与变压器Tl连接，然后通过隔直电容C2与BLF175主电路相连，输出端接有C5、L4组成的滤波电路和抗干扰电容C9。此设计可使输入阻抗和输出阻抗均为50 Ω，且等于系统阻抗。此外，放大频率范围可达到28M。可实现功能对正弦信号发生器输出的正弦波进行放大，输出端的输出功率为30W PEP，能有效地降低晶体管的非线性传输特性导致的互调失真。
4.根据权利要求1所述的基于无线电能传输技术的智能LED台灯，其特征在于，所述的发射线圈(4)与接收线圈(5)，设计的线圈均采用重量较轻的漆包线绕制。其尺度小，匝数少，便于封装，安全可靠。可实现功能输入IOOKHz的正弦信号，使发射线圈与接收线圈之间发生电磁耦合。
5.根据权利要求1所述的基于无线电能传输技术的智能LED台灯，其特征在于，所述的同步整流电路(6)，采用自驱动方式，使功率MOSFET的导通频率与输入的正弦信号频率一直，从而极大的提高了效率。为了输出平滑的直流信号其末端还接有RC组成的滤波电路。可实现功能通过对功率MOSFET的导通和关断进行控制，输出纹波较小的直流电压。
6.根据权利要求1所述的基于线电能传输技术的智能LED台灯，其特征在于，负载电路(7)由3个按键和9个LED灯组成，通过对3个按键的控制可实现LED台灯的亮度调谐，满足人们的需要。
专利摘要本实用新型是一种基于无线电能传输技术的智能LED台灯，主要由发射装置包括正弦信号发生电路、信号放大电路、发射线圈；接受装置包括接收线圈、同步整流电路、负载电路两部分组成；由于该LED台灯可由两个在空间上相互独立的部分组成，从而使发射装置输入正15V和负15V电压后，接收装置可在以发射装置为中心，半径为50cm的区域内自由移动，LED台灯可正常发光；此外，可通过3个按键对LED台灯的亮度进行控制；本实用新型克服了传统上LED台灯安装后的不易移动性以及导线对LED台灯的束缚性，设计了一种移动灵活、安全、可靠且无污染的绿色照明装置，可以对人们的家居生活和学习工作，带来极大方便。
文档编号H05B37/02GK202857094SQ201220553079
公开日2013年4月3日 申请日期2012年10月24日 优先权日2012年10月24日
发明者薛明, 李劲松, 刘 东, 刘杰, 张献, 金亮, 李阳 申请人:天津工业大学