一种中功率磁耦合谐振式无线电能传输装置

摘要

本实用新型提供一种中功率磁耦合谐振式无线电能传输装置，包括信号发生模块和阻抗匹配与功放输出模块；信号发生模块以集成芯片MAX038、运算放大器为核心配心电容和电阻设计，用于产生高频、频率和电压可调信号；阻抗匹配与功放输出模块的宽带线性放大主要以BLF177型号的2个场效应管为核心实现，阻抗调节匹配以两个平衡-非平衡变换变压器来实现。本实用新型结构简单、成本较低、积体小易于携带、使用可靠，能够有效满足相关需要无线传输电能的应用场合的使用需要。

主权项

一种中功率磁耦合谐振式无线电能传输装置，其特征在于：包括信号发生模块和阻抗匹配与功放输出模块；所述的信号发生模块包括开关S1、开关S2、电阻R8、电阻R9、可变电阻R10、电阻R12、电阻R13、可变电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电容C12、电容C13、电解电容C14、电解电容C15、电容C16、电容C17、电解电容C18、电解电容C19、集成芯片U1和运算放大器AR1；所述的集成芯片U1为MAX038型号的集成芯片，其具有1至20号脚；运算放大器AR1为OPA604型号的运算放大器，其具有1至8号脚；集成芯片U1的4号脚通过开关S1外接+5V电源；集成芯片U1的3号脚通过开关S2外接+5V电源；电阻R8的一端与电容C12的一端共同接地；电阻R8的另一端、电容C12的另一端以及集成芯片U1的8号脚共线；可变电阻R10的一个固定端与电阻R9的一端电连接；可变电阻R10的另一个固定端与集成芯片U1的10号脚电连接；电阻R9的另一端与集成芯片U1的5号脚电连接；电容C13的一端与集成芯片U1的1号脚电连接；电容C13的另一端以及集成芯片U1的2号脚、6号脚、9号脚、11号脚、12号脚、13号脚、18号脚接地；集成芯片U1的17号脚与电解电容C15的正极具有公共接点，该公共接点外接+5V电源；集成芯片U1的20号脚与电解电容C14的正极具有公共接点，该公共接点外接+5V电源；电解电容C14的负极和电解电容C15的负极均接地；集成芯片U1的19号脚与电阻R12的一端电连接；电阻R12的另一端、可变电阻R14的一个固定端、电阻R16的一端、电容C17的一端以及运算放大器AR1的2号脚共线；电阻R16的另一端以及运算放大器AR1的3号脚均接地；可变电阻R14的另一个固定端、电容C17的另一端、电阻R15的一端以及运算放大器AR1的6号脚共线；运算放大器AR1的7号脚与电阻R13的一端具有公共接点，该公共接点外接+5V电源；电阻R13的另一端串接电容C16后接地；运算放大器AR1的4号脚、电容C18的一端以及电解电容C19的正极共线；电容C18的另一端、电解电容C19的负极以及电阻R17的一端共同接地；电阻R17的另一端外接‑5V电源；电阻R15的另一端与电容C20的一端具有公共接点，该公共接点为信号发生模块的信号输出端；电容C20的另一端接地；所述的阻抗匹配与功放输出模块包括可变电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、可变电阻R18、变压器T1、变压器T2、变压器T3、电感L1、电感L2、电感L3、电感L4、场效应管Q1和场效应管Q2；可变电容C1的一端与变压器T1的一次侧正极具有公共接点，该公共接点为阻抗匹配与功放输出模块的信号输入端，其与信号发生模块的信号输出端电连接；可变电容C1的另一端与变压器T1的一次侧负极均接地；变压器T1的二次侧正极、电容C2的一端以及电感L1的一端共线；变压器T1的二次侧负极、电容C2的另一端以及电感L5的一端共线；电感L1的另一端、电阻R1的一端以及场效应管Q1的栅极共线；电阻R1的另一端与电感L3的一端电连接；电感L3的另一端、电感L4的一端以及电阻R4的一端共线；电感L4的另一端与电阻R2的一端电连接；电阻R2的另一端、电感L5的另一端以及场效应管Q2的栅极共线；电阻R4的另一端、电阻R3的一端、电容C7的一端以及可变电阻R18的滑动端共线；电阻R3的另一端、电容C7的另一端以及可变电阻R18的一个固定端均接地；场效应管Q1的源极和场效应管Q2的漏极共同接地；场效应管Q1的漏极、变压器T2一次侧的一个接线端以及电容C3的一端共线；变压器T2一次侧的另一个接线端、电容C4的一端以及电阻R6的一端共线；电容C4的另一端接地；变压器T2二次侧的一个接线端、电容C5的一端以及电阻R7的一端共线；变压器T2二次侧的另一个接线端、场效应管Q1的源极以及电容C10的一端共线；电容C3的另一端、电容C6的一端以及变压器T3一次侧的一个接线端共线；变压器T3一次侧的另一个接线端、电容C10的另一端、电容C6的另一端共线；变压器T3二次侧的一个接线端与电感L2的一端电连接；电感L2的另一端为阻抗匹配与功放输出模块的输出端；变压器T3二次侧的另一个接线端接地；可变电阻R18的另一个固定端与电阻R5的一端电连接；电阻R5的另一端、电阻R6的另一端、电阻R7的另一端、电容C8的一端、电容C9的一端以及电容C11的一端具有公共接点，该公共接点外接+50V电源；电容C8的另一端、电容C9的另一端以及电容C11的另一端均接地。