谐振式无线电能传输装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及无线电能传输装置，具体是一种谐振式无线电能传输装置。本发明专利技术解决了现有无线电能传输装置无法兼顾传输效率和传输距离的问题。谐振式无线电能传输装置，包括MSP430F149单片机、第一IR2110驱动芯片、第二IR2110驱动芯片、第三IR2110驱动芯片、发射模块、接收模块、第一至第四MOS管、第一至第十一二极管、第一至第四键盘开关、第一灯泡、第二灯泡、第一至第十七电阻、第一至第十一电容；所述发射模块包括发射线圈、第一谐振电容、第二谐振电容、第一拨码开关；所述接收模块包括接收线圈、第三谐振电容、第四谐振电容、第二拨码开关、第三拨码开关。本发明专利技术适用于无线电能传输。

【技术实现步骤摘要】
谐振式无线电能传输装置
本专利技术涉及无线电能传输装置，具体是一种谐振式无线电能传输装置。
技术介绍
目前，无线电能传输装置主要包括三种：第一种是基于电磁耦合的无线电能传输装置。此种装置是利用共磁线圈互耦原理进行无线电能传输的，其优点是传输效率高，但其存在的问题是传输距离近（厘米级别）。第二种是基于无线电波的无线电能传输装置。此种装置是利用远场天线收发原理进行无线电能传输的，其优点是传输距离远（千米级别），但其存在的问题是传输效率低。第三种是基于电磁共振的无线电能传输装置。此种装置是利用近场电磁共振原理进行无线电能传输的。相较于前两种装置，此种装置的传输效率居中，传输距离同样居中（米级别）。综上所述，现有无线电能传输装置由于自身结构所限，存在无法兼顾传输效率和传输距离的问题。为此有必要专利技术一种全新的无线电能传输装置，以解决现有无线电能传输装置存在的上述问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有无线电能传输装置无法兼顾传输效率和传输距离的问题，提供了一种谐振式无线电能传输装置。本专利技术是采用如下技术方案实现的：谐振式无线电能传输装置，包括MSP430F149单片机、第一IR2110驱动芯片、第二IR2110驱动芯片、第三IR2110驱动芯片、发射模块、接收模块、第一至第四MOS管、第一至第十一二极管、第一至第四键盘开关、第一灯泡、第二灯泡、第一至第十七电阻、第一至第十一电容；其中，第十三电阻为滑动变阻器；第十四至第十七电阻均为功率电阻；第二电容、第五电容、第六电容、第九电容、第十一电容均为电解电容；MSP430F149单片机的VCC引脚与+5V电源端连接；MSP430F149单片机的接地引脚接地；MSP430F149单片机的第三十四引脚一方面通过第五电阻与+15V电源端连接，另一方面通过第一键盘开关接地；MSP430F149单片机的第三十五引脚一方面通过第六电阻与+15V电源端连接，另一方面通过第二键盘开关接地；MSP430F149单片机的第三十六引脚一方面通过第八电阻与+15V电源端连接，另一方面通过第三键盘开关接地；MSP430F149单片机的第三十七引脚一方面通过第十电阻与+15V电源端连接，另一方面通过第四键盘开关接地；MSP430F149单片机的第十二引脚与第一IR2110驱动芯片的第十引脚连接；MSP430F149单片机的第十三引脚与第一IR2110驱动芯片的第十二引脚连接；第一IR2110驱动芯片的第一引脚分别与第二IR2110驱动芯片的第十二引脚和第三IR2110驱动芯片的第十引脚连接；第一IR2110驱动芯片的第二引脚接地；第一IR2110驱动芯片的第三引脚一方面与+15V电源端连接，另一方面通过第七电容接地；第一IR2110驱动芯片的第五引脚接地；第一IR2110驱动芯片的第六引脚一方面与第四二极管的阴极连接，另一方面通过第四电容接地；第四二极管的阳极与+15V电源端连接；第一IR2110驱动芯片的第七引脚分别与第二IR2110驱动芯片的第十引脚和第三IR2110驱动芯片的第十二引脚连接；第一IR2110驱动芯片的第九引脚一方面与+15V电源端连接，另一方面与第五电容的正极连接，第五电容的负极接地；第一IR2110驱动芯片的第十三引脚接地；第二IR2110驱动芯片的第一引脚一方面与第三二极管的阴极连接，另一方面通过第三电阻与第三MOS管的栅极连接；第三二极管的阳极通过第四电阻与第三MOS管的栅极连接；第二IR2110驱动芯片的第二引脚接地；第二IR2110驱动芯片的第三引脚一方面与+15V电源端连接，另一方面通过第三电容接地；第二IR2110驱动芯片的第五引脚分别与第一MOS管的源极和第三MOS管的漏极连接；第二IR2110驱动芯片的第六引脚一方面与第二二极管的阴极连接，另一方面通过第一电容与第五引脚连接；第二二极管的阳极与+15V电源端连接；第二IR2110驱动芯片的第七引脚一方面与第一二极管的阴极连接，另一方面通过第一电阻与第一MOS管的栅极连接；第一二极管的阳极通过第二电阻与第一MOS管的栅极连接；第二IR2110驱动芯片的第九引脚一方面与+15V电源端连接，另一方面与第二电容的正极连接，第二电容的负极接地；第二IR2110驱动芯片的第十三引脚接地；第一MOS管的漏极一方面与+21V电源端连接，另一方面与第六电容的正极连接，第六电容的负极接地；第三MOS管的源极接地；第三IR2110驱动芯片的第一引脚一方面与第七二极管的阴极连接，另一方面通过第十一电阻与第四MOS管的栅极连接；第七二极管的阳极通过第十二电阻与第四MOS管的栅极连接；第三IR2110驱动芯片的第二引脚接地；第三IR2110驱动芯片的第三引脚一方面与+15V电源端连接，另一方面通过第十电容接地；第三IR2110驱动芯片的第五引脚分别与第二MOS管的源极和第四MOS管的漏极连接；第三IR2110驱动芯片的第六引脚一方面与第六二极管的阴极连接，另一方面通过第八电容与第五引脚连接；第六二极管的阳极与+15V电源端连接；第三IR2110驱动芯片的第七引脚一方面与第五二极管的阴极连接，另一方面通过第七电阻与第二MOS管的栅极连接；第五二极管的阳极通过第九电阻与第二MOS管的栅极连接；第三IR2110驱动芯片的第九引脚一方面与+15V电源端连接，另一方面与第九电容的正极连接，第九电容的负极接地；第三IR2110驱动芯片的第十三引脚接地；第二MOS管的漏极一方面与+21V电源端连接，另一方面与第六电容的正极连接，第六电容的负极接地；第四MOS管的源极接地；所述发射模块包括发射线圈、第一谐振电容、第二谐振电容、第一拨码开关；发射线圈的首端作为发射模块的一个输入端；发射线圈的末端与第一拨码开关的可动触点连接；第一拨码开关的两个固定触点分别与第一谐振电容的首端和第二谐振电容的首端连接；第一谐振电容的末端和第二谐振电容的末端共同作为发射模块的另一个输入端；发射模块的两个输入端分别与第二IR2110驱动芯片的第五引脚和第三IR2110驱动芯片的第五引脚连接；所述接收模块包括接收线圈、第三谐振电容、第四谐振电容、第二拨码开关、第三拨码开关；接收线圈与发射线圈相互耦合；接收线圈的首端一方面作为接收模块的一个输出端，另一方面与第三拨码开关的一个固定触点连接；接收线圈的末端与第二拨码开关的可动触点连接；第三拨码开关的可动触点与第四谐振电容的首端连接；第二拨码开关的一个固定触点与第三谐振电容的首端连接；第二拨码开关的另一个固定触点、第三谐振电容的末端、第四谐振电容的末端共同作为接收模块的另一个输出端；第八至第十一二极管共同构成全桥整流电路；接收模块的两个输出端分别与全桥整流电路的两个输入端连接；第十一电容的正极与全桥整流电路的正输出端连接；第十一电容的负极与全桥整流电路的负输出端连接；由第十四至第十七电阻串接而成的串联支路两端分别与全桥整流电路的正输出端和负输出端连接；由第一灯泡和第二灯泡串接而成的串联支路一端通过第十三电阻与全桥整流电路的正输出端连接，另一端与全桥整流电路的负输出端连接。具体工作过程如下：MSP430F149单片机输出两路带有死区时间的方波（通过第一至第四键盘开关可以调节两路方波的占空比和频率）。两路方波各自经第一IR2110驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种谐振式无线电能传输装置，其特征在于：包括MSP430F149单片机（U1）、第一IR2110驱动芯片（U2）、第二IR2110驱动芯片（U3）、第三IR2110驱动芯片（U4）、发射模块（U5）、接收模块（U6）、第一至第四MOS管（Q1~Q4）、第一至第十一二极管（D1~D11）、第一至第四键盘开关（S1~S4）、第一灯泡（DS1）、第二灯泡（DS2）、第一至第十七电阻（R1~R17）、第一至第十一电容（C1~C11）；其中，第十三电阻（R13）为滑动变阻器；第十四至第十七电阻（R14~R17）均为功率电阻；第二电容（C2）、第五电容（C5）、第六电容（C6）、第九电容（C9）、第十一电容（C11）均为电解电容；MSP430F149单片机（U1）的VCC引脚与+5V电源端连接；MSP430F149单片机（U1）的接地引脚接地；MSP430F149单片机（U1）的第三十四引脚一方面通过第五电阻（R5）与+15V电源端连接，另一方面通过第一键盘开关（S1）接地；MSP430F149单片机（U1）的第三十五引脚一方面通过第六电阻（R6）与+15V电源端连接，另一方面通过第二键盘开关（S2）接地；MSP430F149单片机（U1）的第三十六引脚一方面通过第八电阻（R8）与+15V电源端连接，另一方面通过第三键盘开关（S3）接地；MSP430F149单片机（U1）的第三十七引脚一方面通过第十电阻（R10）与+15V电源端连接，另一方面通过第四键盘开关（S4）接地；MSP430F149单片机（U1）的第十二引脚与第一IR2110驱动芯片（U2）的第十引脚连接；MSP430F149单片机（U1）的第十三引脚与第一IR2110驱动芯片（U2）的第十二引脚连接；第一IR2110驱动芯片（U2）的第一引脚分别与第二IR2110驱动芯片（U3）的第十二引脚和第三IR2110驱动芯片（U4）的第十引脚连接；第一IR2110驱动芯片（U2）的第二引脚接地；第一IR2110驱动芯片（U2）的第三引脚一方面与+15V电源端连接，另一方面通过第七电容（C7）接地；第一IR2110驱动芯片（U2）的第五引脚接地；第一IR2110驱动芯片（U2）的第六引脚一方面与第四二极管（D4）的阴极连接，另一方面通过第四电容（C4）接地；第四二极管（D4）的阳极与+15V电源端连接；第一IR2110驱动芯片（U2）的第七引脚分别与第二IR2110驱动芯片（U3）的第十引脚和第三IR2110驱动芯片（U4）的第十二引脚连接；第一IR2110驱动芯片（U2）的第九引脚一方面与+15V电源端连接，另一方面与第五电容（C5）的正极连接，第五电容（C5）的负极接地；第一IR2110驱动芯片（U2）的第十三引脚接地；第二IR2110驱动芯片（U3）的第一引脚一方面与第三二极管（D3）的阴极连接，另一方面通过第三电阻（R3）与第三MOS管（Q3）的栅极连接；第三二极管（D3）的阳极通过第四电阻（R4）与第三MOS管（Q3）的栅极连接；第二IR2110驱动芯片（U3）的第二引脚接地；第二IR2110驱动芯片（U3）的第三引脚一方面与+15V电源端连接，另一方面通过第三电容（C3）接地；第二IR2110驱动芯片（U3）的第五引脚分别与第一MOS管（Q1）的源极和第三MOS管（Q3）的漏极连接；第二IR2110驱动芯片（U3）的第六引脚一方面与第二二极管（D2）的阴极连接，另一方面通过第一电容（C1）与第五引脚连接；第二二极管（D2）的阳极与+15V电源端连接；第二IR2110驱动芯片（U3）的第七引脚一方面与第一二极管（D1）的阴极连接，另一方面通过第一电阻（R1）与第一MOS管（Q1）的栅极连接；第一二极管（D1）的阳极通过第二电阻（R2）与第一MOS管（Q1）的栅极连接；第二IR2110驱动芯片（U3）的第九引脚一方面与+15V电源端连接，另一方面与第二电容（C2）的正极连接，第二电容（C2）的负极接地；第二IR2110驱动芯片（U3）的第十三引脚接地；第一MOS管（Q1）的漏极一方面与+21V电源端连接，另一方面与第六电容（C6）的正极连接，第六电容（C6）的负极接地；第三MOS管（Q3）的源极接地；第三IR2110驱动芯片（U4）的第一引脚一方面与第七二极管（D7）的阴极连接，另一方面通过第十一电阻（R11）与第四MOS管（Q4）的栅极连接；第七二极管（D7）的阳极通过第十二电阻（R12）与第四MOS管（Q4）的栅极连接；第三IR2110驱动芯片（U4）的第二引脚接地；第三IR2110驱动芯片（U4）的第三引脚一方面与+15V电源端连接，另一方面通过第十电容（C10）接地；第三IR2110驱动芯片（U4）的第五引脚分别与第二MOS管（Q2）的源极和第四MOS管（Q4）的漏极连接...

【技术特征摘要】
1.一种谐振式无线电能传输装置，其特征在于：包括MSP430F149单片机（U1）、第一IR2110驱动芯片（U2）、第二IR2110驱动芯片（U3）、第三IR2110驱动芯片（U4）、发射模块（U5）、接收模块（U6）、第一至第四MOS管（Q1~Q4）、第一至第十一二极管（D1~D11）、第一至第四键盘开关（S1~S4）、第一灯泡（DS1）、第二灯泡（DS2）、第一至第十七电阻（R1~R17）、第一至第十一电容（C1~C11）；其中，第十三电阻（R13）为滑动变阻器；第十四至第十七电阻（R14~R17）均为功率电阻；第二电容（C2）、第五电容（C5）、第六电容（C6）、第九电容（C9）、第十一电容（C11）均为电解电容；MSP430F149单片机（U1）的VCC引脚与+5V电源端连接；MSP430F149单片机（U1）的接地引脚接地；MSP430F149单片机（U1）的第三十四引脚一方面通过第五电阻（R5）与+15V电源端连接，另一方面通过第一键盘开关（S1）接地；MSP430F149单片机（U1）的第三十五引脚一方面通过第六电阻（R6）与+15V电源端连接，另一方面通过第二键盘开关（S2）接地；MSP430F149单片机（U1）的第三十六引脚一方面通过第八电阻（R8）与+15V电源端连接，另一方面通过第三键盘开关（S3）接地；MSP430F149单片机（U1）的第三十七引脚一方面通过第十电阻（R10）与+15V电源端连接，另一方面通过第四键盘开关（S4）接地；MSP430F149单片机（U1）的第十二引脚与第一IR2110驱动芯片（U2）的第十引脚连接；MSP430F149单片机（U1）的第十三引脚与第一IR2110驱动芯片（U2）的第十二引脚连接；第一IR2110驱动芯片（U2）的第一引脚分别与第二IR2110驱动芯片（U3）的第十二引脚和第三IR2110驱动芯片（U4）的第十引脚连接；第一IR2110驱动芯片（U2）的第二引脚接地；第一IR2110驱动芯片（U2）的第三引脚一方面与+15V电源端连接，另一方面通过第七电容（C7）接地；第一IR2110驱动芯片（U2）的第五引脚接地；第一IR2110驱动芯片（U2）的第六引脚一方面与第四二极管（D4）的阴极连接，另一方面通过第四电容（C4）接地；第四二极管（D4）的阳极与+15V电源端连接；第一IR2110驱动芯片（U2）的第七引脚分别与第二IR2110驱动芯片（U3）的第十引脚和第三IR2110驱动芯片（U4）的第十二引脚连接；第一IR2110驱动芯片（U2）的第九引脚一方面与+15V电源端连接，另一方面与第五电容（C5）的正极连接，第五电容（C5）的负极接地；第一IR2110驱动芯片（U2）的第十三引脚接地；第二IR2110驱动芯片（U3）的第一引脚一方面与第三二极管（D3）的阴极连接，另一方面通过第三电阻（R3）与第三MOS管（Q3）的栅极连接；第三二极管（D3）的阳极通过第四电阻（R4）与第三MOS管（Q3）的栅极连接；第二IR2110驱动芯片（U3）的第二引脚接地；第二IR2110驱动芯片（U3）的第三引脚一方面与+15V电源端连接，另一方面通过第三电容（C3）接地；第二IR2110驱动芯片（U3）的第五引脚分别与第一MOS管（Q1）的源极和第三MOS管（Q3）的漏极连接；第二IR2110驱动芯片（U3）的第六引脚一方面与第二二极管（D2）的阴极连接，另一方面通过第一电容（C1）与第五引脚连接；第二二极管（D2）的阳极与+15V电源端连接；第二IR2110驱动芯片（U3）的第七引脚一方面与第一二极管（D1）的阴极连接，另一方面通过第一电阻（R1）与第一MOS管（Q1）的栅极连接；第一二极管（D1）的阳极通过第二电阻（R2）与第一MOS管（Q1）的栅极连接；第二IR2110驱动芯片（U3）的第九引脚一方面与+15V电源端连接，另一方面与第二电容（C2）的正极连接，第二电容（C2）的负极接地；第二IR2110驱动芯片（U3）的第十三引脚接地；第一MOS管（...

【专利技术属性】
技术研发人员：李继伟，孟青，刘万荣，张曼靖，程一峰，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西,14