一、手機無線充電器
和十年前相比，手機在我們生活時間中的占比已經(jīng)翻了不止一倍。據(jù)外媒發(fā)布的《2020全球移動市場報告》所述，2020年全球智能手機用戶或到達35億，而來自中國的用戶至少占其中的四分之一。
工作、通訊、購物、娛樂等用處都得以在手機上實現(xiàn)，視頻、游戲類APP成為用戶云端時間的頭號殺手，全球用戶的平均每日使用智能手機時間超過5.4H。手機在功能日益強大的同時，也面對著續(xù)航時間的限制與考驗。無線充電設(shè)備以其便攜性及適配度佳，而備受市場青睞。
二、手機無線充電系統(tǒng)參數(shù)及電路原理圖
2019年，You Qin Hua設(shè)計了一種基于磁共振的手機無線充電器，并提出了提高無線充電傳輸效率的有效方法。
【手機無線充電系統(tǒng)總體設(shè)計參數(shù)】
整體電路硬件主要設(shè)計參數(shù)
- 直流電源電壓12V
- 輸出電壓5V，輸出電流1A
- 微控制處理器：STC89C51單片機
- CMOS：74HC14
- MOS管（功率場效應(yīng)管）：Vds=100V，Id=23A
- MOS管驅(qū)動芯片：IR2110芯片
- 諧振電感：1mm漆包銅線，L=72uH，發(fā)射線圈d=26cm，接收線圈d=22cm
- 諧振補償電容：無極性薄膜電容CBB223
- 整流二極管：1N5819
【發(fā)射部分電路原理圖】
本系統(tǒng)發(fā)射電路主要包括PWM信號電路、高頻逆變電路、MOS 管驅(qū)動控制電路及諧振電感電容。
【PWM信號電路原理圖】
電路由低功耗、高性能的微控制處理器STC89C51和低功耗、運行快的74HC14 CMOS組成。STC89C51產(chǎn)生矩形波，而74HC14則能防止驅(qū)動電路中的MOS管同時導(dǎo)通。
【全橋逆變電路】
全橋高頻逆變電壓能夠輸出2倍的電壓，傳輸功率較大，傳輸效率高，所以相較于半橋逆變，全橋逆變更適用于此系統(tǒng)。
全橋逆變中開關(guān)管的選擇：
- 高頻
- 高阻抗
- 高耐壓
本系統(tǒng)選用了大功率、大電流、高耐壓的NMOS管IRF540N，VDS=100V，ID=45A，內(nèi)阻小，關(guān)斷延時時間短，是優(yōu)質(zhì)的高頻MOSFET。
可選用的VBsemi微碧半導(dǎo)體的場效應(yīng)管型號：
①IRF540N
②IRF540NSTRPBF
③VBE1104N
④VBM1104N
⑤VBZM20N10
【可用的VBsemi微碧公司MOSFET產(chǎn)品參數(shù)】
【IR2110 MOS驅(qū)動芯片電路】
【接收回路原理圖】
當(dāng)發(fā)射回路和接收回路的品質(zhì)因數(shù)一樣時，系統(tǒng)的傳輸效率將會最佳。系統(tǒng)無線電能傳輸效率主要和諧振頻率、互感系數(shù)、線圈內(nèi)阻、負(fù)載電阻有關(guān)。
三、參考文獻
[1]游慶華. 基于磁共振技術(shù)的手機無線充電器設(shè)計[D].華僑大學(xué),2019.
[2]盧燕陵. 小功率無線電能傳輸系統(tǒng)中的補償網(wǎng)絡(luò)研究與設(shè)計[D].電子科技大學(xué),2018.
[3]郭上華,張波,黃潤鴻,劉紅偉.諧振式無線電能傳輸軟開關(guān)高頻逆變器設(shè)計[J].電力電子技術(shù),2015,49(10):78-79.
[4]張劍韜,朱春波,雷陽,宋凱,逯仁貴,魏國,陳清泉.無線電能傳輸感性系統(tǒng)特性分析[J].電工技術(shù)學(xué)報,2015,30(S1):303-307.
四、微碧半導(dǎo)體MOS管封裝及應(yīng)用
微碧半導(dǎo)體企業(yè)主要產(chǎn)品的封裝有：SOP-8 、TO-220（F）、TO-263、TO-247、TO-252、TO-251、SOT-23、SOT-223、SOT-89、QFN等系列封裝產(chǎn)線。
【微碧部分MOS管產(chǎn)品封裝】
廣泛應(yīng)用于3C數(shù)碼、安防設(shè)備、測量儀器、廣電教育、家用電器、軍工/航天、可穿戴設(shè)備、汽車電子、網(wǎng)絡(luò)通信、物聯(lián)網(wǎng)IoT、新能源、醫(yī)療電子、照明電子、智能家居、電腦主板顯卡、MID\UMPC 、GPS、藍(lán)牙耳機、PDVD、車載DVD、汽車音箱、液晶顯示器、移動電源、手機電池（鋰電池保護板）、LED電源等產(chǎn)品。微