摘要:介绍了一种通过电磁耦合的无接触充电电路。详述了电路的基本结构和控制策略,分析了电路中可能存在的问题并给出了解决方案。最后通过试验验证了此设计。
关键词:无接触充电;变压器;磁放大器
引言
自从1840年科学家揭示电磁感应现象及可用导线传输电能至今,电能的传输主要是由导线直接接触进行的。电工设备的充电一般是通过插头和插座来进行的,但是在进行大功率充电时,这种充电方式存在着高压触电的危险,给人们的生产和生活带来了不安全因素,因此,实现供电系统和电气设备之间没有导体接触,自然成为电能传输的重要研究方向之一。新型无接触能量传递技术利用了变压器进行能量传输不受速度影响这一优点,并将传统变压器的感应耦合磁路分开,初、次级绕组分别绕在不同的磁性结构上,从而在电源和负载单元之间实现不需要物理连接的能量耦合。
本充电电路采用了开关电源技术和新型无接触能量传递技术,在工频220V输入下,得到稳定的直流12V输出用于给蓄电池充电。
1 主电路结构
主电路如图1所示,工频220V输入经全桥整流后,先通过常规的半桥逆变电路,再通过无接触式的隔离变压器隔离输入级和输出级。输出级采用全波整流,并通过LC滤波器滤除高频纹波,最后输出直流12V的电压。半桥电路采用的开关管S1和S2为高频MOS管IRF840,为了解决高频开关电源常有的开关损耗和噪声等问题,电路中采用了串联谐振的拓扑,利用开关管外并的电容C3与C4、串联的电感Lr和变压器的漏感谐振,这样流过高频MOS管的电流