[发明专利]一种无线电能传输系统的整流滤波电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线电能传输系统的整流滤波电路，属于无线电能传输技术领域。

背景技术

所谓无线电能传输，就是借助于电磁场或电磁波进行能量传递的一种技术。无线输电分为：电磁感应式、电磁共振式和电磁辐射式。近年来，一些便携式电器如笔记本电、手机、音乐播放器等移动设备都需要电池和充电。电源电线频繁地插拔，既不安全，也容易磨损。通过无线电能传输技术上述问题能够得到很好的解决。但是，无线输电系统次级侧接收到是交流电，想要将接收到的电能运用到实际当中，必须对其进行整流。

想要对无线电能传输系统的次级侧接收的交流电进行利用必须对其进行整流。但是本发明针对的新型无线电能传输系统采用的电磁共振式方式传输电能的。由于该电能传输方式要达到共振，需要所传输的交流电具有较高的频率。所以最后要对得到的高频交流电进行整流。而传统的二极管整流工作频率较低，损耗较大，不能满足要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足，提供了一种无线电能传输系统的整流滤波电路。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

一种无线电能传输系统的整流滤波电路包括：二极管整流电路和滤波电路；其中，二极管整流电路的桥臂中点与交流电源连接，二极管整流电路的输出端与滤波电路的输入端连接，滤波电路的输出端与负载连接；

所述二极管整流电路中的每个二极管上都安装有散热片；

所述滤波电路包括串联连接的滤波电感和滤波电容。

所述无线电能传输系统的整流滤波电路中，所述所述二极管整流电路中：二极管为C2D10120碳化硅二极管，C2D10120碳化硅二极管和散热片之间涂有导热硅脂。

所述无线电能传输系统的整流滤波电路中，所述滤波电路中：滤波电感为漆包线包裹着的大磁导率的环形铁氧体磁芯。

本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：

C2D10120A碳化硅二极管大大降低了整流电路的损耗，通过大电感和大电容对整流后得到的直流电进行平波，最后得到较平滑的直流电。

附图说明

图1为无线电能传输系统整流滤波电路的示意图。图中标号说明：AC为交流电压源，VD₁-VD₄为第一至第四二极管，L为滤波电感，C为滤波电容，R为负载。

具体实施方式

下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明：

如图1所示的无线电能传输系统整流滤波电路包括二极管整流电路和滤波电路。二极管整流电路的桥臂中点与交流电源AC连接，二极管整流电路的输出端与滤波电路的输入端连接，滤波电路的输出端与负载R连接。

二极管整流电路为单项全桥二极管整流电路，包括第一至第四二极管VD₁-VD₄，第二二极管VD₂与第一二极管VD₁串联，第四二极管VD₄和第三二极管VD₃串联，第一二极管VD₁的阴极与第三二极管VD₃的阴极连接，第二二极管VD₂的阳极与第四二极管VD₄的阳极连接。

滤波电路包括串联连接的滤波电感L和滤波电容C。经过滤波电容C后输出的直流电流I为负载R供电。滤波电感L的根据公式选择，其中：k由2R/I决定，因为2R/I很小，所以k取1；μ₀为真空中的磁导率；μ_s为相对磁导率；N为线圈的匝数；S为滤波电感L的铁芯截面积。采用相对磁导率为3000左右的铁氧体作为磁芯时，N＝50，S＝1.5×10^-4m²，l＝5m。得到大小为0.28mH左右的电感满足整流的要求。滤波电容C采用450V，1000μF的电解电容，此电容能够起到很好的平波作用。

二极管采用了C2D10120A碳化硅二极管，C2D10120A碳化硅二极管的反向重复峰值电压为1200V，正向平均电流10A，反向恢复时间为0。由于工作频率较高，不可避免的会产生开关损耗，为了使电路安全可靠的工作，在C2D10120A碳化硅二极管上加装散热片，在C2D10120A碳化硅二极管和散热片之间填涂导热硅脂，提高C2D10120A碳化硅二极管的散热性能。C2D10120A碳化硅二极管组成的二极管整流电路降低了整流电路的损耗，滤波电路采用大参数值的电感和电容滤去整流电路输出直流电的波纹，达到平滑输出直流电的目的。