[发明专利]非接触式的小功率电能传输系统

说明书

技术领域

本发明涉及电能传输技术领域，具体涉及一种非接触式的小功率电能传输系统。

背景技术

传统的电能传输，主要通过导线进行传输，电源与负载之间需直接物理接触。在日常生活中，随着用电设备的增加，直接的物理接触既不方便又增加了用电的安全隐患。另外，随着人工器官以及水下探测装置的发展，非接触充电成为一种迫切的需求。

由于非接触式电能传输属于松散耦合，电能传输效率较低。一般采用高频逆变电路，通过提高频率来提高传输效率。在高频逆变电路中，许多控制芯片价格昂贵，使用复杂，不适于现在的大规模生产及使用。

发明内容

本发明旨在提出一种以SG3525为控制核心，具有过流保护功能的非接触式小功率电能传输系统。

本发明的技术方案在于：

非接触式的小功率电能传输系统，由能量发射和能量接收两部分组成；其中，能量发射部分包括依次串联的整流滤波线路、逆变电路、原边补偿电路和原边绕组电路；能量接收部分由依次串联的副边绕组电路、副边补偿电路、调节电路组成；通过调节电路连接外接负载。

优选地，所述的原边补偿电路与逆变电路之间通过一个电流保护电路。

更优选地，所述的电流保护电路由依次串联的电流采样电阻、运算放大器以及控制电路组成；其中，电流采样电阻串接在原边补偿电路上，控制电路连接逆变电路。

更优选地，所述的控制电路采用G3525芯片，由欠压锁定电路、软启动控制电路以及PWM锁存器组成。

或者优选地，所述的逆变电路采用全桥逆变电路，驱动电路采用两片IR2111芯片。

或者优选地，所述的原边绕组电路以及副边绕组电路均绕制在EE型铁氧体磁芯上。

本发明的技术效果在于：

本发明设计的以SG3525为控制核心的小功率非接触式电能传输系统简单可靠，可实现电能的高效传输。若将接收到的电压经整流滤波和稳压管7805后，供给单节锂电池管理芯片TL4906，即可实现对单节锂电池的无线充电，结构简单、易于大规模推广及使用。

附图说明

图1为本发明非接触式的小功率电能传输系统的结构示意图。

具体实施方式

非接触式的小功率电能传输系统，由能量发射和能量接收两部分组成；其中，能量发射部分包括依次串联的整流滤波线路、逆变电路、原边补偿电路和原边绕组电路；能量接收部分由依次串联的副边绕组电路、副边补偿电路、调节电路组成；通过调节电路连接外接负载。

其中，原边补偿电路与逆变电路之间通过一个电流保护电路。电流保护电路由依次串联的电流采样电阻、运算放大器以及控制电路组成；其中，电流采样电阻串接在原边补偿电路上，控制电路连接逆变电路。控制电路采用G3525芯片，由欠压锁定电路、软启动控制电路以及PWM锁存器组成。逆变电路采用全桥逆变电路，驱动电路采用两片IR2111芯片。原边绕组电路以及副边绕组电路均绕制在EE型铁氧体磁芯上。

本发明工频交流电经降压，全桥整流电路，滤波电路变为可供使用的直流电，通过逆变电路产生高频交变电流，完成了从低频交流电到高频交流电的转换，产生的高频交流电供给原边绕组电路，从而在原边绕组电路产生变化的磁场，副边绕组电路通过感应耦合接收电能，经副边补偿电路以及调节电路之后，即可向负载提供参数合适的直流电。

在全桥谐振逆变电路中，串接电流采样电阻，可实现对电路中电流的采样。将采集到的电压反馈到控制电路SG3525，从而实现电路的过流保护，由于采的电压较小，因此需经运算放大器进行放大，放大后的电压与参考电压进行比较，比较结果输人到SG3525的10脚。经放大后的采样电压若小于参考电压，则输出低电平；若大于参考电压，则输出高电平，使SG3525关断，实现过流保护功能。