[发明专利]一种用于磁谐振耦合无线电能传输的功放源

权利要求书

1.一种用于磁谐振耦合无线电能传输的功放源，其特征在于，所述功放源包括射频信号发生模块、射频功率放大模块、恒定电流模块以及过压保护模块；当功放源连接外部直流源后，所述射频信号发生模产生所需频率的射频信号，所述功率放大模块将该射频信号放大输出；所述过压保护模块实时检测功放源后端待检测电压，当待检测电压高于预设的参考电压值时，所述过压保护模块将后端的多余能量反馈到输入直流源，从而使得功放源后端电压一直处于安全值范围之内，从而保护整体电路；

所述功率放大模块包括功放管，所述功放管为场效应三极管；

所述场效应三极管的栅极和漏极分别接栅极偏置电路和漏极偏置电路，其中栅极偏置电压串联分压电阻R3、R4、R5，并联滤波电容C12、C13，漏极偏置电压串联电感L1，并联滤波电容C14；

所述分压电阻R3、R4、R5的取值均为500Ω到1.5KΩ，所述电容C12和C13的取值均为100PF到10nF；

所述电感L1为高频的射频扼流圈，所述滤波电容C14为5UH到15UH之间的钽电容；

所述场效应三极管的栅极串联一个隔直电容C5，并联一个匹配电容C6，所述场效应三极管的漏极串联两个电容C8和C11，并联匹配电容C7、C9和C10；

所述匹配电容C6的取值为300PF到1100PF，所述匹配电容C7、C9和C10的取值为500PF到1100PF，所述隔直电容C5、C8和C11的取值均为1UF到10UF；

所述场效应三极管的栅极和漏极各串联有一个N:1的传输线变压器；

所述N:1的传输线变压器使用的是铁氧体磁芯；

所述射频信号发生模块和功率放大模块之间并联有滤波电容C1，所述滤波电容C1的取值为5PF到15PF；

所述射频信号发生模块和功率放大模块之间串联有隔直电容C2、C3和C4，所述隔直电容C2、C3和C4的取值范围均为0.5UF到5UF；

所述隔直电容C3和C4之间还连接有一个π型衰减器，所述π型衰减器为3dB的π型衰减，两端接地电阻R2的取值均为300Ω，中间电阻R1的取值为18Ω。

2.根据权利要求1所述的一种用于磁谐振耦合无线电能传输的功放源，其特征在于，所述射频信号发生模块包括直流电压供电模块和晶振，当功放源连接直流源后，直流电压供电模块为晶振供电使其产生所需频率的射频信号，从而为后端功率放大器提供射频信号。

3.根据权利要求1所述的一种用于磁谐振耦合无线电能传输的功放源，其特征在于，所述恒定电流模块由串联的电感(Lc)和并联的电容(Cc)构成，发射端电流调节电路是用来调节发射线圈的电流，使其为恒定电流；所述过压保护模块的能量反馈电路由一个二极管(D1)构成；当负载变化时使得功率输出端电压高于源电压，此时二极管导通，电流从输出端电压流向源端。

4.根据权利要求1所述的一种用于磁谐振耦合无线电能传输的功放源，其特征在于，所述功放源电路除了铁氧体磁芯、功放管元器件以外，其他电路采用的是贴片元器件设计，且所述功放源电路底部放置一块散热片。

5.根据权利要求1所述的一种用于磁谐振耦合无线电能传输的功放源，其特征在于，所述功放源采用矩形设计或方形设计；所述矩形设计是指功放源印刷电路板为矩形的设计，所述方形设计是指功放模块印刷电路板为方形的设计。

6.根据权利要求1所述的一种用于磁谐振耦合无线电能传输的功放源，其特征在于，所述功率放大模块采用平面式电路结构，采用印刷电路版加工而成。

7.根据权利要求1所述的一种用于磁谐振耦合无线电能传输的功放源，其特征在于，所述过压保护模块由一个二极管(D1)、并在后面再串联一个反向的齐纳二极管或者添加一个电压比较电路构成。