[發(fā)明專利]一種無線電能傳輸系統(tǒng)的整流濾波電路

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110443051.8
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN102437719A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃學(xué)良;曲小慧;譚林林
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: H02M1/14
• 分類號: H02M1/14;H02J17/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無線電能傳輸系統(tǒng)的整流濾波電路，屬于無線電能傳輸技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

所謂無線電能傳輸，就是借助于電磁場或電磁波進(jìn)行能量傳遞的一種技術(shù)。無線輸電分為：電磁感應(yīng)式、電磁共振式和電磁輻射式。近年來，一些便攜式電器如筆記本電、手機(jī)、音樂播放器等移動設(shè)備都需要電池和充電。電源電線頻繁地插拔，既不安全，也容易磨損。通過無線電能傳輸技術(shù)上述問題能夠得到很好的解決。但是，無線輸電系統(tǒng)次級側(cè)接收到是交流電，想要將接收到的電能運用到實際當(dāng)中，必須對其進(jìn)行整流。

想要對無線電能傳輸系統(tǒng)的次級側(cè)接收的交流電進(jìn)行利用必須對其進(jìn)行整流。但是本發(fā)明針對的新型無線電能傳輸系統(tǒng)采用的電磁共振式方式傳輸電能的。由于該電能傳輸方式要達(dá)到共振，需要所傳輸?shù)慕涣麟娋哂休^高的頻率。所以最后要對得到的高頻交流電進(jìn)行整流。而傳統(tǒng)的二極管整流工作頻率較低，損耗較大，不能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述背景技術(shù)的不足，提供了一種無線電能傳輸系統(tǒng)的整流濾波電路。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述發(fā)明目的采用如下技術(shù)方案：

一種無線電能傳輸系統(tǒng)的整流濾波電路包括：二極管整流電路和濾波電路；其中，二極管整流電路的橋臂中點與交流電源連接，二極管整流電路的輸出端與濾波電路的輸入端連接，濾波電路的輸出端與負(fù)載連接；

所述二極管整流電路中的每個二極管上都安裝有散熱片；

所述濾波電路包括串聯(lián)連接的濾波電感和濾波電容。

所述無線電能傳輸系統(tǒng)的整流濾波電路中，所述所述二極管整流電路中：二極管為C2D10120碳化硅二極管，C2D10120碳化硅二極管和散熱片之間涂有導(dǎo)熱硅脂。

所述無線電能傳輸系統(tǒng)的整流濾波電路中，所述濾波電路中：濾波電感為漆包線包裹著的大磁導(dǎo)率的環(huán)形鐵氧體磁芯。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果：

C2D10120A碳化硅二極管大大降低了整流電路的損耗，通過大電感和大電容對整流后得到的直流電進(jìn)行平波，最后得到較平滑的直流電。

附圖說明

圖1為無線電能傳輸系統(tǒng)整流濾波電路的示意圖。圖中標(biāo)號說明：AC為交流電壓源，VD₁-VD₄為第一至第四二極管，L為濾波電感，C為濾波電容，R為負(fù)載。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明：

如圖1所示的無線電能傳輸系統(tǒng)整流濾波電路包括二極管整流電路和濾波電路。二極管整流電路的橋臂中點與交流電源AC連接，二極管整流電路的輸出端與濾波電路的輸入端連接，濾波電路的輸出端與負(fù)載R連接。

二極管整流電路為單項全橋二極管整流電路，包括第一至第四二極管VD₁-VD₄，第二二極管VD₂與第一二極管VD₁串聯(lián)，第四二極管VD₄和第三二極管VD₃串聯(lián)，第一二極管VD₁的陰極與第三二極管VD₃的陰極連接，第二二極管VD₂的陽極與第四二極管VD₄的陽極連接。

濾波電路包括串聯(lián)連接的濾波電感L和濾波電容C。經(jīng)過濾波電容C后輸出的直流電流I為負(fù)載R供電。濾波電感L的根據(jù)公式選擇，其中：k由2R/I決定，因為2R/I很小，所以k取1；μ₀為真空中的磁導(dǎo)率；μ_s為相對磁導(dǎo)率；N為線圈的匝數(shù)；S為濾波電感L的鐵芯截面積。采用相對磁導(dǎo)率為3000左右的鐵氧體作為磁芯時，N＝50，S＝1.5×10^-4m²，l＝5m。得到大小為0.28mH左右的電感滿足整流的要求。濾波電容C采用450V，1000μF的電解電容，此電容能夠起到很好的平波作用。

二極管采用了C2D10120A碳化硅二極管，C2D10120A碳化硅二極管的反向重復(fù)峰值電壓為1200V，正向平均電流10A，反向恢復(fù)時間為0。由于工作頻率較高，不可避免的會產(chǎn)生開關(guān)損耗，為了使電路安全可靠的工作，在C2D10120A碳化硅二極管上加裝散熱片，在C2D10120A碳化硅二極管和散熱片之間填涂導(dǎo)熱硅脂，提高C2D10120A碳化硅二極管的散熱性能。C2D10120A碳化硅二極管組成的二極管整流電路降低了整流電路的損耗，濾波電路采用大參數(shù)值的電感和電容濾去整流電路輸出直流電的波紋，達(dá)到平滑輸出直流電的目的。