[發明專利]一種磁耦合諧振無線供電功率控制系統

無效

• 申請號: 201210488523.6
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN102931736A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 周巖;岳東;于長洋
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00;H05B37/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

1.一種磁耦合諧振無線供電功率控制系統，其特征在于：包括控制電路、驅動電路、電源、開關管、磁耦合諧振電路以及整流濾波電路；其中，所述控制電路在一個控制周期內根據設定的控制規則輸出高頻信號給驅動電路；驅動電路接收控制電路的高頻信號，驅動與磁耦合諧振電路相連接的開關管導通，使得磁耦合諧振電路工作，將電源的電能通過磁耦合諧振電路的原邊電路轉換成正弦波電流傳遞到副邊電路，所述整流濾波電路將磁耦合諧振電路傳遞的正弦波電流整流為正弦半波電流，再經低頻濾波后獲得直流電壓提供給負載；其中所述控制規則為：將M個磁耦合諧振電路的電磁場耦合諧振周期設為一個控制周期，在M個諧振周期中的N個諧振周期內輸出高頻信號給驅動電路，在其余M-N個諧振周期內不輸出高頻信號給驅動電路，從而實現無線電能傳輸到負載側平均功率的控制；其中，M為大于0的自然數，N為大于0的自然數，M>N。

2.根據權利要求1所述的一種磁耦合諧振無線供電功率控制系統，其特征在于：所述控制電路采用可編程控制芯片。

3.根據權利要求2所述的一種磁耦合諧振無線供電功率控制系統，其特征在于：所述可編程控制芯片為DSP?TMS320F2812可編程控制芯片。

4.根據權利要求1所述的一種磁耦合諧振無線供電功率控制系統，其特征在于：所述驅動電路采用高頻驅動芯片。

5.根據權利要求4所述的一種磁耦合諧振無線供電功率控制系統，其特征在于：所述高頻驅動芯片為IR2100驅動芯片。

6.根據權利要求1所述的一種磁耦合諧振無線供電功率控制系統，其特征在于：所述負載側輸出平均功率其中P_full為負載側的滿載功率。

7.根據權利要求1所述的一種磁耦合諧振無線供電功率控制系統，其特征在于：所述負載側電流其中P_full為負載側的滿載功率，V_負載為負載側的額定電壓。

8.根據權利要求1所述的一種磁耦合諧振無線供電功率控制系統，其特征在于：所述負載為T個LED燈串聯或并聯，T為自然數；通過控制電路的所述控制規則實現LED燈的調光控制。

9.根據權利要求1所述的一種磁耦合諧振無線供電功率控制系統，其特征在于：所述磁耦合諧振系統包括發射諧振線圈、接收諧振線圈；其中，所述發射諧振線圈包括耦合電感的原邊繞組、第一諧振電容，所述接收諧振線圈包括耦合電感的副邊繞組、第二諧振電容；所述原邊繞組的電感量與第一諧振電容的電容量的乘積等于副邊繞組的電感量與第二諧振電容的電容量的乘積；

所述原邊繞組的同名端分別與電源的正極、第一諧振電容的一端連接，原邊繞組的異名端分別與第一諧振電容的另一端、開關管的漏極連接，所述開關管的柵極與所述驅動電路的信號輸出端連接，所述開關管的源極與電源的負極連接后接地；

所述副邊繞組的同名端與原邊繞組的同名端同向；所述第二諧振電容的兩端分別與副邊繞組的同名端與異名端連接后，接入整流濾波電路的輸入端。

10.根據權利要求1所述的一種磁耦合諧振無線供電功率控制系統，其特征在于：所述整流濾波電路包括整流電路和濾波電路；其中所述整流電路包括第一至第四電容，所述第一電容、第三電容相互串聯組成第一橋臂，所述第二電容、第四電容相互串聯組成第二橋臂；所述第一第二橋臂相互并聯后與濾波電路的輸入端連接；所述第一橋臂的中點，第二橋臂的中點分別作為整流濾波電路的輸入端；

所述濾波電路包括濾波電感以及濾波電容，其中所述濾波電感的一端與整流電路的輸出端連接，所述濾波電感的另一端分別與濾波電容的一端、負載的電流輸入端連接，所述濾波電容的另一端與負載的電流輸出端連接后接地。