[發(fā)明專利]一種采用無線供電的魚缸打氧器

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201310631902.0
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN103595149A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛明;楊慶新;張獻(xiàn)
• 申請（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00;A01K63/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

無線電能傳輸技術(shù)作為一種新的電能傳輸技術(shù)，使人們在電氣化生活中擺脫了電線的束縛。無線電能傳輸就是應(yīng)用物理原理實(shí)現(xiàn)了非輻射性無線能量的傳輸，即兩個相同頻率的諧振物體將會產(chǎn)生很強(qiáng)的相互耦合，而與遠(yuǎn)離諧振環(huán)境的物體有較弱的交互，從而兩物體間發(fā)生諧振，實(shí)現(xiàn)了電能的傳輸。

本發(fā)明是對無線電能傳輸技術(shù)的直接應(yīng)用，通過對發(fā)射裝置、接受裝置、兩部分的設(shè)計(jì)，使魚缸打氧器能穩(wěn)定工作，為人們生活帶來了方便。實(shí)現(xiàn)了電能傳輸?shù)臒o線化和節(jié)能環(huán)保的技術(shù)理念。

背景技術(shù)

人類進(jìn)入電氣時代以來，生活便再也離不開電，由于電能儲存技術(shù)的限制，我們的電氣化生活總是被一根電線所束縛。電線的長度成了人們生活的半徑，電線再一次成為了人類的枷鎖。而電力無線傳輸技術(shù)的實(shí)現(xiàn)的意義不言而喻。

魚缸打氧器就是利用了無線電能傳輸技術(shù)，使人們遠(yuǎn)離電線帶來的危險，具有安全、便捷、使用靈活的優(yōu)點(diǎn)，是一種綠色環(huán)保能源。它能為人們的生活增添美感，在不久的將來必將得到廣泛的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為人們生活中常見的魚缸提供一個外觀上完全脫離電線、應(yīng)用方便的打氧器裝置。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

芯片MAX038產(chǎn)生正弦信號。

基于BLF175的放大電路對正弦信號進(jìn)行放大。

發(fā)射線圈與接收線圈設(shè)計(jì)參數(shù)均為內(nèi)直徑1cm，外直徑為15cm，圈數(shù)為10的圓盤式線圈，其頻率為5MHz，兩個線圈發(fā)生耦合諧振，實(shí)現(xiàn)能量的無線傳輸。

采用橋式整流電路對接收側(cè)的交流進(jìn)行整流，從而輸出直流信號到打氧器。

整個設(shè)計(jì)系統(tǒng)組成如下：發(fā)射裝置：包括正弦信號發(fā)生電路(2)、信號放大電路(3)、發(fā)射線圈(4)；接受裝置：包括接收線圈(5)、同步整流電路(6)。

本發(fā)明要實(shí)現(xiàn)的功能是：通過對整個系統(tǒng)輸入5V電壓，使12V，功率4W打氧泵正常工作，實(shí)現(xiàn)魚缸打氧器的無電線化。

附圖說明

圖1是設(shè)計(jì)系統(tǒng)的整體框；

圖2是基于MAX038的信號發(fā)生電路；

圖3是基于BLF175的放大電路；

圖4是發(fā)射線圈；

圖5是接收線圈；

圖6是橋式整流電路；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)例和附圖對本發(fā)明魚缸打氧器做出詳細(xì)說明。

如圖2所示，芯片MAX038由5V電壓供電，輸出頻率可由外接振蕩電容器COSC的容量、參考電流IIN及頻率調(diào)節(jié)電壓VFADJ決定，接在REF(+2.5V)和FADJ之間的可變電阻RF可調(diào)整頻率，本發(fā)明設(shè)計(jì)的參數(shù)如圖，可輸出頻率范圍為0.1MHz～28MHz正弦信號，波形的輸出幅度為2V(P-P)。

如圖3所示，基于BLF175的寬帶線性放大器，工作頻率范圍在1.6～28兆赫茲，系統(tǒng)阻抗50Ω。可對MAX038輸出的正弦波進(jìn)行放大，輸出端的輸出功率為30W?PEP，能有效地降低晶體管的非線性傳輸特性導(dǎo)致的互調(diào)失真。從而，把放大的正弦波提供給發(fā)射線圈。

如圖4所示，發(fā)射線圈(4)，設(shè)計(jì)參數(shù)為內(nèi)直徑1cm，外直徑15cm，圈數(shù)為10的盤式線圈，由此可推出線圈諧振頻率為5MHz。調(diào)諧發(fā)射線圈的輸入頻率為5MHz，使發(fā)射線圈與接收線圈之間發(fā)生耦合諧振。從而，保證了能量傳輸?shù)木嚯x最大，效率最高。

如圖5所示，接收線圈(5)，設(shè)計(jì)參數(shù)與發(fā)射線圈(4)相同。可輸出交流電壓到橋式整流電路。

如圖6所示，橋式整流電路(6)，采用快恢復(fù)二極管RF102構(gòu)成，其末端還接有R1、C1組成的濾波電路，將交流電變成直流電，最后接入LM7812三端穩(wěn)壓模塊，從而輸出穩(wěn)定的12V直流電壓。

綜上所述：發(fā)射裝置接通5V電源，調(diào)節(jié)信號發(fā)生器輸出的頻率為5MHz，通過設(shè)計(jì)的發(fā)射線圈、接收線圈和整流電路可實(shí)現(xiàn)對打氧器的無線供電，從而使魚缸打氧器更加美觀。