[發(fā)明專利]無線輸電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910946176.9
• 申請(qǐng)日: 2019-10-03
• 公開（公告）號(hào): CN110619793A
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海圖菱新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): G09B23/18
• 分類號(hào): G09B23/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

科技知識(shí)逐漸成為青少年學(xué)習(xí)的必修課，教學(xué)中借助結(jié)構(gòu)簡單、易于制作的教具非常重要，能夠讓學(xué)生更加直觀地領(lǐng)會(huì)知識(shí)，并通過動(dòng)手制作，理論結(jié)合實(shí)踐加深理解。本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出一種無線輸電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及方法，給學(xué)生提供一個(gè)無線輸電效果穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，且便于學(xué)生參與實(shí)踐；教學(xué)，重在鍛煉學(xué)生的思維能力、培養(yǎng)邏輯縝密的實(shí)驗(yàn)方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無線輸電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及方法，具體是鍛煉學(xué)生思維能力的、培養(yǎng)邏輯縝密實(shí)驗(yàn)方法的、囊括電阻電容電感三極管的、理論聯(lián)系實(shí)踐的、學(xué)以致用的無線輸電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著科技的飛速發(fā)展，人們對(duì)世界的探索和對(duì)技術(shù)的革新創(chuàng)造，我們即將步入無線輸電時(shí)代，小到電動(dòng)牙刷、手機(jī)無線充電，大到高電壓無線輸電，一切用電設(shè)備將可能不在需要連接電源導(dǎo)線。如果無線輸電得以實(shí)現(xiàn)，那么在房間里的各種電氣設(shè)備便可接受無線電能。雜亂如麻的電線和插板將不復(fù)存在，而且一次性電池的使用量也會(huì)大為減少，對(duì)節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境都非常有利。各大公共場(chǎng)所都會(huì)安裝無線充電設(shè)備，就像無處不在的移動(dòng)信號(hào)、wifi信號(hào)一樣，不會(huì)出現(xiàn)沒帶充電器而不知所措的問題。電車不必到充電站進(jìn)行充電，而且也會(huì)減少因蓄電池沒電而停止運(yùn)行的情況。

科技知識(shí)逐漸成為青少年學(xué)習(xí)的必修課，教學(xué)中借助結(jié)構(gòu)簡單、易于制作的教具非常重要，能夠讓學(xué)生更加直觀地領(lǐng)會(huì)知識(shí)，并通過動(dòng)手制作，理論結(jié)合實(shí)踐加深理解。現(xiàn)有的無線輸電產(chǎn)品存在電路原理復(fù)雜、不方便教學(xué)演示、無法動(dòng)手制作的弊端。

而目前市面上DIY套件、網(wǎng)絡(luò)上教程都集中在如下三種方式：第一，采用一個(gè)NPN型三極管、10k電阻及繞制帶中間抽頭的發(fā)射線圈，該方法結(jié)構(gòu)簡單易于實(shí)現(xiàn)，但是傳輸功率過小且運(yùn)行很不穩(wěn)定，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯；第二，直接采用集成的無線輸電芯片，無法看到內(nèi)部組成電路，無法測(cè)試各種實(shí)驗(yàn)波形，不利于學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐；第三，采用數(shù)字芯片555定時(shí)器制作的無線輸電結(jié)構(gòu)，對(duì)于初學(xué)者來說，先有模擬電路的概念再有數(shù)字電路，直接使用555搭建電路不夠簡潔，學(xué)生分析運(yùn)行原理過于復(fù)雜，而且還要調(diào)節(jié)多個(gè)電位器參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出一種無線輸電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及方法，給學(xué)生提供一個(gè)無線輸電效果穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，且便于學(xué)生參與實(shí)踐；教學(xué)，重在鍛煉學(xué)生的思維能力、培養(yǎng)邏輯縝密的實(shí)驗(yàn)方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種無線輸電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括：發(fā)射模塊、發(fā)射線圈、接收線圈、接收模塊，其特征是：發(fā)射模塊與發(fā)射線圈相連，發(fā)射線圈兩端輸出交流電壓；發(fā)射線圈有三個(gè)參數(shù)：線圈匝數(shù)、線圈直徑、電感量，發(fā)射線圈的電感量決定與發(fā)射模塊連接時(shí)輸出的交流電壓頻率；接收線圈與接收模塊相連。

所述的發(fā)射模塊與發(fā)射線圈組成自激震蕩電路，發(fā)射線圈兩端輸出的交流電壓正向幅值與反向幅值不同，發(fā)射線圈兩端輸出的交流電壓正向幅值為5V，反向幅值為15-40V。

發(fā)射模塊包括：電阻、電容、NPN三極管、PNP三極管，發(fā)射線圈作為電感，接入電源后增加的用于穩(wěn)壓的電解電容，那么，電阻、電感、兩種電容、兩種三極管這些基礎(chǔ)元器件都包括了進(jìn)去。

所述的發(fā)射模塊與發(fā)射線圈組成自激震蕩電路，自激震蕩電路包括，無極性器件：第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一電容、初級(jí)繞組線圈電感，無極性器件共有兩端：一端和另一端，PNP三極管和NPN三極管都具有e端、b端、c端；第一電阻、第二電阻、第三電阻的一端相連，第一電阻另一端與PNP三極管的e端相連后與電源正極相連，第二電阻另一端與第一電容一端、NPN三極管的b端相連，PNP三極管的c端與第一電容的另一端、初級(jí)繞組線圈電感的一端相連，NPN三極管的e端與初級(jí)繞組線圈電感的另一端、地相連。

所述的發(fā)射線圈有三個(gè)參數(shù)：線圈匝數(shù)、線圈直徑、電感量，發(fā)射線圈的電感量決定與發(fā)射模塊連接時(shí)輸出的交流電壓頻率，線圈匝數(shù)、線圈直徑、電感量都跟無線輸電傳輸特性有關(guān)；所述的接收線圈有三個(gè)參數(shù)：線圈匝數(shù)、線圈直徑、電感量，接收線圈的線圈匝數(shù)、線圈直徑、電感量都跟無線輸電傳輸特性有關(guān)。