無(wú)線(xiàn)電力傳輸系統(tǒng)的高頻功率放大器的研制.pdf

1、隨著科技的進(jìn)步，各種用電器在人們生活中越來(lái)越普及，人們對(duì)用電器使用的方便性提出了新的要求，而無(wú)線(xiàn)供電技術(shù)就是在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生。無(wú)線(xiàn)供電技術(shù)有幾種可以實(shí)現(xiàn)的途徑，分別對(duì)應(yīng)著不同的供電距離和功率，而本文所設(shè)計(jì)的功率放大器作為高頻逆變環(huán)節(jié)，是應(yīng)用在磁耦合諧振式無(wú)線(xiàn)供電技術(shù)之下的。根據(jù)目前的科技發(fā)展現(xiàn)狀，該技術(shù)可以在幾十厘米到幾十米的距離對(duì)固定受電物體實(shí)現(xiàn)達(dá)到千瓦及以上功率的無(wú)線(xiàn)傳輸。
　　高頻功率放大器是無(wú)線(xiàn)電力傳輸系統(tǒng)的關(guān)鍵部分

2、。無(wú)線(xiàn)供電的基礎(chǔ)是諧振線(xiàn)圈發(fā)生諧振，產(chǎn)生空間磁場(chǎng)從而傳遞能量，而諧振線(xiàn)圈產(chǎn)生諧振的前提是諧振線(xiàn)圈的輸入必須是諧振頻率下的高線(xiàn)性度、大功率的交流電。功率放大器的作用就是把函數(shù)發(fā)生器的電信號(hào)當(dāng)作輸入，對(duì)直流電源電力進(jìn)行逆變，最后獲得高頻率，高線(xiàn)性度，大功率的交流電輸入到諧振線(xiàn)圈。對(duì)于磁耦合諧振式無(wú)線(xiàn)供電系統(tǒng)，高頻功率放大器是整個(gè)系統(tǒng)的前端，而高頻功率放大器輸出的高頻大功率交流電是使諧振線(xiàn)圈生成磁場(chǎng)的唯一方法，所以高頻功率放大器在無(wú)線(xiàn)電力傳輸

3、系統(tǒng)中極其重要。
　　本文設(shè)計(jì)的功率放大器指標(biāo)完全按照無(wú)線(xiàn)供電實(shí)施的技術(shù)要求，通過(guò)函數(shù)發(fā)生器芯片產(chǎn)生23MHz高頻正弦信號(hào)，使用了MRF6V2150芯片作為功率放大器開(kāi)關(guān)器件，保證了功率放大器工作在能夠使傳輸線(xiàn)圈產(chǎn)生諧振的頻率，并且在2MHz-40MHz頻率范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同的諧振線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)。在保證頻率要求這個(gè)前提下，以輸出功率為主要追求的指標(biāo)，并且盡量高效率地使功率放大器進(jìn)行工作。
　　本文利用了ADS射頻電路仿真軟

4、件對(duì)電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。通過(guò)源牽引方式設(shè)計(jì)輸入網(wǎng)絡(luò)，使輸入網(wǎng)絡(luò)盡量多地從前端獲得能量；通過(guò)負(fù)載牽引的方式設(shè)計(jì)了輸出網(wǎng)絡(luò)，使輸出網(wǎng)絡(luò)盡量少地反射能量；根據(jù)射頻信號(hào)高阻態(tài)的原則設(shè)計(jì)了柵極偏置電路和漏極饋電電路；考慮了高頻時(shí)傳輸線(xiàn)對(duì)電路阻抗的影響，修正了電路參數(shù)；總和各模塊電路進(jìn)行總體仿真、調(diào)試和修改。
　　制作了功率放大器電路，通過(guò)反復(fù)調(diào)試和完善最終實(shí)現(xiàn)了無(wú)線(xiàn)供電，效果良好。并且根據(jù)相關(guān)的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，得出了在無(wú)線(xiàn)供電實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，功率放大器參