級聯(lián)型磁諧振無線驅動小功率供電系統(tǒng)研究.pdf

1、在日常家居和辦公場合，小功率設備普遍存在且位置相對集中，實現(xiàn)此類區(qū)域中小功率設備多樣化無線供電具有潛在的應用前景。為此，本文提出了一種級聯(lián)型磁諧振無線供電系統(tǒng)方案，以應用于家居和辦公等區(qū)域內的小功率設備供電，該系統(tǒng)從結構上可看作單個高頻交流源、多傳輸網絡以及多負載級聯(lián)組成。因小功率設備易切入、切出以及等效負載易發(fā)生變化，且當某一級負載發(fā)生變化時，各級負載的供電特性會受到較大影響，因此實現(xiàn)各級傳輸網絡的解耦設計是本文研究的重點，包括高頻交

2、流源與傳輸網絡的解耦設計，以及各級傳輸網絡之間的解耦設計，完成的主要內容和研究成果如下：
　　首先，為滿足高頻交流源高頻高效的工作特點，本文選用 E類放大器作為高頻交流源。針對 E類放大器輸出電壓隨負載變化較大的問題，本文提出了一種 E類放大器寬負載恒壓工作特性的設計方法。即通過對經典 E類放大器進行等效變換以及引入二次諧波濾除電路，得到的改進E類放大器具有寬負載恒壓工作特性，同時實現(xiàn)了其與傳輸網絡的解耦設計。該部分所得到的改進

3、E類放大器可為高頻交流源設計提供參考。
　　其次，針對家居和辦公等區(qū)域中部分小功率設備存在恒流或恒壓的供電特性，本文探討了引入復合無源補償網絡實現(xiàn)負載端恒流或恒壓供電的設計策略。首先探討了線圈在基本補償方式下的傳輸特性，以串串補償結構為出發(fā)點，在發(fā)射線圈端或接收線圈端引入復合無源補償網絡，進一步設計系統(tǒng)的輸出阻抗特性以滿足負載的恒定供電特性，同時分析了復合無源補償網絡位置和線圈寄生電阻對系統(tǒng)傳輸效率和恒定供電特性的影響。因發(fā)射線圈

4、和接收線圈的寄生電阻對傳輸效率和恒定特性的影響不同，由此采用不對稱線圈結構以改善系統(tǒng)的傳輸效率和負載端恒定輸出效果。本部分的研究內容提供了一種負載恒流或恒壓的設計方法，可為工程實際應用提供理論參考和借鑒。
　　最終，提出了一種級聯(lián)型的磁諧振無線供電方案。為減小傳輸網絡的級間關聯(lián)性，每級傳輸網絡采用與上述恒流或恒壓輸出相同的設計方法，即引入復合無源補償網絡，在滿足負載恒流或恒壓供電的同時，實現(xiàn)各級傳輸網絡之間的解耦設計，并將其應用于