功率放大器在无线充电测试中——驱动电磁线圈的应用

Posted 2021-03-01

无线充电技术，源于无线电力输送技术。是利用近场感应信号发生器、功率放大器与电磁感应装置之间以电感耦合传送能量，三者之间不用电线连接，其中功率放大器作为电能发射和电磁场中间放大信号波的介质，电磁感应“磁耦合”进行短程传输，它的特点：传输距离短、使用位置相对固定，效率高，操作便捷，很适合作为无线充电技术使用。
无线充电原理是通过近场感应,无线充电设备将能量传导到充电终端设备,终端设备再将接收到的能量转化为电能存储在设备的电池中。能量的传导采用的原理是电感耦合,可以保证无外露的导电接口，不仅省去杂乱的传输线,对于电动牙刷等经常与液体等导电介质接触的电子设备都更加安全。原理图如下：

该实验采用电磁感应效应:通过线圈进行能量耦合实现能量的传递，变化的磁场会产生变化的电场，变化的电场会产生变化的磁场，大小均与它们的变化率有关系，而正弦函数的变化率是另外一个正弦函数，所以电磁波能够传播出去，而感应电压的产生与磁通量的变化相关，所以线圈内部变化的磁场产生感应电压，从而完成充电过程。该磁场用到的是ATA-3090功率放大器，可放大交、直流信号，最大输出功率高达810W，可以驱动功率型负载。可与主流的信号发生器配套使用，实现信号的完美放大。

此功率放大器输入为BNC接口，输入电阻50Ω、5kΩ两档可选，完美匹配高低内阻信号发生器。输出为香蕉插座，最大输出电压90Vp-p(±45V)，输出电流（峰值）18A。
现在市面上的无线充电系统即可满足这些需求，只需将电子设备放置在充电板上，可完成充电。无线充电技术未来电子技术发展的一个重要方向，使人们从繁杂的线缆中解放出来,在实现电子设备与新能源汽车电源领域有重要作用。
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