微距离无线充电器的设计

图2无线电能发送单元电路图

当电池充满(略大于4.15V)时，IC3的反相输入端2略高于4.15V。运放便输出低电位，此时Q4截止，恒流管Q5因完全得不到偏流而截止，因而停止充电。同时运放输出的低电位经R8使Q3导通，点亮LED3作为充满状态指示。

两种充电模式由R6、R7决定。这个非序列值可以在E24序列电阻的标称值为918的电阻中找到，就用918的也行。

如果作为产品设计，这部分电路应当尽可能微型化(电流表电压表只是在实验品中调试时用，产品中不需要)，最好成为电池的附属电路。

3 主要元器件选择

电源变压器T1：5VA18V,这里利用现有的双18V的，经整流滤波后得到约24V的直流

继电器J：DC24V,经测量其可靠吸合电流为13mA

保险管FUSE：快速反应的1A

可调电阻RP1和RP2：用精密可调的

谐振电容C8：瓷介电容耐压不小于63V

整流桥D5-D8：用高频开关管1N4148

精密电压源：TL431

运放IC3：OPA335,TI公司的轨对轨精密单运放

晶体管Q3、Q4和Q5：要求漏电流小于0.1uA,放大倍数大于200,图中已标型号

发光管LED2：普亮(红)，正向VA特性尽可能陡直(动态电阻小，稳压特性好)

发送线圈L1：用U1mm的漆包线在U66mm的圆柱体(易拉罐正好)上密绕20匝，用502胶适当粘接，脱胎成桶形线圈

接收线圈L2：用U0.4mm的漆包线在同样的圆柱体上密绕20匝，脱胎后整理成密圈形然后粘接固定。这是为了使接收单元尽可能薄型化

4 调试要点

在发送单元的FUSE1回路上串入电流表，以保持监测。按以下顺序调试。

4.1 调工作频率

调PR1使F1-F2产生的方波频率与C8L1的谐振频率一致。此时电流表的读数最小，接收线圈L2所得的感应电压最大，暂不接被充电池BT2.。

4.2 调基准电压

保持L1与L2相距2cm并同轴，此时C5两端的直流电压应当有18-20V。

调RP2使其两端电压为4.15V,这就是锂离子电池的充电终止电压。改变L1与L2的间距，在0-6cm之间基准电压应当恒定为4.15V。

任何一项调试必须在保证其他条件不变的情况下进行。

4.3 调充电控制

增大L1与L2的间距(约55mm)，使C5两端的直流电压降为8V。或者关掉发送单元，在C5两端接上8V的实验电源。

在运放输出高电位的情况下，将R10换成5M的电位器，由大往小调，在能保证Q4完全饱和的情况下，对其电阻的最大值取3/4,成为调定的R10。这是为了即保证控制可靠，又要尽可能省电。