基于Rezence標(biāo)準(zhǔn)的無線電能傳輸功率變換器研究.pdf

1、無線充電技術(shù)因其便捷性、可適用于多種復(fù)雜環(huán)境等優(yōu)勢而受到了廣泛的關(guān)注。Rezence標(biāo)準(zhǔn)是基于磁耦合諧振系統(tǒng)（RWPT）提出的高頻低功率充電標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)傳輸功率較大，對接收端的位置和個(gè)數(shù)沒有限制，滿足了市場對于手機(jī)、電腦等便攜電子產(chǎn)品的無線充電的迫切需求。本論文圍繞著基于Rezence標(biāo)準(zhǔn)的RWPT的發(fā)射端的設(shè)計(jì)，如何產(chǎn)生6.78MHz的交流電以及負(fù)載端匹配等問題展開研究，主要工作如下:
　　首先，建立了RWPT的發(fā)射線圈和接收線

2、圈之間的耦合電路模型，對其進(jìn)行了數(shù)學(xué)（電路）分析。經(jīng)過上述研究得到影響系統(tǒng)傳輸功率和效率的主要影響因素，并且對SS、SP諧振拓?fù)溥M(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析得出:系統(tǒng)的諧振頻率、線圈的品質(zhì)因數(shù)Q值以及耦合因子對傳輸特性都有著很大影響。通過對比分析得出了適合于本系統(tǒng)的諧振拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
　　然后對應(yīng)用于高頻下的D、E類放大器進(jìn)行理論和仿真分析，實(shí)現(xiàn)了D、E類放大器在頻率為1MHz下的軟開關(guān)功能。綜合對比二者的效率以及電路特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)D類和

3、E類放大器在固定頻率、固定負(fù)載條件下工作效率均很高，但這兩種結(jié)構(gòu)一旦負(fù)載發(fā)生變化，傳輸功率和效率會(huì)受到很大影響。為了解決此問題，提出了使用D類全橋逆變器和動(dòng)態(tài)控制死區(qū)時(shí)間的方法，不僅對D類全橋逆變結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，還實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)在可變負(fù)載、可變輸入電壓條件下工作，很大程度上減少了開關(guān)損耗。
　　最后，本文選用了eGaN(R)FET作為D類全橋逆變器的開關(guān)管搭建系統(tǒng)的發(fā)射端，整流電路為輸出端，搭建了基于Rezence標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)