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振蕩電路范文第1篇

關鍵詞：正弦波振蕩電路；選頻網絡；反饋網絡

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）11-0205-02

學習振蕩電路時要首先掌握其概念，其次要抓住電路的分析方法與過程。

一、理解振蕩電路的概念

振蕩電路的定義：學習時要掌握其三大特點：（1）正弦波振蕩電路是一個沒有輸入信號，卻有輸出的電路，其實質是振蕩電路引正反饋的結果，通過引入正反饋使電路內部發生“自激”現象；（2）其本質是通過三極管有源器件把直流能量轉化為交流能量輸出，所以在工作時和放大電路一樣需要直流電源供電；（3）輸出的正弦波信號必需是穩定的，即頻率穩定、幅度穩定和波形穩定。

二、正弦波振蕩電路的分析方法與過程

關鍵是掌握其分析步驟，這種分析對任何一個反饋式振蕩電路都適用的，具體過程如下。

1.看電路。看電路是否具有振蕩器的三個基本組成，即基本放大電路、反饋網絡和選頻網絡。（1）基本放大電路：基本放大電路的有源器件可以是晶體管（NPN、PNP）、場效應管、差分對管和線性集成運放等，即可以是分立元件放大電路，也可以是集成放大電路。分立元件放大電路組態可以是共射（CE），為反相放大器；也可以是共基（CB），為同相放大器。（2）反饋網絡：其反饋一定是正反饋，作為反饋網絡可以是變壓器、耦合電路、電感分壓電路、電容分壓電路等。反饋信號可以反饋到三極管的基極（CE組態），也可以反饋到三極管的射極（CB組態）。（3）選頻網絡：作為選頻網絡的可以是LC諧振回路、RC移相（或選頻）電路、石英晶體諧振器等。在這三種選頻網絡中，石英晶體諧振器的品質因數最高，選頻功能最強，其振蕩電路頻率穩定度最高。該網絡中的元件參數決定了該振蕩電路的頻率大小。學生在學習振蕩電路框圖時遇到這兩個圖，往往感到很費解，其實比較一下這兩個圖的不同之處，就可以理解選頻網絡的作用了。圖1中的A就是圖2中的基本放大器，F就是圖2中的反饋網絡，圖2中多了選頻網絡。對于圖1，只由基本放大器和反饋網絡組成，也就是說這個框圖的電路也能產生自激，但是由于沒有選頻網絡，所以電路自激出的波形頻率非常豐富，不穩定，不是單一頻率的正弦波；圖2中選頻網絡利用其選頻、濾波特性，保證在輸出端得到一個頻率穩定的正弦波。

選頻網絡的作用可以這樣理解：在給振蕩電路通直流電源的瞬間，其瞬時信號頻率非常豐富，其多為干擾信號，因為有用的正弦波頻率只有一個，這些無用的干擾信號能串入振蕩電路的輸入端，經過放大器放大后，由電路的輸出端輸出，若沒有選頻網絡的存在，這些干擾信號在這個環形電路中不斷被放大，會導致有用信號信噪比嚴重下降。若有選頻網絡，此信號再經過選頻及正反饋網絡把某一頻率信號篩選出來，再送回放大電路的輸入端，這樣不斷循環放大，不斷選頻，其幅度越來越大，頻率越來越純凈，最后得到一個單一頻率的正弦輸出信號。（4）三者相互關系。選頻網絡有時獨立存在，如在石英晶體振蕩電路中，石英晶體諧振器是一個單獨的選頻網絡；有時和正反饋網絡合二為一，如在RC振蕩電路中，RC串并聯網絡既作為該電路的選頻網絡，又作為反饋網絡；正反饋網絡也可以是選頻網絡的一部分，如在三點式振蕩電路中，反饋信號有時取LC選頻網絡的某一個電容或某一個電感；選頻網絡有時和放大電路合二為一，如在變壓器反饋式振蕩電路中，LC諧振回路作為放大電路的負載，構成一個諧振放大電路。這樣一來，便構成了多種多樣的振蕩電路類型。理解了三者之間的關系，學生能快速掌握電路的基本結構，對學生在學習電路過程中起到很好的引導作用。

2.判斷振蕩電路中的基本放大部分是否具有放大作用。實際是判斷放大電路中三極管的靜態工作點是否處在放大區。可畫出直流等效電路看靜態工作點是否合適。對于由分立元件構成的放大器，這一步優為重要。不管是共射，共基組態放大器，其判斷原則是三極管的“發射結正偏，集電結反偏”。即NPN管三個極的靜態電位為UC>UB>UE；PNP管三個極的靜態電位為UC

3.分析振蕩電路中的振蕩條件。分析電路是否滿足起振條件和平衡條件，這兩個條件中都有相位和振幅條件，一般振幅條件較易滿足，關鍵是相位條件，而起振條件和平衡條件中的相位條件是一樣的。如在三點式振蕩電路中，判斷其相位條件是否滿足，實際上可以通過以下三種描述去分析：電路中是否存在正反饋；電路中的相位條件是否滿足這樣一個表達式：φa+φf=2nπ；是否滿足“射同基反”的原則。前兩個條件對任何一個振蕩器都適用，原則只對三點式振蕩器適用。判斷正反饋可以用瞬時極性法去分析，往往在分析過程中會有這兩種情況：假設的輸入ui為正極性，到輸出uo為正極（同相放大器），最后反饋信號uf也為正極性，這種反饋為正反饋，即φa+φf=0；或假設的輸入ui為正極性，到輸出uo為負極性（反相放大器），最后反饋信號uf為正極性，這種反饋也為正反饋，即φa+φf=2π。它們都滿足三點式振蕩器“射同基反”的原則。告訴學生三種判斷方法，讓其能根據自己的理解，去選擇一種適合自己的方法去分析、解決問題，養成尋求最佳分析方法的習慣，培養其有效貫通知識及發散思維的能力。

4.計算電路的振蕩頻率。振蕩頻率由選頻網絡的參數來決定，與電路中的其他參數無關。如LC振蕩器的頻率由振蕩回路的電容和電感值決定，一般改變其電容值使頻率在一定范圍可調。要注意在改變頻率時一定不要影響反饋系數的大小，否則電路有可能發生停振，那就要對原來的電路結構加以改進，使頻率調節與反饋系數大小無關。與選頻網絡并聯的電阻一般只改變電路的品質因數和振蕩頻率以及影響主回路的增益，它不影響相位條件；與選頻網絡電容、電感串聯的電阻將使電路損耗增大，不容易振蕩，即振蕩條件不易滿足，有它還將產生相移，使相位條件也不易滿足。一般講，并聯電阻的阻值越大，串聯的電阻阻值越小，對電路的影響就越小。

每一種功能電路在分析時都有其相似的分析方法和過程，學習者要善于發現和總結，這對于提高學習效率有著非常大的作用，也提高了學習者分析和解決問題的能力。

參考文獻：

[1]程遠東.高頻電子線路[M].第一版.北京出版社，2008.

[2]胡斌.電子線路學習方法[J].電子世界，2011，（5）：16-18.

[3]陳小玲，楊艦.反饋式正弦波振蕩電路的判斷[J].廣東技術師范學院學報，2010，（6）：56-58.

[4]夏書峰.高頻正弦波振蕩器教學方法的一些探索[J].電氣電子教學學報，2014，（12）：90-93.

[5]馮璐.RC移相式振蕩器振蕩頻率計算[J].電子技術，2012，（2）：8-9.

振蕩電路范文第2篇

關鍵詞：振蕩 三點式振蕩 射同基反

中圖分類號：TN721 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）07-0197-02

在高職模擬電子技術課程中， 信號發生電路是一個重要內容， 三點式振蕩器又是其中的一個難點。它分電容三點式和電感三點式兩種，能夠正確地判斷一個電路是否滿足振蕩條件，尤其是如何快速識別三點式振蕩，對于初學者來說是個難題。在這里筆者結合實例介紹一種判別三點式振蕩電路是否滿足相位條件的簡便方法。

1 振蕩的概念和判斷是否振蕩的一般方法

振蕩器是一種在沒有外加輸入交流信號時，就能把直流電源提供的能量轉變為交流信號輸出的電路，按照輸出波形可分為正弦波振蕩器和非正弦波振蕩器，在這里我們僅分析正弦波振蕩器。

正弦波振蕩器一般由基本放大電路和正反饋網絡組成，為使電路能輸出單一頻率的振蕩信號，振蕩器必須設選頻網絡，為此就出現了RC振蕩和LC振蕩。

振蕩條件為：分為振幅條件和相位條件。

振幅振幅平衡條件： =1，即使反饋電壓與輸入電壓大小相等。

相位平衡條件：（n=0，1，2，……），即使反饋電壓與輸入電壓相位相同，以保證正反饋。

鑒于上述條件，判別振蕩電路能否產生振蕩的步驟的是：先看直流通路，即看放大器件是否工作在放大區；再看交流通路，亦即看是否滿足振蕩的相位條件。

2 三點式振蕩電路的結構特點

三點式振蕩器是LC正弦波振蕩器的一種。其特點是電路中LC并聯諧振回路的三個端子分別與放大器的三個端子相連，故而稱為三點式振蕩電路。三點式振蕩器有電容三點式振蕩器與電感三點式振蕩器兩種。三點式振蕩器的基本結構如圖1所示，圖1a所示為電容

三點式振蕩器，圖1b所示為電感三點式振蕩器。

在電容三點式振蕩器中，晶體管及其偏置電路構成了基本放大器，電容C1、C2和電感L構成構成了LC并聯選頻網絡，正反饋信號從電容C2兩端取出，經電容器CB耦合加在晶體管的發射結兩端。

在電感三點式振蕩器中，晶體管及其偏置電路構成了基本放大器，電感L1、L2和電容C構成了LC并聯選頻網絡，正反饋信號從電感L2兩端取出，經電容CB、CE耦合，加在晶體管的發射結兩端。

一般的相位判斷方法：要先看放大器的組態，即看輸出電壓與輸入電壓是否反相，再看與是否反相，最終滿足，這種判斷對初學者來說不易掌握。下面根據本人多年來的授課經驗，總結了一種簡單實用的相位判斷方法，僅供參考。

3 三點式振蕩的判斷技巧

三點式振蕩器幅度條件的判斷方法，即通過分析振蕩器的工作點，只要基本放大器處于放大狀態，即滿足振蕩的幅度條件。

三點式振蕩器是否滿足振蕩的相位條件，簡單的說，要滿足射同基反。也就是說與發射極相連的為同性質的電抗，不與發射極相連的為異性質的電抗。

可用簡化交流等效電路來判斷，方法如下：畫出三點式振蕩器的簡化交流等效電路如圖2a所示。如果與晶體管發射極連接的兩個元件（X1、X2）為電抗性質相同的元件（都是電容或都是電感），另一個與集電極、基極連接的元件（X3）與上述兩個元件的電抗性質相反，即滿足振蕩的相位條件。

在圖2b所示的電容三點式振蕩器中，晶體管的發射極接在電容C1、C2的連接點2上，電容的另外兩端1、3分別接晶體管的集電極、基極，電感L的兩端分別接晶體管的集電極、基極，滿足射同基反，即滿足振蕩的相位條件。

在圖2c所示的電感三點式振蕩器中，晶體管的發射極接在電感L1、L2的連接點2上，電感的另外兩端1、3分別接晶體管的集電極、基極，電容C的兩端分別接在晶體管的集電極、基極，滿足射同基反，即滿足振蕩的相位條件。

a） b） c）

圖2 三點式振蕩器的簡化交流等效電路

a）通用簡化交流等效電路 b）電容三點式振蕩器 c）電感三點式振蕩器

4 結語

這種“射同基反”的判斷方法既是判斷電路是否屬于三點式振蕩的法則，又是三點式振蕩相位判斷的簡便方法，用這種“射同基反”的判斷方法可以迅速地判斷出振蕩器是否產生振蕩，通過實踐，學生比較容易掌握。

參考文獻

[1]彭秋紅，等.模擬電子技術[M].北京：中國電力出版社，2010.1.

振蕩電路范文第3篇

白光LED驅動器的主要構件是一個振蕩器、一個電荷泵和一個穩流電流源。美國國家半導體公司 (national.com)生產一種在高度集成的LM2791/2型 IC內包含以上三種構件的器件。白光LED驅動器通常與手機基帶控制器或微控制器串聯使用。你可以方便地采用LM2791/2來提供一個時鐘源。你只要考慮到在快速充放電電容器（C1）兩個引腳上有一個偽方波，就可以實現一個簡單而有用的電路。你可以從這兩引腳上獲得這一偽方波，并凈化之。

圖1，白光LED驅動器可以兼做微控制器的時鐘源。

為了完成這個任務，你可將這一偽方波信號通過一只330Ω電阻器R1注入一個簡單的倒相器門，如一個DM7404型十六進制倒相器（圖1）。凈信號是一個純凈的2MHz時鐘源。示波器圖形示出了偽方波以及倒相器輸出端的凈化方波（圖2）。你可以將這個信號用做基帶控制器或微控制器的簡單時鐘源，以便執行諸如小鍵盤解碼或電池識別檢測等簡單任務。

圖2，邏輯倒相器凈化來自快速充放電電容器的偽方波（上部）；凈化方波（底部）是微控制器的穩定時鐘源。

振蕩電路范文第4篇

關鍵詞：電子技術；科研；教學效果；課堂教學

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）11-0088-02

電子技術基礎是電氣信息、電子信息類各專業的專業技術基礎課程，課程的教學任務是讓學生獲得電子技術方面的基本理論、基本知識和基本技能，培養學生分析、解決問題的能力和創新能力，為后續專業課程的學習打好基礎。電子技術基礎課程處于各專業教學的中間環節，是學生基本素質形成的關鍵課程。該課程課堂教學效果的好壞，直接影響學生后續專業課程的學習效果。課堂教學效果的好壞與教學內容緊密相關。內容陳舊、未能反映當今科技發展最新成果的教學內容已經不能滿足現有的電子技術基礎課堂教學的需要。將最新的科學研究成果融入到課堂教學中，通過課堂知識的具體應用，能提高學生的學習興趣，拓展他們的學習思維，使學生更容易理解和掌握課堂所學知識。目前，已有不少課程的教學中引入了科研項目和科研成果，提高了課堂教學效果。[1，2]很多院校在電子技術基礎課程中也將教學與科研結合，進行了有益的嘗試。[3，4]

河北工業大學（以下簡稱“我校”）電子學教研組積極進行教學和實驗的改革。2004年，筆者在實驗學時不變的情況下增加電子技術實驗仿真，讓學生做完硬件電路實驗后進行仿真驗證，提高了學生學習電子技術的興趣和學生的創新能力。[5，6]筆者還在電子技術課堂教學中也引入仿真，在理論教學的同時，利用仿真幫助學生理解難懂的內容，幫助學生掌握各種儀器的基本使用及電路參數的測試方法。[7]為了提高學生的學習興趣和聽課效率，筆者嘗試在課堂教學中引入最新的科研項目和科研成果，學生對于這種教學方法普遍反映較好。

一、目前電子技術基礎課堂教學中存在的問題

電子技術基礎課程尤其是模擬電子技術課程抽象難懂，學生曾戲稱為“魔鬼電子”。這種情況也反映了傳統的電子技術課堂教學中存在問題，學生對電子技術基礎課程學習興趣不大。電子技術課程中電子電路復雜，如數字電子技術和模擬電子技術集成芯片內部電路圖，在課堂上臨時畫出電路圖進行講解和分析，花費時間非常多，教學效果不好。近年來，筆者采用多媒體方式教學時，把仿真軟件引入課堂教學中，教學效果有了一定的提升。然而，電子技術基礎課程實踐性強，僅僅采用多媒體和仿真結合的方法依然不能把學生的聽課效果提到最佳狀態，課堂教學仍存在如下問題：

1.授課內容范圍狹窄

如果授課教師講課的內容僅局限于教材，不用最新科研成果融合電子技術課程的教學，學生即使理解了所學的電子技術基礎的內容，也不會知道這些內容應該在哪些方面應用。學生認為學習的電子技術知識以后也用不到，久而久之會逐漸喪失學習電子技術基礎課程的興趣。電子技術基礎課程的理論性和實踐性較強，包含的知識體系和內容也不可能完全與最新的科研成果同步，如果授課過程不對教材內容進行擴展，將影響課堂教學效果。

2.理論與實踐結合的環節較少

電子技術是一門實踐性較強的專業技術基礎學科，在進行教學時，理論與實踐相結合，才能使學生更好地領會、理解、掌握。我校的電子基礎課程除理論課之外，還包括電子技術實驗、電子技術課程設計、電子工藝實習等實踐教學環節。雖然筆者開設了這些實踐教學環節，但是大部分的實驗教學依然是以驗證性實驗為主。學生在進行驗證性的實驗時，因為實驗結果可以根據教材上的理論預知，加上教材內容相對陳舊，很多學生僅僅是能夠完成實驗，缺少主動學習的興趣。學生不知道所學的電子技術理論知識將來能用在什么領域，不知道真正的電子電路如何設計，設計過程中該注意哪些細節問題。

綜上所述，傳統的電子技術課堂教學效果較差，如果在課堂教學中適時地引入科研項目的研究成果，給學生介紹與科研成果相關的電子技術知識，能夠激發學生學習電子技術課程的興趣，使學生由被動學習轉變為主動學習，調動學生學習的積極性。同時還使學生能逐漸將學到的新知識、新技術、新手段應用到實踐中去，極大地提高學生的創新能力。

二、教學與科研結合實例

正弦波振蕩電路是在沒有外加信號輸入的情況下，依靠電路自己振蕩而產生的正弦波輸出電壓的電路。[8]正弦波振蕩電路由放大電路、選頻網絡、正反饋網絡和穩幅環節四個部分組成。正弦波振蕩電路按選頻網絡的不同，又分成RC正弦波振蕩電路和LC正弦波振蕩電路。RC正弦波振蕩電路以RC串并聯網絡為選頻網絡和正反饋網絡，以電壓串聯負反饋放大電路為放大環節，具有振蕩頻率穩定，帶負載能力強、輸出電壓失真小等優點。為了提高RC振蕩電路的振蕩頻率，必須減少電阻R和電容C的取值，當振蕩頻率高到一定程度時，其值與一些未知因素有關，還將受到環境溫度的影響。因此，當振蕩頻率較高時，應選用LC正弦波振蕩電路。[8]LC正弦波振蕩電路的振蕩頻率較高，放大電路多采用分立元件電路，必要時還采用共基電路。根據引入反饋的方式不同，LC正弦波振蕩電路又分為變壓器反饋式、電感反饋式和電容反饋式三種。對于振蕩電路，筆者的授課任務是通過對RC振蕩電路的講解，讓同學們掌握電路產生正弦波振蕩的幅值平衡條件和相位平衡條件，了解LC振蕩電路的工作原理并會判斷電路是否能產生正弦波振蕩。

對于LC正弦波振蕩電路，由于從原理上比較難理解，學生普遍反映理論性太強，不明白其具體應用場合，所以學習積極性不高。筆者將自己的科研項目與課堂教學結合起來，通過對科研項目較為系統的講解，讓學生將課堂教學知識通過具體應用來消化吸收。

這個科研項目是關于磁致伸縮凍雨傳感器的。凍雨傳感器是利用磁致伸縮材料的振動特性設計的一種用來測量凍雨的新型傳感器。美國已經有相應的凍雨傳感器產品，國內對這方面的研究較少。凍雨傳感器由探頭和變送器兩部分組成。探頭主要負責凍雨信號的探測，由振動體、驅動線圈、永久磁鐵、反饋線圈、外殼組成。振動體由具有磁致伸縮效應的恒彈性合金制成，振動體呈管狀，稱為振管。該振管在交變磁場的作用下發生反復伸長與縮短，從而產生振動。給驅動線圈通交變電流可以產生交變的磁場。永久磁場產生恒定磁場，恒定磁場和交變磁場疊加可以得到振動體需要的總磁場。振動體在磁場作用下的振動可以由反饋線圈上的信號采樣得到。經過對振管數學模型的分析，長度為59mm的振管軸向振動的基頻為40.2kHz。

由于該凍雨傳感器的振管振動頻率較高，其諧振電路的設計較為復雜。由于RC正弦波振蕩電路振蕩頻率低，因此項目中采用單諧振互感耦合LC正弦波振蕩電路產生振蕩，驅動線圈和反饋線圈通過振管進行耦合。利用振蕩電路產生的振蕩信號給驅動線圈產生交變磁場，振管在交變磁場作用下產生磁致伸縮而進行軸向振動，振動頻率通過反饋線圈組成的反饋網絡正反饋給激振電路，從而維持振蕩的繼續進行。電路原理圖如圖1所示。集成運放與電阻R3，R4構成電壓串聯負反饋放大電路，其輸入電阻高、輸出電阻低。集成運放的同相輸入端為具有選頻特性的L1C并聯回路，L1為振管外的反饋線圈。正反饋網絡則通過L1，L2之間的線圈互感耦合來實現。L2為振管外的驅動線圈。該電路是給學生講解完LC正弦波振蕩電路后的一個擴展知識，講解的重點仍然是該電路是否能夠振蕩，所以從以下兩個方面分析電路是否產生振蕩。

1.相位條件

利用教材中提到的瞬時極性法來分析電路的相位條件。將圖中L1和C與集成運放的同相輸入端斷開，在同相輸入端加輸入電壓ui，其瞬時極性假定為“+”，由于放大電路的輸出端與同相輸入端之間相位相同，集成運放的輸出端的極性也為“+”。R2，RT呈阻性，不會改變相位，根據圖中所示變壓器的同名端標識，在次級L1的同名端的極性為“+”，當振蕩頻率為固有頻率f0 時，L1C并聯選頻網絡的諧振阻抗為純電阻，所以輸入電壓ui與輸出電壓uo同相位，φA=0，由圖中同名端的標識，φF=0。因此，該電路能滿足振蕩電路的相位平衡條件φA+φF=2nπ。或者還可以理解為，反饋電壓uf可以取代輸入電壓ui，不依靠外界的輸入。

2.幅值條件

正弦波振蕩電路是靠電路中的擾動電壓起振的，當相位條件滿足后，只要滿足起振條件，電路中的微弱擾動電壓經過放大和正反饋網絡，就能使諧振頻率為f0的信號逐漸放大。當電路輸出的電壓幅度越來越大時，由于集成運放非線性特性的穩幅作用，電壓的幅值會自動穩定下來，達到平衡狀態，此時，輸出電壓的頻率為f0。由于反饋電壓uf的大小由L1，L2的匝數比決定，并且集成運放的放大倍數可以很大，所以只要集成運放的放大倍數和變壓器的匝數比選擇合適，就一定能滿足幅度平衡條件和起振條件。

經過對圖1的介紹，學生更加深刻地理解了振蕩電路產生的條件，并能根據相位平衡條件和幅值平衡條件正確判斷電路是否能產生正弦波振蕩。穿插的科研項目的介紹大約需要20分鐘，課堂教學效果較好。

教學與科研結合的教學方法還能夠引導學生主動將所學知識應用于后續的畢業設計和學生科研項目當中，提高了學生的創新能力。

三、結束語

電子技術發展迅速，在學時不變的情況下，傳統的課堂教學已經不能滿足越來越多的教學內容。在課堂教學中適時地引入科研項目的研究成果，給學生介紹與科研成果相關的電子技術知識，能激發學生的學習興趣，使學生由被動學習轉變為主動學習，調動學習的主動性和積極性，同時使學生能逐漸將新知識、新技術、新手段應用到實踐中去，極大提高了學生的創新能力。

參考文獻：

[1]榮軍，李一鳴，李宏民，等.科研項目在“電力電子技術”教學中的應用[J].電氣電子教學學報，2013，35（2）：74-76.

[2]邢巖，劉建宏，龔春英，等.科研推動電力電子技術課程實踐性教學改革[J].電氣電子教學學報，2006，28（5）：81-84.

[3]孫慧，孫凱，王洪浩，等.用科研實踐推動電子技術教學改革研究[J].中國電力教育，2011，（30）：202-203.

[4]鄭向東，馮長江，陳月魁.開設研究性實驗-教學科研結合的嘗試[J].電氣電子教學學報，2006，20（2）：55-58.

[5]于青，孫英，邢慶國.加強學生實踐創新能力培養的電子技術實驗教學體系研究[A].第六屆全國電子電氣課程報告論壇[C].2010.

[6]孫英，邢慶國，傅仲文.電子技術課程中多途徑培養學生的創新能力[J].河北工業大學成人教育學院學報，2009，24（2）：17-19.

振蕩電路范文第5篇

關鍵詞：無線供電 高頻振蕩電路 電磁感應 線圈

中圖分類號：TM910.6 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）005-102-02

1 引言

隨著移動設備、無線數據傳輸、無線網絡技術的普及，傳統的供電方式已不能滿足需求，無線供電方式開始滲透到我們的生活。“無線供電”是指，在不使用物理連接的情況下，利用特殊裝置傳輸電能。至2012年，全球約有上百家設備商已掌握了構建無線供電系統的方法，無限傳能技術擁有著巨大的發展潛能。現階段無線供電的方式有三種：電磁感應式（利用電流通過線圈產生磁場實現近程無線供電）、電磁共振式（利用電磁耦合共振效應近程無線供電）以及電磁波輻射式（電力轉換成電波以輻射方式傳輸供電）。由于電磁共振所需試驗線圈太大，目前還處于試驗階段。而電磁波輻射方式又存在電路復雜、成本高的問題。因此本裝置采用主流的電磁感應式，電路設計簡單、成本低且效果好。

2 無線供電裝置結構框圖

本裝置主要利用電磁感應原理，依靠兩個非接觸的空心耦合線圈，實現電能無線傳輸。如圖1所示。裝置主要分為發射端單元、耦合線圈以及接收單元。發射單元由220V/50Hz交流電作為電源，經整流濾波穩壓后為NE555供電。利用NE555接成高頻振蕩電路，在發射線圈中激發磁場。接收線圈與發射線圈相互耦合，由變化的磁場而產生交變感應電流與感應電動勢，經過整流濾波穩壓，便可以給電子設備供電。

3 無線供電裝置電路設計

3.1 發射單元電路設計

3.1.1 電源電路設計

電源電路主要由變壓器和整流濾波電路組成。由變壓器將220V/50Hz的交流電轉換為7V/50Hz的交流電。通過四個普通二極管1N4007組成的整流橋整成直流，如圖2所示。

3.1.2 高頻振蕩放大電路設計

該部分電路主要由穩壓電路、高頻振蕩電路與功率放大電路組成。高頻振蕩電路主要是用于產生高頻振蕩電流供下一單元使用。555定時器是一種多用途的數字-模擬混合集成電路，該電路功能靈活、適用范圍廣，只要電路稍作配置，即可構成多諧振蕩器。不同型號的555組成的高頻振蕩電路最高頻率在500kHz～1MHz不等，完全可以滿足設計要求。LM7805組成的三端穩壓集成電路，由于其結構簡單、穩壓性能好，輸出電壓可以直接為NE555芯片供電。功率放大則由功率管IRF540N來實現，如圖3。

3.2 耦合線圈與LC振蕩電路設計

4.2 線圈在不同繞制方式傳輸效果測試

在保持線圈直徑、線圈電感以及測試距離相同的情況下，用同心圓式線圈代替螺旋式線圈。調節匹配的電容，通過試驗，測得最大的感應電壓在6V左右。在同樣情況下，改變兩種方式的傳輸距離，記錄下感應電壓，對比數據后可得：同心圓式線圈傳輸效果不如螺旋式。

4.3 工作穩定性測試

利用穩壓電路將輸出穩壓后，可以點亮LED燈以及直流小彩燈。并且接收端三端穩壓電路輸出為5V直流電，通過USB線可以直接給手機充電。通過多次試驗證明，該裝置可以持續穩定工作數小時以上。

5 結束語

無線供電是當今研究的熱點問題之一，發展前景非常寬廣。本裝置成功地實現了電能的無線傳輸；改變了線圈繞制方式，在一定程度上提高了傳輸性能。最大輸出電壓可達到11V左右，但是電能的最大傳輸距離僅在7cm左右，屬于微距傳輸。通過試驗證明，本裝置具有電路簡單、安裝方便、性能穩定、運行效果良好等優點。

（資助項目：西南大學本科生科技創新基金，項目編號（1215004））

參考文獻：

[1] 古麗萍.令人期待的無線電力傳輸及其發展[J].中國無線電，2012（1）：27-30.

[2] Gozalvez，J.First Wireless Electric Vehicle Charging Trial [Mobile Radio][J].TVehicular Technology Magazine，IEEE，2012，7（2）：10-17.

[3] 王洪博，朱軼智，楊軍，等.無線供電技術的發展和應用前景[J].電信技術，2010（9）：56-59.

[4] Starks，Ann.Secondary-Side Bridge Rectification for Wireless Charging Applications[J].Wireless Design & Development，2012，20（3）：26-28.

[5] 閻石.數字電子技術[M].北京：高等教育出版社，2012.