,实现电子电器的无线供电,传输功率可达几千瓦,传输距离可达收发线圈半径的八倍,能够穿透非金属物质,在一定条件下对人体没有危害,安全可靠,具有广阔的应用前景。
接收模块是无线电力传输系统的重要组成部分,RF-DC变换电路又是接收模块的核心,因此提高RF-DC变换效率对于提高无线电力传输系统的效率具有重要作用。E类RF-DC变换电路在开关切换状态满足零电压开关(Zero Voltage Switching,ZVS)和零电压导数切换(Zero Voltage Derivate Switching,ZVDS)两个边界条件[2],通过并联电容对二极管两端电压整形,当二极管导通(或关断)的瞬间,只有当二极管的电压(或电流)降为0后,二极管才能导通(或关断),避免在二极管内同时产生大的电压或电流,有效避免了二极管的开关损耗,可以在高频率实现高功率高效率RF-DC变换[3]。
将输入电流代入式(6),可得输出电流IO=0.24 A,代入式(3)可得IDM=0.68 A。当RL=30 Ω,VO=7.2 V,代入式(14)可得VDM=25.6 V。综上所述,本文选取肖基特二极管10BQ040,其主要参数如表1。电路元件参数如表2所示。
本文采用E类RF-DC变换电路的设计方法,以肖基特二极管10BQ040作为变换元件,设计了谐振频率8 MHz,输入功率为1.21 W,负载为30 Ω的无线电能传输接收模块。相较于传统的RF-DC变换电路(谐振频率8 MHz,输入功率为0.5 W,负载为50 Ω,RF-DC变换效率为77%)[5]
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