無線電能傳輸系統由驅動源、線圈、以及接受電路組成。無線傳能技術是以高頻振蕩源作為系統的驅動源，將直流形式的能量轉換成高頻形式的能量，且自身作為能量傳輸過程中的能量源，再經電感線圈實現能量之間的相互轉換，最后能量由接收電路傳遞給負載電路的過程。其設計關鍵為適應源線圈參數以及整個傳輸系統的阻抗特性，并且在特定頻率下實現系統工作的軟開關過程。

無線傳能系統方案從分析入手，詳細討論了整個系統的硬件電路的功能實現，并給出較為合理的解決方案。為了便于控制的實現和功能的擴展，設計了NE555振蕩電路、IFR3205開關電路、IF2101驅動電路、整流電路、濾波電路，

為了滿足題目所設要求，設計一種簡單實用的無線傳能裝置，通過線圈將電能以無線方式傳輸給燈泡。本無線傳能裝置由能量發送單元與能量接收單元兩大部分組成，可以在10cm范圍內對燈泡進行充電。

為實現無線電能傳輸系統，主要是利用電磁感應原理，是初級線圈與次級線圈構成一個可分離的耦合變壓器，電能以非接觸的方式傳送到負載設備。電能磁能是電場與磁場的周期性變化以電磁波的形式向空間傳播。

本設計的關鍵點之一是利用線圈耦合的方式進行能量傳遞，使接收單元接收到足夠的能量，以保證后續電源的能量供給。二是如何提高充電電路的能量利用效率，在滿足充電電路正常工作的前提下盡可能采用低功耗。

方案一：使用有源晶振，若載頻為2MHz，載頻較高，與之諧振電容可能非常小，由于分布電容的影響，調試困難。并且雖然可以產生穩定的工作頻率，但頻率不可調，很難產生諧振。

方案二：采用NE555做產生波形電路，調節555的變阻器大小可以在一定范圍內改變輸出方波的頻率及占空比，當LC振蕩電路改變時調節變阻器大小即可以產生相應頻率的波形，與LC電路形成諧振。所以選擇（方案二）。

方案一：采用大功率開關三極管作為功放元件，但管耗較大，需要大面積的散熱片，成本較高。

方案二：采用場效應管作為功放元件，功耗小于三極管，驅動頻率小，使用方便。直接使用NE555的輸出就可以直接驅動。所以選擇（方案二）。

系統包括能量發送單元和能量接收單元兩部分。能量發送單元主要由高頻功率放大電路，晶體振蕩電路以及耦合線圈四部分組成，能量接收單元主要由整流濾波電路，能量轉換部分組成。D為兩線圈之間的距離。系統總體圖如圖

3.2.1電源電路

本項目使用了24V與5V電源分別給場效應管即NE555供電，采用變壓器變電后使用7812與7912,穩壓源模塊產生24V點然后再經7805電源穩壓產生5V電。并且一定要注意兩電源共地。

3.2.2信號產生電路

采用NE555構成振蕩頻率約為200KHZ的信號發生器，為功放電路提供激勵信號。調節555的變阻器大小可以再一定范圍內改變輸出方波的頻率及占空比，調節得到所需要的頻率。

諧振功率放大器由LC并聯諧振回路和開關管IRF3205

構成。功放驅動電路主要用于放大前級振蕩電路產生的振蕩信號，從而將更高的振蕩信號送入下級高頻功率發大電路。

能量發送單元射頻輸出端采用發射線圈（電感）和電容并連連構成諧振回路。為了提高能量接收單元獲取更大電壓，是能夠在更遠距離工作，能量接收單元采用并聯諧振回路。當功率放大器的選頻回路的諧振頻率與激勵信號頻率相同時，功率放大器發生諧振，此時線圈中的電壓和電流達最大值，從而產生最大的交變電磁場。當接收端線圈與發射線圈靠近時，在接收線圈中產生感生電壓，當接收線圈回路的諧振頻率與發射頻率相同時產生諧振，電壓達最大值。所以，發射線圈回路與接收線圈回路均處于諧振狀態時，具有最好的能量傳輸效果。線圈傳遞能量效率較高，傳送間距越大。

電能經過線圈接收后，高頻交流電壓經過IN4007整流管進行全波整流，2200u的電容濾波，再用3.3V穩壓二極管驚醒穩壓，輸出直流電為燈泡提供較穩定的工作電壓。

首先分模塊搭建硬件電路并分別測試成功，然后將分立的模塊搭建在一起測試整體功能。經測試，我們的驅動源模塊、功率放大模塊、以及線圈轉換模塊均工作正常。

輸出0-30v和3A電源

帶寬40M數字示波器

4位半數字萬用表

經過測試，系統各部分均工作正常。電流設置可以做到步進100MA，10MA以及1MA的步進值。在輸出電流100MA～700MA時，誤差可以控制在1%以內。在大電流工作時，誤差小于2%。同時系統具有過壓保護功能和開路工作模式，具有測試電源負載變化率功能。