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2015年通信电子电路设计报告

移动设备太阳能无线充电装置

【本科】

学校：中国海洋大学

学院：信息科学与工程学院

设计学生：杨丹婷联系方式：15684737355

尹洋洋联系方式：15762264987

刘颍联系方式：13255421572

指导老师：郑海永

2015-01-18

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1、项目背景及意义3

1.1项目背景3

1.2功能特点3

1.3意义3

2、技术方案3

2.1基本方案3

2.2可行性分析4

3、模块设计与实现4

3.1升压变压器电路模块4

3.2过冲、过放保护电路模块5

3.3电量指示灯电路设计模块6

4、测试方案6

4.1测试方法6

5、计划安排9

5.1人员分工9

5.2具体的时间节点9

参考文献10

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1、项目背景及意义

1.1项目背景

如今，随着科技水平的提高和人们生活的改善，现在越来越对的人使用并经常携

带无线通信设备，随着手机使用频率的增加，就对手机的电量提出了严重的挑战，而

在电池容量没有明显改善的今天，如何能够随时随地的充电池就成了研究的重点，其

次，在倡导环保节能的要求下，太阳能成为一个重要领域，其具有清洁，可再生，无

噪声等优点，所以就把两者结合起来，因此引发了本次研究课题：通过线圈间的同频

共振耦合方式来利用太阳能给小型移动设备充电。

1.2功能特点

（1）采用太阳能供电，环保节能，白天可以直接使用太阳能充电，绿色无污染，

夜间或者光线不佳时可以使用光线好时冲入锂电池的电量，保证可以随时充电；

（2）使用太阳能是无线充电，避免了以往充电还要连线的弊端，节省空间，方

便快捷；

（3）充电与无线充电两种选择方式；概念新，符合大多数人的迫切需求。

1.3意义

（1）采用无线传输方式实现电能的短距离传输，并与太阳能电池相结合，使整

个设计具有环保、节能等特点；

（2）电能传输方式效率更高，传输距离更远；

（3）能量传输不受空间障碍物影响；

（4）采用的是无线与有线传输方式并行，可以同时为多个移动设备充电；

（5）从电磁理论而方，人体作为非磁性物体，暴露在强磁场环境中不会有任何

风险。不会对人体构成危害，具有安全性。

2、技术方案

2.1基本方案

将太阳能电池板搜集的太阳能转换为电能，经初级逆变，经过保护电路和稳压电

路，转化为电能，并储存于锂电池，后将电压升高，将电能发射出去，再配合接收部

分，将电能接入并经整流稳压送入用电设备，实现将太阳能转变为电能的无线传输。

其中采用的核心技术有：将接收到的太阳能直流电换为交流电。

移动设备太阳能无线充电装置的原理结构图如下：

图1原理结构图

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2.2可行性分析

通常情况下，太阳能电池板吸收太阳能的效率很高，充电的速度还是相当快的。

基本能够迎合现代人的需求，同时可以边冲边用，方便快捷，具有可行性。

3、模块设计与实现

3.1升压变压器电路模块

模块如下图，升压变压器电路采用LMR62014将电压从4V左右转化为5V恒压。

其中LMR62014开关稳压器是一款工作于1.6MHz固定频率的电流模式升压转换器。

由于可以采用SOT-23封装（得益于内部1.4A开关极低的功率损失），加之使用了

小型电感器和电容器，因此造就了业界最高的功率密度。LMR62014能提供大于90%

的占空比，从而使其非常适合于实现至高达20V电压的升压应用。此类器件具有一

个逻辑