一種基于MSP43O單片機的無線充電器設(shè)計

　　如圖5所示，電能經(jīng)過線圈接收后，高頻交流電壓經(jīng)快速二極1N4148進行全波整流，3300F的電容濾波，再用5.1v壓二極管穩(wěn)壓，輸出直流電為充電器提供較為穩(wěn)定的工作電壓。

　　因為

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　　為了準(zhǔn)確控制充電時間，我們在設(shè)計中采用恒流充電的方法，可以保證充電電流大致為一常數(shù)I,上述電容電壓與時間的關(guān)系可表示為：

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　　。根據(jù)題設(shè)要求，充電時間應(yīng)滿足快充小于30s,慢充控制在100到140S , 計算出快充、慢充所需電流大小快I1慢I2，分別為 :

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　　圖 5中二極管 D1、 D2的導(dǎo)通電壓基本不變 ,故可作為電壓基準(zhǔn) , 約為 1.4 V.各電壓關(guān)系為：

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　　可見在恒流充電電路中，充電電流僅由電阻R1、R2確定。計算中約定U=0.7充電電流Ic( 三極管集電極電流)Ie,計算出快充、慢充所需電阻R1、R2分別為 :

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　　設(shè)計中采用可調(diào)電阻， 可調(diào)節(jié)充電電流的大小。

　　1 .3. 4 整機電路原理圖

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　　2 軟件設(shè)計

　　軟件設(shè)計 的主要任務(wù)是對充電過程的監(jiān)視及充電電路的控制。具體方法是：利用 MSP430單片機 自帶的A D轉(zhuǎn)換器實時檢測充電電池上的電壓，到規(guī)定電壓時發(fā)出控制信號，斷充電電路。基于MSP430較高的速度、高精度的AD轉(zhuǎn)換器、功能豐富的定時器等資源特點， 我們在LCD上設(shè)計了充電進度條的繪制、實時充電電壓顯示、充電時間顯示等內(nèi)容。其中進度條的繪制需要定性反映實時電壓大小，我們采用的方法是根據(jù)電壓值計算出坐標(biāo)，并調(diào)用自己設(shè)計的畫直線函數(shù)進行實時繪制，效果逼真( 見圖7、圖8 )。

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　　3 功能的實現(xiàn)情況

　　本無線充電系統(tǒng)設(shè)計使用220V /50HZ交流供電，24V直流供電，自動切換交、直流供電電源; 具有快充、慢充功能，當(dāng)距離D>2cm時， 快充時間<30s，當(dāng)距離D>2cm時，慢充時間 <120s.系統(tǒng)充滿后顯示，自動關(guān)斷充電。如表1所示。

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　　4 結(jié) 語

　　充電效率是一個不得不考慮的問題。本設(shè)計系統(tǒng)可以在發(fā)射接收電路的能量傳輸部分做適當(dāng)改進，以獲得更高的效率和更遠的距離;也可以設(shè)計充電設(shè)備檢測電路，在沒有能量接收電路時能量發(fā)送部分處于睡眠狀態(tài)，當(dāng)能量接收電路靠近發(fā)送部分時，激活發(fā)射電路開始充電。本設(shè)計系統(tǒng)達到了設(shè)計要求，具有無線充電、攜帶方便、成本低、無需布線等優(yōu)勢，有著廣泛的應(yīng)用前景。