CN107370468A - 一种用于磁谐振耦合无线电能传输的功放源 - Google Patents

Abstract

一种用于磁谐振耦合无线电能传输的功放源，包括功率放大模块和电路反馈模块。所述功率放大模块采用了平面式电路结构以及功放后端检测能量反馈进行过压保护的整体电路，从而实现射频小信号输入、大功率信号输出。在实现了高于70%射频功放源效率的同时，具有相当好稳定性，简洁电路模块也拓展了功放源的使用场地，从而提高了无线电能传输功率输出的稳定性。本发明的射频功放源为平面结构，可通过印刷电路板加工，从而实现功率输出。本发明为小平面式结构，适用于多类小功率用电设配，可为便携式电脑、平板电脑、LED照明设备、音箱、移动通信终端和小型消费电子产品的单对单和单对多无线电能传输提供相应的功率输入。

Description

一种用于磁谐振耦合无线电能传输的功放源

技术领域

本发明涉及一种用于磁谐振耦合无线电能传输的功放源，属无线电能传输技术领域。

背景技术

随着电子信息技术和自动化控制技术的不断发展，各式各样的家电设备和消费电子产品、移动通信设备等已得到了广泛普及，然而传统的家用电器依赖电源线和电源插座之间的有线连接来实现供电，采用内置电池的电子设备也需要充电线与电源插座之间的有线连接来进行充电，因此我们随处能看到为这些电子设备提供电能供给的电线。这些电线不仅占据了我们的活动空间，限制了设备使用的方便性，而且产生了安全用电的隐患。所以，随着人们对可以完全无线使用的便携式设备和绿色能源系统的需求的不断增长，对于无线能量传输技术的研究和应用迅速成为国内外学术界和工业界的焦点。目前，该技术已逐渐被应用于人们日常生活中的低功耗电子产品中，替代原有的电源线来实现对设备的无线充电，给人们的生活带来额外的便利。例如基于磁感应耦合技术的无线充电牙刷和无线充电毯。然而无线能量传输技术的应用价值和市场潜力远远不止于此。例如无线能量传输技术在智能家居领域的应用将移颠覆传统家电及移动通信设备、电子消费产品的使用模式，以住宅为平台，利用中距离无线能量传输技术、隐藏布线技术以及自动控制技术彻底移除家居生活区域内所有电源线，对设备进行无线充电或者持续电能供给，提升家居安全性、便利性、舒适性和艺术性，构建高效、环保、节能的居住环境。另外，对于生物医学领域中的可用于诊疗的可植入医疗设备来说，考虑到对其进行有线持续供电或充电的不方便性、不可行性甚至高危险性，无线能量传输技术的应用也显得极为重要和关键。

无线能量传输模式和机理大体可分为磁感应耦合、电磁辐射和磁谐振耦合三种方式。和电磁辐射方式相比，磁谐振耦合方式在安全性和传输效率上都具有优势；与磁感应耦合方式相比，它在传输距离上具有优势。目前已公开的基于磁共振无线电能传输的功放源设计均采用的是大体积高成本的平面板或者复杂板，同时效率低功率小也常常是目前磁共振无线电能传输功放源的通病，不仅如此，高耗热也是目前市场功放源难以亟待解决的问题，这导致了功放源存在一定的安全隐患，不利于长期工作，不符合市场上对电子产品使用的人性化要求。

发明内容

本发明的目的是，为了解决目前市场上无线电能传输系统的功放源的功率输出小，效率低以及散热严重的技术难题，满足市场上对电子产品使用的人性化要求，本发明提出一种用于谐振耦合无线电能传输的功放源。

实现本发明的技术方案是，一种用于磁谐振耦合无线电能传输的功放源，包括功率放大模块和电路反馈模块；所述功率放大模块将接受的外部射频信号发生电路的射频信号放大输出；外部的直流源为输出射频信号供应直流电压；所述电路反馈模块在检测功放源后端电压后，当后端电压高于前端输入电源供给电压时，所述反馈电路将后端的多余能量反馈到所述输入电源，从而使得功放源后端电压一直保持不高于电源电压的值，从而保护整体电路。

所述功率放大模块包括功放管、输入端匹配电路、栅极偏置电路、漏极偏置电路和输出端匹配电路；所述功放管为场效应三极管；所述栅极偏置电路包括第一偏置电感L1和第一偏置电容C1，外部电源通过第一偏置电感L1提供栅级偏置电压VGG；漏极偏置电路包括第二偏置电感L2和第二偏置电容C2，外部电源通过第二偏置电感L2提供漏极偏置电压VDD；输入端匹配电路包括输入端电感L11和输入端电容C11；输出端匹配电路包括输出端电感L21和输出端电容C21；第一偏置电感L1与第一偏置电容C1的交点连接场效应三极管的栅极；第二偏置电感L2与第二偏置电容C2的交点连接场效应三极管的漏极；第一偏置电容C1前端接输入端匹配电路的输入端电感L11，第二偏置电容C2后端接输出端匹配电路的输出端电感L21；效应三极管的源极、输入端电容C11和输出端电容C21分别接地；栅极电路B和漏级漏极电路C为场效应三极管提供静态偏置状态。

所述功放管的漏极电流是由周期性的一串脉冲构成的，当驱动信号足够强时，晶体管会进入饱和导通状态，所述的功放管前后两端进行电阻匹配是为了更好的进行能量输出减少驻波损耗，输出与输入信号同频率的脉冲信号最终可达到功率放大的作用。

所述反馈模块包括恒定电流模块和过压保护电路模块；所述恒定电流模块由串联的电感Lc和并联的电容Cc构成，发射端电流调节电路是用来调节发射线圈的电流，使其为恒定电流；所述过压保护电路模块的能量反馈电路由一个二极管D1构成；当负载变化时使得功率输出端电压高于源电压，此时二极管导通，电流从输出端电压流向源端，这不仅保护了功放源后端电路，同时有利于源端的高效率使用。

所述过压保护电路模块的能量反馈电路还可由一个二极管D1，并在后面再串联一个反向的齐纳二极管构成。

所述功放源模块除了铁氧体磁芯、功放管元器件以外，其他电路采用的是贴片元器件设计，不仅实现了无线电能传输足够功率的供应，可利用SMT贴片，而且给电路模块空留出大量空间同时底部放置一块散热片有利于元器件的散热，杜绝了其他功放源因长时间工作带来的安全隐患。

所述功率放大模块采用矩形设计或方形设计；所述矩形设计是指功放源模块印刷电路板为矩形的设计，所述方形设计是指功放模块印刷电路板为方形的设计。

所述功率放大模块采用平面式电路结构和功放后端检测能量反馈进行过压保护的整体电路。

本发明的有益效果是，本发明一种用于磁谐振耦合无线电能传输的功放源采用了平面板电路模型，能够通过按照不同发射端要求对其供应不同功率，扩大了整体系统的应用范围。解决了目前市场上无线电能传输系统中无法持续稳定的供应发射端需求功率，同时因为本发明功放源高效率使得电路板本身耗散热量较小从而维持了长久而稳定的输出，排除了因功放源过热可能导致的安全隐患，此效果具有人性化，能满足多场地多元化的用户需求。本发明电路板基本可实现产业化SMT贴片焊接，从而提高了系统加工的灵活性和集成度，节省了加工成本；本发明中整体设计在一小块电路板上，集成后系统的功放源尺寸大大缩小，可随处安置在桌底、板间等小空间处，为便携式电脑、平板电脑、LED照明设备、音箱、移动通信终端和消费电子产品提供稳定的需求功率。

附图说明

图1为用于磁谐振耦合无线电能传输的发射端的整体设计框图；

图2为用于磁谐振耦合无线电能传输的功率放大模块基本原理图；

图3为用于磁谐振耦合无线电能传输的发射端的整体实现电路图；

图4为用于磁谐振耦合无线电能传输的电压比较电路的整体实现电路图；

图5为本发明中用于磁谐振耦合无线电能传输发射端关于射频信号放大的整体实现电路图。

具体实施方式

本发明的具体实施方式如下：

本实施例一种用于磁谐振耦合无线电能传输的功放源，所述功放源包括射频信号发生模块、射频功率放大模块、恒定电流模块以及过压保护模块；当功放源连接外部直流源后，所述射频信号发生模产生所需频率的射频信号，所述功率放大模块将该射频信号放大输出；所述过压保护模块实时检测功放源后端待检测电压，当待检测电压高于预设的参考电压值时，所述过压保护电路将后端的多余能量反馈到输入直流源，从而使得功放源后端电压一直处于安全值范围之内，从而保护整体电路。

图1是用于磁谐振耦合无线电能传输的发射端的整体设计框图，具体包括直流源模块、射频信号发生模块、功率放大模块、恒定电流模块、发射线圈以及恒定电流模块与直流源模块之间的过压保护电路模块。

射频信号发生模块、功率放大模块、恒定电流模块和过压保护电路模块构成功放源；功放源的前端连接直流源供电；功放源输出连接发射线圈。

为了使功率放大模块能为发射线圈输出稳定功率，其末端的输出电流一般应为恒定电流值，但是在实际情况下，由于发射线圈的电感值特别敏感，很容易受到外界金属干扰影响发射线圈的磁场分布，从而影响发射线圈匹配谐振的电容电感产生不匹配从而导致谐振网络的等效阻抗变高；当功放源中产生过流时，此时其等效阻抗将变小，反射到发射线圈阻抗变大，继而导致发射线圈端等效阻抗变大。根据线圈两端电压=恒定电流×（功放模块等效阻抗+线圈模块等效阻抗）可知，上述都将使线圈输入两端电压升高，进而增加功率放大模块中电流，这将可能到损坏功放源前段稳压芯片、敏感电容甚至功放管。

为了保障功放源长久而稳定安全的工作，本实施例添加了一个恒定电流模块，同时在此模块电路与直流源模块之间添加了一个过压保护电路模块。

图2 与图3是具体分析了功率放大模块的基本原理，在图2的基础上，图3则是用于磁谐振耦合无线电能传输发射端的整体实现电路图实例，包括稳压模块E、恒定电流模块G、过压保护电路模块H、射频发生模块F以及功率放大模块I。

图2所示为基于磁共振无线电能传输的功率放大模块的基本原理图。本实施中的功率放大模块包括输入端匹配电路、栅极偏置电压电路、漏极偏置电压电路以及输出端匹配电路。上述栅极偏置电路包括第一偏置电感L1和第一偏置电容C1，外部电源提供栅级偏置电压VGG；漏极偏置电路包括第二偏置电感L2和第二偏置电容C2，外部电源提供漏极偏置电压VDD。具体实施方案为第一偏置电感L1与第一偏置电容的交点连接场效应三极管的栅极；第二偏置电感L2与第二偏置电容C2的交点连接场效应三极管的漏极，如图2所示，栅极电路B和漏极电路C为场效应三极管提供静态偏置状态。

图2中第一偏置电容C1前段接输入端匹配电路A；第二偏置电容后端接输出端匹配电路D；输入端的匹配电路A包括输入端电感L11和输入端电容C11，输出端匹配电路D包括输出端电感L21和输出端电容C21；需要说明的是，匹配电路不仅仅只是串电感并电容方式，还有其他的匹配模式，比如串电容并电容，串电容并电感，串电感并电感等。

图2中，本实施例先在仿真软件中设计功放的初始模型，根据场效应三极管本身特性，设置合适的栅极和漏极电压来为功放管提供静态偏置状态，且其损耗功率要求最小，在管子稳定状态下调节电路的输入输出匹配电路。使用source-pull以及load-pull方法为功放电路设计合适的输入输出匹配电路，最后整体调节合适的电容电感使得其输出效率达到最高。

实际方法如下：提供合适的VGG和VDD，值得注意的是在偏置电路中需要使用绕线电感L1、L2，这是为了能够抑制主电路中的交流成分，保护偏置电路B和C；在焊接好了的电路板中，再将输出的射频信号用同轴线接入频谱仪，微调输入输出匹配电路，可将产生的射频信号通过上述功放模块进行功率的进行最高效率放大再输出，由此可将小信号的射频信号放大成我们所需的输出功率。

图3为本实施例一种用于磁谐振耦合无线电能传输发射端的整体实现电路图。本实施例发射端的整体实现电路包括稳压模块E、恒定电流模块G、过压保护电路模块H以及射频信号发生模块F和功率放大模块I。

具体各电路构成方案如下;

稳压模块E：稳压模块由直流电源直接供应，通过稳压三极管最后输出需求的直流电压，如9V出入通过稳压三极管可输出5V的直流电压，需要说明的是稳压三极管需要前后两端各并联一个隔直电容CAP1、CAP2，保护稳压片前后两端的电路。

恒定电流模块G：恒定电流模块由串联的电感Lc和并联的电容Cc构成，所述发射端电流调节电路是用来调节发射线圈的电流，使其为恒定电流。

过压保护电路模块H:能量反馈电路由一二极管D1构成（也可后面再串联一个反向的齐纳二极管）。当功率放大模块中产生过流时，此时其等效阻抗将变小，反射到发射线圈阻抗变大，继而导致发射线圈端等效阻抗变大。

根据线圈两端电压V=电流的恒定电流I×（功率放大模块等效阻抗+发射线圈等效阻抗）可知，上述都将使线圈输入两端电压升高，进而增加功率放大模块中电流，此时二极管导通，G输出点电压通过二极管直接流向直流源，这不仅降低了G端输出电压，避免了电路元器件因电压过高而损坏而且有效的提高了直流源的利用率。

功率放大模块I：功率放大模块电路由图2可知，栅极偏置电路和漏极偏置电路分别接场效应三极管的栅极和漏极，二者为场效应管提供静态工作特性，其中栅极偏置电压串联分压电阻R3、R4、R5，并联滤波电容C12、C13，漏极偏置电压串联电感L1，并联滤波电容C14。

这里需要说明的是，漏极端串联的L1为高频的射频扼流圈，这是为了阻止射频信号进入漏极输入端，同时能稳定的输出漏极电流。功率放大器两端各并联了一个匹配电容C6、C7。同时各串联了一个电容C5、C8是为了更好的传输射频信号同时减少直流分量。为了能进行功率的高效放大，本发明在功放管的前后端都加了传输线变压器。

从图3对于传输线变压器可知，当输入信号将直接加到负载上，能量的传输不会受到变压器的影响，因此传输线变压器具有良好的高频特性。在低频率段，由于激磁感抗下降，激磁电流上升，输出将减小，但由于采用了高μ的磁芯，两线圈的耦合很紧，信号仍可由次级很好地输出，此时变压器传输方式起着主要作用。

在本实施例中传输变压器主要的作用是实现宽带的阻抗匹配同时不受外界磁性干扰，具有抗干扰的作用。

射频信号发生模块F：图3中的射频信号发生电路由直流电压输出，经过6.78MHz晶体振荡器再经过滤波电容C1,后面串联了多级隔直电容C2、C3、C4，同时加了由三电阻构成了π型衰减为了进行输出可调功率，同时在调试过程如果出现反馈还可阻拦一部分射频能量防止烧坏晶振，保护电路。

实施案例如下：

图3是本发明实施案例提供的基于谐振频率6.78MHz无线能量传输系统的功放源设计原理图。图3所述实施案例显然包括从前端到后端依次射频信号发生电路模块F、隔直滤波电路、功率放大电路模块I、恒定电流电路模块G、过压保护电路模块H以及稳压电路E。

射频信号的发生由5V直流给6.78MHz晶振供压再通过隔直滤波电路将不需要的射频信号以及射频通路中的直流成分给滤除掉，其中滤波电容C1可定在5PF到15PF，串联的隔直电容C2、C3、C4可在0.5UF到5UF上下浮动，这样既能够使6.78MHz的射频小信号很好的通过，而且能有利的滤除直流成分。

在后端加了一个π型衰减器，以方便输出端功率可调同时在调试过程如果出现反馈还可阻拦一部分射频能量防止烧坏晶振，保护电路，三个电阻其中两端接地电阻相同即均为R2，本发明本次设计的是3dB的π型衰减，R1设定的是18Ω，R2为300Ω。

如图3所述，为了将射频小信号能进行放大，在上述射频信号后面串联一个功率放大模块，包括栅极偏置电路和漏极偏置电路，前段输出匹配电路和后端匹配电路。

上述的栅极偏置电路由5V直流供压，为了能稳定输出由静态工作状态所需要的栅极电压，串联了三个分压电阻R3、R4、R5，电阻值可由其需求电压决定，本实施例需求栅极电压约为3.2V，上述的三个分压电阻设定在500Ω到1.5KΩ之间，并联滤波电容C12、C13为了防止场效应三极管的射频信号对栅极偏置电路造成影响给予滤除。本次发明设计中C12与C13的电容值100PF到10nF之间。

另外，上述的漏极偏置电路则由9V直流供压，为了能稳定输出由静态工作状态所需要的漏极电压，为了阻止射频信号反射进入漏极电路以到达直流能稳定输出的目的，在后端串联了一个高频扼流线圈L1，并联滤波电容C14。本实施例中C14可使用5UH到15UH之间的钽电容。

如上述，使用钽电容是因为在射频较大信号与9V较高电压的输出端，使用钽电容性能比铝电容好，介质损耗小，漏电系数小，一般常用在要求高的电路中作电源滤波，或在高级音响中作音频信号传输电容。

上述需要说明有两点：

一是栅极电路在接场效应三极管之前也可串联一个高频扼流圈，当输入射频信号较高时候是需要的，可防止射频信号反射到栅极偏置电路对其造成不利影响，本发明因为晶振输出的射频信号较小约为10dBm所以此处无需使用，这既保证了稳定输出而且降低了成本；

二是栅极与漏极偏置电路中可依据实际情况来并联多个电容，而非固定的并联一个或者两个，这是依据实际电路的滤波成分所决定的。

进一步的，功放管的前后两端为了能进行50Ω匹配均需要设计两端的阻抗匹配电路，本发明前段添加了并联的电容C6、N:1的传输线变压器来进行阻抗匹配；后端类似的使用了并联电容C7,C9、C10和N:1的传输线变压器来进行阻抗匹配。具体实例中C6在300PF到1100PF之间，C7,C9、C10在500PF到1100PF之间，N:1的传输线变压器使用的是铁氧体磁芯，这是因为铁氧体磁芯主要的作用是实现宽带的阻抗匹配同时不受外界磁性干扰，具有抗干扰易散热的作用。本发明的实例中前端为N可选择3到6之间的的铁氧体磁芯，后端为N可选择8到13之间的铁氧体磁芯。

需要注意的，为了射频信号中能够很高的滤除直流成分，在功放管前后两端串联了隔直电容C5、C8、C11，本次发明的实例中其容值均设在1UF到10UF之间。

需要说明的是，在功放源模块达到最高的效率时，可改变栅极电压实现功放源的不同功率输出，实例证明，在栅极电压进行小变化浮动时，功放源整体效率不会发生太大的改变，从而实现了依据不同的需求终端设备供应不同大小的功率能量。

为了能使功放输出为恒定电流值，本实施例中使用了串联电感Lc并联电容Cc组成，同时后端与9V的直流源端串联了一个二极管，当功放输出端高于9V加上所选二极管的反向压降时二极管导通，从而实现了稳定功放源输出端电压，避免了因其电压升高而烧坏前段的元器件或者芯片，从而降低了直流源电路提高了直流源的利用率。

图4是本发明中用于磁谐振耦合无线电能传输发射端关于电压比较电路的整体实现电路图。这是基于图3实施例的电路图，图4中所示的实施例提供是一种利用迟滞比较的方式来进行过压保护的，以图4为例进行说明，本实施例中的过压保护电路包括第一二极管，稳压芯片,并联电容CAP3、CAP4。本实施例中过压保护电路还包括第一迟滞比较器、第一开关S，以及并联在迟滞比较器两端的电阻。所述的第一迟滞比较器第一输入端的是稳压输出电压，第二输入一端的是比较电压Vref，其中Vref为预设电压，预设的电压值可根据恒定电流的负载功率和功率放大模块电路的输出功率来设置大小。第一开关S连接在漏极直流输入端与第一二极管D1之间，所述的第一迟滞比较器的输出信号控制所述第一开关S的开关动作。

在如图4的本实施例中，在工作过程中，当稳压芯片的输出电压过于预设电压Vref时，第一开关S导通，此时部分电流通过第一二极管D1和第一开关S回馈到漏极输入端电源；当稳压芯片的输出电压小于Vref-ΔV（ΔV为迟滞比较器的滞环电压）时，此时第一开关S断开，从而通过稳压电路与迟滞比较器，使得发射线圈前段电压始终在第一参考电压Vref附近，进而控制发射线圈前段电流保护电路。需要说明的是，本发明实例中的所有的直流供压由一个供电适配器完成，分多路再依需求选择由输出5V的稳压电路供压。

进一步的，图5是用于磁谐振耦合无线电能传输发射端关于射频信号放大的整体实现电路图。这是基于图4实施例的电路图，图5中所示的实施例提供是一种利用运算放大电路将射频信号发生模块F输出的小信号放大的电路。所述的运算放大电路J包括5V的直流源输入，串联了电阻RA和电感L2，并联了C15的电容，上述的运算放大器与电感L2另一端相连，在运算放大器的输出端串一个隔直电容C3。

在如图5的本实施例中，在工作过程中，5V输入直流电压经过分压电阻RA和一个串联的电感L2为运算放大器提供稳定电压，上述的电感L2是防止射频信号反射到直流通路，运算放大电路后端连接了一个隔直电容C3，此运算放大电路J可以放大射频信号发生模块F的输出信号，有利于增加功率放大模块I的输入射频信号，从而可增加最后的输出功率。

需要说明的是，图5的实施例是为了提供一些功放源无法达到需求输出功率的设计方案。本实施例没有注明上述元器件所用的具体取值，实际可按照所需来设计类型来取值。

需要说明的是，本发明具体效率值70%是依据本次实施例中而实测长久稳定性数据。当使用本发明方案所设计的同类实施例时，实测效率甚至可能高于70%，这不局限于本发明的效率高低，仅与设计同属类方案有关，有利于所属技术领域技术人员更好的利用本次发明。

需要说明的是，本发明实例中的整体电路设计打板射频微带线通路均按照50欧姆的共面波导设计，这有利于射频信号的良性输出，避免了因微带线不匹配导致反射过大烧坏敏感元器件。

以上对依据本发明的具体实例的无线能量传输系统的功放源进行了详尽描述，本领域技术人员理解本发明不仅仅局限于本发明的特定实例。显然，根据上述描述很多地方可做修改或者变化。本说明书选取的并具体描述的实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员更好的利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受所附的权利要求书范围决定。

Claims (8)

1.一种用于磁谐振耦合无线电能传输的功放源，其特征在于，所述功放源包括射频信号发生模块、射频功率放大模块、恒定电流模块以及过压保护模块；当功放源连接外部直流源后，所述射频信号发生模产生所需频率的射频信号，所述功率放大模块将该射频信号放大输出；所述过压保护模块实时检测功放源后端待检测电压，当待检测电压高于预设的参考电压值时，所述过压保护电路将后端的多余能量反馈到输入直流源，从而使得功放源后端电压一直处于安全值范围之内，从而保护整体电路。

2.根据权利要求1所述的一种用于磁谐振耦合无线电能传输的功放源，其特征在于，所述射频信号发生模块包括直流电压供电模块和晶振，当功放源连接直流源后，直流电压供电模块为晶振供电使其产生所需频率的射频信号，从而为后端功率放大器提供射频信号。

3.根据权利要求1所述的一种用于磁谐振耦合无线电能传输的功放源，其特征在于，所述功率放大模块包括功放管、输入端匹配电路、栅极偏置电路、漏极偏置电路和输出端匹配电路；所述功放管为场效应三极管；所述栅极偏置电路包括第一偏置电感（L1）和第一偏置电容（C1），外部电源通过第一偏置电感（L1）提供栅级偏置电压（VGG）；漏极偏置电路包括第二偏置电感（L2）和第二偏置电容（C2），外部电源通过第二偏置电感（L2）提供漏极偏置电压（VDD）；输入端匹配电路包括输入端电感（L11）和输入端电容（C11）；输出端匹配电路包括输出端电感（L21）和输出端电容（C21）；第一偏置电感（L1）与第一偏置电容（C1）的交点连接场效应三极管的栅极；第二偏置电感（L2）与第二偏置电容（C2）的交点连接场效应三极管的漏极；第一偏置电容（C1）前端接输入端匹配电路的输入端电感（L11），第二偏置电容（C2）后端接输出端匹配电路的输出端电感（L21）；效应三极管的源极、输入端电容（C11）和输出端电容（C21）分别接地；栅极电路（B）和漏级漏极电路（C）为场效应三极管提供静态偏置状态；

所述功放管的漏极电流是由周期性的一串脉冲构成的，当驱动信号足够强时，晶体管会进入饱和导通状态，所述的功放管前后两端进行电阻匹配是为了更好的进行能量输出减少驻波损耗，输出与输入信号同频率的脉冲信号最终可达到功率放大的作用。

4.根据权利要求1所述的一种用于磁谐振耦合无线电能传输的功放源，其特征在于，所述恒定电流模块由串联的电感（Lc）和并联的电容（Cc）构成，发射端电流调节电路是用来调节发射线圈的电流，使其为恒定电流；所述过压保护电路模块的能量反馈电路由一个二极管（D1）构成；当负载变化时使得功率输出端电压高于源电压，此时二极管导通，电流从输出端电压流向源端，这不仅保护了功放源后端电路，同时有利于源端的高效率使用。

5.根据权利要求1所述的一种用于磁谐振耦合无线电能传输的功放源，其特征在于，所述功放源电路除了铁氧体磁芯、功放管元器件以外，其他电路采用的是贴片元器件设计，不仅实现了无线电能传输足够功率的供应，可利用SMT贴片，而且给电路模块空留出大量空间同时底部放置一块散热片有利于元器件的散热，杜绝了其他功放源因长时间工作带来的安全隐患。

6.根据权利要求1所述的一种用于磁谐振耦合无线电能传输的功放源，其特征在于，所述功放源采用矩形设计或方形设计；所述矩形设计是指功放源印刷电路板为矩形的设计，所述方形设计是指功放模块印刷电路板为方形的设计。

7.根据权利要求7所述的一种用于磁谐振耦合无线电能传输的功放源，其特征在于，所述功率放大模块采用平面式电路结构，采用印刷电路版加工而成。

8.根据权利要求1所述的一种用于磁谐振耦合无线电能传输的功放源，其特征在于，所述过压保护电路模块由一个二极管（D1）、并在后面再串联一个反向的齐纳二极管或者添加一个电压比较电路构成。