CN202712981U - 改进型无线输电设备 - Google Patents
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Abstract
一种改进型无线输电设备包括一有源的射频发射装置和一无源的接收装置，其中，所述射频发射装置包括依次连接的振荡电路、选频电路、发射谐振天线和电源，接收装置包括依次连接的自耦调谐谐振天线、升压电路和负载，其特征在于，振荡电路为温度补偿式LC射频振荡器，所述选频电路为多级LC选频电路，与电感并联的电容和可变电容的串接组合。易于使发射与接收电路间谐振频率达到共振，从而提高谐振频率的精度，而且电容都采用陶瓷制作，使用时具有温度补偿。接收装置的自耦调谐谐振天线设置有线圈LRX1和线圈LRX2通过可变电容CV来调节频率的谐振点。另外，所述升压电路采用MU2012M模块电路。此模块能将输出电流约提高一个数量级，致使“无线输电”的转换效率增大。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种输电技术，尤其是一种能提高传输能量等综合效应的改进型无线输电设备。
背景技术
在申请人于2012年1月13日提交了一申请号为201220014909.9、名称是“无线输电设备”的实用新型专利申请，其公开了该无线输电设备包括一有源的射频发射装置和一无源的接收装置，其中，所述射频发射装置包括由振荡电路和选频电路构成的射频振荡器、发射谐振天线和电源，接收装置包括接收谐振天线、多倍压电路和负载，接收装置包括接收谐振天线、多倍压电路和负载。在射频发射装置中，振荡电路采用晶体管式LC振荡回路，选频电路采用 LC选频回路，这些回路没有足够的温度补偿作为，以致不能达到足以高精度的谐振频率。在接收装置中，多倍压电路以九倍压电路的方式来提升功率，但是功率增幅还是有限，而且所述发射装置的发射谐振天线和接收装置的接收谐振天线使用二个具有同样谐振频率的线圈，因频率的谐振点不能调节而使其相对距离受到限制，它们相对距离仅为4~20毫米。因此希望能提出一种适合于提高谐振频率精度、传输能量和相对距离的改进的无线输电设备。
发明内容
本实用新型的目的在于为克服以上现有的无线输电设备的不足而提供一种改进型无线输电设备。
实现上述目的技术方案是：提供一种改进型无线输电设备，该设备包括一有源的射频发射装置和一无源的接收装置，其中，所述射频发射装置包括依次连接的振荡电路、选频电路、发射谐振天线和电源，所述接收装置包括依次连接的自耦调谐谐振天线、升压电路和负载，其特征在于，所述振荡电路为温度补偿式LC射频振荡器，包括一电感L1、与电感L1并联的一温度补偿电容C3和一串联的电容C9和可变电容CV1的组组成的振荡回路、一晶体管Q1和一反馈电容C4，所述振荡回路的一端与晶体管Q1的集电极连接，另一端连接电源并通过电阻R1连接晶体管Q1的基极，所述反馈电容C4连接在晶体管Q1的集电极和发射极之间，所述选频电路为多级LC选频电路，所述升压电路采用MU2012M模块电路。
如以上所述的改进型无线输电设备，其中，所述LC射频振荡器和LC选频电路在晶体管的集电极设有与电感并联的电容C3、C7、C12和由电容C9与可变电容CV1、电容C8与可变电容CV2、电容C13与可变电容CV3串接组合，以形成和达到共振所需的谐振频率。
如以上所述的改进型无线输电设备，其中，所述选频电路有2-10级，各级采用在晶体管的集电极负载中组成的LC谐振电路，发射极是直接接地的。
如以上所述的改进型无线输电设备，其中，所述自耦调谐谐振天线由线圈LRX1、线圈LRX2和可变电容CV组成，线圈LRX1和线圈LRX2均为螺旋形的脱胎空心线圈，为平密绕其直径大于8毫米，圈数是4——25圈。
如以上所述的改进型无线输电设备，其中，所述发射谐振天线和自耦调谐谐振天线以中心线平行布置， 并且它们的相对距离为20.1毫米到600毫米。
如以上所述的改进型无线输电设备，其中，所述LRX1的圈数为LRX2的1.5至5倍。
由于在本实用新型射频发射装置的振荡电路设置有温度补偿式LC射频振荡器和选频电路的多级LC选频电路中晶体管的集电极设有与电感并联的电容C3、C7、C12......和由电容C9与可变电容CV1、电容C8与可变电容CV2、电容C13与可变电容CV3......串接组合，易于使发射与接收电路间谐振频率达到共振，从而提高谐振频率的精度，而且电容都采用陶瓷制作，使用时具有温度补偿功能。所述接收装置的自耦调谐谐振天线具有线圈LRX1和线圈LRX2以调节频率的谐振点。另外，所述升压电路采用MU2012M模块，线圈LRX1的另一端输入到MU2012M模块，此模块能将输出电流提高约一个数量级，致使“无线输电”的转换效率增大。
附图说明
图1是本实用新型改进型无线输电设备的射频发射装置的电路示意图；
图 2是本实用新型改进型无线输电设备的接收装置的电路示意图。
具体实施方式
请参阅图1和图2，本实用新型的改进型无线输电设备包括一有源的射频发射装置1和一无源的接收装置2，其中，所述射频发射装置1包括依次连接的振荡电路11、选频电路12、发射谐振天线13和电源14，其中，所述振荡电路11为温度补偿式LC射频振荡器，包括一电感L1、与电感L1并联的一温度补偿电容C3和一串联的电容C9和可变电容CV1的组组成的振荡回路、一晶体管Q1和一反馈电容C4，所述振荡回路的一端与晶体管Q1的集电极连接，另一端连接电源并通过电阻R1连接晶体管Q1的基极，所述反馈电容C4连接在晶体管Q1的集电极和发射极之间，所述选频电路12为多级LC选频电路，一般有2-10级，各级采用在晶体管的集电极负载中组成的LC谐振电路，发射极是直接接地的。所述LC射频振荡器和LC选频电路在晶体管的集电极设有与电感并联的电容C3、C7、C12......和由电容C9与可变电容CV1、电容C8与可变电容CV2、电容C13与可变电容CV3......串接组合，以形成和达到共振所需的谐振频率。
电源14采用直流电，12V，并通过偏流电阻连接于诸晶体管的基极。
所述接收装置2包括依次连接的自耦调谐谐振天线21、升压电路22和负载23，所述自耦调谐谐振天线21由线圈LRX1、线圈LRX2和可变电容CV组成，线圈LRX1和线圈LRX2均为螺旋形的脱胎空心线圈，其中，线圈LRX1的圈数为线圈LRX2的1.5至5倍，均为平密绕，其直径大于8毫米，圈数是4T——25T（圈）。这样在调节可变电容CV时会出现某一特定频率的谐振点。在安装时，所述发射谐振天线13和自耦调谐谐振天线21均采用螺旋形的脱胎线圈，其直径和螺距相同并直径各大于8毫米，以中心线平行布置，并且它们的相对距离为20.1毫米到600毫米。所述升压电路22采用MU2012M模块。此模块能将输出电流约提高一个数量级。在我的实验中原来的发射机约48mW（输出端）发射，通过谐振方法接收，用原来的多倍压电路在负载两端上输出的功率约2mW左右，现改用MU2012M模块电路后，在同样的负载条件下，可使功率增大到28mW左右，致使增大“无线输电”的转换效率。所述的负载23为LED灯、彩灯、充电器、可驱动的小功率电动机，多波段调频调幅收音机或各种家用电器。
Claims (7)
1.一种改进型无线输电设备，包括一有源的射频发射装置和一无源的接收装置，其中，所述射频发射装置包括依次连接的振荡电路、选频电路、发射谐振天线和电源，所述接收装置包括依次连接的自耦调谐谐振天线、升压电路和负载，其特征在于，所述振荡电路为温度补偿式LC射频振荡器，包括一电感L1、与电感L1并联的一温度补偿电容C3和一串联的电容C9和可变电容CV1的组组成的振荡回路、一晶体管Q1和一反馈电容C4，所述振荡回路的一端与晶体管Q1的集电极连接，另一端连接电源并通过电阻R1连接晶体管Q1的基极，所述反馈电容C4连接在晶体管Q1的集电极和发射极之间，所述选频电路为多级LC选频电路，所述升压电路采用MU2012M模块电路。
2.如权利要求1所述的改进型无线输电设备，其特征在于，所述LC射频振荡器和LC选频电路在晶体管的集电极设有与电感并联的电容C3、C7、C12和由电容C9与可变电容CV1、电容C8与可变电容CV2、电容C13与可变电容CV3串接组合，以形成和达到共振所需的谐振频率。
3.如权利要求1所述的改进型无线输电设备，其特征在于，所述选频电路有2-10级，各级采用在晶体管的集电极负载中组成的LC谐振电路，发射极是直接接地的。
4. 如权利要求1所述的改进型无线输电设备，其特征在于，所述自耦调谐谐振天线由线圈LRX1、线圈LRX2和可变电容CV组成，线圈LRX1和线圈LRX2均为螺旋形的脱胎空心线圈，为平密绕其直径大于8毫米，圈数是4—25圈。
5.如权利要求1所述的改进型无线输电设备，其特征在于，所述的负载为LED灯、彩灯、充电器、可驱动的小功率电动机，多波段调频调幅收音机或各种家用电器。
6.如权利要求1所述的改进型无线输电设备，其特征在于，所述发射谐振天线和自耦调谐谐振天线以中心线平行布置， 并且它们的相对距离为20.1毫米到600毫米。
7.如权利要求4所述的改进型无线输电设备，其特征在于，所述线圈LRX1的圈数为线圈LRX2的1.5至5倍。
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|---|---|---|---|---|
| CN106329915A (zh) * | 2016-09-20 | 2017-01-11 | 程安娜 | 一种微功率升压电源 |
| CN107591901A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-01-16 | 哈尔滨工业大学 | 一种具有高传输功率稳定性的电动汽车动态无线供电装置 |
| CN110571949A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-12-13 | 厦门新页微电子技术有限公司 | 一种应用于无线充电的内置晶振精准定频系统 |
| CN112729588A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-30 | 山东省产品质量检验研究院 | 一种微型无源无线温度传感器和测温系统 |
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2012
- 2012-05-23 CN CN2012202339651U patent/CN202712981U/zh not_active Expired - Fee Related
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