xuduodianzileizazhiheluntanshangdouyouguanyuzhizuowuxiangongdiandianludejieshao，zhexiedianlusuigeyouqianqiu，dandouyouyigegongtongdebuzuzhichu，yishichuanshuxiaolvbutailixiang、二是不論有無接收器在工作
，發射部分都一如既往地向外源源不斷地發射能量，這是不能令人滿意的。

本文所設計的這個無線供電裝置
，除了傳輸效率比較高，它還有一個顯著的特點：能(neng)自(zi)動(dong)檢(jian)測(ce)有(you)無(wu)接(jie)收(shou)部(bu)分(fen)工(gong)作(zuo)，隻(zhi)有(you)檢(jian)測(ce)到(dao)確(que)有(you)接(jie)收(shou)器(qi)在(zai)工(gong)作(zuo)，它(ta)才(cai)會(hui)連(lian)續(xu)輻(fu)射(she)無(wu)線(xian)電(dian)能(neng)，否(fou)則(ze)就(jiu)始(shi)終(zhong)隻(zhi)工(gong)作(zuo)在(zai)低(di)能(neng)耗(hao)的(de)檢(jian)測(ce)狀(zhuang)態(tai)。其(qi)工(gong)作(zuo)方(fang)框(kuang)圖(tu)如(ru)圖(tu)1所示： 發射部分采用CMOS電路與場效應管的組合
，這種組合不僅效率高，而且控製也簡單易行。發射線圈采用李茲線和蛛網式繞法，以取得較高的變換效率。電路見圖2a： [page]
智能無線供電台燈工作原理

1.發射部分

振蕩源由1/4個CD4011和遙控器用的晶體組成晶振電路，實測振蕩頻率為560kHz
，這個頻率對收音機的中波段有兩處幹擾：560kHz和1120kHz。因手邊沒有更合適的晶體選擇
，也隻好將就了。

4011是一個2輸入端與非門，所以電路能否工作還取決於另一個輸入端的電位
，此輸入端的電位由IC2(555電路)的狀態決定
，IC2輸出占空比約等於1/10的方波
，所以使高頻振蕩電路的工作與間歇時間比也等於1/10。

4011的另3個與非門並聯起來作為推動級，把振蕩與輸出級隔離開。為了能在小功率的推動下也能輸出足夠大的高頻功率，輸出級選用場效應管IRF634，場效應管是一種電壓控製器件，原則上不消耗激勵功率，但它的極間輸入、輸出電容很大，有幾百pF
，如果直接接到4011的輸出端
，會因為CMOS門電路的輸出電流很小而使波形的上升時間和下降時間變大


，而導致效率下降。所以我還在CMOSmendianludehoumianjialeyiduihubudesanjiguan，cihubuguanjiechengshejishuchu，juyoujixiaodeshuchudianzu
，keyishifangbodeshangshenghexiajiangshijiandadajianxiao。shijianzhengming，jiashanglezhejidianluhouxiaolvyoulemingxiantigao。erqie，shikongzaiheyoufuzaishidedianliuyouxianzhudequbie，zhejiuweiwuxiangongdiandezhinenghuatigonglejiandankekaodejianceyiju。

在沒有負載時，也就是說，無線供電的接收部分沒有靠近發射線圈時，VT3的源極電流很小，R6上的電壓降還不足以使VT4導通，所以IC3的第2腳上沒有觸發脈衝，第3腳上也沒有高電平輸出；一旦接收部分靠近了發射線圈
，從發射級接收了足夠的能量，於是使得VT3的源極電流增加
，R6上也產生了足夠大的電壓
，能夠推動VT4導通
，在VT4的集電極產生了幅度足夠的負脈衝
，驅動IC3使之輸出高電平。此高電平通過VD2再送到晶振的控製端
，使其工作在連續振蕩狀態，這樣就完成了負載檢測的任務。

我wo們men說shuo這zhe個ge電dian路lu是shi智zhi能neng無wu線xian供gong電dian電dian路lu，其qi原yuan因yin就jiu是shi它ta能neng自zi動dong檢jian測ce有you無wu負fu載zai。沒mei有you負fu載zai時shi它ta工gong作zuo在zai間jian歇xie狀zhuang態tai以yi節jie約yue電dian能neng，一yi旦dan檢jian測ce到dao負fu載zai就jiu工gong作zuo在zai連lian續xu狀zhuang態tai，使shi其qi正zheng常chang工gong作zuo。
圖2中，Rp作為檢測靈敏度調節；LED為工作狀態指示(紅燈間歇閃亮為檢測狀態，綠燈亮為連續工作狀態)；SA為維修開關

，合上後，紅燈連續亮，輸出級連續工作
，適於維修或弱負載時工作。

2.接收部分

實(shi)際(ji)上(shang)任(ren)何(he)一(yi)個(ge)具(ju)有(you)接(jie)收(shou)線(xian)圈(quan)的(de)裝(zhuang)置(zhi)都(dou)可(ke)成(cheng)為(wei)接(jie)收(shou)電(dian)路(lu)
，這(zhe)裏(li)隻(zhi)是(shi)給(gei)出(chu)其(qi)中(zhong)一(yi)例(li)，它(ta)可(ke)以(yi)實(shi)測(ce)接(jie)收(shou)部(bu)分(fen)的(de)功(gong)率(lv)

，也(ye)可(ke)以(yi)調(tiao)整(zheng)撤(che)回(hui)路(lu)的(de)諧(xie)振(zhen)狀(zhuang)態(tai)，使(shi)之(zhi)靈(ling)敏(min)度(du)最(zui)高(gao)。電(dian)路(lu)很(hen)簡(jian)單(dan)
，就(jiu)不(bu)再(zai)贅(zhui)述(shu)原(yuan)理(li)了(le)。電(dian)路(lu)見(jian)圖(tu)2b：
如果不測試接收距離和檢測係統的轉換效率，也可不裝圖2b的電路。
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3.零件選擇

無線供電的效率與發射級的工作狀態有關，同時也與作為發射電磁能量的線圈的質量也有非常密切的關係，所以發射線圈L1我采用36×Φ0.1mm的李茲線，繞在用光盤作骨架的蛛網板上。見下圖：

線圈的骨架用光盤製作，為了避免渦流損失，光盤上的金屬鍍層應當去掉。骨架的內徑為66mm

，用36股Φ0.1的漆包線繞11匝。圖2b中的接收線圈也繞成蛛網式，用24股Φ0.1的多股漆包線繞8匝。

高頻輸出級用大功率場效應管
，如IRF係列的634、630均可，或其它耐壓200V，電流5A，最大損耗功率大於20W以上的VMOS管。使用時需加上麵積足夠大的散熱器。

諧振電容C4要求用絛綸電容
，耐壓200V以上

；C11、C12
、C13
、C14要求耐壓35V以上。定時電容C5

、C10要求容量準確
，漏電較小，最好用鉭電容
，如果沒有鉭電容則應采用耐壓25V以上的鋁電解。C7
、C8
、C11
、C12要緊靠IC4焊接。

其他元件沒有什麼特殊要求。

4.調試與安裝

先調發射部分。輸入24V的直流電源，當調試開關處在斷開狀態時，LED的紅燈會以大約1秒的周期閃亮，這說明IC2工作正常。合上圖2a中的調試開關SA，使振蕩部分連續工作，這時紅燈將一直點亮。檢查各點的直流工作點是否正常，這時整機電流約50mA
，其中VT3的漏極電流約20mA左右。如果24V和9V兩點的電壓正常，可用示波器檢查各關鍵點的波形。

當各點波形基本正常後，用一個2200pF的絛綸電容(耐壓250V)和一個1000pF的可變(可用多連可變並聯而成)

，zaixitiaozhengkebianshizhengjidianliuzuixiao。liangchubingliandezongdianrong，jiangyigehuoshugebingliandegudingdedengxiaodianrongtihuanyuanlaidegudinghekebiandianrong，bingzaixianlubanshanghanhao。

斷開維修開關SA使振蕩器工作於間歇狀態；旋轉Rp到最大使LED綠燈亮
，逐漸將Rp減小
，使得LED的綠燈熄滅，紅燈剛好閃亮。這時整機電流在10~20mA間擺動。

將接收部分靠近發射線圈
，斷開接收部分的負載開關SA，則接收器上的指示燈LED會和發射部分的LED同步閃亮。同樣
，用一個0.01μF左zuo右you的de固gu定ding電dian容rong接jie到dao諧xie振zhen線xian圈quan的de兩liang端duan，逐zhu步bu拉la開kai發fa射she線xian圈quan和he接jie收shou線xian圈quan的de距ju離li，同tong時shi適shi當dang增zeng減jian諧xie振zhen電dian容rong的de大da小xiao使shi指zhi示shi燈deng最zui亮liang。調tiao整zheng好hao後hou，將jiang電dian容rong固gu定ding下xia來lai，在zai線xian路lu板ban上shang焊han好hao。如ru果guo用yong示shi波bo器qi觀guan察cha諧xie振zhen回hui路lu的de波bo形xing，應ying該gai可ke以yi看kan到dao與yu發fa射she線xian圈quan頻pin率lv相xiang同tong的de正zheng弦xian波bo。

合上負載開關SA(圖2b)，將接收線圈置於發射線圈正上方的5~10mm處，這時發射部分的雙色LEDdelvdenghuizidongdianliang
，shuomingfashebufenjijiancedaofuzai，binggongzuozailianxuzhuangtai。ruguozaiciyiqujieshouxianquan

，lvdengsuijizidongximie，hongdengzaicishandong，shuomingzhinengbufendejiancegongnengzhengchang。ruguojiancegongnengbuzhengchang，yingzaixitiaozhengRp。

當電路檢測到負載時，發射部分的總電流約200~300mA，視負載輕重而變。
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5

、無線供電台燈

電路和圖2b基本相同，隻是將作為假負載的50Ω電阻換成了4隻串聯的大功率LED。接收線圈用Φ1.2mm或更粗的漆包線做成圓盤狀的線圈，其內徑為67mm繞8匝，兩端各留25cm的引出線，將來就作為小台燈的支架。

找一個光盤
，去掉金屬鍍層，在適當地方鑽兩個小孔
，將繞好的線圈引線穿過光盤上的小孔
，並將線圈粘合在光盤上。

將4個1W的LED裝在自製的散熱器上。

另找一個直徑80mm的小光盤(不必去膜)和一個大小適當的塑料瓶蓋

，作為製作台燈的燈罩的原材料。

製作過程見下麵係列圖片。

發射板元件麵。
發射板背麵。 [page]
裝發射部分的塑料盒。
發射板裝在右邊。
發射線圈裝在左邊。
測柵極電壓波形。 [page]
測漏極電壓波形。
測源極電壓波形。 [page]
做燈罩用的材料。
將4個LED串聯後裝在散熱板上。
做好後的燈頭正麵。
燈頭背麵。 [page]
台燈正麵。
台燈側麵。
台燈背麵。
台燈的底座。

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底座下麵是接收線圈。


把台燈放在發射線圈上方
，很亮哦，此時整機電流升到200mA左右，盒子裏麵的綠色指示燈也亮了。
DIY智能無線供電台燈小結

1.從(cong)場(chang)效(xiao)應(ying)管(guan)各(ge)點(dian)波(bo)形(xing)來(lai)看(kan)，輸(shu)出(chu)級(ji)的(de)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)並(bing)不(bu)十(shi)分(fen)理(li)想(xiang)，尤(you)其(qi)是(shi)源(yuan)極(ji)電(dian)壓(ya)波(bo)形(xing)存(cun)在(zai)高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)，這(zhe)樣(yang)顯(xian)然(ran)會(hui)使(shi)電(dian)路(lu)的(de)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)降(jiang)低(di)。究(jiu)其(qi)原(yuan)因(yin)，應(ying)該(gai)是(shi)因(yin)為(wei)柵(zha)極(ji)驅(qu)動(dong)電(dian)壓(ya)的(de)波(bo)形(xing)過(guo)寬(kuan)所(suo)致(zhi)。如(ru)果(guo)使(shi)柵(zha)極(ji)波(bo)形(xing)改(gai)為(wei)更(geng)窄(zhai)些(xie)的(de)脈(mai)衝(chong)

，使(shi)場(chang)效(xiao)應(ying)管(guan)的(de)導(dao)通(tong)角(jiao)更(geng)小(xiao)些(xie)，估(gu)計(ji)效(xiao)率(lv)會(hui)得(de)到(dao)提(ti)高(gao)。

2.因製作時間比較倉促，從24V變9V直接采用了7809模擬穩壓電路，其效率顯然是十分低下的，如果改用開關穩壓電源，則可大幅提高驅動部分的效率

，使電路在間歇工作狀態時更省電。

3.本裝置是模擬桌麵無線供電係統而設計的，所以發射線圈和接收之間的距離大於12mm
，這樣也使轉換效率有明顯下降，因為兩線圈距離越大，效率必然越低。

4.無線台燈隻是無線供電的一種應用
，接收部分也可以用於無線充電、水下LED燈或旋轉LED圖形顯示等領域。

5.因為現成的無線供電模塊VOX330不容易買到

，所以電源采用了24V直流。如果手邊有高壓無線供電模塊，直接采用220V交流電將會更具實用性。

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