基于MSP43O單片機的無線充電器設計

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

因為

為了準確控制充電時間，我們在設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I,上述電容電壓與時間的關系可表示為：

根據題設要求，充電時間應滿足快充小于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 :

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

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 :

設計中采用可調電阻， 可調節充電電流的大小。

1 .3. 4 整機電路原理圖

2 軟件設計

軟件設計 的主要任務是對充電過程的監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轉換器實時檢測充電電池上的電壓，到規定電壓時發出控制信號，斷充電電路。基于MSP430較高的速度、高精度的AD轉換器、功能豐富的定時器等資源特點， 我們在LCD上設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電壓值計算出坐標，并調用自己設計的畫直線函數進行實時繪制，效果逼真( 見圖7、圖8 )。

3 功能的實現情況

本無線充電系統設計使用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，當距離D>2cm時， 快充時間30s，當距離D>2cm時，慢充時間 120s.系統充滿后顯示，自動關斷充電。如表1所示。

4 結 語

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