[发明专利]远距离无线充电演示仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种远距离无线充电演示仪。

背景技术

远距离无线充电技术，就是利用磁耦合共振原理实现电能的远距离非接触式传输，是近年来备受国际学术界关注的一项新的能量传输技术。现如今缺少一种演示仪来演示这一高新技术，物理教学中需要一种仪器来演示远距离无线充电技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种远距离无线充电演示仪。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明利用磁耦合共振原理来进行远距离无线充电的演示。本发明由无线发射模块、无线接收模块和显示模块构成，其中无线发射模块包括整流滤波装置、高频逆变装置、变压器和发射线圈，无线接收模块包括接收线圈、变压器、整流滤波装置、负载充电电路、手机及手机配置的数据线，显示模块包括数码管、单片机及其控制电路和仪器支架。

具体工作方式是：演示仪连接市电，无线发射模块中的发射线圈与无线接收模块中的接收线圈分离，相隔40-50厘米，发射线圈与接收线圈大小相等，匝数比为1∶1，缠绕成环形。当演示仪开始工作时，经由无线发射模块，首先通过变压器降低220V50Hz交流电的电压，再通过整流滤波装置将低压的交流电转换成低压的直流电，接着通过高频逆变装置将低压直流电转换成低压高频的交流电，然后通过变压器使低压的交流电升压，最后通过发射线圈，将高压高频的交流电以电磁波的形式从无线发射模块传输出去；然后由无线接收模块里的接收线圈将电磁波接收，并将其转换成高压高频交流电，再通过变压器将高压交流电转换成低压交流电，再通过整流滤波装置将低压交流电转换成低压直流电，接着通过负载充电电路和手机配置的数据线，将低压直流电传输到待充电的手机上，数码管置于仪器支架上，与单片机与其控制电路连接，并外接测量电路，测量并显示无线发射模块中的交流电的电压和频率与无线接收模块中的直流电的电压和电流，最终实现手机充电的远距离无线输电的演示。

本发明的有益效果是：操作简单，演示方便，效果明显，弥补了没有远距离无线充电演示仪的不足，适合大学物理等课程的教学演示。

附图说明

图1为远距离充电演示仪的工作原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体结构作进一步说明。

图中，1-整流滤波装置，2-高频逆变器，3-变压器，4-发射线圈，5-接收线圈，6-负载充电电路，7-手机配置的数据线，8-手机，9-数码管，10-单片机及其控制电路，11-仪器支架。

演示仪连接市电，发射线圈4与接收线圈5分离，相隔40-50厘米，发射线圈4与接收线圈5大小相等，匝数比为1∶1，缠绕成环形。当演示仪开始工作时，经由无线发射模块，首先通过变压器3降低220V50Hz的电压，成18V50Hz的低压低频交流电，再通过整流滤波装置1将低压的交流电转换成24V的低压直流电，接着通过高频逆变器2将低压直流电转换成18V100KHz的低压高频的交流电，然后通过变压器3使低压的交流电升压，成2KV100KHz的高压高频交流电，最后通过发射线圈4，将高压高频的交流电以电磁波的形式从无线发射模块传输出去；然后由无线接收模块里的接收线圈5将电磁波接收，并将其转换成2KV100KHz的高压高频交流电，再通过变压器3将2KV100KHz的高压高频交流电转换成3V的低压交流电，再通过整流滤波装置1将低压的交流电转换成4V的低压直流电，接着通过负载充电电路6和手机配置的数据线7，将低压直流电传输到待充电的手机8，数码管9置于仪器支架11上，与单片机与其控制电路10连接，并外接测量电路，测量并显示无线发射模块中的交流电的电压和频率与无线接收模块中的直流电的电压和电流，最终实现手机充电的远距离无线充电的演示。

本发明利用磁耦合共振原理，实现远距离无线充电的演示，同时本发明设计结构简单、操作方便、演示效果好。