圖4中的耦合變壓器一般選擇磁罐繞線，磁力線集中，效率更高。但是很難找到合適的磁罐，所以在本文選擇了空心繞線。

　　圖2中的發(fā)射端硬件電路原理圖如圖5所示。12V直流電壓從P1進入，經(jīng)過7805穩(wěn)壓芯片輸出5V直流電壓，提供4與非門芯片74HC00工作電壓。由74HC00，1nF電容和10 kΩ滑動電阻器(用于來調(diào)節(jié)工作頻率)實現(xiàn)一個多諧振蕩器。這樣組成的振蕩器輸出高頻信號的幅度不夠大。為了提高電能傳輸效率和距離，使用高頻功率放大電路將高頻信號放大。高頻功放用高頻功率場效應管IRF540N實現(xiàn)(正常工作時需要加散熱片)。發(fā)射端有一個線圈與接收端耦合，發(fā)射和接收線圈的形狀及參數(shù)直接影響電能傳輸效率和距離。本文發(fā)射線圈使用一個大的空心線圈，直徑為1.5 mm的漆包線繞制，匝數(shù)為10匝(根據(jù)實際情況可以調(diào)整)。接收線圈按發(fā)射線圈制作的方法繞制。另外接收線圈的放置位置對能量傳輸有較大影響，需要在制作調(diào)試過程中反復試驗確定。4個0.1μF的CBB電容先串聯(lián)后并聯(lián)，用來實現(xiàn)初級補償。

　　圖6所示即為接收端的電路原理圖。電壓經(jīng)耦合變壓器到達接收端，經(jīng)過次級補償，再經(jīng)電橋整流后，最后采用7805穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓到5 V輸出到負載。高頻整流不能用普通的整流二極管，不但效率低而且二極管可能因發(fā)熱而燒壞。因此需要使用快恢復二極管來整流，本文使用1N4148來實現(xiàn)整流。

　　3 實物效果測試

　　非接觸式供電平臺可透過金屬以外的介質(zhì)傳播實現(xiàn)供電。圖7(a)為硬件實物圖，實物由發(fā)射端和接收端兩部分組成。圖7(b)是實物測試時可達到的最長作用距離，經(jīng)實測約10 cm。測試條件：在保證無線發(fā)射端2 W額定功耗以及接收端負載100 Ω的前提下，無線接收端輸出測試數(shù)據(jù)如表1所示。

　　4 結(jié)語

　　本文設計的非接觸式供電平臺由電能轉(zhuǎn)換、耦合變壓器和能量調(diào)節(jié)三部分組成。使用74HC00、高頻功率場效應管IRF540N和0.1μF的CBB電容等器件實現(xiàn)了該電路。實物測試結(jié)果表明，最大作用距離為10 cm左右，能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸式能量傳輸。本文設計的非接觸式供電平臺可為移動電氣設備、易燃易爆環(huán)境和水下設備的能量供給提供安全、綠色、便捷的解決思路。