基于电能谐振磁耦合无线供电的无线鼠标的设计与实施摘要：本文利用电能的谐振磁耦合传输原理，设计了一种电能无线传输的电路，给无线鼠标提供工作电源。装置包括发射部分和接收部分，从计算机USB取电，通过高频逆变电路，将直流电转换为高频交流电，通过发射线圈发射出去。接收线圈接收电能，整流滤波后为鼠标供电。Abstract：Usingtheprincipleoftheelectricenergyoftheelectromagnetismresonancecouplingtransmission,akindofelectricpowerwirelesstransmissioncircuitisdesigned.Thedevicecomprisesemissionandreceivingpart.ElectricenergyistakenfromthecomputerUSB，andthroughthehighfrequencyinvertercircuit，convertsdirectcurrent(dc)tohighfrequencyalternatingcurrent，transmittingcoillaunchout.Thereceivecoilreceivingpower，andrectifierfilter,suppliespowertothemouse.关键词：谐振式磁耦合；无线鼠标；无线传输Keywords：resonantmagneticcoupling；wirelessmouse;wirelesstransmission中图分类号：TH215文献标识码：A文章编号:1006-4311(2015)26-0103-020引言目前，大部分的无线鼠标的电源由电池提供，但电池的使用寿命短，更换频率快，这样会给使用者带来很大的麻烦，且造成环境污染，为了解决这一问题，本文使用谐振式电磁耦合方式，把电能无线传输运用到无线鼠标上，可为鼠标的正常工作提供持续能量。1谐振耦合电能无线传输原理谐振耦合电能传输的原理是利用电磁感应原理实现电能传递，通过谐振耦合能量的方法是使两个线发生谐振，使能量从一个线圈传输到另一个线圈，即利用两个LC电路，一个作为电能的发送端，另一个作为电能的接收端，当高频激励信号的频率同发射回路与接收回路的频率相同时，两个LC回路处于谐振工作状态，发射回路的电流值达到最大值，线圈发射的功率最大，接收回路也获得最大功率。2系统总体方案系统总体设计方案如图1中所示，发射部分和接收部分组成了无线电能传输系统。电能无线输电系统包括发射源、发射系统、接收系统、负载等部分，高频逆变电路、线圈组成了发射部分；另一线圈和整流滤波电路组成了接收部分。电能从计算机中的USB接口获得+5V的电源(DC)通过自激振荡电路产生约100kHz的高频振荡电流，发射线圈将能量以电磁波的形式发射出去，接收线圈将电磁波接收，接收到的电流需要经过整流滤波电路，再有集成稳压芯片构成稳压电路，变换成贏标工作所需的直流电(3.3V)，给鼠标提供电源。由于鼠标工作时要实现自由动作，因此就会改变线圈之间距离，使磁路中存在很大的漏感，很低的耦合系数，这样系统的传输功率会受到限制，从而影响系统的正常工作和工作效率。谐振补偿电路用来消除传输系统中松耦合产生的影响。3电路设计与实施发射端电路由高频调制、L1C1谐振、功率放大器构成。NE555构成振荡频率为100kHz的信号发生器，为发射电路提供激励信号，信号经光电耦合芯片隔离后驱动MOSFET的关断。光电耦合芯片采用HCNR2O1,其线性度可达0.05%信号带宽可大于1MHz。电路采用IRF540-N场效应管构成桥型逆变电路，同时可将谐振信号进行有效的放大，将信号提供给L1C1并联谐振电路。接收端电路由L2C2谐振、整流电路、稳压电路构成。整个电路安装在鼠标中，整流电路即将交流电（AC）转化为直流电（DC）的装置，在本设计中采用了体积较小的集成桥式整流芯片MP6S（0.8A）进行整流，整流后经MC34063双极性集成芯片构成BUCK稳压电路，电路输出电压为3.3V。4线圈设计与实施在能量的发射与接收中线圈起重要的作用，试验表明，线圈半径越大，传输距离越大，因此，线圈安路一起安装在计算机的USB接口，线圈可以大一些，发射线圈用1mm的漆包铜线，绕制半径200mm，西数10匝。对于接受线圈，由于鼠标内部空间的限制，所绕制的接受线圈应尽可能的小，并要求一定的体积内能输出最大的功率。漆包线直径越大，在相同的体积下匝数就会较少，直径越小，在相同的体积下匝数就会较多。通过实验，在匣数较多的情况下，线圈输出的电压越大，因此，设计中采用了直径为0.15mm的漆包铜线，匝数为6000匝，绕制半径10mm。由于鼠标在工作中的自由运动，改变了两线圈的距离，...