功率放大器在无线电能传输系统的应用

实验名称：无缏堋垌胯线电能传输系统中新型线圈结构的准恒定互感计算与优化

研究方向：无线电

测试目的：

　　从线圈本体结构的优化设计出发，基于准恒定互感计算与优化方法，设计了在水平方向具有高偏移容忍度的新型线圈结构，在不需要额外增加任何谐振补偿网络和辅助控制装置的情况下，能够大幅度提高系统在水平方向上的抗偏移能力。

测试设备：ATA-3090功率放大器、任意波形函数发生器、数字功率分析仪、示波器、三维移动平台、发射线圈、发射端补偿电容、接收线圈、接收端补偿电容和无感负载电阻。

实验过程：

　　图2：输出功率与传输效率随偏移距离变化关系图

　　图2为偏移时系统的输出功率和传输效率随偏移距离的变化关系，系统传输效率指负载功率与电源的输入功率之比。线圈正对时，系统输出功率为54.63W，传输效率为91.37%；当发射线圈沿Y轴+方向偏移到极限距离240mm时，系统的输出功率为55.33W，传输效率为91.18%；当发射线圈沿Y轴-方向偏移到极限距离240mm时，系统的输出功率为57.22W，传输效率为90.03%。在超过Y轴+方向或Y轴-方向的偏移极限距离后，再随着偏移距离的增加，系统传输效率加速下降，这是由于互感减小导致的；同时系统的输出功率也迅速增大，这是因为互感在一定范围内的减小会引起发射线圈Tx中的电流增加，从而使得系统输出功率增加。

　　图：ATA-3090功率放大器指标参数

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本文实验案例参考自知网论文《无线电能传输系统中新型线圈结构的准恒定互感计算与优化》