1.设计过程

昨天用刚绕的利兹线绕了两个6匝的线圈.利兹线为150股，必须要用利兹线，因为利兹线是由多股铜线制成，可有效抑制趋肤效应关于趋肤效应有兴趣的同学可以上百度找一下这里不再阐述，直径约为10cm，发射线圈自感为8.923uh，接收线圈自感为9.050uh。

图1 发射线圈自感

图2 接收线圈自感

由于2020年最新推出的国标，GB38775-2020里面规定了汽车谐振式无线充电频率为75~90kHz，这里测试频率定位100k如下图所示

图3 发射线圈激励信号

把两个线圈叠起来观察接收线圈的电压波形

图4 发射接收线圈重叠

图5 接收线圈波形

图6 发射线圈波形

在这里我遇到了一个问题，为什么函数信号发生器设置了信号的Vpp为20V，但是接上线圈之后仅有1V左右？后来发现是函数信号发生器的驱动能力不足导致，具体测试在下面会叙说。

由于本设计是针对小车的无线充电，小车的底盘高一般为5cm，由于条件限制，下面用一个5cm的盒子隔开两个线圈，由于盒子是纸皮的，所以不会产生涡流故不会影响本次实验。

图7 两个线圈用5cm高的纸皮盒子隔开

图8 距离5cm时接收线圈电压波形

我们发现随着距离的变大，输出电压有效值从514mV变为98mV，输出电压减小了80%，其实这种发射和接收方式就是耦合式无线充电，我们可以看到它对距离极度敏感，而共振式理论上应比耦合式在距离上面更优越，具体的情况可以跟踪我的推文

加入电容补偿后(电容计算公式就是LC谐振计算公式)，出现了一个问题我想要测量函数信号发生器到发送侧LC谐振电路的电流，只要电流表一接上输出立刻就没电压了，猜测是驱动能力不足，当我把函数信号发生器用电流表短路后发现，输出电流仅为359.5uA。

图9 函数信号发生器最大输出电流

所以我把发射侧谐振电容撤去，增大发射侧的阻抗，这时候可以测出电流了，当接收线圈空载时(接收线圈使用电容补偿)，流过发射线圈的电流为：

图10 接收线圈空载时发射线圈电流

接收线圈带了20欧姆的负载时，电流为

图11 接收线圈接入20欧的负载时发射线圈电流

在这里印证了S-S补偿的特性，当负载阻值越大的时候，发射线圈的电流是越大的，从上面的实验就可以得到，空载的时候输出电阻无穷大，所以电流要比带载要大。这个可以用理论来验证，如果有时间我会发这个验证的推文

2.总结

①发射线圈和接收线圈的自感太小导致互感也小，所以要增加匝数

②函数信号发生器不能满足实验要求，将采用半桥逆变器来代替

3.说明

本推文仅做互相交流学习用，本人才疏学浅如有误欢迎各位指正，也欢迎在做无线充电的朋友一起交流学习~