论文部分内容阅读
磁耦合谐振式无线电能传输技术具有传输效率高、安全可靠且摆脱电线束缚等优点，近年来迅速成为国内外学者和各大公司的研究热点之一。目前涉及无线电能传输技术的研究主要集中于其传输原理以及线圈结构等方面，对其前端驱动电源的分析与设计却仍显不足。 本文将切比雪夫阻抗变换网络应用于E类功率放大器，以拓宽工作频带和简化电路结构为目标，对适用于磁耦合谐振式无线电能传输系统的高频E类功率放大器进行了设计与研究。 本文首先介绍了高频电路设计的基本理论以及E类功放的工作原理，在此基础上使用状态方程对考虑MOS管导通电阻等非理想因素下的E类功放进行电路建模与参数优化，以优化结果作为阻抗匹配网络的设计目标。 其次，结合传输系统的需求给出了宽带E类功放的设计指标，进行了整体电路的设计与仿真，包括开关管的选择、宽带阻抗匹配网络的设计、电路稳定性的优化、功放输出特性的仿真等，并进行了PCB电路板设计与实验样机制作。 最后，使用宽带E类功放样机进行实验，测试与分析了其在宽工作频带与变负载情况下的输出特性，所得实验结果与理论相符。将宽带E类功放作为驱动电源，对无线电能传输系统进行系统整体输出特性测试，实验结果验证了二线圈磁耦合无线电能传输系统频率分裂现象的存在。