基于SG3525的非接触式小功率电能传输系统

    (2)线径的选择。线圈绕制在铁芯材料上，在通过高频交变电流时，会发生“集肤效应”，使高频交流电阻大于直流电阻，且交变频率越高，穿透深度越小。为保证高频电流完全穿透导线，导线的直径不应大于两倍的穿透深度。穿透深度

    ，铜导线的电导率γ=5.8× 107s·m-1，磁导率μ=4π×10-7H·m-1，当开关频率为60 kHz时，带入公式可得△=0.27 mm，所以铜导线直径应<0.54 mm。由于功率较小，导线的电流密度可取J=3×10-6A·m-2，电流有效值取I=1 A，则导线的截面积

    。由此，可选取线径为0.5 mm的铜导线双股并绕。

    4 系统实现及性能测试

    设计以SC3525为控制核心，设计工作频率为58.8 kHz，实测频率为56.7 kHz，驱动芯片为IR2111，开关管选用IRF540n，磁芯为软磁铁氧体磁芯EE42，线圈选用线径为0.5 mm的铜导线双股并绕，原边绕制20圈，电感值为47.9μH，副边绕制21圈，电感值为50.8μH。

    系统输入直流电压15 V，负载为100 Ω电阻，原、副边间距为1mm时，测得：副边电流0.15 A，原边电流0.19 A，经计算可得，功率传输效率为78.9%。当原、副边间距为3 mm时，功率传输效率为53.7%。随着距离的增加，功率传输效率将降低。当原、副边间距为7 mm时，功率传输效率较低，视为系统停止工作。

    5 结束语

    实验结果表明，设计的以SG3525为控制核心的小功率非接触式电能传输系统简单可靠，可实现电能的高效传输。若将接收到的电压经整流滤波和稳压管7805后，供给单节锂电池管理芯片TL4906，即可实现对单节锂电池的无线充电。

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