基于MSP43O单片机的无线充电器设计解析

　　摘 要：采用MSP430F2274超低功耗单片机作为无线传能充电器的监测控制核心，通过开关选择充电的速度，实现快速充电和常态充电功能，电能充满后给出充满提示且自动停止充电。能量发送端可用市电和直流电源供电。具有交流优先和交直流自动切换的功能，电压和充电时间显示采用低功耗 OCM126864—9液晶屏。该设计系统具有无线充电、能量传输效果好、携带方便、成本低、无需布线等优势，有着广泛的应用前景。

　　引言

　　目前，手机、MP3和笔记本电脑等便携式电子设备进行充电主要采用的是一端连接交流电源，另一端连接便携式电子设备充电电池的传统充电方式。这种方式有很多不利的地方，如频繁的插拔很容易损坏接头，也可能带来触电的危险等。因此，非接触式感应充电器在上个世纪末期诞生。凭借其携带方便、成本低、无需布线等优势迅速受到各界关注。实现无线充电，能量传输效率高，便于携带成为充电系统的研究方向之一。本设计就是一个由能量发送单元和能量接收单元两大部分组成，利用电磁感应原理实现电能无线传递的充电器。

　　1 硬件系统设计

　　1．1 器件选择本无线充电系统的设计是用线圈耦合方式传递能量，使接收单元接收到足够的电能，以保证后续电路

　　能量的供给。由于无线传电电压随能量发送单元和接收单元耦合线圈的间距 D在测试 中需要改变，而充

　　电时间相对固定，便于控制，所以充电方式上选择固定电流充电的恒流充电方案。在器件选择上选择有多种省电模式，功耗特别省，抗干扰力特强的 MSP430系列超低功耗单片机 MSP430F2274作为无线传能充电器的监测控制核心芯片，电压和充电时间显示采用低功耗 OCM126864—9液晶屏，以提高充电电路的能量利用效率。

　　1．2 系统框图

　　无线充电系统主要采用电磁感应原理，通过线圈进行能量耦合实现能量的传递。如图 1所示 ，系统工作时输人端将交流市电经全桥整流电路变换成直流电，或用 24V直流电端直接为系统供电。当接收线圈与发射线圈靠近时，在接收线圈中产生感生电压，当接收线圈回路的谐振频率与发射频率相同时产生谐振，电压达最大值，具有最好的能量传输效果。通过2个电感线圈耦合能量，次级线圈输出的电流经接受转换电路变化成直流电为电池充电。