CPT系统中的技术问题之硬件解决方案
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摘 要：介绍了非接触能量传输（Contactless Power Transfer）系统中存在的三大技术问题，并分析了利用嵌入式控制系统来完成的解决方案。
关键词：嵌入式控制系统；技术问题；硬件解决方案
非接触电能传输技术是近年来备受国际学术界关注的一项新的能量传输技术，即用电设备以非接触方式从固定电网取电的技术，所以又可称为非接触感应供电。在过去十年中，嵌入式系统的开发发生了很大的变化：以前嵌入式设备是一个孤立的、资源有限的系统，而今天人们对嵌入式设备在智能化和互连性上提出了要求，这使得嵌入式设备不再是孤立的，而是通过互联网、无线或是其他的方式实现相互连接[1]。嵌入式系统几乎包括了生活中所有电器设备，如PDA、数码相机、电视机顶盒、数字电视、工业自动化仪表与医疗仪器等。在CPT系统中应用嵌入式系统会存在软启动控制、逆变控制和显示模块设计三种技术问题，其硬件解决方案已完成。
1 软启动控制
软启动控制的作用是避免电路中产生很大的的冲激电流而烧坏元器件。本控制系统通过采集滤波电容两端的电压Vo以检测电容电压，经过霍尔电压传感器后电压值为Vos，再经由port1端口接入变送电路，转换为ARM 能够接收的电压值Vsoft，接着送入A/D采集器的AIN 0端，当电容电压达到设定电压值，ARM由I/O口输出至驱动电路，关闭继电器，切除缓冲电阻Rlimit。控制电路如图1所示。并且，ARM CPU所能接入的模拟信号电压范围为0V～+3.3V，本嵌入式控制系统选择3.3V为ARM CPU的工作电压，而滤波电容两端的电压Vo经过霍尔传感器之后被转换为+1.5V左右的直流电压，因此必须经过变送电路，以输出3V的电压送入ARM控制平台。
2 逆变控制
（1）逆变方式的选择[2]
由前可知，非接触电能传输系统的高频逆变电路的作用是在导轨中得到一个高频的正弦电流。实现这种高频逆变的电路拓扑结构较多，下面将对各种高频逆变电路进行比较并阐述这些逆变电路在CPT系统中应用时存在的优缺点。
现代逆变技术的种类很多，可以按照不同的形式分类，文献[3]对逆变电路进行了九种分类。结合非接触电能传输系统的特点，将逆变器按逆变开关电路的工作方式进行分类，可分为硬开关式逆变和谐振软开关式逆变。<...
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