▌01 电磁炉线圈

1.简介

为了给 第十六届全国大学生智能车竞赛 中 竞速比赛组 的无线信标组发射无线耦合电磁功率信号，利用在博文 拆解电磁炉一款 拆卸下来的线圈，来测试大功率（设计输出功率大于100W）无线充电功能。该线圈的参数在 第十六届的无线信标-2021-线圈参数测试和仿真 进行了测试，初步估计它的基本参数为：

L0=93.4μH,Rs=2.12ΩL_0 = 93.4\mu H,\,\,\,\,R_s = 2.12\OmegaL0=93.4μH,Rs=2.12Ω

^{▲ 电磁炉中的线圈}

利用在 测试TI高速MOS驱动芯片 TPS28225 伴随着MOS半桥 制作的MOS半桥来驱动该线圈与谐振电流（串、并联）负载的输出情况。

2.谐振

线圈的电感量为L1，等效串联电阻Rs，与电容C1进行并联和串联可以形成谐振电路。

^{▲ LCR谐振电路}

（1）并联

Xp=Rs+jωL11−ω2L1C1+jωC1L1X_p = {{R_s + j\omega L_1 } \over {1 - \omega ^2 L_1 C_1 + j\omega C_1 L_1 }}Xp=1−ω2L1C1+jωC1L1Rs+jωL1

Xp=Rs(1−ω2L1C1)+ω2L12C1+j(ωL1−ω3L12R1−ωL1C1Rs)(1−ω2L1C1)2−ω2L12C12X_p = {{R_s \left( {1 - \omega ^2 L_1 C_1 } \right) + \omega ^2 L_1^2 C_1 + j\left( {\omega L_1 - \omega ^3 L_1^2 R_1 - \omega L_1 C_1 R_s } \right)} \over {\left( {1 - \omega ^2 L_1 C_1 } \right)^2 - \omega ^2 L_1^2 C_1^2 }}Xp=(1−ω2L1C1)2−ω2L12C12Rs(1−ω2L1C1)+ω2L12C1+j(ωL1−ω3L12R1−ωL1C1Rs)

（2）串联

Xs=Rs+j(ωL1−1ωC1)X_s = R_s + j\left( {\omega L_1 - {1 \over {\omega C_1 }}} \right)Xs=Rs+j(ωL1−ωC11)

（3）谐振频率

使用C1=0.1uF的电容进行谐振、串联，对应的谐振频率为：52.1kHz。
fres=12πLC=12π×93.4×10−6×0.1×10−6=51.2kHzf_{res} = {1 \over {2\pi \sqrt {LC} }} = {1 \over {2\pi \times \sqrt {93.4 \times 10^{ - 6} \times 0.1 \times 10^{ - 6} } }} = 51.2kHzfres=2πLC1=2π×93.4×10−6×0.1×10−61=51.2kHz

相关的连接：

有互感的电感的串并联
带有互感线圈的基本串并联问题
电抗电路的串并联的转换

▌02 测试结果

1.串联模式

详细的测量结果参见： 基于TPS28225功率MOS半桥电路测试 .

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