非接触供电的LED照明系统

非接触供电的LED照明系统
一、任务
设计并制作一个非接触供电的LED照明系统，该系统包括能量发送模块和LED照明模块。LED照明模块包括一个带能量接收单元和五个LED灯（每个LED的平均电流为10mA），LED照明模块不得外加任何电源，它的供电只能来自能量发送模块，两个模块之间没有任何导线连接，电能的传输通过感应线圈（两感应线圈内径一样，感应线圈可用直径6.6 cm左右的易拉罐作为骨架，绕好取下，用绝缘胶带固定即可）由能量发送模块以无线方式传输给LED照明模块，线圈间的介质为空气。其中，能量发送单元采用12V的直流电供电。其系统框图如图1所示。




图1   无线供电的LED照明系统构成框图
二、要求
1、基本要求
（1） 实行电能的无线传输，通过无线供电方式使LED照明模块发光（每个LED的平均电流大于5mA）；
（2） 在LED照明模块实现正常亮度时（5个LED，每个LED的平均电流为10mA），发射距离10mm的情况下，能量发射模块的功率小于5W（DC12V供电）；
（3） 能控制LED的亮度：保持线圈距离不变，从暗变亮，从亮变暗（不能用电位器手动调节电源的方式），可以在能量发射模块端通过按键调节；
（4） 能量发送模块能实时显示发射功耗，误差不超过±5%。
2、发挥部分
（1）在基本要求（2）的情况下，尽可能增大无线传输距离（发送和接收间感应线圈的距离），两线圈距离不小于30mm；
（2）能使5个白光LED发光，每个LED的平均电流为10mA；
（3）其他。
三、说明
1、用于电能传输的空心线圈需要自制，可以用漆包线自行在易拉罐瓶上绕制。
2、电路板上需留有相关的测试口：(1)5个LED总电流测试口；(2)发射模块电流测试口。
3、12V直流稳压电源可以用成品。
4、能量发送模块不能采用专用芯片或模块。
5、设计报告正文应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图和主要的测试结果，篇幅限制在6页。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果可用附件给出。