最近DIY了一款用于汽车上的无线充电电路，里面涉及到的知识点很多，很多理论知识可以在这儿得到充分展示。
用到的理论知识包括：
1.变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场；
2.直流电源，电感电路中，在电感未饱和的情况下，流过电感两端的电流和电压波形是什么样的？
3.怎么选型合适MOS管；
4.由于电感的电流是一会儿上升，一会儿下降，产生的磁通也是增大，减小，因而产生的电场也是交变的，需要AC转DC电路；
5.怎么保证磁场尽可能超一个方向传递；
6.感应出的电压该如何给电池充电以及如何进行滤波处理；
7.怎么根据频率和占空比进行调整充电距离的问题。
一.首先考虑制作无线充电电路，需要考虑到怎么制作变化率不恒定的电场，因为我们需要变化的电场产生变化的磁场，进而再感应出电场出来，我们知道当用直流电源给电感充电时，在电感未饱和之前，电感的电流会直线上升，电感两端的电压近似不变，如下图1所示：
电感充电电流和两端电压波形
因而我们可以通过给电感供直流电，产生变化的电流，但是持续供电的话，会导致电流持续上升，导致电感损坏，我们想到可以给电感增加开关，如下图2所示：
图2 PWM控制的电感充放电电路
通过PWM信号控制NMOS管的开通，从而实现给电感持续的充放电，到这里，我们需要产生的变化磁场就产生了（由变化的电流产生），只有变化的磁场才能再感应出电场。
二。我们同步测量了电感线圈两端的电流和电压曲线图3：
图3 电感两端电流和电压关系
蓝色对应电感充放电电流，黄色对应电感两端电压，在电感电流上升，下降时，电感出现两端近似恒定的电压（暂时忽略中间凸起的图形），该曲线近似等于理论计算公式V=Ldi/dt，由于电感电流是持续近似直线上升，因而电感两端出现了近似恒定的电压。
三。选型合适的MOS管
根据前文的《MOS管热耗计算-开关损耗》，考虑1MHZ开关频率，导通电流100mA，选型以下MOS管：
计算开关损耗，由于是电感负载，
开关损耗：P1=1/4*V*I*（tr+tf）*F=1/4*5*0.1*41ns*1MHz=0.005W，
导通损耗：P2=I*I*Rds=0.1*0.1*0.85=0.0085w。
P=P1+P2=0.01W
T=85°C+0.01*150=86.5°C<150°C
选择的MOS管可以满足结温要求，同时我们也需要关注MOS管的输入电容，需要尽可能的小，不然会导致MOS管开通太慢，电感储存电流太小，因而电感的能量=L*I，跟I是直接相关的。至此，我们根据理论知识1，2，3设计了无线充电的发送端电路。
四。AC-DC整流电路
从图3可以看出，电感两端的电压是方向时刻在变化的，而我们给电池充电是一个方向的，即是直流的，设计整流电路如下图4所示：
图4 AC-DC整流电路
五。因为我们的线圈的面对面贴着设计的，所以希望尽可能多的磁场单向传递，铁氧体很好的帮助了我们解决这个问题，黑色部分即为铁氧体材料，铁氧体是高磁导率材料，可以给恒定不变的磁场提供低阻抗回路，但是当该磁场是变化的，又会感应出反向磁场抑制原有磁场的变化，因而给交变的磁场反而提供了高阻抗回路，这也是为什么电感可以滤波的原因。
到了这儿，我们已经基本实现了无线充电电路，但是实测电池两端的波形，却是纹波很大，而且对于当充电距离变远时，该怎么设计充电时间和频率呢，这部分内容我们放在下一篇分析。
也欢迎大家就以上内容交流指正，谢谢。