磁耦合方案

　　电磁感应是一项基本原理，交流电源中一个重要部件变压器就是利用它工作的，变压器由一个磁芯和二个线圈，即初级线圈与次级线圈组成。当初级线圈两端加上一个交变电压时，磁芯中就会产生一个交变磁场，从而在次级线圈上感应一个相同频率的交流电压，电能就从输入电路传输至输出电路。对图2所示的变压器基本电路，两个端口的电压降可表示为：

　　V1=jwL1I1-jwMI2

　　Y2=jwMI1-jwL2I2=ZLI2

　　式中L1、L2和M分别为初级电感、次级电感与互感，ZL是负载电阻。初、次级间耦合度可用耦合系数K来定义：

　　K=M/

　　耦合系数反映了变压器的优值，对于一个近似于理想的变压器，可简单表示为：

　　V1/V2≈L1/L2≈N1/N2

　　式中N1与N2分别是两个电感的匝数，就是所说的电压比等于匝数比。

　　对于无线供电或充电的装置而言，其初级线圈与次级线圈处于两个分离的各自部件中，因而线圈间的耦合是比较松散的。最早使用电磁感应原理的是电动牙刷。电动牙刷经常接触水，不采用直接充电方案，在充电座和牙刷中各有一个线圈，当牙刷放在充电座上时就有磁耦合作用，类似一个变压器，感应电压整流后就可对镍镉电池充电，整个电路消耗功率约3W。整套装置的示意图如图3。

　　图3 电动牙刷