李宗泽++任美桐

LED灯在隧道照明及显示屏等方面有着广泛应用。目前LED灯采用传统的导线、插头和插座等电连接器供电，易沾灰、易受腐蚀，使用受到限制。若采用非接触方式供电，这些问题就可以迎刃而解。

电磁感应耦合式CPT技术是目前比较有效、研究广泛、相对成熟的无线电能传输方案。它是一种近距离的无线电能传输技术，根据传输设备的不同，又可分为电场耦合式和磁场耦合式。

电场耦合式利用平板电容器，通过在电容器一侧的极板上施加高频电压，使极板间形成感应电场，实现电能在平板电容器间的传输。磁场耦合式利用电源侧的线圈产生交变磁场，耦合到负载侧的线圈，从而将能量传递给负载。

由于磁场耦合会受金属导体屏蔽的影响，限制了金属环境中LED灯的使用，所以我们采用电场耦合非接触传输方式为LED灯提供电源。

一、基于电容耦合的非接触电能传输系统

基于电容耦合的非接触电能传输系统如图1所示。首先对工频电源进行整流滤波获得直流电源;然后经过高频逆变器变换成高频交变电压，并将该电压作为两对平行板电容器的原边极板的输入电压;由于平板电容器的原、副边极板间的电位差，形成交变感应电场，从而形成位移电流，实现电能在电容器极板间的非接触传输;最后通过高频整流滤波电路为LED灯提供电源。

电容耦合式非接触电能传输系统的电路拓扑图如图2所示。其中S1-S4为MOSFET开关，D1-D4为反并联二极管，C1-C4为缓冲电容，L1、L2为补偿电感，RL为负载电阻，输出电流为i0，输出电压为u0。……