1、.學 位 論 文 誠 信 聲 明 書本人鄭重聲明：所呈交的學位論文（設計）是我個人在導師指導下進行的研究（設計）工作及取得的研究（設計）成果。除了文中加以標注和致謝的地方外，論文（設計）中不包含其他人或集體已經公開發表或撰寫過的研究（設計）成果，也不包含本人或其他人在其它單位已申請學位或為其他用途使用過的成果。與我一同工作的同志對本研究（設計）所做的任何貢獻均已在論文中做了明確的說明并表示了致謝。申請學位論文（設計）與資料若有不實之處，本人愿承擔一切相關責任。學位論文（設計）作者簽名： 日期： 學 位 論 文 知 識 產 權 聲 明 書本人完全了解學校有關保護知識產權的規定，即：在校期間所做論

2、文（設計）工作的知識產權屬西安科技大學所有。學校有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版。本人允許論文（設計）被查閱和借閱；學校可以公布本學位論文（設計）的全部或部分內容并將有關內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或其它復制手段保存和匯編本學位論文。保密論文待解密后適用本聲明。學位論文（設計）作者簽名： 指導教師簽名： 年 月 日. v.論文題目： 無線型手機充電器設計專 業： 自動化本 科 生： 曹添成（簽名）指導教師： 王媛彬（簽名）摘 要進入21世紀以來，隨著智能手機功能越來越多，屏幕也越來越大，耗電量也就越來越大，手機充電的頻率也就越來越高。數據線頻繁插拔讓人在

3、充電過程中不勝其煩，不僅如此，頻繁插拔容易引起充電接口損壞，因此，需要更加便捷的手機充電方式。無線充電是依靠磁場耦合原理將供電端電能傳給電池從而實現對手機的充電，這是一種新的充電方式，克服傳統有線手機充電方式的弊端，可以讓充電更加的方便。本文對手機無線充電的原理、電路、磁場耦合進行研究，設計了一種基于磁場耦合諧振無線型手機充電器。本文研究的主要工作有：闡述用555定時器和初級耦合線圈組成諧振電路，分析手機無線充電的需求，提出系統的主要的設計要求；設計手機無線充電的主電路與諧振電路，選擇控制芯片的型號，并闡述手機無線充電的控制方法與流程；提高手機無線充電的可靠性，本設計采用無線手機充電的方式是電

4、磁感應，系統有兩部分組成發射部分與接收部分。本設計在12v供電點電源，接收端可以在1.5cm左右輸出穩定在4.2v電壓充電，從而實現手機無線充電。并且，電路的發射端有保護功能，防止MOS被電壓擊穿與短路等問題。整個充電電路結構簡單，工作穩定，基本的應用水平已經達到。關鍵詞：無線充電,磁場耦合，電路保護. v.Subject：Design of the Wireless Charging System for Mobile PhonesSpecialty： AutomationName：Cao Tiancheng （Signature）Instructor：Wang Yuanbin （Signa

5、ture） ABSTRACT Since entering in twenty-first Century, with more and more smart phones, more and more screens, power consumption is also increasing, the frequency of mobile phone charging is also getting higher and higher. Data line of frequent plugging and let a person in charge of troublesome, not

6、 only so, frequent plugging is easy cause charging interface damage. Therefore, it is necessary to more convenient mobile phone charging. Wireless charging is to rely on the principle of magnetic coupling will power supply end of the power transmission to the battery so as to realize the charging of

7、 mobile phone, which is a new way of charging, overcome traditional wired mobile phone charging shortcomings, so that the charging more convenient. In this paper, the principle, circuit and magnetic field coupling of mobile phone wireless charging are studied, and a wireless phone charger based on m

8、agnetic field coupled resonance is designed. The main work of this paper: describes how to use 555 timer and primary coupling coil to form a resonant circuit. Analysis the needs of mobile wireless charging, put forward the system of the main design requirements; design mobile wireless charging main

9、circuit and resonant circuit, choose the model control chip, and expounds the mobile wireless charging control method and procedure; improve the reliability of the mobile wireless charging, this design uses the mobile wireless charging is electromagnetic induction. The system has two parts form the

10、transmitting part and receiving part. At 12V power supply point, the receiving end can be stable in the 1.5cm output voltage of 4.2V charging, so as to realize the wireless charging of mobile phone. In addition, the emission end of the circuit has the protection function, and prevents the MOS from b

11、eing damaged by voltage and short circuit. The whole charging circuit is simple in structure, stable in operation, and the basic application level has been reached. Key words: wireless charging， magnetic coupling，Magnetic couplin. v.目錄第一章 緒論11.1課題研究背景及意義11.2 國內外研究現狀和發展趨勢11.3課題的主要研究內容21.4本章小結3第二章 電磁感

12、應電能傳輸基本理論42.1手機無線充電系統的基本原理42.2 手機無線充電系統的基本結構52.2.1能量發射端52.2.2能量接收端62.3 需求分析及設計要求62.3.1需求分析62.3.2主要設計要求72.4 本章小結7第三章 手機無線充電系統主電路設計83.1輔助電源83.2手機無線充電系統發射端83.2.1震蕩電路設計83.3手機無線充電系統接收端113.3.1整流變換電路113.3.2手機無線充電接收端控制123.3.3手機無線充電系統耦合線圈143.4本章小結14第四章 手機無線充電系統仿真164.1信號調制電路的仿真驗證164.2本章小結19第五章 手機無線充電系統原邊線圈與副邊

13、線圈設計205.1線圈自感的影響因素分析205.1.1線圈尺寸分析205.1.2線圈線寬和線間距分析215.3實驗驗證255.4本章小結25第六章 總結與展望266.1全文總結266.2展望26致 27參考文獻28附錄A31附錄B33. v.第1章 緒論在大多數的電能應用場合，主要還是經過金屬導線直接傳輸，而目前，另一種傳輸方式:無線電能傳輸，正在慢慢的得到了應用。1.1課題研究背景及意義 進入21世紀以后，隨著電子產品的增多，而每個電子產品都有自己有線充電器，非常麻煩，而且充電的接口也容易壞。如果無線的方式進行設備充電，既可以節約資源而且便利，還減少設備的損壞率。同時，電子醫療的技術也不斷發

14、展，研制出了放在人體內的電子設備，進行對人體的治療以及恢復，若是能夠以無線的方式，在體外安裝設備供電，以避免重復手術給病人而帶來得痛苦，提高病人的生活質量。 隨著手機的功能越來越多，屏幕的尺寸也越來越大，耗電量也隨之增加。但是電池卻跟不上電子設備的步伐。所以當人們享受著電子設備所帶來便利的同時，還因為充電的問題而煩惱。隨之無線充電將會使消費者歡迎。 因為每個電子產品都會有自己的配備充電器，充電器和數據線多，所以在充電器與數據線上消費也是非常巨大，但是用無線充電器就可以減少部分損失。另外，由于有線充電需要在電子設備上有充電口，經過多次插拔容易損壞，不僅是這樣，這個充電口還容易進去一些雜物，在水環

15、境中容易發生故障。而若采用無線充電，就可以避免這些問題，廠家可以直接將接收端封裝在電子設備里邊，實現手機安全、可靠、的充電，從而完美的簡化人的生活，給消費者更加生活體驗。 無線充電的技術，是利用空間磁場的場感應，也是電感耦合，將電能從發射端傳送到手機用戶，通過多年發展推廣后，現在也很受關注。到二十世紀末期，隨著電子產品技術與計算機技術的發展，人們更需要一種新的電能傳輸方式，可以預見，隨著無線電傳輸技術不斷的成熟，會在生產和生活中得到更多的應用。1.2 國內外研究現狀和發展趨勢無線充電有廣闊的發展前景，無線充電幾乎可以應用到人類的生活領域。首先，應用到小功率用電設備上MP3，MP4，照相機，手機

16、等等；應用到家電設備上冰箱，電視機，浴霸，抽油煙機等，都可以用無線充電來實現；然后，如電動自行車，電動公交車和地鐵；最后，將無線充電技術與風能，太陽能，潮汐能等能源技術相結合起來。 人類對無線供電技術的設想，是出現在一百多年前，發明交流電機，著名克羅地亞物理學家特斯拉當初設想，用電磁共振技術來實現無線電能傳輸，而不是現在常用到的電磁感應達到無線供電，可惜由于當時無線供電會大量的損失發電廠的利益，所以當時都不同意特斯拉研究無線供電系統實驗。但是，人們對于無線電能傳輸都有無限的渴望。許多公司也看中了無線充電的市場。例如，美國的Palm公司推出了一種無線充電設備“點金石”，“點金石”是通過兩個線圈來

17、實現電能的傳輸，利用電磁感應原理來實現無線充電。當今國內的一些研究者還是在研究如何提高無線充電的電能傳輸的效率，和如何提高無線供電的輸出功率。 目前，無線供電技術沒有很大范圍使用，因為還有比較多的的技術難題還沒有攻克： 1相對于有線供電來說，無線供電電能的傳輸的效率太低。無線供電是因為沒有用金屬導體直接作為電能的傳輸介質，而是以空氣為介質來實現能量的傳輸。并且，其中設計到電能和磁能的相互轉化，交流電和直流電的相互轉化，在這些電能與磁能轉化的過程中與空氣介質中損失的能量比較多。在理想情況下，能達到最大能量傳輸效率有70%，一般情況下無線電能傳輸效率可以達到50%-60%或是更低。 2有線供電傳輸

18、距離可以達到幾百公里，但是無線供電不能達到這么遠距離的供電，現有的實驗中可以達到最大的電能供電距離是2m左右。3想要大規模來實現無線供電，那么就會使人們生活四周都會有遍布電場與磁場。人們長時間在這樣的電場與磁場中會不會存在安全隱患，科學上還沒有給出一個確定的答案。很多的科研單位與科研機構已開始研究這種新的能量傳輸，但是讓人遺憾的是，無線供電還仍在剛剛起步階段。無線供電將會為人們解決一些目前遇到的一些能源問題，但想要將無線供電技術真正普及化，還需要一段路要走。盡管如此，現有一些實驗的成果讓人歡欣鼓舞，但是至少說明在短距離，小功率用電設備可以實現無線充電。隨著科學技術的不斷的發展與進步，我相信，無

19、線供電技術將會突破每一個難關，使人們用到更節能的無線供電為人們提供更加便捷的生活方式。相對于國外來說，國內的無線供電技術研究起步較晚。無線供電技術利用感應耦合非接觸式的電能傳輸，國內有研究該技術主要有重慶大學、北京郵電大學、電子科技大學、浙江大學、哈爾濱工 業大學、海爾集團等高校和企業。主要是對無線充電器電路結構與補償電路做較詳細分析，建立發射端回路閉環控制以使電路一直可以工作在諧振點的附近，從而提升整個無線電能傳輸的效率。對整個系統在單個負載與多個負載情況下而進行建模的分析，并且用線性負載為例對這個系統電路的參數變化與系統電壓增益變化之間的關系進行探究，給出一種基于電壓的增益系統參數來設計。

20、對于無線充電的能量發射的線圈進行分析研究，分析線寬、線圈大小、線間距、匝數等對線圈自感與互感影響。1.3課題的主要研究內容交流220V市電整流濾波后進行高頻逆變，逆變后高頻電壓在經過補償后線圈作用下感應耦合到二次接收線圈，在進行整流濾波輸出直流電壓，該直流電壓進行V/I轉換輸出穩定電流信號給手進行充電。研究內容具體如下： 1）一次側、二次側線圈采用加載電容補償方式； 2)對一次側、二次側線圈電感及補償電容參數并進行計算使一次、二次線圈諧振，使傳輸效率最大化； 3）充電負載變化時，諧振頻率保持穩定，輸出電流保持恒流。1.4本章小結本章主要描述本次課題研究背景和研究意義，并且對目前國內外研究現狀和

21、發展趨勢作詳細論述，由此得出本次課題研究的方向和目標。同時，對本次課題的主要研究內容作了詳細的介紹。第2章 電磁感應電能傳輸基本理論本文在對手機無線充電系統的基本原理、基本結構進行介紹，對其在實際應用中需求進行分析，并提出主要的設計要求，為后面的研究和設計。2.1手機無線充電系統的基本原理本文研究手機無線充電技術是不通過物理連接，而是通過空間中的電磁場的變化來將供電端的電能傳輸給手機電池的技術。根據法拉第電磁感應理論可知，導體在磁通量變化的磁場中會產生感應電動勢，如果該導體是閉合回路中的一部分，則會產生感應電流。電磁耦合式手機無線充電技術就是根據這個原理工作的，與傳統變壓器工作原理類似，區別在

22、于變壓器的原邊線圈與副邊線圈之間耦合為緊耦合，即原邊線圈與副邊之間耦合非常緊密，往往將原邊線圈與副邊線圈繞在同一個磁芯上，磁芯可以增加磁導通率減少損耗，故變壓器的傳輸效率較高傳輸功率也可以做得很大，但是也正是由于原邊線圈與副邊繞在同一個磁芯上，使得變壓器的原邊線圈與副邊位置相對固定，靈活性差；而手機無線充電系統的原邊線圈與副邊之間采用松耦合，即原邊線圈與副邊線圈之間的耦合比較弱，為了減小系統的體積和重量，通常不采用磁芯，而且原邊線圈與副邊線圈之間位置不固定，副邊可以在一定范圍內自由移動，但是由于空氣磁阻遠遠大于磁芯，很大一部分磁動勢降分布在空氣磁路上，導致傳輸效率偏低。由于松耦合結構漏磁大、原

23、邊線圈和副邊線圈之間耦合系數小，所以不滿足變壓器原邊線圈與副邊線圈電壓和電流的匝比關系。根據楞次定律和電磁感應理論可知，可以通過提高原邊線圈電流變化率，即提高原邊線圈電流頻率，來增強原邊線圈與副邊線圈之間的電磁感應強度，以提高傳輸功率密度，降低損耗，提高系統效率。但是頻率過高又會增強電磁輻射，給電磁屏蔽設計造成困難，所以一般還需對原邊能量發射機構和副邊能量接收機構的耦合線圈進行補償。因此，感應耦合式無線充電系統的結構就比普通變壓器系統結構更加復雜，其結構示意圖如圖2.1所示。整流濾波DC-DC變換AC高頻逆變整流濾波負載圖 2.1手機無線充電系統結構示意圖圖2.1所示的系統結構示意圖主要分為兩

24、個部分，即能量發射部分和能量接收部分。能量發射部分包括整流濾波環節、DC-DC變換環節高頻逆變環節和能量發射機構。220V的工頻交流電經過整流濾波環節變換成穩定的直流電，然后經過DC-DC變換環節將電壓調節到一個固定值供給高頻逆變電路，本文研究的手機無線充電系統經DC-DC變換后的電壓為12V。高頻逆變電路將12V的直流電逆變成高頻交流電，供給能量發射機構。能量發射機構由一個諧振網絡組成，高頻電信號經過諧振網絡后產生交變磁場分布在耦合電感（線圈）附近的空間中，離耦合電感越近磁感應強度就越強。能量接收端包括能量接收機構、能量換環節和用電設備。能量接收機構一般由一個諧振網絡組成，該諧振網絡中的振電

25、感可以在發射端產生的交變磁場中拾取電能，轉變為高頻的交流電，該電經過能量變換環節（如整流、濾波等）后，供給用電設備，本文中的用電設備手機電池。2.2 手機無線充電系統的基本結構 本設計實現鋰電池無線充電是將現有的無線供電技術中的電磁感應方式與現有的鋰電池充電技術相結合，通過兩個耦合線圈來實現電能的發送和接收。在電磁感應方式實現無線電能傳輸的過程中，電能的發送和接收需要形成快速變化的電場和磁場，快速變化的電場是通過電能發射端所生成的高頻交流電來實現的，而高頻交流電是通過將市電轉換為直流電再通過高頻逆變產生的。而在電能接收端，根據現有的鋰電池充電理論，本設計加入了一個鋰電池充電的控制電路，以確保鋰

26、電池只能在處于合適的狀態下才能進行充電，并且在充電過程中，控制電路會根據充電過程是否出現異常以及電池是否已經充滿等具體情況控制整個充電過程。2.2.1能量發射端手機無線充電系統的能量發射端由整流濾波環節、DC-DC變換環節、高頻逆變環節、諧振網絡、檢測電路和控制器組成。整流濾波環節由整流橋和濾波電路組成，整流橋的作用是220V的工頻交流電轉換成單向波動的直流電，其波動的幅值仍然非常大。濾波電路的作用就是將波動較大的直流電轉換成比較平穩的直流電。經過整流濾波后的直流電還需經過DC-DC變換電路后才能供給高頻逆變電路。DC-DC變換電路一方面使輸入到高頻逆變電路的電壓為設定的某一固定值，另一方面使

27、該電壓更加穩定可控。手機無線充電系統中使用的 DC-DC變換電路實現的功能主要是降壓，將經過整流濾波后的直流電降為12V的穩定直流電。把DC-DC變換電路的輸出（12V直流電）作為高頻逆變電路的輸入。高頻逆變電路的作用是在控制信號的驅動下，將12V直流電變換頻率為高頻交流電。這種高頻交流電作用于諧振網絡后就會產生高頻的交變磁場，能量發射機構和接受機構之間的電能感應耦合就是通過這種高頻的磁場變化來實現的，因此為能量發射機構提供高頻交流信號的逆變電路就是系統電路的關鍵部分之一，同時該逆變電路的效率和穩定性對整個系統的性能也有很大的影響。因此，要求逆變電路有如下特征： 能為能量發射機構提供足夠大的勵

28、磁電流。只有發射機構上的勵磁電流足夠大才能允許發射端和接收端之間有一定的傳輸距離。具有較低的瞬間電壓峰值、損耗值。保持較低的瞬間電壓峰值有利于保證系統的穩定性，保持較低的損耗值有利于提高系統的傳輸效率。12V直流電經過高頻逆變電路后輸出給發射端諧振網絡，發射端的諧振網絡由耦合電感和補償電容組成。由于手機無線充電系統的發射端線圈和接收端線圈耦合方式為松耦合，兩個線圈之間存在一段空氣間隙，為了使系統保持較高的傳輸效率，減少損耗，除了采用高頻逆變電路提高發射線圈電流頻率外，還需采用電容補償，補償電容可以與發射線圈串聯或并聯。檢測電路用來檢測 DC-DC變換電路的輸出電壓，檢測結果傳送到控制器，使控制

29、器根據當前的檢測結果做出合適的控制決策；檢測電路主要檢測發射線圈工作電流，檢測結果傳輸到控制。檢測發射線圈的工作電流一方面可以了解發射端電路當前的工作狀態，便于控制器計算控制誤差，以實現更精確的控制；另一方面可以了解系統的工作是否正常，一旦檢測到發射線圈電流超過正常范圍，則可以馬上使系統停止工作。因此對于發射線圈電流的檢測要求有較高的快速性和準確性。 除了以上介紹的幾個模塊之外，發射端還有一個非常重要的模塊，即控制模塊。發射端電路控制模塊包含兩個控制器，LM317為DC-DC變換電路的控制器，通過控制 DC-DC變換電路控制器用來調節輸出電壓的大小，使其穩定在12V。2.2.2能量接收端由2.

30、1節可知，能量接收端由諧振網絡、AC-DC變換模塊、控制模塊和用電設備組成。接收端的諧振網絡主要作用為從發射端諧振網絡產生的交變磁場中拾取電能，并將該電能轉換為高頻交變電流。與電能發射端的諧振網絡類似，為了增強電能拾取能力，提高系統傳輸效率，電能接收端的諧振網絡也采用了補償電容，即該諧振網絡也由一個耦合電感和補償電容組。AC-DC變換模塊用于將接收線圈接收到的高頻交流電轉換成較為平穩的直流電，并輸送給用電設備。隨信號波形的變化而變化。常用的信號調制電路有電容式調制電路和電阻式調制電路。接收端的控制器是接收端的重要組成部分，監視用電設備電池的充電狀態，并根據這些狀態做出相應的反應，控制接收端的指

31、示燈的工作狀態。2.3 需求分析及設計要求2.3.1需求分析如今隨著智能手機的普及，手機電量消耗快，充電次數逐漸增多，每次都要使 用數據線進行充電不免有些麻煩，本文研究的手機無線充電系統可以隨放隨充， 隨取隨停，大大地方便了充電過程，不需要用手機的時候就把手機放在充電板上 進行充電，需要用的時候只要拿起來可以停止充電過程，不僅可以保證手機電量 充足，也可以讓人免受邊充電邊打電話所遭受的輻射。本文設計的手機無線充電系統要求電能發射端小巧、輕薄，放置在桌面上不占空間，或者可以方便的嵌入安裝在公共場合的桌面上；要求電能接收端嵌入到手 機內部而不明顯地增加手機的體積和重量；要求手機無線充電器發射端可以

32、自動 識別手機并對其進行充電，當不需要充電時自動進入待機模式；要求手機充電異常時有適當的提示；要求充電過程中輸出電壓穩定，不會對手機電池造成損害；要求在充電過程中，線圈溫度不能過高。2.3.2主要設計要求 設手機無線充電系統的設計要求如下：1 發射端的輸入為220V工頻交流電；2 接收端輸出電壓為穩定的4.2V直流電，額定輸出電流為0.5A；3 工作在額定狀態時，有較高的傳輸效率； 4 不同的工作狀態有不同的指示燈提示；2.4 本章小結本章首先對手機無線充電系統的基本工作原理進行分析，然后分別介紹了手機無線充電器發射端和接收端的基本結構和實現的功能，最后對手機無線充電系統的需求進行了分析并闡述

33、了系統的主要設計要求。第3章 手機無線充電系統主電路設計手機無線充電系統主要分為發射端和接收端兩部分，發射電路主要是由整流濾波電路、DC-DC變換電路、高頻逆變電路和諧振網絡組成，接收端電路主要由諧振網絡、整流濾波電路和負載組成。整流濾波技術和DC-DC 變換技術已比較成熟，故本文電路設計的重點為高頻逆變電路和諧振網絡電路。3.1輔助電源正常穩定的工作，都需要使用合適的直流電為其供電，因此，有必要在對主體電路需要經過整流、濾波等階段，并且，還應考慮到電壓的穩定性問題，因此還必須有合適的變壓電路和穩壓電路等。人們習慣上把實現這種穩定供應直流電壓和電流功能的電路通稱直流穩壓電路。現在常用的直流穩壓

34、電路有兩個種類，一類是調整管工作在線性狀態下，成本低，紋波小，但是工作效率也較低的線性穩壓電源。另一類叫做開關型穩壓電源。本課題所設計的電源主要有給振蕩電路提供的5V直流電和給功放電路提供的12V直流電。其主要組成部分有變壓器、橋式整流電路和濾波電路。首先接220V交流電，經變壓器降壓，然后由橋式整流電路進行全波整流，經電容濾波后，將得到的直流進行穩壓（DCDC轉換）。由于振蕩電路的工作電壓為5V,且功放電路的工作電壓為12V。變壓器選擇輸出100W，15V和8V的環形變壓器；整流管選擇3A肖特基二極管IN4007；電源轉換芯片可選用三端可調的穩壓器LM317。輔助電源（以正12V穩壓為例）的

35、系框圖如圖3.1所示。 圖3.1穩壓電源原理圖3.2手機無線充電系統發射端3.2.1震蕩電路設計采用NE555構成頻率可調的多諧振蕩器。555計時IC芯片是一款使用時間十分久遠，使用范圍十分廣泛，設計方案十分成熟的計時IC芯片。而NE555是555計時IC芯片大家族中的一個型號。與其它的計時IC芯片相比，NE555有其獨特的優勢。比如，NE555不僅可以作為定時器使用，還可以作為施密特觸發器使用，并且還不需另外的元器件。此外，當NE555用來輸出PWM波時其外圍電路十分簡單，其本身的工作也十分穩定。NE555可穩定輸出1MHz以下的方波，并且占空比可調，電路調試容易，成本較低。NE555的缺點

36、是不帶電路保護功能，PWM波輸出需另接驅動電路，且不具備任何擴展功能。 NE555計時IC芯片一共有8個引腳。1腳是芯片的公共地端；2腳是一個觸發端，當2腳電壓處于VCC /3到2VCC /3之間時，NE555才能啟動其時間周期；3腳是輸出端，在本設計中最終輸出的PWM波信號就是經由3腳輸出的；4腳是重新置位端，其工作原理是當輸入此端口的電平是一個低電平時，系統置位；5 腳是控制電壓端口，此端口的作用是通過調整輸入到此端口的電壓，可以調整輸出PWM波的頻率；6腳是重置鎖定端口；7腳是放電端口；8腳則是整個系統的供電端口，當VCC的值為4.5V16V之間時，芯片才能正常工作。本設計是想利用NE5

37、55芯片輸出PWM波，從而驅動開關MOS管的開閉。而PWM波可以看作是無數個高電平和低電平相互轉換所形成的一種波形。因而此時NE555不應工作在穩態而是應該工作在振蕩狀態。此外，系統在輸出高電平和輸出低電平兩個狀態下來回切換，是依靠其自身的激勵，系統最后呈現出的實際上是一種無穩態的電路，一旦上電開始工作，系統就通過在兩個暫穩態的不停切換中輸出PWM波。僅僅需要兩個電阻和兩個電容，NE555計時IC芯片就能構成振蕩器電路結構。此時振蕩器能夠自激工作是通過向振蕩電容C來回的充電和放電來實現的。此時，將NE555的2腳和6腳相連并與振蕩電容的非接低端連在一起，這樣就能通過振蕩電容電壓的變化使系統在2/3 Vcc觸發和1/3 Vcc觸發來回轉換。一開始，