Draadloos stroomoverdrachtcircuit:het basisconcept

Over Wireless Power Transfer Circuit:Ontegenzeggelijk hebben een paar van ons te maken gehad met vermogensverliezen bij het verzenden van elektrisch vermogen. Het verlies, dat soms 24% bedraagt ​​(volgens World Resource Institute), treedt op als gevolg van weerstand in de netdraden. Het concept van een Wireless Power Transfer (WPT)-systeem (zoals geïntroduceerd door Nikola Tesla) heeft tot doel elektriciteit over te brengen via een elektromagnetische inductiemethode. Tijdens dit proces gaat u het verlies van elektrische energie tegen en bereikt u een efficiënte energieoverdracht.

De WPT-technologie maakt gebruik van drie systemen, namelijk resonantie, zonnecellen en krachtoverbrenging door microgolven.

1. Wat is een draadloos stroomoverdrachtcircuit?

Een draadloze stroomoverdracht/draadloze energieoverdracht verwijst naar de overdracht van elektrische energie van een stroombron naar een elektrische belasting of ontvanger zonder gebruik te maken van de verbindingsdraden of fysieke verbinding. Het is niet alleen snel en betrouwbaar, maar u kunt het ook gebruiken voor transmissies op korte of lange afstand.

De technologie voor draadloze energieoverdracht is aan te bevelen voor het opladen van apparaten zoals draadloze apparaten, bijvoorbeeld laptops, omdat deze galvanische isolatie heeft. Er is dus een lager risico op een elektrische schok.

Werkingsprincipe

De draadloze vermogensoverdrachtsystemen omvatten een zender, medium en ontvanger die werken volgens een principe van inductieve krachtoverdracht.

(draadloos stroomoverdrachtsysteem)

Bron: https://en.wikipedia.org/wiki/

Zender; Voornamelijk passen we elektrische energie toe (in de vorm van elektromagnetische energie in golven, licht of veranderend magnetisch veld). Vervolgens zendt de zender de elektrische energie naar een andere vorm van energie, wat resulteert in een geschikt elektrisch vermogensniveau.

Gemiddeld; Ten tweede hebben we het medium dat de doorgang van de overgedragen energie mogelijk maakt. Het kan in vacuüm, lucht of vaste vorm zijn. Gebruik alstublieft geen metalen medium omdat het geen elektrische energie doorlaat voor warmteopwekking.

Ontvanger; Ten slotte ontvangt de ontvanger het uitgezonden vermogen en zet het vervolgens om in elektriciteit. En nu is uw draadloze voedingsapparaat klaar voor gebruik.

Een draadloos stroomoverdrachtcircuit

De vereiste componenten

• 20-30 elektromagnetische lijn (koperdraad)

De elektromagnetische spoel (met koperdraden) kun je vormen door een geleider om een ​​kern te winden. Vaak werkt het door magnetische koppeling te gebruiken voor de overdracht van energie binnen elektrische circuits. Bovendien kunt u verschillende elektrische spoelen vinden, zoals Maxwell-spoel, Tesla, Choke en Barker, die de aanbevolen circuitparameters zijn.

• Een batterij -1,5V
• Transistor (2N2222)
• LED
• Weerstanden – 1,2k
• Broodplanken

Een paar tips voor het ontwerpen van het draadloze stroomtransmissiecircuit;

Eerst en vooral, als je met de zender te maken hebt, moet je een draadwikkeling van 17 windingen hebben, een lus voor de middenaftakking en nog eens 17 windingen opgerolde draad. Integendeel, de ontvanger zou slechts 34 spoelwikkelingen moeten hebben, maar geen middenaftakking.

De structuur van het circuit

Het eenvoudige circuit hieronder bestaat uit twee delen; ontvanger en zender.

Zendercircuit en werkend

Een zender-circuit

Een wisselstroombron is de voeding die de zenderspoel aandrijft om er een elektromagnetisch veld omheen te creëren. Later, wanneer de koperen spoel in het midden wordt getikt, zullen beide zijden enige lading krijgen. Uit het diagram kunt u zien dat de ene kant van de koperen spoel een verbinding heeft met de collectorterminal van de NPN-transistor, terwijl de andere kant met de weerstand is verbonden.

Wanneer het systeem wordt opgeladen, begint de basisweerstand te geleiden en vervolgens de transistor aan te zetten. Vervolgens ontlaadt de transistor de inductor tijdens de verbinding van de emitter met de aarde.

Het gelijktijdig laden en ontladen genereren een hoogfrequent AC/oscillatiesignaal, wat leidt tot een magnetische veldoverdracht.

Ontvangercircuit en werkend

Een ontvanger-circuit

De ontvangerspoel onderzoekt het hoogfrequente magnetische veld van de zender. Daarna begint het EMF-spanning te genereren die uiteindelijk de LED-lamp oplicht. De inductiewet van Faraday regelt de werking van de ontvangerspoel.

2.Draadloos stroomoverdrachtcircuit —De efficiëntie van draadloze stroomtransmissie

Als het gaat om efficiëntie, heeft een WPT een schatting van 10% of minder efficiëntie. De formule voor het berekenen van het rendement is;

Efficiëntie =(Uitgangsvermogen / Ingangsvermogen) x 100%

Vermogen =Volt x Stroom

Het enorme efficiëntieverlies verklaart waarom het gemakkelijk is om draadloze stroomtransmissiecircuits toe te passen in toepassingen met een laag vermogen, zoals een elektrische tandenborstel, en niet in machines met een hoog vermogen, zoals elektrische auto's. Bovendien zijn draadloze technologische apparaten niet milieuvriendelijk als een groot publiek ze constant gebruikt. U moet tot 10 keer het vermogen gebruiken om het elektrische apparaat op te starten. Bijgevolg zal de productie van elektrische energie toenemen en vervolgens gevaarlijk worden voor de planeet en het menselijk lichaam.

Gelukkig hebben alle soorten draadloze krachtoverbrenging voorschriften die het gebruik door mensen bevorderen.

3. Voordelen en nadelen van het draadloze stroomtransmissiecircuit

Voordelen

De voordelen van een draadloze stroomoverdracht zijn:

• Ten eerste is het kosteneffectief.
• Dan kun je het circuit gemakkelijk ontwerpen, omdat het een eenvoudig proces is.
• Bovendien is de bedrijfsfrequentiestroom laag.
• Bovendien kun je met de WPT een waterdicht product maken, omdat je geen voedingspoort nodig hebt om je apparaat op te laden.
• Nogmaals, u kunt de levensduur van uw product verlengen met een WPT. Dit komt omdat u directe fysieke schade aan de producten vermijdt door het inbrengen van een oplader in poorten of connectoren.
• Ten slotte is het circuitontwerp geschikt voor korte afstanden (near field-communicatie).

Tekortkomingen

Zoals met elk technologisch concept, heeft de WPT ook nadelen. Ze omvatten;

• Helaas is het inefficiënt voor langere afstanden. Om de afstandsuitdaging echter te elimineren, kunt u het aantal spoelwindingen verhogen.
• Het heeft ook een lage efficiëntie die u kunt oplossen door geïntegreerde schakelingen voor betere draadloze transmissiestuurprogramma's te gebruiken. Als alternatief kunt u MOSFET's of transistors gebruiken om push-pull-topologieën te construeren.
• Bovendien zult u veel stroom-/energieverlies ervaren, wat niet veilig is voor het milieu.
• Ten slotte zijn de kenmerken van niet-directionele/niet-lineaire pariteitstijd.

4. Toepassing van draadloos stroomtransmissiecircuit

Het draadloze energietransmissiecircuit heeft een breed scala aan toepassingen. Ze omvatten het volgende;

• Modeltechniek,
• De transportsector, bijvoorbeeld in elektrische voertuigen,
• Industriële techniek,
• Medische apparaten/biomedische implantaten,
• Retinale prothetische toepassingen,
• Consumentenelektronica, en
• Verwarming en ventilatie sector.

(draadloos inductief opladen van een mobiele telefoon).

Conclusie

Tot slot, de post van vandaag richt zich op de basis van een draadloze stroomoverdracht naast een aantal uitdagingen, toepassingen en voordelen. U kunt de WPT gebruiken in verschillende technologische systemen, zoals het opladen van elektrische voertuigen, draagbare apparaten en mobiele apparaten zoals mobiele telefoons.

Bovendien is een efficiënte en robuuste draadloze krachtoverbrenging mogelijk dankzij de energiezuinige schakelversterker. De versterker heeft stroomgevoelige feedback in een krachtige pariteitssymmetrie. Daarom helpt het bij het oplossen van de niet-gerichtheid.

Heeft u technische hulp nodig met betrekking tot WPT? Neem contact met ons op, dan komen we zo snel mogelijk bij je terug.