無線電力傳輸電路:基本概念
- 發(fā)表時間:2021-10-27 08:53:07
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關(guān)于無線電力傳輸電路,不可否認(rèn),我們中的一些人在傳輸電力時遇到過功率損失。
損耗有時接近 26%,這是由于柵線電阻造成的。無線電力傳輸 (WPT) 系統(tǒng)的概念(由 Nikola Tesla介紹)旨在通過電磁感應(yīng)方法傳輸電力。在此過程中,您將與電能損失作斗爭。
WPT技術(shù)使用三個系統(tǒng),即諧振、太陽能電池和微波功率傳輸。
1. 什么是無線電力傳輸電路?
無線電力傳輸/無線能量傳輸是指在不使用連接線或物理鏈路的情況下從電源到電力負(fù)載或接收器設(shè)備的電能傳輸。它不僅快速可靠,而且您還可以將其用于短距離或長距離傳輸。
推薦使用無線電力傳輸技術(shù)為無線設(shè)備(例如筆記本電腦)等充電設(shè)備充電,因為它具有電流隔離功能。因此,發(fā)生電擊的風(fēng)險較低。
工作準(zhǔn)則
無線電力傳輸系統(tǒng)包括在電感耦合電力傳輸原理下工作的發(fā)射器、介質(zhì)和接收器。
(無線電力傳輸系統(tǒng))
發(fā)射機(jī); 主要是,我們應(yīng)用電能(以電磁波、光或變化的磁場的形式)。然后,發(fā)射器將電能傳輸為另一種形式的能量,從而產(chǎn)生合適的電功率水平。
中等的; 其次,我們有允許傳輸能量通過的介質(zhì)。它可以是真空、空氣或固體形式。請不要使用金屬介質(zhì),因為它不允許電能通過以產(chǎn)生熱量。
接收者; 最后,接收器將接收傳輸?shù)墓β剩缓髮⑵滢D(zhuǎn)換為電能。現(xiàn)在,您的無線電源設(shè)備就可以使用了。
一種無線電力傳輸電路
所需的組件
20-30電磁線(銅線)
您可以通過在磁芯周圍纏繞導(dǎo)體來形成電磁線圈(使用銅線)。通常,它通過使用磁耦合在電路內(nèi)傳遞能量來發(fā)揮作用。此外,您還可以找到多種電氣線圈,例如 Maxwell 線圈、Tesla、Choke 和 Barker。
一節(jié)電池-1.5V
晶體管 (2N2222)
引領(lǐng)
電阻器 – 1.2k
面包板
設(shè)計無線電力傳輸電路的一些技巧;
首先,在處理發(fā)射器時,您應(yīng)該有 17 匝線圈,一個用于中心抽頭連接的回路,然后是另外 17 匝線圈。相反,接收器應(yīng)該只有 34 匝線圈繞組,但沒有中心抽頭連接。
電路結(jié)構(gòu)
下面的簡單電路有兩部分;接收器和發(fā)射器。
發(fā)射電路及工作
一個發(fā)射電路
交流電源為發(fā)射器線圈供電以在其周圍產(chǎn)生電磁場。稍后,當(dāng)銅線圈獲得中心抽頭時,兩側(cè)將開始有一些電荷。從圖中可以看出,銅線圈的一側(cè)連接到NPN 晶體管的集電極端子,而另一側(cè)連接到電阻器。
當(dāng)系統(tǒng)充電時,基極電阻將開始導(dǎo)通,然后為晶體管加電。隨后,晶體管在發(fā)射極接地期間使電感放電。
同時充電和放電產(chǎn)生高頻交流/振蕩信號,導(dǎo)致磁場傳輸。
接收電路及工作
接收電路
接收器線圈檢查來自發(fā)射器的磁場。之后,它開始產(chǎn)生 EMF 電壓,最終點亮 LED 燈泡。法拉第感應(yīng)定律支配著操作。
2.無線功率傳輸電路——無線功率傳輸效率
在效率方面,WPT 的效率估計為 10% 或更低。計算效率的公式為;
效率 = (輸出功率 / 輸入功率) x 100%
功率 = 伏特 x 電流
相當(dāng)大的效率損失解釋了為什么在低功率應(yīng)用(例如電動牙刷)而不是在電動汽車等高功率機(jī)器中應(yīng)用無線電力傳輸電路很容易。此外,如果大量觀眾不斷使用無線供電的技術(shù)設(shè)備,則它們并不環(huán)保。您最多需要施加 10 倍的功率來啟動電子設(shè)備。因此,電能產(chǎn)量將增加,然后對地球和人體造成危害。
幸運的是,所有類型的無線電力傳輸都有利于人類使用的法規(guī)。
三、無線電力傳輸電路的優(yōu)缺點
好處
無線電力傳輸?shù)膬?yōu)點是:
首先,它具有成本效益。
然后,您可以輕松設(shè)計電路,因為它是一個簡單的過程。
此外,其工作頻率電流低。
此外,WPT 允許您制作防水產(chǎn)品,因為您不需要電源端口來為設(shè)備充電。
同樣,您可以通過 WPT 延長產(chǎn)品的使用壽命。這是因為您將避免通過將充電器插入端口或連接器而對產(chǎn)品造成任何直接的物理損壞。
最后,其電路設(shè)計適合短距離(近場通信)。
缺點
與任何技術(shù)概念一樣,WPT 也有缺點。它們包括;
不幸的是,它在長距離上效率低下。但是,為了消除距離挑戰(zhàn),您可以增加線圈匝數(shù)。
它也有效率低的問題,您可以通過使用更好的無線傳輸驅(qū)動程序集成電路來解決。或者,您可以使用 MOSFET 或晶體管來構(gòu)建推挽拓?fù)洹?/span>
此外,您將經(jīng)歷高功率/能量損失,這對環(huán)境不安全。
最后,它的特點是無方向性/非線性奇偶校驗時間。
4、無線電力傳輸電路的應(yīng)用
無線能量傳輸電路具有廣泛的應(yīng)用。它們包括以下內(nèi)容;
模型工程,
運輸行業(yè),例如電動汽車,
工業(yè)工程,
醫(yī)療器械/生物醫(yī)學(xué)植入物,
消費電子產(chǎn)品,以及
供熱和通風(fēng)部門。
(手機(jī)無線感應(yīng)充電)。
結(jié)論
總而言之,今天的帖子重點介紹了無線電力傳輸?shù)幕A(chǔ)知識以及它的一些挑戰(zhàn)、應(yīng)用和優(yōu)勢。您可以在各種技術(shù)系統(tǒng)中使用 WPT,例如為電動汽車、便攜式設(shè)備和手機(jī)充電。
此外,由于采用了節(jié)能開關(guān)模式放大器,因此可以實現(xiàn)高效且穩(wěn)健的無線電力傳輸。該放大器具有強(qiáng)大的奇偶時間對稱性的電流感應(yīng)反饋。因此,它有助于解決無方向性。
需要任何有關(guān) WPT 的技術(shù)幫助?聯(lián)系我們,我們會盡快回復(fù)您。
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