無線電力傳輸電路:基本概念
- 發表時間:2021-10-27 08:53:07
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關于無線電力傳輸電路,不可否認,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) 系統的概念(由 Nikola Tesla介紹)旨在通過電磁感應方法傳輸電力。在此過程中,您將與電能損失作斗爭。
WPT技術使用三個系統,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載或接收器設備的電能傳輸。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為無線設備(例如筆記本電腦)等充電設備充電,因為它具有電流隔離功能。因此,發生電擊的風險較低。
工作準則
無線電力傳輸系統包括在電感耦合電力傳輸原理下工作的發射器、介質和接收器。
(無線電力傳輸系統)
發射機; 主要是,我們應用電能(以電磁波、光或變化的磁場的形式)。然后,發射器將電能傳輸為另一種形式的能量,從而產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。它可以是真空、空氣或固體形式。請不要使用金屬介質,因為它不允許電能通過以產生熱量。
接收者; 最后,接收器將接收傳輸的功率,然后將其轉換為電能。現在,您的無線電源設備就可以使用了。
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傳遞能量來發揮作用。此外,您還可以找到多種電氣線圈,例如 Maxwell 線圈、Tesla、Choke 和 Barker。
一節電池-1.5V
晶體管 (2N2222)
引領
電阻器 – 1.2k
面包板
設計無線電力傳輸電路的一些技巧;
首先,在處理發射器時,您應該有 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,接收器應該只有 34 匝線圈繞組,但沒有中心抽頭連接。
電路結構
下面的簡單電路有兩部分;接收器和發射器。
發射電路及工作
一個發射電路
交流電源為發射器線圈供電以在其周圍產生電磁場。稍后,當銅線圈獲得中心抽頭時,兩側將開始有一些電荷。從圖中可以看出,銅線圈的一側連接到NPN 晶體管的集電極端子,而另一側連接到電阻器。
當系統充電時,基極電阻將開始導通,然后為晶體管加電。隨后,晶體管在發射極接地期間使電感放電。
同時充電和放電產生高頻交流/振蕩信號,導致磁場傳輸。
接收電路及工作
接收電路
接收器線圈檢查來自發射器的磁場。之后,它開始產生 EMF 電壓,最終點亮 LED 燈泡。法拉第感應定律支配著操作。
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
相當大的效率損失解釋了為什么在低功率應用(例如電動牙刷)而不是在電動汽車等高功率機器中應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設備,則它們并不環保。您最多需要施加 10 倍的功率來啟動電子設備。因此,電能產量將增加,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。
三、無線電力傳輸電路的優缺點
好處
無線電力傳輸的優點是:
首先,它具有成本效益。
然后,您可以輕松設計電路,因為它是一個簡單的過程。
此外,其工作頻率電流低。
此外,WPT 允許您制作防水產品,因為您不需要電源端口來為設備充電。
同樣,您可以通過 WPT 延長產品的使用壽命。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品造成任何直接的物理損壞。
最后,其電路設計適合短距離(近場通信)。
缺點
與任何技術概念一樣,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,您可以增加線圈匝數。
它也有效率低的問題,您可以通過使用更好的無線傳輸驅動程序集成電路來解決。或者,您可以使用 MOSFET 或晶體管來構建推挽拓撲。
此外,您將經歷高功率/能量損失,這對環境不安全。
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用
無線能量傳輸電路具有廣泛的應用。它們包括以下內容;
模型工程,
運輸行業,例如電動汽車,
工業工程,
醫療器械/生物醫學植入物,
消費電子產品,以及
供熱和通風部門。
(手機無線感應充電)。
結論
總而言之,今天的帖子重點介紹了無線電力傳輸的基礎知識以及它的一些挑戰、應用和優勢。您可以在各種技術系統中使用 WPT,例如為電動汽車、便攜式設備和手機充電。
此外,由于采用了節能開關模式放大器,因此可以實現高效且穩健的無線電力傳輸。該放大器具有強大的奇偶時間對稱性的電流感應反饋。因此,它有助于解決無方向性。
需要任何有關 WPT 的技術幫助?聯系我們,我們會盡快回復您。
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