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无线电力传输电路:基本概念

  • 发表时间:2021-10-27 08:53:07
  • 来源:本站
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关于无线电力传输电路,不可否认,我们中的一些人在传输电力时遇到过功率损失。

损耗有时接近 26%,这是由于栅线电阻造成的。无线电力传输 (WPT) 系统的概念(由 Nikola Tesla介绍)旨在通过电磁感应方法传输电力。在此过程中,您将与电能损失作斗争。 


WPT技术使用三个系统,即谐振、太阳能电池和微波功率传输。 

1. 什么是无线电力传输电路? 

无线电力传输/无线能量传输是指在不使用连接线或物理链路的情况下从电源到电力负载或接收器设备的电能传输。它不仅快速可靠,而且您还可以将其用于短距离或长距离传输。 

推荐使用无线电力传输技术为无线设备(例如笔记本电脑)等充电设备充电,因为它具有电流隔离功能因此,发生电击的风险较低。 

工作准则 

无线电力传输系统包括在电感耦合电力传输原理下工作的发射器、介质和接收器。 

无线电力传输系统

(无线电力传输系统)


发射机; 主要是,我们应用电能(以电磁波、光或变化的磁场的形式)。然后,发射器将电能传输为另一种形式的能量,从而产生合适的电功率水平。

中等的; 其次,我们有允许传输能量通过的介质。它可以是真空、空气或固体形式。请不要使用金属介质,因为它不允许电能通过以产生热量。 

接收者; 最后,接收器将接收传输的功率,然后将其转换为电能。现在,您的无线电源设备就可以使用了。 

一种无线电力传输电路 

一种无线电力传输电路 

所需的组件 

  • 20-30电磁线(铜线)

您可以通过在磁芯周围缠绕导体来形成电磁线圈(使用铜线)。通常,它通过使用磁耦合在电路内传递能量来发挥作用。此外,您还可以找到多种电气线圈,例如 Maxwell 线圈、Tesla、Choke 和 Barker。 

  • 一节电池-1.5V

  • 晶体管 (2N2222)

  • 引领

  • 电阻器 – 1.2k

  • 面包板 

设计无线电力传输电路的一些技巧;

首先,在处理发射器时,您应该有 17 匝线圈,一个用于中心抽头连接的回路,然后是另外 17 匝线圈。相反,接收器应该只有 34 匝线圈绕组,但没有中心抽头连接。 

电路结构 

下面的简单电路有两部分;接收器和发射器。 

发射电路及工作

一个发射电路 

一个发射电路 

交流电源为发射器线圈供电以在其周围产生电磁场。稍后,当铜线圈获得中心抽头时,两侧将开始有一些电荷。从图中可以看出,铜线圈的一侧连接到NPN 晶体管的集电极端子,而另一侧连接到电阻器。 

当系统充电时,基极电阻将开始导通,然后为晶体管加电。随后,晶体管在发射极接地期间使电感放电。 

同时充电和放电产生高频交流/振荡信号,导致磁场传输。 

接收电路及工作 

接收电路 

接收电路 

接收器线圈检查来自发射器的磁场。之后,它开始产生 EMF 电压,最终点亮 LED 灯泡。法拉第感应定律支配着操作。

2.无线功率传输电路——无线功率传输效率

在效率方面,WPT 的效率估计为 10% 或更低。计算效率的公式为;

效率 = (输出功率 / 输入功率) x 100%

功率 = 伏特 x 电流 

相当大的效率损失解释了为什么在低功率应用(例如电动牙刷)而不是在电动汽车等高功率机器中应用无线电力传输电路很容易。此外,如果大量观众不断使用无线供电的技术设备,则它们并不环保。您最多需要施加 10 倍的功率来启动电子设备。因此,电能产量将增加,然后对地球和人体造成危害。 

幸运的是,所有类型的无线电力传输都有利于人类使用的法规。 

三、无线电力传输电路的优缺点 

好处 

无线电力传输的优点是:

  • 首先,它具有成本效益。

  • 然后,您可以轻松设计电路,因为它是一个简单的过程。

  • 此外,其工作频率电流低。

  • 此外,WPT 允许您制作防水产品,因为您不需要电源端口来为设备充电。 

  • 同样,您可以通过 WPT 延长产品的使用寿命。这是因为您将避免通过将充电器插入端口或连接器而对产品造成任何直接的物理损坏。 

  • 最后,其电路设计适合短距离(近场通信)。

缺点 

与任何技术概念一样,WPT 也有缺点。它们包括;

  • 不幸的是,它在长距离上效率低下。但是,为了消除距离挑战,您可以增加线圈匝数。 

  • 它也有效率低的问题,您可以通过使用更好的无线传输驱动程序集成电路来解决。或者,您可以使用 MOSFET 或晶体管来构建推挽拓扑。 

  • 此外,您将经历高功率/能量损失,这对环境不安全。

  • 最后,它的特点是无方向性/非线性奇偶校验时间。 

4、无线电力传输电路的应用 

无线能量传输电路具有广泛的应用。它们包括以下内容;

  • 模型工程,

  • 运输行业,例如电动汽车,

  • 工业工程,

  • 医疗器械/生物医学植入物,

  • 消费电子产品,以及 

  • 供热和通风部门。 

手机无线感应充电

(手机无线感应充电)。

结论 

总而言之,今天的帖子重点介绍了无线电力传输的基础知识以及它的一些挑战、应用和优势。您可以在各种技术系统中使用 WPT,例如为电动汽车、便携式设备和手机充电。 

此外,由于采用了节能开关模式放大器,因此可以实现高效且稳健的无线电力传输。该放大器具有强大的奇偶时间对称性的电流感应反馈因此,它有助于解决无方向性。 

需要任何有关 WPT 的技术帮助?联系我们,我们会尽快回复您。