цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » Простая схема беспроводной передачи энергии

Простая схема беспроводной передачи энергии

Автор: Mike(admin) от 17-05-2019, 04:55

Устройство беспроводной передачи энергии своими руками


Концепция беспроводной передачи электроэнергии не нова. Она была впервые продемонстрирована Николой Теслой в 1890 году. Никола Тесла использовал электродинамическую индукционную или резонансную индуктивную связь, зажигая три лампочки на расстоянии 60 футов от источника питания. В этом проекте мы также создадим мини-катушку Тесла для передачи энергии.


Простая схема беспроводной передачи энергии

Беспроводная передача электроэнергии – это процесс подачи энергии через воздушный зазор без использования каких-либо проводов или физического соединения. В этой беспроводной системе передающее устройство генерирует изменяющееся во времени высокочастотное электромагнитное поле, которое передает энергию на приемное устройство без какого-либо физического соединения. Приемное устройство извлекает энергию из магнитного поля и подает ее на электрическую нагрузку. Поэтому для преобразования электричества в электромагнитное поле в качестве катушки передатчика и приемной катушки используются две намотанные из проводов катушки. Катушка передатчика питается переменным током и создает магнитное поле, которое в дальнейшем преобразуется в полезное напряжение на катушке приемника. В этом примере мы создадим базовую цепь беспроводного передатчика с низким энергопотреблением для зажигания светодиода.


Схема для беспроводной передачи электроэнергии для свечения светодиода проста, и ее можно увидеть на следующем изображении. Она состоит из двух частей: передатчика и приемника.


Простая схема беспроводной передачи энергии

На стороне передатчика катушка подключена через коллектор транзистора, 17 обмоток с обеих сторон. И приемник построен с использованием трех компонентов – транзистора, резистора и катушки индуктивности с воздушным сердечником с центральным ответвлением или медной катушки. Сторона приемника имеет светодиод, подключенный через 34 витка медной катушки. Здесь используется транзистор NPN, можно взять, например, BC547.


BC547

Катушка является важной частью беспроводной передачи энергии и должна быть аккуратно собрана. В этом проекте катушки сделаны с использованием медной проволоки 29AWG. Формирование катушки с центральным ответвлением выполняется на стороне передатчика. Для намотки катушки требуется цилиндрический объект, например, трубка из ПВХ или пластмассовая банка.


Как самостоятельно сделать устройство беспроводной передачи энергии

Для передатчика намотайте провод до 17 витков, затем организуйте петлю для подключения центрального ответвления и снова сделайте 17 витков катушки. А для приемника сделайте 34 витка обмотки катушки без центрального ответвления.


Как самостоятельно сделать устройство беспроводной передачи энергии

Обе схемы в данном случае реализованы на макетных платах и питаются от батареи 1,5 В. Цепь не может использоваться для источника питания более 1,5 В, так как транзистор может нагреваться с чрезмерным рассеиванием мощности.


В секции передатчика транзистор генерирует высокочастотный переменный ток через катушку, а катушка создает вокруг нее магнитное поле. Поскольку катушка повернута по центру, две стороны катушки начинают заряжаться. Одна сторона катушки соединена с резистором, а другая сторона соединена с выводом коллектора NPN-транзистора. Во время состояния зарядки базовый резистор начинает проводить, что в конечном итоге включает транзистор. Затем транзистор разряжает индуктор, когда эмиттер соединен с землей. Эта зарядка и разрядка индуктора создает очень высокочастотный сигнал колебаний, который затем передается в виде магнитного поля.


Со стороны приемника это магнитное поле передается в другую катушку, и по закону индукции Фарадея, катушка приемника начинает генерировать напряжение ЭДС, которое дополнительно используется для свечения светодиода.


Простая схема беспроводной передачи энергии

Эта небольшая схема может работать должным образом, но имеет огромное ограничение. Эта схема не подходит для передачи высокой мощности и имеет ограничение по входному напряжению. КПД тоже очень низкий. Чтобы преодолеть это ограничение, могут быть организованы двухтактные топологии с использованием биполярных транзисторов или полевых транзисторов. Однако для большей эффективности лучше использовать надлежащие микросхемы драйверов беспроводной передачи. Чтобы улучшить дальность передачи, правильно намотайте катушку и увеличьте количество витков в катушке.




© digitrode.ru



   Благодарим Вас за интерес к информационному проекту digitrode.ru.
   Если Вы хотите, чтобы интересные и полезные материалы выходили чаще, и было меньше рекламы,
   Вы можее поддержать наш проект, пожертвовав любую сумму на его развитие.


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий