簡單的無線電力傳輸電路發(fā)光LED

無線電力傳輸?shù)母拍畈⒉恍迈r。1890年，尼古拉·特斯拉首次證明了這一點。尼古拉·特斯拉通過在距離電源60英尺的地方點亮三個燈泡，引入了電動力學(xué)感應(yīng)或諧振感應(yīng)耦合。我們還建造了一個迷你特斯拉線圈來傳輸能量。

無線電力傳輸或WET是一種不使用任何電線或物理鏈路而通過氣隙供電的過程。在這種無線系統(tǒng)中，發(fā)射設(shè)備產(chǎn)生時變或高頻電磁場，該電磁場不需要任何物理連接就能將能量傳輸?shù)浇邮赵O(shè)備。接收裝置從磁場中提取能量并將其提供給電負(fù)載。因此，為了將電轉(zhuǎn)換成電磁場，使用兩個線圈作為發(fā)射線圈和接收線圈。發(fā)送線圈由交流電供電并產(chǎn)生磁場，磁場在接收線圈上進一步轉(zhuǎn)化為可用電壓。

在這個項目中，我們將構(gòu)建一個基本的低功率無線發(fā)射器電路來發(fā)光LED。

組件的要求

?晶體管BC 549

?LED

?電路試驗板

?連接電線

?1.2 k電阻

?銅導(dǎo)線

?1.5 v的電池

線路圖

原理圖，無線傳輸電力發(fā)光的LED，很簡單，可以在下面的圖像中看到，它有兩個部分，發(fā)射器和接收器。

在發(fā)送端，線圈連接在晶體管的集電極上，在兩邊開17個圈。接收器由三部分組成——晶體管、電阻器和中心抽頭空芯電感或銅線圈。接收端有一個LED連接在34轉(zhuǎn)銅線圈。

無線電力傳輸電路的構(gòu)建

這里使用的晶體管是NPN晶體管，任何基本的NPN晶體管都可以在這里使用，比如BC547。

線圈是無線能量傳輸?shù)年P(guān)鍵部件，應(yīng)謹(jǐn)慎制造。在這個項目中，線圈使用29AWG的銅線制作。中心抽頭線圈形成是在發(fā)射機一側(cè)完成的。使用的是一個圓柱形的線圈包裝，如PVC管需要纏繞線圈。

變送器將導(dǎo)線繞線至17圈，然后將中心分接回路再繞線17圈。接收器，做一個34圈線圈繞組沒有中心抽頭。

無線電力傳輸電路的工作原理

兩個電路都在面包板上構(gòu)建，并使用1.5V電池供電。該電路不能用于1.5伏以上的電源，因為晶體管可能因功耗過大而發(fā)熱。然而，為了獲得更高的額定值，需要額外的驅(qū)動電路。

這種無線電力傳輸是基于電感耦合技術(shù)的。該電路由兩部分組成——發(fā)射器和接收器。

在發(fā)射機部分，晶體管在線圈上產(chǎn)生高頻交流電流，線圈在其周圍產(chǎn)生磁場。由于線圈是中心抽頭，線圈的兩側(cè)開始充電。線圈的一端連接到電阻，另一端連接到NPN晶體管的集電極端。在充電狀態(tài)下，基極電阻開始導(dǎo)通，最終導(dǎo)通晶體管。當(dāng)發(fā)射極與地連接時，晶體管將電感放電。電感器的充放電產(chǎn)生一個非常高頻的振蕩信號，該信號作為磁場進一步傳輸。

在接收端，磁場被轉(zhuǎn)移到另一個線圈中，根據(jù)法拉第感應(yīng)定律，接收線圈開始產(chǎn)生EMF電壓，該電壓進一步用于點亮LED。

在面包板上測試電路，并在接收器上連接LED。電路的詳細(xì)工作可以在最后給出的視頻中看到。

電路的限制

這個小電路可以正常工作，但它有很大的局限性。這種電路不適合輸出高功率，并且有輸入電壓限制。效率也很差。為了克服這一限制，可以使用晶體管或mosfet構(gòu)建推挽拓?fù)?。然而，為了更好地?yōu)化效率，最好使用合適的無線傳輸驅(qū)動ic。

為提高傳輸距離，應(yīng)適當(dāng)繞線，并增加繞組數(shù)。線圈的圈數(shù)。

無線電力傳輸?shù)膽?yīng)用

無線電力傳輸(WPT)是電子行業(yè)廣泛討論的話題。這項技術(shù)在智能手機和充電器等消費電子產(chǎn)品市場上發(fā)展迅速。

WPT有無數(shù)的好處。其中一些解釋如下：

首先，在現(xiàn)代電力需求領(lǐng)域，無線充電技術(shù)可以取代有線充電解決方案，從而消除傳統(tǒng)的充電系統(tǒng)。任何便攜式消費品都需要自己的充電系統(tǒng)，無線電源傳輸可以解決這一問題，為所有這些便攜式設(shè)備提供一個通用的無線電源解決方案。市場上已經(jīng)有很多內(nèi)置無線電源解決方案的設(shè)備，如智能手表、智能手機等。

WPT的另一個好處是它允許設(shè)計師制作完全防水的產(chǎn)品。由于無線充電解決方案不需要電源端口，因此該設(shè)備可以制成防水的方式。

它還以高效的方式提供了廣泛的充電解決方案。功率輸出范圍可達(dá)200W，功率傳輸損耗極低。

無線電力傳輸?shù)囊粋€主要好處是，通過防止由于充電器插入連接器或端口而造成的物理損壞，可以增加產(chǎn)品壽命。多個設(shè)備可以在一個基座上充電。電子汽車也可以在汽車停放期間利用無線電力傳輸進行充電。

無線能量傳輸可以有巨大的應(yīng)用，許多大公司，如博世，宜家，Qi正在研究一些使用無線能量傳輸?shù)奈磥斫鉀Q方案。

本文編譯自circuitdigest