무선 전력 전송 회로:기본 개념

무선 전력 전송 회로 정보，부정적으로 우리 중 몇 사람은 전력을 전송할 때 전력 손실에 직면했습니다. 때때로 대략 24%에 달하는 손실(세계 자원 연구소에 따르면)은 그리드 와이어의 저항으로 인해 발생합니다. Nikola Tesla가 도입한 WPT(Wireless Power Transfer) 시스템의 개념은 전자기 유도 방식을 통해 전기를 전송하는 것을 목표로 합니다. 이 과정에서 전기 에너지 손실을 방지하고 효율적인 에너지 전달을 달성하게 됩니다.

WPT 기술은 공진, 태양 전지 및 마이크로파 전력 전송의 세 가지 시스템을 사용합니다.

1. 무선 전력 전송 회로란?

무선 전력 전송/무선 에너지 전송은 연결 전선이나 물리적 링크를 사용하지 않고 전원에서 전기 부하 또는 수신기 장치로 전기 에너지를 전송하는 것을 의미합니다. 빠르고 안정적일 뿐만 아니라 단거리 또는 장거리 전송에도 사용할 수 있습니다.

무선 전력 전송 기술은 갈바닉 절연이 있기 때문에 노트북과 같은 무선 장치와 같은 충전 기기에 권장됩니다. 따라서 감전의 위험이 낮습니다.

작동 원리

무선 전력 전송 시스템은 유도 결합 전력 전송 원리에 따라 작동하는 송신기, 매체 및 수신기로 구성됩니다.

(무선 전력 전송 시스템)

출처: https://en.wikipedia.org/wiki/

송신기, 주로, 우리는 전기 에너지(파동, 빛 또는 변화하는 자기장의 전자기 에너지 형태)를 적용합니다. 그런 다음 송신기는 전기 에너지를 다른 형태의 에너지로 전송하여 적절한 전력 수준을 생성합니다.

중간; 둘째, 우리는 전달된 에너지의 통과를 허용하는 매체를 가지고 있습니다. 진공, 공기 또는 고체 형태일 수 있습니다. 열 발생을 위한 전기 에너지의 통과를 허용하지 않으므로 금속 매체를 사용하지 마십시오.

수신자, 마지막으로 수신기는 전송된 전력을 수신하여 전기로 변환합니다. 이제 무선 전원 장치를 사용할 준비가 되었습니다.

무선 전력 전송 회로

필수 구성요소

• 20-30 전자기선(구리선)

코어 주위에 도체를 감아 전자기 코일(구리선 포함)을 형성할 수 있습니다. 종종 전기 회로 내에서 에너지를 전달하기 위해 자기 결합을 사용하여 기능합니다. 또한 Maxwell 코일, Tesla, Choke 및 Barker와 같은 여러 전기 코일을 찾을 수 있습니다. 권장되는 회로 매개 변수입니다.

• 배터리 -1.5V
• 트랜지스터(2N2222)
• LED
• 저항기 - 1.2k
• 브레드보드

무선 전력 전송 회로 설계에 대한 몇 가지 팁

무엇보다도 송신기를 다룰 때 17번의 와이어 권선, 중앙 탭 연결용 루프, 그리고 또 다른 17번의 코일링 와이어가 있어야 합니다. 반대로 수신기에는 34개의 코일 권선만 있어야 하며 중앙 탭 연결은 없어야 합니다.

회로의 구조

아래의 간단한 회로에는 두 부분이 있습니다. 수신기와 송신기.

송신기 회로 및 작동

송신기 회로

AC 소스는 주변에 전자기장을 생성하기 위해 송신기 코일을 구동하는 전원 공급 장치입니다. 나중에 구리 코일이 중앙에 탭핑되면 양쪽에 약간의 전하가 생기기 시작합니다. 다이어그램에서 구리 코일의 한 쪽은 NPN 트랜지스터의 컬렉터 단자에 연결되고 다른 쪽은 저항과 연결되어 있음을 알 수 있습니다.

시스템이 충전 중일 때 기본 저항이 전도를 시작한 다음 트랜지스터의 전원을 켭니다. 그 후, 트랜지스터는 에미터가 접지에 연결되는 동안 인덕터를 방전합니다.

동시 충전 및 방전은 고주파 AC/발진 신호를 생성하여 자기장을 전송합니다.

수신기 회로 및 작동

수신기 회로

수신기 코일은 송신기의 고주파 자기장을 검사합니다. 그 후, 결국 LED 전구를 켜는 EMF 전압을 생성하기 시작합니다. 패러데이의 유도 법칙은 수신기 코일의 작동을 지배합니다.

2.무선 전력 전송 회로 —무선 전력 전송의 효율성

효율성과 관련하여 WPT는 효율성을 10% 이하로 추정합니다. 효율성을 계산하는 공식은 다음과 같습니다.

효율 =(출력 전력 / 입력 전력) x 100%

전력 =볼트 x 전류

엄청난 효율 손실은 전기 자동차와 같은 고출력 기계가 아닌 전동 칫솔과 같은 저전력 응용 분야에 무선 전력 전송 회로를 적용하기 쉬운 이유를 설명합니다. 더욱이 무선으로 구동되는 기술 기기는 많은 사람들이 지속적으로 사용한다면 친환경적이지 못합니다. 전기 장치를 시동하려면 최대 10배의 전력을 가해야 합니다. 결과적으로 전기 에너지 생산이 증가하여 지구와 인체에 위험하게 됩니다.

다행히 모든 유형의 무선 전력 전송에는 사람의 사용에 유리한 규정이 있습니다.

3. 무선 전력 전송 회로의 장점과 단점

장점

무선 전력 전송의 장점은 다음과 같습니다.

• 첫째, 비용 효율적입니다.
• 간단한 과정이므로 회로를 쉽게 설계할 수 있습니다.
• 또한 작동 주파수 전류가 낮습니다.
• 또한 WPT를 사용하면 기기를 충전하기 위해 전원 포트가 필요하지 않으므로 방수 제품을 만들 수 있습니다.
• 다시 말하지만 WPT를 사용하면 제품의 수명을 늘릴 수 있습니다. 포트 또는 커넥터에 충전기를 삽입하여 제품에 직접적인 물리적 손상을 방지할 수 있기 때문입니다.
• 마지막으로, 회로 설계가 근거리(근거리 무선 통신)에 적합합니다.

단점

모든 기술 개념과 마찬가지로 WPT에도 단점이 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

• 안타깝게도 장거리에서는 비효율적입니다. 그러나 거리 문제를 없애기 위해 코일 회전 수를 늘릴 수 있습니다.
• 또한 더 나은 무선 전송 드라이버 집적 회로를 사용하여 해결할 수 있는 낮은 효율성을 가지고 있습니다. 또는 MOSFET 또는 트랜지스터를 사용하여 푸시풀 토폴로지를 구성할 수 있습니다.
• 또한 환경에 안전하지 않은 높은 전력/에너지 손실을 경험하게 됩니다.
• 마지막으로 그 특징은 무방향성/비선형 패리티-시간이다.

4. 무선 전력 전송 회로의 적용

무선 에너지 전송 회로는 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

• 모델 엔지니어링,
• 전기 자동차와 같은 운송 산업
• 산업 공학,
• 의료 기기/생체의학 임플란트,
• 망막 보철 적용,
• 소비자 전자제품 및
• 난방 및 환기 부문.

(휴대폰의 무선 유도 충전).

결론

결론적으로 오늘의 게시물은 몇 가지 과제, 응용 프로그램 및 이점과 함께 무선 전력 전송의 기본 사항에 중점을 둡니다. WPT는 전기차 충전, 휴대용 기기, 휴대폰과 같은 모바일 기기 등 다양한 기술 시스템에서 사용할 수 있습니다.

또한 전력 효율적인 스위치 모드 증폭기로 인해 효율적이고 강력한 무선 전력 전송이 가능합니다. 증폭기는 강력한 패리티-시간 대칭으로 전류 감지 피드백을 제공합니다. 따라서 방향성이 없는 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다.

WPT와 관련하여 기술적인 도움이 필요하십니까? 저희에게 연락해 주시면 최대한 빨리 연락드리겠습니다.