电力的无线传输有许多优点。例如,它使容易出错的插头触点变得多余。该装置可以安装在防止湿气进入的外壳中。用户不必担心插入电缆。大多数无线电力传输应用位于便携式装置中的电池充电领域。
在这个领域有一些既定的标准。然而,许多应用不需要标准,因此可以使用单独优化的功率传输。图1示出了感应电力传输的概念。两个线圈靠得很近,在初级线圈中产生交流电。通过产生的磁场,在次级线圈中感应出交流电,就像在变压器中一样。
图一。具有初级侧控制和接收器的感应电能传输概念。
原则上,主发射机可以由一个简单的振荡器和几个分立元件构成。这适用于低功率水平的传输。对于更高的功率,应使用集成发射器电路,如ADI公司的LTC4125。发射机被非常精确地调谐到给定的谐振频率。这使得特定的部件能够实现最大的功率传输。LTC4125还可以检测初级线圈上的异物。例如,如果一块金属固定在线圈上,金属中就会形成涡流。它们会加热金属,尤其是在高功率下,这会导致伤害。在低功率水平下,异物只会产生极少量的热量,不会带来重大风险。LTC4125可以检测金属物体,然后降低功率或中断功率传输。
为了节能,LTC4125可以根据副边的功率要求调整发射功率。
图2示出了具有特定组件的演示电路的示例。图中显示了两个线圈偏移或分开一定距离时的情况。在变压器中,耦合系数通常在0.95到1之间。在无线电力传输系统中,耦合系数通常为0.8至0.05。在图2中,线圈偏移(以毫米为单位)显示在x轴上。两个线圈之间的距离(也以毫米为单位)显示在Y轴上。因此,如果两个线圈完全垂直对齐(例如,线圈偏移为零),并且电池充电功率为1 W,则两个线圈之间的距离可以达到12 mm。功率越高,两个线圈必须对齐得越近越精确。可传输的功率可以通过选择电路元件来调节。然而,线圈偏移和线圈间距之间的关系将类似于示例中所示的关系。
图二。两个线圈之间的偏移和间距的影响。
对于更长距离的无线电力传输,可以使用RF电力传输。有一些测试设置适用于ISM频段。然而,可传输功率和传输效率比这里描述的感应耦合方法低得多。
审计郭婷
标签:传输功率线圈