Bir led'i yakmak için basit kablosuz güç aktarım devresi

Kablosuz Elektrik Aktarım kavramı yeni değildir. İlk kez 1890 yılında Nikola Tesla tarafından gösterildi. Nikola Tesla, güç kaynağına 60 fit mesafeden üç ampulü yakarak elektrodinamik indüksiyonu veya rezonant indüktif kuplajı başlattı. Ayrıca enerjiyi aktarmak için bir Mini Tesla Bobini de yaptık.

Kablosuz Elektrik Transferi veya WET, herhangi bir kablo veya fiziksel bağlantı kullanmadan bir hava boşluğundan güç sağlama işlemidir. Bu kablosuz sistemde, verici cihaz, gücü alıcı cihaza herhangi bir fiziksel bağlantı olmadan ileten, zamanla değişen veya yüksek frekanslı bir elektromanyetik alan üretir. Alıcı cihaz, manyetik alandan güç alır ve elektrik yüküne sağlar. Bu nedenle elektriği elektromanyetik alana dönüştürmek için verici bobin ve alıcı bobin olarak iki bobin kullanılmaktadır. Verici bobini, alternatif akımla çalıştırılır ve alıcı bobin boyunca daha sonra kullanılabilir bir voltaja dönüştürülen bir manyetik alan oluşturur.

Bu projede, bir LED'i yakmak için basit bir düşük güçlü kablosuz verici devresi inşa edeceğiz .

Gerekli Bileşenler

Transistör BC 549
LED
Devre tahtaları
Kabloları bağlayın
1.2k dirençler
Bakır teller
1.5V pil

Devre şeması

Bir LED'i yakmak için elektriği kablosuz olarak aktarmak için kullanılan şemalar basittir ve aşağıdaki resimde görülebilir, Verici ve alıcı olmak üzere iki parçaya sahiptir.

Verici tarafında, bobinler transistörün kollektörüne bağlanır ve her iki tarafta 17 döner. Ve alıcı, üç bileşen - transistör, direnç ve bir merkez dişli hava çekirdekli indüktör veya bir bakır bobin kullanılarak oluşturulmuştur. Alıcı tarafında, 34 dönüşlü bakır bobine bağlı bir LED bulunur.

Kablosuz Güç İletim Devresinin Yapısı

Burada kullanılan transistör NPN Transistördür, herhangi bir temel NPN transistörü burada BC547 gibi kullanılabilir.

Bobin, kablosuz enerji transferinde çok önemli bir parçadır ve dikkatlice inşa edilmelidir. Bu projede bobinler 29AWG bakır tel kullanılarak yapılmıştır. Verici tarafında merkez dişli bobin oluşumu yapılır. kullanılır ve bobini sarmak için PVC boru gibi silindirik bir kangal sargısı gerekir.

Verici için, teli 17 dönüşe kadar sarın, ardından orta musluk bağlantısı için döngü ve tekrar 17 tur bobin yapın. Ve alıcı için, merkez musluğu olmadan 34 tur bobin sarımı yapın.

Kablosuz Elektrik Transfer Devresinin Çalışması

Her iki devre de devre tahtası üzerinde oluşturulur ve 1.5V pil kullanılarak çalıştırılır. Transistör aşırı güç kaybı için ısınabileceğinden devre 1,5 volt'tan fazla güç kaynağı için kullanılamaz. Ancak, daha fazla değerlendirme için ek sürüş devrelerine ihtiyaç vardır.

Bu kablosuz elektrik iletimi, Endüktif kuplaj tekniğine dayanmaktadır. Devre iki bölümden oluşur - Verici ve Alıcı.

Verici bölümünde, Transistör, bobin boyunca yüksek frekanslı AC akımı üretir ve bobin, etrafında bir manyetik alan oluşturur. Bobin merkeze vurulduğunda, bobinin iki tarafı şarj olmaya başlar. Bobinin bir tarafı dirence bağlanır ve diğer tarafı NPN transistörün kollektör terminaline bağlanır. Şarj koşulu sırasında, temel direnç sonunda transistörü açan çalışmaya başlar. Transistör, yayıcı toprağa bağlandığında indüktörü boşaltır. İndüktörün bu şekilde şarj edilmesi ve boşaltılması, manyetik alan olarak daha da iletilen çok yüksek frekanslı bir salınım sinyali üretir.

Alıcı tarafında, bu manyetik alan diğer bobine aktarılır ve Faraday'ın indüksiyon yasasına göre alıcı bobin, daha sonra LED'i yakmak için kullanılan EMF voltajı üretmeye başlar.

Devre, alıcıya bağlı bir LED ile devre tahtası üzerinde test edilir. Devrenin detaylı çalışması sonunda verilen videoda görülebilir.

Devrenin Sınırlandırılması

Bu küçük devre düzgün çalışabilir ancak çok büyük bir sınırlaması vardır. Bu devre, yüksek güç sağlamaya uygun değildir ve giriş voltajı kısıtlaması vardır. Verimlilik de çok zayıf. Bu sınırlamanın üstesinden gelmek için, transistörler veya MOSFET'ler kullanan bir itme-çekme topolojileri oluşturulabilir. Bununla birlikte, daha iyi ve optimize edilmiş verimlilik için, uygun kablosuz iletim sürücüsü IC'leri kullanmak daha iyidir.

İletim mesafesini iyileştirmek için, bobini düzgün şekilde sarın ve no. Bobinde dönüş sayısı.

Kablosuz Güç Aktarım Uygulamaları

Kablosuz güç aktarımı (WPT), elektronik endüstrisinde yaygın olarak tartışılan bir konudur. Bu teknoloji, akıllı telefonlar ve şarj cihazları için tüketici elektroniği pazarında hızla büyüyor.

WPT'nin sayısız faydası vardır. Bazıları aşağıda açıklanmıştır:

İlk olarak, modern güç gereksinimi alanında WPT, kablolu şarj çözümlerini değiştirerek geleneksel şarj sistemini ortadan kaldırabilir. Herhangi bir taşınabilir tüketim ürünü kendi şarj sistemini gerektirir, kablosuz güç aktarımı, tüm bu taşınabilir cihazlar için evrensel bir kablosuz güç çözümü sağlayarak bu sorunu çözebilir. Piyasada halihazırda akıllı saat, akıllı telefon vb. Gibi dahili kablosuz güç çözümüne sahip birçok cihaz bulunmaktadır.

WPT'nin bir başka yararı da , tasarımcının tamamen su geçirmez ürün yapmasına izin vermesidir. Kablosuz şarj çözümü güç bağlantı noktasına ihtiyaç duymadığından cihaz su geçirmez bir şekilde yapılabilir.

Aynı zamanda verimli bir şekilde geniş bir şarj çözümleri yelpazesi sunar. Güç dağıtımı, çok düşük güç aktarımı kaybıyla 200W'a kadar çıkar.

Kablosuz güç aktarımının en önemli faydalarından biri, konektörler veya bağlantı noktaları boyunca şarj cihazının takılmasından kaynaklanan fiziksel hasarları önleyerek ürün ömrünün uzatılabilmesidir. Tek bir yuvadan birden fazla cihaz şarj edilebilir. Elektronik araç, araç park halindeyken kablosuz güç aktarımı kullanılarak da şarj edilebilir.

Kablosuz Enerji Aktarımı çok büyük uygulamalara sahip olabilir ve Bosch, IKEA, Qi gibi birçok büyük şirket, Kablosuz güç aktarımını kullanarak bazı fütüristik çözümler üzerinde çalışıyor.