Jak vybrat bezdrátovou cívku pro přenos energie

Výběr správné cívky pro bezdrátový přenos energie nespočívá jen ve výběru průměru cívky. Elektrické, mechanické, tepelné a aplikační požadavky by měly být zvažovány společně.
1. Určete požadovaný výkon
Nejprve určete požadovaný výstupní výkon. Nízkoenergetické senzory IoT a vysoce výkonná průmyslová zařízení budou vyžadovat zcela odlišné konstrukce cívek.
2. Uveďte provozní frekvenci
Provozní frekvence ovlivňuje impedanci, ztráty, rezonanci a výkon systému. Cívka by měla být navržena pro vybrané obvody budiče a přijímače.
3. Vyberte správnou indukčnost
Jedním z nejdůležitějších parametrů je indukčnost. Požadovaná indukčnost závisí na provedení obvodu, provozní frekvenci a rezonančním kondenzátoru.
4. Vyhodnoťte velikost cívky
Určete instalační prostor cívky, jako je průměr, tloušťka a výška. Cívka, která má dobré elektrické vlastnosti, se nemusí vejít do konečného produktu.
5. Vyhodnoťte vzdálenost přenosu
Vypočítejte požadovanou vzduchovou mezeru mezi cívkami vysílače a přijímače. Obvykle platí, že čím větší je vzdálenost, tím méně účinný je přenos energie.
6. Vyhodnoťte toleranci zarovnání
Pokud nemůžete zaručit přesné vyrovnání mezi vysílačem a přijímačem, zvažte konstrukci s větší tolerancí vůči bočnímu nebo úhlovému vychýlení.
7. Vyhodnocení teploty
Určete provozní teplotu a nárůst teploty při maximálním zatížení. Přehřátí snižuje účinnost a životnost součástí.
8. Zhodnoťte okolní materiály
Blízké vodivé materiály, včetně kovových součástí, baterií a desek plošných spojů, by mohly ovlivnit magnetické propojení a výkon systému.
9. Vyhodnocení stínění
Pro řízení rozložení magnetického pole a ochranu blízkých elektronických součástek může být nutné magnetické stínění.
10. Ověřte celý systém
Nakonec ověřte cívku společně s vysílačem, přijímačem, budičem, usměrňovačem a pouzdrem finálního produktu. Výkon cívky nelze vždy hodnotit odděleně od celého bezdrátového napájecího systému.
Nejlepší je poskytnout výrobci údaje o výkonu, frekvenci, rozměrech, vzduchové mezeře, provozní teplotě a aplikaci, než si vyžádáte návrh na míru.
Chyby, kterým je třeba se vyhnout u konstrukčních chyb pro bezdrátový přenos energie
Nízká účinnost, přehřívání nebo nestabilní bezdrátový přenos energie se mohou vyskytnout v důsledku některých běžných konstrukčních chyb.
Nevybírejte cívku podle její velikosti
I když je velikost cívky správná, indukčnost, odpor nebo činitel Q mohou být nesprávné.
Nezapomeňte na provozní frekvenci
Budič a cívka by měly být naladěny na správnou provozní frekvenci.
Uvažujme celkové magnetické prostředí.
Magnetická spojka by mohla být ovlivněna kovovým krytem, bateriemi, vodicími lištami na desce plošných spojů atd.
Netestujte pouze za ideálních podmínek
Skutečný výrobek se může posunout nebo být špatně zarovnaný. Proto je testování cívky v praktických montážních podmínkách zásadní.
Rané tepelné úvahy
Cívka může vykazovat dobrý přenos výkonu, ale během provozu se nadměrně zahřívá.
Neměňte charakteristiky cívky bez ověření. Změna průměru, počtu závitů nebo geometrie cívky by mohla významně změnit její elektrické vlastnosti.
Ověřte finální produkt
Testování bezdrátového napájecího systému musí být provedeno přímo v krytu, nikoli pouze během laboratorního měření cívky. _____________________________















