Hoe kies je een draadloze stroomoverdrachtspoel?

Bij het kiezen van de juiste draadloze stroomoverdrachtspoel gaat het niet alleen om het bepalen van de spoeldiameter. De elektrische, mechanische, thermische en toepassingsvereisten moeten gezamenlijk in overweging worden genomen.
1. Bepaal het benodigde vermogen
Bepaal eerst het benodigde uitgangsvermogen. Energiezuinige IoT-sensoren en krachtige industriële apparaten vereisen totaal verschillende spoelontwerpen.
2. Specificeer de werkfrequentie
De werkfrequentie beïnvloedt de impedantie, verliezen, resonantie en prestaties van het systeem. De spoel moet worden ontworpen voor de gekozen driver- en receivercircuits.
3. Kies de juiste inductantie
Een van de belangrijkste parameters is de inductantie. De benodigde inductantie hangt af van het circuitontwerp, de werkfrequentie en de resonantiecondensator.
4. Bepaal de spoelgrootte
Bepaal de benodigde installatieruimte voor de spoel, zoals diameter, dikte en hoogte. Een spoel die elektrisch goed presteert, past mogelijk niet in het uiteindelijke product.
5. Evalueer de transferafstand
Bereken de benodigde luchtspleet tussen de zend- en ontvangstspoelen. Over het algemeen geldt: hoe groter de afstand, hoe minder efficiënt de energieoverdracht.
6. Evalueer de uitlijningstolerantie
Als een nauwkeurige uitlijning tussen zender en ontvanger niet gegarandeerd kan worden, overweeg dan een ontwerp met een grotere tolerantie voor laterale of hoekafwijkingen.
7. Temperatuurevaluatie
Bepaal de bedrijfstemperatuur en de temperatuurstijging bij maximale belasting. Oververhitting vermindert de efficiëntie en levensduur van de componenten.
8. Evalueer de omringende materialen
Geleidende materialen in de nab vicinity, zoals metalen onderdelen, batterijen en printplaten, kunnen de magnetische koppeling en de prestaties van het systeem beïnvloeden.
9. Evaluatie van de afscherming
Magnetische afscherming kan nodig zijn voor het beheersen van de magnetische veldverdeling en het beschermen van nabijgelegen elektronische componenten.
10. Valideer het hele systeem
Valideer tot slot de spoel samen met de zender, ontvanger, driver, gelijkrichter en de uiteindelijke behuizing van het product. De prestaties van de spoel kunnen niet altijd los van het gehele draadloze voedingssysteem worden beoordeeld.
Het is raadzaam om de fabrikant vóór het aanvragen van een ontwerp op maat de volgende gegevens te verstrekken: vermogen, frequentie, afmetingen, luchtspleet, bedrijfstemperatuur en toepassing.
Ontwerpfouten die je moet vermijden bij draadloze stroomoverdrachtspoelen
Lage efficiëntie, oververhitting of instabiele draadloze stroomoverdracht kunnen het gevolg zijn van enkele veelvoorkomende ontwerpfouten.
Selecteer de spoel niet op basis van de grootte.
Ook al is de afmeting van de spoel correct, de inductantie, weerstand of Q-factor kunnen onjuist zijn.
Vergeet de werkfrequentie niet.
De driver en de spoel moeten op de juiste werkfrequentie worden afgestemd.
Houd rekening met de totale magnetische omgeving.
De magnetische koppeling kan worden beïnvloed door de metalen behuizing, batterijen, printplaatsporen, enz.
Test niet alleen onder ideale omstandigheden.
Het daadwerkelijke product kan verschuiven of verkeerd uitgelijnd raken. Daarom is het testen van de spoel onder realistische montageomstandigheden cruciaal.
Vroege thermische overwegingen
De spoel kan een goede vermogensoverdracht vertonen, maar tijdens gebruik overmatig heet worden.
Wijzig de eigenschappen van de spoel niet zonder voorafgaande validatie. Het wijzigen van de diameter, het aantal windingen of de geometrie van de spoel kan de elektrische eigenschappen aanzienlijk beïnvloeden.
Valideer het eindproduct
Het testen van het draadloze voedingssysteem moet in de daadwerkelijke behuizing plaatsvinden, niet alleen tijdens laboratoriummetingen van de spoel.















