Как выбрать катушку для беспроводной передачи энергии

Выбор подходящей катушки для беспроводной передачи энергии — это не просто выбор диаметра катушки. Необходимо учитывать электрические, механические, тепловые и прикладные требования.
1. Определите требуемую мощность.
Для начала определите требуемую выходную мощность. Для маломощных датчиков IoT и мощных промышленных устройств потребуются совершенно разные конструкции катушек.
2. Укажите рабочую частоту.
Рабочая частота влияет на импеданс, потери, резонанс и характеристики системы. Катушка должна быть спроектирована с учетом выбранных цепей драйвера и приемника.
3. Выберите подходящую индуктивность.
Одним из важнейших параметров является индуктивность. Требуемая индуктивность зависит от конструкции схемы, рабочей частоты и резонансного конденсатора.
4. Оцените размер катушки.
Определите пространство для установки катушки, например, диаметр, толщину и высоту. Катушка, которая хорошо работает с электрической точки зрения, может не подойти для конечного изделия.
5. Оцените расстояние пересадки.
Рассчитайте необходимый воздушный зазор между передающей и приемной катушками. Как правило, чем больше расстояние, тем менее эффективна передача энергии.
6. Оцените допуск на выравнивание.
Если невозможно гарантировать точное выравнивание между передатчиком и приемником, рассмотрите конструкцию с большей устойчивостью к боковым или угловым отклонениям.
7. Оценка температуры
Определите рабочую температуру и повышение температуры при максимальной нагрузке. Перегрев снижает эффективность и срок службы компонентов.
8. Оцените окружающие материалы.
Находящиеся поблизости проводящие материалы, включая металлические детали, батареи и печатные платы, могут влиять на магнитную связь и производительность системы.
9. Оценка экранирования
Для регулирования распределения магнитного поля и защиты расположенных рядом электронных компонентов может потребоваться магнитное экранирование.
10. Проверьте всю систему.
Наконец, проверьте работу катушки вместе с передатчиком, приемником, драйвером, выпрямителем и корпусом конечного продукта. Рабочие характеристики катушки не всегда можно оценить отдельно от всей беспроводной системы передачи энергии.
Рекомендуется предоставить производителю информацию о мощности, частоте, размерах, воздушном зазоре, рабочей температуре и области применения до того, как запрашивать индивидуальный проект.
Ошибки проектирования, которых следует избегать при разработке катушек для беспроводной передачи энергии.
Низкая эффективность, перегрев или нестабильная беспроводная передача энергии могут быть вызваны некоторыми распространенными ошибками проектирования.
Не выбирайте катушку по её размеру.
Даже если размер катушки подобран правильно, значения индуктивности, сопротивления или добротности могут быть неверными.
Не забывайте о рабочей частоте.
Динамик и катушка должны быть настроены на соответствующую рабочую частоту.
Рассмотрим общую магнитную среду.
На магнитную связь могут влиять металлический корпус, батареи, дорожки печатной платы и т. д.
Не проводите испытания только в идеальных условиях.
В реальных условиях изделие может сместиться или переместиться. Поэтому тестирование катушки в реальных условиях монтажа имеет решающее значение.
Первые соображения по тепловому режиму
Катушка может демонстрировать хорошую передачу мощности, но при этом чрезмерно нагреваться во время работы.
Не изменяйте характеристики катушки без предварительной проверки. Изменение диаметра, количества витков или геометрии катушки может существенно изменить ее электрические свойства.
Проверьте конечный продукт
Тестирование системы беспроводной передачи энергии должно проводиться непосредственно в корпусе устройства, а не только во время лабораторных измерений катушки. _____________________________















