วิธีการเลือกขดลวดส่งกำลังไฟฟ้าไร้สาย
การเลือกขดลวดส่งกำลังไฟฟ้าไร้สายที่เหมาะสมนั้นไม่ใช่แค่การเลือกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของขดลวดเท่านั้น ต้องพิจารณาคุณสมบัติทางไฟฟ้า กลไก ความร้อน และการใช้งานร่วมกันด้วย
1. กำหนดกำลังไฟฟ้าที่ต้องการ
ขั้นแรกให้กำหนดกำลังไฟฟ้าที่ต้องการ เซ็นเซอร์ IoT ที่ใช้พลังงานต่ำและอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานสูงจะต้องใช้การออกแบบขดลวดที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง
2. ระบุความถี่ในการทำงาน
ความถี่ในการทำงานส่งผลต่ออิมพีแดนซ์ การสูญเสีย การสั่นพ้อง และประสิทธิภาพของระบบ ขดลวดควรได้รับการออกแบบให้เหมาะสมกับวงจรขับและวงจรรับที่เลือกใช้
3. เลือกค่าความเหนี่ยวนำที่เหมาะสม
หนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดคือค่าความเหนี่ยวนำ ค่าความเหนี่ยวนำที่ต้องการจะขึ้นอยู่กับการออกแบบวงจร ความถี่ในการทำงาน และตัวเก็บประจุเรโซแนนซ์
4. ประเมินขนาดขดลวด
กำหนดพื้นที่ติดตั้งของขดลวด เช่น เส้นผ่านศูนย์กลาง ความหนา และความสูง ขดลวดที่ทำงานได้ดีในทางไฟฟ้าอาจไม่พอดีกับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
5. ประเมินระยะทางในการขนส่ง
คำนวณระยะห่างของช่องว่างอากาศที่จำเป็นระหว่างขดลวดส่งและขดลวดรับ โดยปกติแล้ว ยิ่งระยะห่างมากเท่าไร ประสิทธิภาพการถ่ายโอนพลังงานก็จะยิ่งลดลงเท่านั้น
6. ประเมินค่าความคลาดเคลื่อนในการจัดแนว
หากคุณไม่สามารถรับประกันการจัดตำแหน่งที่แม่นยำระหว่างตัวส่งและตัวรับได้ ให้พิจารณาออกแบบที่ยอมให้มีการคลาดเคลื่อนในแนวด้านข้างหรือเชิงมุมได้มากขึ้น
7. การประเมินอุณหภูมิ
ตรวจสอบอุณหภูมิการทำงานและการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่โหลดสูงสุด ความร้อนสูงเกินไปจะลดประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของชิ้นส่วน
8. ประเมินวัสดุโดยรอบ
วัสดุที่เป็นตัวนำไฟฟ้าที่อยู่ใกล้เคียง เช่น ชิ้นส่วนโลหะ แบตเตอรี่ และแผงวงจรพิมพ์ อาจส่งผลต่อการเหนี่ยวนำแม่เหล็กและประสิทธิภาพของระบบได้
9. การประเมินการป้องกัน
อาจจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันสนามแม่เหล็กเพื่อควบคุมการกระจายตัวของสนามแม่เหล็กและปกป้องชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่อยู่ใกล้เคียง
10. ตรวจสอบความถูกต้องของระบบทั้งหมด
สุดท้ายนี้ ให้ตรวจสอบประสิทธิภาพของขดลวดร่วมกับตัวส่ง ตัวรับสัญญาณ ตัวขับ วงจรเรียงกระแส และตัวเรือนผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ประสิทธิภาพของขดลวดไม่สามารถประเมินแยกจากระบบจ่ายพลังงานไร้สายทั้งหมดได้เสมอไป
วิธีปฏิบัติที่ดีที่สุดคือการแจ้งข้อมูลกำลังไฟฟ้า ความถี่ ขนาด ช่องว่างอากาศ อุณหภูมิในการทำงาน และข้อมูลการใช้งานให้แก่ผู้ผลิตก่อนที่จะขอออกแบบตามสั่ง
ข้อผิดพลาดในการออกแบบขดลวดส่งกำลังไฟฟ้าไร้สายที่ควรหลีกเลี่ยง
ประสิทธิภาพต่ำ ความร้อนสูงเกินไป หรือการส่งพลังงานไร้สายที่ไม่เสถียร อาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากข้อผิดพลาดในการออกแบบทั่วไปบางประการ
อย่าเลือกขดลวดเพียงเพราะขนาดของมัน
ถึงแม้ขนาดของขดลวดจะถูกต้อง แต่ค่าความเหนี่ยวนำ ความต้านทาน หรือค่า Q อาจไม่ถูกต้องก็ได้
อย่าลืมเรื่องความถี่ในการทำงาน
ตัวขับและขดลวดควรได้รับการปรับจูนให้มีความถี่ในการทำงานที่เหมาะสม
พิจารณาสภาพแวดล้อมทางแม่เหล็กโดยรวม
แรงดึงดูดแม่เหล็กอาจได้รับผลกระทบจากตัวเรือนโลหะ แบตเตอรี่ วงจรพิมพ์ (PCB) และอื่นๆ
อย่าทดสอบเฉพาะในสภาวะที่เหมาะสมเท่านั้น
ผลิตภัณฑ์จริงอาจเคลื่อนที่หรือเบี่ยงเบนได้ ดังนั้น การทดสอบขดลวดในสภาพการติดตั้งจริงจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง
ข้อควรพิจารณาเบื้องต้นเกี่ยวกับอุณหภูมิ
ขดลวดอาจแสดงประสิทธิภาพการส่งกำลังที่ดี แต่อาจเกิดความร้อนสูงเกินไปในระหว่างการทำงาน
ห้ามเปลี่ยนแปลงคุณลักษณะของขดลวดโดยไม่ได้รับการตรวจสอบยืนยัน การเปลี่ยนแปลงเส้นผ่านศูนย์กลาง จำนวนรอบ หรือรูปทรงของขดลวด อาจส่งผลให้คุณสมบัติทางไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก
ตรวจสอบความถูกต้องของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
การทดสอบระบบจ่ายพลังงานไร้สายจะต้องดำเนินการภายในตัวเครื่องจริง ไม่ใช่เพียงแค่การวัดขดลวดในห้องปฏิบัติการเท่านั้น _____________________________
