Prøv Vores Instrument Til At Fjerne Problemer

Vælg Operativsystemet Vælg Et Projektionsprojekt (Valgfrit)

Beskriv Dit Problem

Metal-oxid-halvleder-felteffekttransistoren er oftest fremstillet med siliciumstyret oxidation. På nuværende tidspunkt er dette den mest almindeligt anvendte transistortype, fordi denne transistors hovedfunktion er at kontrollere ledningsevnen, ellers afhænger hvor meget strøm der kan tilføres mellem MOSFETs source & drain terminaler af summen af påført spænding til dens gate terminal. Spændingen, der påføres gateterminalen, frembringer et elektrisk felt til at styre enhedens ledning. MOSFET'er bruges til at lave forskellige applikationskredsløb som DC-DC-konvertere, motorstyring, Invertere , Trådløs strømoverførsel , osv. Denne artikel diskuterer, hvordan man designer et trådløst strømoverførselskredsløb ved hjælp af højeffektive MOSFET .

Trådløs strømoverførsel med MOSFET

Hovedkonceptet for dette er at designe et WPT (trådløst strømoverførsel) system med MOSFET'er og resonansinduktiv kobling til styring af kraftoverførslen mellem en Tx & Rx spole. Dette kan gøres med resonansspoleopladning fra AC, hvorefter der overføres efterfølgende forsyning til den resistive belastning. Dette kredsløb er nyttigt til at oplade en enhed med lav effekt meget hurtigt og kraftigt gennem induktiv kobling trådløst.

Trådløs kraftoverførsel kan defineres som; den elektriske energioverførsel fra strømkilden til en elektrisk belastning i en afstand uden kabler eller ledende ledninger er kendt som WPT (trådløs kraftoverførsel). Trådløs strømoverførsel gør en ekstraordinær ændring inden for det elektrotekniske område, der fjerner brugen af konventionelle kobberkabler og også strømførende ledninger. Trådløs kraftoverførsel er effektiv, pålidelig, lave vedligeholdelsesomkostninger og hurtig til lang rækkevidde eller kort rækkevidde. Dette bruges til at oplade en mobiltelefon eller genopladeligt batteri trådløst.

Nødvendige komponenter

Den trådløse strømoverførsel med et MOSFET-kredsløb omfatter hovedsageligt sendersektionen og modtagersektionen. De nødvendige komponenter til at lave sendersektion til trådløs strømoverførsel omfatter hovedsageligt; spændingskilde (Vdc) – 30V, kondensator-6,8 nF, RF-drosler (L1 & L2) er 8,6 μH & 8,6 μH, senderspole (L) – 0,674 μH, modstande R1-1K, R2-10 K, R3-94 ohm, R4-94 ohm, R5-10 K, Kondensator C fungerer som resonanskondensatorer, dioder D1-D4148, D2-D4148, MOSFET Q1-IRF540 og MOSFET Q2-IRF540

De nødvendige komponenter til at lave en modtagersektion til trådløs strømoverførsel omfatter hovedsageligt; dioder D1 til D4 – D4007, modstand (R) – 1k ohm, strøm regulator IC – LM7805 IC, modtagerspole (L) – 1.235μH, kondensatorer som C1 – 6.8nF og C2 er 220μF.

Trådløs strømoverførsel med MOSFET-forbindelser

Tilslutningerne til den trådløse strømoverførselssendere følger som;

Trådløst strømoverførselstransmitterkredsløb

R1 modstandens positive terminal er forbundet til en 30V spændingskilde, og den anden terminal er forbundet til LED. LED'ens katodeterminal er forbundet til GND gennem en R2-modstand.
R3-modstandens positive terminal er forbundet til en 30V spændingskilde, og en anden terminal er forbundet til gateterminalen på MOSFET. Her er LED'ens katodeterminal forbundet til gateterminalen på MOSFET.
Drænterminalen på MOSFET er forbundet til spændingsforsyningen gennem den positive terminal på dioden og induktor 'L1'.
Kildeterminalen på MOSFET er forbundet til GND.
I induktoren 'L1' er en anden terminal forbundet til anodeterminalen på D2-dioden, og dens katodeterminal er forbundet til R3-modstanden gennem kondensatorerne 'C' og induktor 'L'.
R4-modstandens positive terminal er forbundet til spændingsforsyningen, og den anden terminal på modstanden er forbundet til gateterminalen på MOSFET gennem anode- og katodeterminalerne på dioderne D1 & D2.
Induktorens 'L2' positive terminal er forbundet til spændingsforsyningen, og den anden terminal er forbundet til drænterminalen på MOSFET gennem anodeterminalen på dioden 'D2'.
Kildeterminalen på MOSFET er forbundet til GND.

Tilslutningerne til den trådløse strømoverførselsmodtagersektion følger som;

“infrarød led til nattesyn ”

Trådløs strømoverførselsmodtagerkredsløb

Induktor 'L', kondensator 'C1' positive terminaler er forbundet til anodeterminalen på D1, og de andre terminaler på induktor 'L', kondensator 'C1' er forbundet til katodeterminalen på D4.
D2 diode anode terminalen er forbundet til D3 diode katode terminal og D3 diode anode terminal er forbundet til D4 diode anode terminal.
D2-diodekatodeterminalen er forbundet til D1-diodekatodeterminalen, og D1-diodeanodeterminalen er forbundet til andre terminaler på induktor 'L' og kondensator 'C1'.
Modstandens 'R' positive terminal er forbundet til katodeterminalerne på D1 & D2, og andre terminaler på en modstand er forbundet til en anodeterminal af LED og katodeterminalen på LED er forbundet til GND.
Kondensatorens C2 positive terminal er forbundet til en indgangsterminal på LM7805 IC, dens anden terminal er forbundet til GND og LM7805 IC GND pin er forbundet til GND.

Arbejder

Dette trådløse strømoverførselskredsløb omfatter hovedsageligt to sektioner sender og modtager. I dette afsnit er senderspolen lavet med 6 mm emaljeret ledning eller magnettråd. Faktisk er denne ledning en kobbertråd med et tyndt isoleringslag på. Diameteren på senderspolen er 6,5 tommer eller 16,5 cm og 8,5 cm i længden.

Sendersektionskredsløbet inkluderer en jævnstrømskilde, en senderspole og oscillator. En jævnstrømskilde giver en stabil jævnspænding, som gives som input til oscillatorkredsløbet. Derefter ændrer den jævnspænding til vekselstrøm med høj frekvens og gives til sendespolen. På grund af vekselstrøm med høj frekvens vil senderspolen aktiveres for at producere et vekslende magnetfelt i spolen.

Modtagerspolen i modtagersektionen er lavet med 18 AWG kobbertråd, som har en diameter på 8 cm. I modtagersektionskredsløbet får modtagerspolen den energi som en induceret vekselspænding i sin spole. En ensretter i denne modtagersektion ændrer spændingen fra AC til DC. Til sidst leveres denne ændrede jævnspænding til belastningen gennem et spændingsregulatorsegment. Hovedfunktionen af en trådløs strømmodtager er at oplade et lavt strømbatteri gennem induktiv kobling.

Når strømforsyningen leveres til transmitterkredsløbet, så forsynes jævnstrøm gennem de to sider af L1- og L2-spolerne og til MOSFET's drænterminaler, så vil spændingen vises ved gateterminalerne på MOSFET'er og forsøger at tænde for transistorerne .

Hvis vi antager, at den første MOSFET Q1 er tændt, så vil drænspændingen af den anden MOSFET blive fastspændt til tæt på GND. Samtidig vil den anden MOSFET være i slukket tilstand, og drænspændingen af den anden MOSFET vil stige til peak og begynde at falde på grund af tankkredsløbet skabt af 'C' kondensatoren og oscillatorens primære spole gennem en enkelt halv cyklus.

Fordelene ved trådløs strømoverførsel er; at den er billigere, mere pålidelig, aldrig løber tør for batteristrøm inden for trådløse zoner, den transmitterer effektivt mere strøm sammenlignet med ledninger, meget praktisk, miljøvenlig osv. Ulemperne ved trådløs strømoverførsel er; at strømtabet er højt, ikke-retningsbestemt og ikke effektivt til længere afstande.

Det anvendelser af trådløs strømoverførsel involverer industrielle applikationer, som omfatter trådløse sensorer over roterende aksler, opladning og strømforsyning af trådløst udstyr og sikring af vandtæt udstyr ved at fjerne ladeledninger. Disse bruges til opladning af mobile enheder, husholdningsapparater, ubemandede fly og elektriske køretøjer. Disse bruges til drift og opladning af medicinske implantater, som omfatter; pacemakere, subkutane lægemidler og andre implantater. Disse trådløse strømoverførselssystem kan oprettes i hjemmet/bredbord for at forstå dets funktion. Lad os se

Hvordan opretter man en WirelessPowerTranfer-enhed derhjemme?

Det kan være et sjovt og lærerigt projekt at skabe en enkel trådløs strømoverførselsenhed (WPT) i hjemmet, men det er vigtigt at bemærke, at opbygningen af et effektivt WPT-system med betydelig strømudgang typisk involverer mere avancerede komponenter og overvejelser. Denne guide skitserer et grundlæggende gør-det-selv-projekt til undervisningsformål ved hjælp af induktiv kobling. Vær opmærksom på, at følgende er lavt strømforbrug og ikke egnet til opladning af enheder.

Nødvendige materialer:

Senderspole (TX-spole): En trådspole (omkring 10-20 omdrejninger) viklet rundt om en cylindrisk form, såsom et PVC-rør.
Receiver Coil (RX Coil): Svarer til TX Coil, men helst med flere drejninger for øget spændingsoutput.
LED (Light Emitting Diode): Som en simpel belastning for at demonstrere strømoverførsel.
N-kanal MOSFET (f.eks. IRF540): Til at skabe en oscillator og skifte TX-spolen.
Diode (f.eks. 1N4001): Til ensretning af AC-udgangen fra RX-spolen.
Kondensator (f.eks. 100μF): Til at udjævne den ensrettede spænding.

“hvad er ac og dc aktuelle eksempler ”
Modstand (f.eks. 220Ω): For at begrænse LED-strømmen.
Batteri- eller jævnstrømsforsyning: Til strømforsyning til senderen (TX).
Breadboard og jumperledninger: Til opbygning af kredsløbet.
Varmlimpistol: For at sikre spolerne på plads.

Forklaring på kredsløb:

Lad os se, hvordan sender- og modtagerkredsløbet skal forbindes.

Senderside (TX):

Batteri eller DC-forsyning: Dette er din strømkilde til senderen. Tilslut den positive pol på batteriet eller jævnstrømsforsyningen til den positive skinne på dit breadboard. Tilslut den negative terminal til den negative skinne (GND).
TX-spole (transmitterspole): Tilslut den ene ende af TX-spolen til afløbsterminalen (D) på MOSFET'en. Den anden ende af TX-spolen forbindes til den positive skinne på breadboardet, hvor den positive terminal på din strømkilde er tilsluttet.
MOSFET (IRF540): Kilde (S) terminalen på MOSFET er forbundet til den negative skinne (GND) på breadboard. Dette binder MOSFET'ens kildeterminal til den negative terminal på din strømkilde.
Gate (G) Terminal på MOSFET: I det forenklede kredsløb efterlades denne terminal uden forbindelse, hvilket effektivt tænder for MOSFET kontinuerligt.

Modtagerside (RX):

LED (belastning): Forbind anoden (længere ledning) på LED'en til den positive skinne på brødbrættet. Tilslut katoden (kortere ledning) på LED'en til den ene ende af RX-spolen.
RX-spole (modtagerspole): Den anden ende af RX-spolen skal forbindes til den negative skinne (GND) på brødbrættet. Dette skaber et lukket kredsløb for LED'en.
Diode (1N4001): Placer dioden mellem katoden på LED'en og den negative skinne (GND) på brødbrættet. Diodens katode skal forbindes til LED'ens katode, og dens anode skal forbindes til den negative skinne.
Kondensator (100μF): Tilslut den ene ledning af kondensatoren til katoden på dioden (anodesiden af LED'en). Tilslut den anden ledning af kondensatoren til den positive skinne på brødbrættet. Denne kondensator hjælper med at udjævne den ensrettede spænding, hvilket giver en mere stabil spænding til LED'en.

Det er sådan komponenterne er forbundet i kredsløbet. Når du strømforsyner sendersiden (TX), genererer TX-spolen et skiftende magnetfelt, som inducerer en spænding i RX-spolen på modtagersiden (RX). Denne inducerede spænding korrigeres, udjævnes og bruges til at drive LED'en, hvilket demonstrerer trådløs strømoverførsel i en meget grundlæggende form. Husk, at dette er en laveffekt og lærerig demonstration, der ikke er egnet til praktiske trådløse opladningsapplikationer.