מעגל העברת חשמל אלחוטי פשוט להאיר נורית

העברת חשמל אלחוטי הקונספט אינו חדש. זה הוכיח לראשונה על ידי ניקולה טסלה בשנת 1890. ניקולה טסלה הציג אינדוקציה אלקטרודינמית או צימוד אינדוקטיבי מהדהד על ידי הדלקת שלוש נורות ממרחק של 60 מטר ממקור החשמל. בנינו גם סליל מיני טסלה להעברת האנרגיה.

העברת חשמל אלחוטית או WET הוא תהליך לאספקת חשמל דרך פער אוויר ללא שימוש בחוטים או קישור פיזי. במערכת אלחוטית זו, מכשיר המשדר מייצר שדה אלקטרומגנטי המשתנה בזמן או בתדר גבוה, המעביר חשמל למכשיר המקלט ללא כל חיבור פיזי. מכשיר המקלט מוציא חשמל מהשדה המגנטי ומספק אותו לעומס חשמלי. לכן, כדי להמיר את החשמל לשדה אלקטרומגנטי, שני סלילים משמשים כסליל משדר וסליל מקלט. סליל המשדר מופעל על ידי זרם חילופין ויוצר שדה מגנטי, המומר עוד יותר למתח שמיש על פני סליל המקלט.

בפרויקט זה נבנה מעגל משדר אלחוטי בסיסי בעל הספק נמוך להאיר נורית LED.

רכיבים נדרשים

1. טרנזיסטור BC 549
2. לד
3. לוחות לחם
4. חבר חוטים
5. נגדים 1.2k
6. חוטי נחושת
7. סוללה 1.5V

תרשים מעגל

התרשימים, להעברת חשמל באופן אלחוטי להאיר נורית LED, הם פשוטים וניתן לראות אותם בתמונה למטה, יש לו שני חלקים, משדר ומקלט.

בצד המשדר, הסלילים מחוברים על פני אספן הטרנזיסטור, 17 מסתובבים משני הצדדים. והמקלט בנוי באמצעות שלושה רכיבים - טרנזיסטור, נגד ומשרן ליבת אוויר מוקלט במרכז או סליל נחושת. בצד המקלט יש נורית LED המחוברת על פני סליל הנחושת הפונה.

בניית מעגל העברת הכוח האלחוטי

כאן הטרנזיסטור המשמש הוא טרנזיסטור NPN, ניתן להשתמש כאן בכל טרנזיסטור NPN בסיסי כמו BC547.

סליל הוא החלק המכריע בהעברת אנרגיה אלחוטית ויש לבנות אותו בקפידה. בפרויקט זה, הסלילים מיוצרים באמצעות חוט נחושת של 29AWG. היווצרות סליל המוקלט במרכז נעשית בצד המשדר. משמש ונדרש עטיפת סליל גלילית כמו צינור PVC לסלילת הסליל.

עבור המשדר, סובב את החוט עד 17 סיבובים, ואז הלולאה לחיבור הברז המרכזי ושוב בצע 17 סיבובים של סליל. וזה עבור המקבל, לבצע 34 סיבובים של סליל מתפתל ללא ברז מרכז.

עבודה במעגל העברת חשמל אלחוטי

שני המעגלים בנויים על קרש הלחם ומופעלים באמצעות סוללת 1.5 וולט. המעגל אינו יכול לשמש לאספקת חשמל של יותר מ -1.5 וולט, מכיוון שטרנזיסטור עלול להתחמם בגלל פיזור כוח יתר. עם זאת, לצורך דירוג נוסף, יש צורך במעגלי נהיגה נוספים.

העברת חשמל אלחוטית זו מבוססת על טכניקת צימוד אינדוקטיבית. המעגל מורכב משני חלקים - משדר ומקלט.

בקטע משדר, הטרנזיסטור מייצר זרם זרם חילופין בתדירות גבוהה על פני הסליל והסליל מייצר סביבו שדה מגנטי. כאשר הסליל נקיש במרכזו, שני צדי הסליל מתחילים להיטען. צד אחד של הסליל מחובר לנגד וצד אחר מחובר למסוף הקולט של הטרנזיסטור NPN. במהלך מצב הטעינה, נגד הבסיס מתחיל להתנהל אשר בסופו של דבר מפעיל את הטרנזיסטור. הטרנזיסטור ואז משחרר את המשרן כאשר הפולט מחובר לקרקע. טעינה ופריקה זו של המשרן מייצרת אות תנודה בתדירות גבוהה מאוד המועבר עוד יותר כשדה מגנטי.

בצד המקלט, השדה המגנטי הזה מועבר לסליל השני, ועל ידי חוק האינדוקציה של פאראדיי, סליל המקלט מתח לייצר מתח EMF המשמש עוד יותר להדלקת הנורית.

המעגל נבדק על לוח הלוח עם נורית מחוברת לרוחב המקלט. עבודה מפורטת של המעגל ניתן לראות בסרטון שניתן בסוף.

הגבלת המעגל

המעגל הקטן הזה יכול לעבוד כמו שצריך אבל יש לו מגבלה עצומה. מעגל זה אינו מתאים להספק גבוה ויש לו הגבלת מתח כניסה. היעילות גם גרועה מאוד. כדי להתגבר על מגבלה זו, ניתן לבנות טופולוגיות דחיפה-משיכה באמצעות טרנזיסטורים או MOSFET. עם זאת, ליעילות טובה ומותאמת יותר, עדיף להשתמש במעגלי תקשורת תקינים של מנהל התקן אלחוטי.

כדי לשפר את מרחק השידור, הרם את הסליל כהלכה והגדיל את המספר. של סיבובים בסליל.

יישומים של העברת חשמל אלחוטית

העברת כוח אלחוטית (WPT) היא נושא שנדון בתעשיית האלקטרוניקה. טכנולוגיה זו צומחת במהירות בשוק האלקטרוניקה הצרכנית לסמארטפונים ומטענים.

ישנם אינספור יתרונות של WPT. חלקם מוסברים להלן:

ראשית, בתחום דרישות החשמל המודרניות, WPT יכולה לבטל את מערכת הטעינה המסורתית על ידי החלפת פתרונות הטעינה הקווית. כל מוצרי צריכה ניידים דורשים מערכת טעינה משלה, העברת חשמל אלחוטית יכולה לפתור בעיה זו על ידי מתן פיתרון אלחוטי אלחוטי אוניברסלי לכל אותם מכשירים ניידים. ישנם כבר מכשירים רבים הזמינים בשוק עם פיתרון אלחוטי אלחוטי מובנה כמו שעון חכם, סמארטפון וכו '.

יתרון נוסף של WPT הוא בכך שהוא מאפשר למעצב לייצר מוצר עמיד למים לחלוטין. מכיוון שפתרון הטעינה האלחוטי אינו זקוק ליציאת החשמל כך שניתן לעשות את המכשיר בצורה עמידה במים.

הוא מציע גם מגוון רחב של פתרונות טעינה בצורה יעילה. אספקת החשמל נעה עד 200 וואט, עם אובדן נמוך מאוד של העברת כוח.

יתרון עיקרי בהעברת חשמל אלחוטית הוא שניתן להגדיל את חיי המוצר על ידי מניעת הנזקים הפיזיים עקב החדרת מטען על פני המחברים או היציאות. ניתן לטעון מספר מכשירים ממעגן יחיד. ניתן לטעון רכב אלקטרוניקה גם באמצעות העברת חשמל אלחוטית בזמן שהרכב חונה.

העברת אנרגיה אלחוטית יכולה לכלול יישומי ענק וחברות גדולות רבות כמו בוש, איקאה, צ'י עובדות על כמה פתרונות עתידניים באמצעות העברת חשמל אלחוטית.