En el circuito de carga móvil inalámbrico, ¿existe alguna fórmula de espaciado que varíe que al aumentar el diámetro y los giros, se puede aumentar el espaciado (rango)?
En el circuito de carga móvil inalámbrico, ¿existe alguna fórmula de espaciado que varíe que al aumentar el diámetro y los giros, se puede aumentar el espaciado (rango)?
La eficiencia de la transferencia de potencia depende del acoplamiento entre los inductores "k" y su factor de calidad "Q". ("Q" = la relación de la inductancia "L" a la resistencia "R" de una bobina) El factor de calidad Q depende principalmente de la forma y el tamaño de la bobina, así como de los materiales utilizados, por lo general puede esperar valores alrededor de 100. El acoplamiento "k" está determinado por la distancia entre los inductores (marcamos la distancia por "z") y la relación de los diámetros D2 / D1 de dos bobinas. El acoplamiento está determinado además por la forma de las bobinas y el ángulo entre ellas. El factor de acoplamiento es un valor entre 0 y 1. El valor de 1 expresa un acoplamiento perfecto, por lo que todo el flujo generado en el transmisor penetra en la bobina del receptor. Por otro lado, un valor 0 expresa un sistema donde las bobinas del transmisor y del receptor son independientes entre sí. Un mal acoplamiento puede ser compensado linealmente por un factor de mejor calidad y viceversa. Por lo tanto, la eficiencia disminuye dramáticamente a una distancia mayor (z / D > 1) o a una gran diferencia de tamaño de la bobina (D2 / D1 < 0.3). Se puede lograr una eficiencia muy alta (> 90%) a corta distancia (la relación z / D < 0.1) y para bobinas de tamaño similar (D2 / D1 = 0.5 ~ 1). Para obtener más información sobre este tema, consulte este enlace cargador inalámbrico
La potencia transferida entre dos bobinas depende de la inductancia de acoplamiento entre ellas, que depende de varias cosas, como el espaciado axial, el número de vueltas y el radio de las bobinas, de acuerdo con esta fórmula:
$$ L_ {12} = N_1.N_2. \ Frac {\ mu_0} {2} .r_1.r_2. \ Int_0 ^ {2 \ pi} \ dfrac {cos \ alpha} {\ sqrt {b ^ 2 + r_1 ^ 2 + r_2 ^ 2-2.r_1.r_2.cos \ alpha}} d \ alpha $$
Siendo \ $ b \ $ el espaciado axial, \ $ r_i \ $ el radio de las bobinas y \ $ N_i \ $ el número de vueltas. Puede ver cómo aumentar el número de vueltas y el radio le permitirá aumentar la distancia axial para obtener la misma inductancia de acoplamiento, por lo tanto, la misma potencia transferida.
Consulte el documento de referencia (página 5) Limitación de la transferencia de potencia inductiva para aplicaciones del consumidor
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