Mạch truyền tải điện không dây đơn giản để phát sáng đèn led

Các Chuyển Điện Wireless khái niệm không phải là mới. Nó được Nikola Tesla chứng minh lần đầu tiên vào năm 1890. Nikola Tesla đã giới thiệu cảm ứng điện động lực học hoặc ghép cảm ứng cộng hưởng bằng cách thắp sáng ba bóng đèn từ khoảng cách 60 feet so với nguồn điện. Chúng tôi cũng đã chế tạo một cuộn dây Mini Tesla để truyền năng lượng.

Truyền điện không dây hoặc WET là một quá trình cung cấp điện qua khe hở không khí mà không cần sử dụng bất kỳ dây dẫn hoặc liên kết vật lý nào. Trong hệ thống không dây này, thiết bị phát tạo ra trường điện từ tần số cao hoặc thay đổi theo thời gian, trường này truyền điện đến thiết bị thu mà không cần bất kỳ kết nối vật lý nào. Thiết bị thu sẽ trích nguồn từ trường và cung cấp cho tải điện. Vì vậy, để biến đổi điện năng thành điện từ trường người ta dùng hai cuộn dây là cuộn phát và cuộn thu. Cuộn dây của máy phát được cấp điện bằng dòng điện xoay chiều và tạo ra từ trường, từ trường này tiếp tục được biến đổi thành điện áp có thể sử dụng được trên cuộn dây máy thu.

Trong dự án này, chúng tôi sẽ xây dựng một mạch phát không dây công suất thấp cơ bản để phát sáng một đèn LED.

Thành phần bắt buộc

Transistor BC 549
Đèn LED
Bảng bánh mì
Móc dây
Điện trở 1,2k
Dây đồng
Pin 1.5V

Sơ đồ mạch

Các sơ đồ, để truyền điện không dây để phát sáng một đèn LED, rất đơn giản và có thể được nhìn thấy trong hình dưới đây, Nó có hai phần, Bộ phát và bộ thu.

Ở phía Máy phát, các cuộn dây được kết nối qua bộ thu của bóng bán dẫn, 17 lần lượt ở cả hai phía. Và bộ thu được cấu tạo bằng cách sử dụng ba thành phần - bóng bán dẫn, điện trở và cuộn cảm lõi không khí được khai thác trung tâm hoặc một cuộn dây đồng. Phía máy thu có một đèn LED nối trên cuộn dây đồng 34 vòng.

Cấu tạo của mạch truyền tải điện không dây

Ở đây transistor được sử dụng là Transistor NPN, bất kỳ transistor NPN cơ bản nào cũng có thể được sử dụng ở đây như BC547.

Cuộn dây là phần quan trọng trong việc truyền năng lượng không dây và cần được xây dựng cẩn thận. Trong dự án này, các cuộn dây được làm bằng dây đồng 29AWG. Việc hình thành cuộn dây ở giữa được thực hiện ở phía máy phát. được sử dụng và cần phải có một cuộn bao bọc hình trụ như ống PVC để quấn cuộn.

Đối với máy phát, cuộn dây cho đến 17 vòng, sau đó vòng lặp cho kết nối vòi trung tâm và một lần nữa tạo 17 vòng cuộn. Và đối với máy thu, thực hiện 34 vòng cuộn dây mà không có vòi ở giữa.

Hoạt động của mạch truyền điện không dây

Cả hai mạch đều được xây dựng trên breadboard và được cấp nguồn bằng pin 1,5V. Không thể sử dụng mạch cho nguồn điện hơn 1,5 volt vì bóng bán dẫn có thể nóng lên để tiêu tán công suất quá mức. Tuy nhiên, để đánh giá cao hơn, cần phải có thêm mạch dẫn động.

Việc truyền tải điện không dây này dựa trên kỹ thuật ghép nối Cảm ứng. Mạch bao gồm hai phần - Máy phát và Máy thu.

Trong phần máy phát, Transistor đang tạo ra dòng điện xoay chiều tần số cao qua cuộn dây và cuộn dây đang tạo ra từ trường xung quanh nó. Khi cuộn dây được chạm vào tâm, hai mặt của cuộn dây bắt đầu tích điện. Một bên của cuộn dây được nối với điện trở và một bên khác được nối với cực thu của bóng bán dẫn NPN. Trong điều kiện sạc, điện trở cơ bản bắt đầu dẫn điện và cuối cùng sẽ bật bóng bán dẫn. Sau đó, bóng bán dẫn sẽ phóng điện dẫn khi bộ phát được nối với đất. Quá trình sạc và phóng điện của cuộn cảm này tạo ra một tín hiệu dao động tần số rất cao được truyền đi như một từ trường.

Ở phía máy thu, từ trường đó được truyền vào cuộn dây kia, và theo định luật cảm ứng Faraday, cuộn dây máy thu bắt đầu tạo ra điện áp EMF được sử dụng để làm sáng đèn LED.

Mạch được thử nghiệm trên breadboard với một đèn LED được kết nối trên bộ thu. Hoạt động chi tiết của mạch có thể được xem trong video ở cuối.

Giới hạn của mạch

Mạch nhỏ này có thể hoạt động bình thường nhưng nó có một hạn chế rất lớn. Mạch này không phù hợp để cung cấp công suất cao và bị hạn chế điện áp đầu vào. Hiệu quả cũng rất kém. Để khắc phục hạn chế này, cấu trúc liên kết đẩy kéo sử dụng bóng bán dẫn hoặc MOSFET có thể được xây dựng. Tuy nhiên, để đạt hiệu quả tốt hơn và tối ưu hóa, tốt hơn là sử dụng các IC điều khiển truyền dẫn không dây thích hợp.

Để cải thiện khoảng cách truyền, hãy cuộn dây đúng cách và tăng số không. số lượt trong cuộn dây.

Các ứng dụng của truyền điện không dây

Truyền điện không dây (WPT) là một chủ đề được thảo luận rộng rãi trong ngành công nghiệp điện tử. Công nghệ này đang phát triển nhanh chóng trên thị trường điện tử tiêu dùng cho điện thoại thông minh và bộ sạc.

Có vô số lợi ích của WPT. Một số trong số chúng được giải thích dưới đây:

Thứ nhất, trong lĩnh vực yêu cầu điện năng hiện đại, WPT có thể loại bỏ hệ thống sạc truyền thống bằng cách thay thế các giải pháp sạc có dây. Bất kỳ hàng tiêu dùng di động nào cũng cần có hệ thống sạc riêng, chuyển nguồn không dây có thể giải quyết vấn đề này bằng cách cung cấp giải pháp cấp nguồn không dây chung cho tất cả các thiết bị di động đó. Đã có nhiều thiết bị có sẵn trên thị trường với giải pháp năng lượng không dây tích hợp như đồng hồ thông minh, điện thoại thông minh, v.v.

Một lợi ích khác của WPT là nó cho phép nhà thiết kế tạo ra sản phẩm hoàn toàn không thấm nước. Vì giải pháp sạc không dây không cần cổng nguồn nên thiết bị có thể được thực hiện theo cách chống nước.

Nó cũng cung cấp một loạt các giải pháp sạc một cách hiệu quả. Phạm vi cung cấp điện lên đến 200W, với khả năng truyền điện thất thoát rất thấp.

Lợi ích chính của việc truyền tải điện không dây là có thể tăng tuổi thọ của sản phẩm bằng cách ngăn ngừa các thiệt hại vật lý do cắm bộ sạc qua các đầu nối hoặc cổng. Nhiều thiết bị có thể được sạc từ một đế duy nhất. Xe điện tử cũng có thể được sạc bằng cách sử dụng truyền điện không dây trong khi xe đang đỗ.

Truyền năng lượng không dây có thể có nhiều ứng dụng lớn và nhiều công ty lớn như Bosch, IKEA, Qi đang nghiên cứu một số giải pháp tương lai sử dụng truyền điện không dây.