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耦合諧振電路可以等效于有線連接嗎?

出處:維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng) 發(fā)布于:2024-09-03 16:38:55 | 403 次閱讀

  無(wú)線電源采用感應(yīng)式近場(chǎng)傳輸。你可以把它想象成一個(gè)變壓器。初級(jí)和次級(jí)繞組靠得很近,幾乎沒(méi)有漏電感,耦合系數(shù)幾乎等于 1。傳統(tǒng)無(wú)線電源的工作原理類似。它們需要像電動(dòng)牙刷一樣的恒定緊密耦合。但這不是用戶想要的!正常應(yīng)用的發(fā)射器接收器之間有一定的距離,可能存在位置偏移,也可能存在振動(dòng)。因此,實(shí)際上我們的耦合系數(shù)遠(yuǎn)小于 1,而漏電感遠(yuǎn)大于零,甚至是動(dòng)態(tài)的?! ?shí)際上,較大的漏感并不是問(wèn)題,因?yàn)樗梢酝ㄟ^(guò)其品質(zhì)因數(shù) Q 用諧振網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補(bǔ)償。較低的耦合因子 k 可以用較高的品質(zhì)因數(shù) Q 進(jìn)行補(bǔ)償采用漏電補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的電感耦合無(wú)線電力傳輸鏈路

圖 1:采用漏電補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的電感耦合無(wú)線電力傳輸鏈路

一種定義是:亞臨界耦合、臨界耦合和超臨界耦合(見(jiàn)圖2)。

  不同耦合條件下的理論效率
  圖2:不同耦合條件下的理論效率
  臨界耦合(綠色曲線)相當(dāng)于有線連接。Q 值進(jìn)一步增加會(huì)使系統(tǒng)進(jìn)入過(guò)耦合狀態(tài)(分叉),其中不再有穩(wěn)定的諧振頻率(紅色)。必須避免過(guò)度耦合,因?yàn)樗鼤?huì)增加損耗,并且半導(dǎo)體會(huì)因過(guò)應(yīng)力而損壞。為了避免過(guò)度臨界操作,常見(jiàn)系統(tǒng)在臨界耦合條件下工作(黃色),這會(huì)導(dǎo)致效率非常低,帶寬非常小。
  摘要:傳統(tǒng)無(wú)線供電因動(dòng)態(tài)諧振頻率、低效率和高電磁輻射而失敗?! ⌒录夹g(shù)“uniWP”有兩大創(chuàng)新。一是大信號(hào)VCO,可確保獨(dú)立、快速和穩(wěn)定的諧振跟蹤。因此,系統(tǒng)不依賴于給定的諧振頻率,因?yàn)樗梢宰孕写_定。新系統(tǒng)uniWP能夠調(diào)整諧振頻率。第二項(xiàng)創(chuàng)新是通過(guò)避免過(guò)度臨界耦合,保證線性運(yùn)行,限制其物理極限。uniWP檢測(cè)過(guò)度耦合情況并采取措施。系統(tǒng)可以在臨界耦合狀態(tài)下工作(綠色曲線),這意味著理論上效率為100%。

  無(wú)線“uniWP”框圖-傳輸鏈路示例
  圖 3:無(wú)線“uniWP”框圖——傳輸鏈路示例

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