Передача энергии на расстояние.

[Vovaskin]

Есть два объема: 8Х30Х20 мм - приемник и 50х50х100 мм -передатчик. Задача - получить в приемнике 5В 1А. Как беспроводным способом передать нужную энергию, если приемник удален от передатчика на расстоянии 5мм с КПД >60%. В зазор будет иногда попадать грязь и вода, т.е. эксплуатация - уличные условия.

[Алёша.]

с КПД >60%.

Никак с таким КПД не передать.

[Vovaskin]

Ну тогда можно так еще спросить - а сколько можно передать энергии с таким КПД.

[Алёша.]

Это только моё мнение, я я бы попробовал с КПД порядка 30% при таких размерах приемника передать на частоте порядка 500 мгц.
Возможно частота и меньше будет, но думаю не меньше 300 мгц.
В общем нужно пробовать.

[rustot]

Это только моё мнение, я я бы попробовал с КПД порядка 30% при раких размерах приемника передать на частоте порядка 500 мгц.
Возможно частота и меньше будет, но думаю не меньше 300 мгц.
В общем нужно пробовать.

хм. а не наоборот? это же трансформатор с зазором фактически. потери идут на излучение и на токи в сердечниках. для высокой частоты возрастет и то и другое

[SERJ]

потери идут на излучение и на токи в сердечниках. для высокой частоты возрастет

На этой частоте не нужно будет никаких сердечников, а насчет излучения, то как тогда передавать, если она будет плохо излучать?

[rustot]

потери идут на излучение и на токи в сердечниках. для высокой частоты возрастет

На этой частоте не нужно будет никаких сердечников, а насчет излучения, то как тогда передавать, если она будет плохо излучать?

так необязательно через излучение, можно напрямую через энергию магнитного поля, как в трансформаторе. там тоже излучение есть, но на низких частотах доля его микроскопична. та же индукционная печь например, энергия огромная передается, а излучение в районе нуля.

с излучением проблема, что его трудно как сфокусировать полностью в направлении приемника так и полностью в приемнике поглотить. магнитопроводом же можно досаточно хорошо 'сфокусировать' магнитное поле в точках разрыва. конечно напряженность магнитного поля в точках разрыва резко скакнет в тысячи раз (на величину магнитной проницаемости сердечника) и излучение в этих местах соответсвенно в тысячи раз вырастет по сравнению с замкнутым трансформатором, но все равно при низкой частоте доля его (и соответственно потерь) должна быть низкой. частоту тут повышать придется только ввиду малых объемов самих девайсов и соответственно малого сечения магнитопроводов, которые в них можно затолкать. и с ростом частоты потери на излучение начнут расти. в общем это считать все надо

[rustot]

в общем я конструкцию так вижу. подковообразный сердечник в передатчике сечением 5x20мм, шириной 30мм. в приемнике пластина сечением допустим 3x20 или толще, зависит от того сколько полезного объема нужно оставить но как можно толще, с учетом что на ней еще и обмотка. далее подбирать обмотки и частоту. чем выше частота тем меньше обмотка и тем дальше от насыщения (последнее впрочем при таком зазоре скорее всего неактуально), но тем больше потери на излучение в зазоре. утолщение подковы также снизит потери в зазоре, но при этом больше магнитного поля будет замыкаться через воздух вместо приемника. это почти не снизит кпд, но придется вкачивать большую _реактивную_ мощность для получения нужной активной

[Vovaskin]

я как бы тоже себе так и представлял, только в приемнике тоже подкова. Что-то мне подсказывает, что именно таким должна быть конструкция, как на рисунке. Какой ферит, какую частоту, понятно что нужно экспериментировать, но все же с чего начать? На входе питание 12в. Видимо нужно частоту резонанса найти, да и вообще лучше резонансный преобразователь какой-то, наверное.

[B@R5uk]

потери идут на излучение и на токи в сердечниках. для высокой частоты возрастет

На этой частоте не нужно будет никаких сердечников, а насчет излучения, то как тогда передавать, если она будет плохо излучать?

+1 к высокочастотной передаче без сердечников. А чтобы полезная мощность не рассеивалась в разные стороны можно попытаться замутить отражатели с обоих сторон для приёмника и передатчика подходящей формы. Чтобы там что-нибудь типа объёмных стоячих волн возникало по типу мод в лазере, только для радиочастоты. В конце концов в микроволновке же большая часть энергии идёт на нагрев помещённых в неё продуктов, а не на облучение нетерпеливого пользователя, который ждёт пока они согреются.

[Vovaskin]

Типа 2 печатные катушки и все?

[Brigadir]

Советчики...блин. Два П образных электромагнита и выпрямление переменного тока диодом на выходе. Частота передачи(оптимальная) зависит от материала сердечников и индуктивности обмоток. Обмотки без сердечника просто рассеивают элмагнитное поле, сердечник = направляет в нужную сторону(концентрирует). При этом способе = наименьшие потери. Можете и проще поступить(передача в автомобильном колесе? Я правильно понял?) = магнит на ступице и катушка(с сердечником) на ободе колеса = генератор.

[Vovaskin]

http://www.powermat.com/ru/products/ тут видимо просто печатные катушки, интересно какая там частота.

[rustot]

я как бы тоже себе так и представлял, только в приемнике тоже подкова. Что-то мне подсказывает, что именно таким должна быть конструкция, как на рисунке. Какой ферит, какую частоту, понятно что нужно экспериментировать, но все же с чего начать? На входе питание 12в. Видимо нужно частоту резонанса найти, да и вообще лучше резонансный преобразователь какой-то, наверное.

ну в плоском приемнике особо подкову уже не сделаешь на 8мм, так что там проше пластину. а если вы имеете в виду что прикладывать его узкой стороной, а не плоскостью, то нет, так вы уменьшите сечение магнитопровода в местах разрыва в зазоре.

при выборе формы магнитопровода надо руководствоваться тем, чтобы как можно меньше у силовых линий было желания замкнуться через воздух минуя пластину приемника. при проницаимости сердечника в тысячи раз больше воздуха можно его считать просто идеальным проводником. тогда следить чтоб чисто геометрически не было между частями сердечника зазоров меньших чем суммарно два зазора через которые должен идти полезный поток. то есть не менее 1см. то есть с запасом у подковки между внутренними поверхностями оставить зазор 2см и по высоте тоже зазор 2 см.

[Vovaskin]

Провел испытания, можете не верить, но с зазором в 3мм получил кпд 70%. Важную роль играет местоположение катушек, способ их намотки, форма феррита, ну и резонанс.
Выяснилась одна важная закономерность - фишка в том что, скажем, 5вт энергии можно получить при большем снимаемом напряжении чем при меньшем, в одном и том-же магнитном потоке. Т.е я могу получить 5вт при 25вольтах, но не смогу при 5в.
Просьба откликнуться к знатокам - какой марки мне лучше выбрать феррит для моих целей при частоте 15-25 Кгц. Я испытывал на Ш - ферритах от ТПИ 3УСЦТ.

[МитяРа]

Мяу всем..

Встречал публикации для драйверов кило-высоковольтных преобразователей, там питание на драйверы ключей
подайтся на расстояние до 10см. просто параллельно-расположенные две катушки, выполненные на ПП и частоты под МГц...

[ploop]

Всё давно уже придумано:
http://www.ti.com/ww/en/analog/wireless ... bq51013-pr

[МитяРа]

Угу, посмотрел.. И дистанция там как-раз 5мм..

P.S. Непричёсанного Ploop-а надо на медаль номинировать за подсказку...

[SERJ]

Провел испытания, можете не верить, но с зазором в 3мм получил кпд 70%.

Как КПД считали?
Имеете в виду, что потребляя от источника питания 7 вт, на выходе можете получить 5 вт?

[Vovaskin]

Всё давно уже придумано:
http://www.ti.com/ww/en/analog/wireless ... bq51013-pr
я не это придумываю, но за ссылку спасибо