この記事では、ワイヤレス電力伝送の概念を使用して、独自にカスタマイズした大電流ワイヤレス充電器回路を設計および作成する方法について学習します。

前書き

以前の記事の多くでワイヤレス電力伝送について包括的に説明しましたが、この記事では一歩先に進んで、次のような高電力ワイヤレス伝送操作に適用できる同じの大電流バージョンを設計する方法を学びます。電気自動車のバッテリーなどを充電するため。ワイヤレス電力伝送回路を最適化するという考え方は、誘導加熱回路の最適化ここで、両方の概念は、可能な限り最高の効率で所望の出力を達成するためのそれらのＬＣタンクステージの最適化を利用して見ることができる。

この設計は、次の基本的な回路ステージを利用して実装できます。

送信機回路には以下が含まれます。

1）可変周波数発振器。
2）ハーフブリッジまたはフルブリッジ回路（できれば）
3）BJT / Mosfetドライバーステージ。
4）LC回路ステージ

レシーバー回路ステージには以下が含まれます。

1）LC回路ステージのみ。

提案された大電流ワイヤレスバッテリー充電器の回路例を次の図に示します。簡単にするために、フルブリッジまたはハーフブリッジ回路の使用を排除し、通常のIC555回路を組み込んでいます。

上記の設計は、IC 555PWM回路を使用した高出力ワイヤレスバッテリ充電器回路の送信回路を表しています。

ここでは、伝導プロセスが片側であり、プッシュプルタイプではないため、出力が少し非効率になる可能性があります。

それでも、この回路が正しく最適化されていれば、そこからまともな大電流電力伝達が期待できます。

“およびゲートおよび/またはゲート ”

コイル内のワイヤは、太い単芯ワイヤではなく、多数の細いワイヤの束である必要があることに注意してください。これにより、電流の吸収が向上し、転送速度が向上します。

使い方

IC 555は基本的に標準のPWMモードで構成されており、示されている5Kポットを使用して調整できます。また、回路の周波数と共振度を最適化するために使用できる1Mポットの形の別の調整可能な抵抗があります。

PWMポットは電流レベルの調整に使用でき、1MはLCタンク回路の共振レベルのピークに使用できます。

ＬＣタンク回路は、ＩＣのピン＃３からのその基本周波数に対応する周波数でこのＬＣステージに電力を供給するトランジスタ２Ｎ３０５５が取り付けられているのを見ることができる。

LCコンポーネントの選択方法。

LCパーツを最適に選択するには、この記事で説明されている手順に従ってください。 LCタンクネットワークの共振周波数を最適化する方法。

基本的に、周波数値とLまたはCのいずれかがわかっている場合は、提案された式またはこれを使用して、未知のパラメーターを簡単に計算できます。 LC共振計算ソフトウェア。

受信回路

この大電流ワイヤレスバッテリー充電器の受信回路のコイルは、送信コイルとまったく同じです。つまり、最初から最後まで連続して動作する単一のコイルを使用し、これらの端子間に共振コンデンサを追加するだけです。

LC値がTxLC値と正確に類似していることを確認してください。セットアップは次の画像で見ることができます：

2N2222トランジスタは、共振を調整している間、2N3055が過電流状態にさらされないようにするために導入されています。これが発生する傾向がある場合、過電流は2N2222をアクティブにするのに十分なRx全体で同等のトリガーを発生させ、2N3055ベースをグランドに短絡して、それ以上の導通を防ぎ、デバイスの損傷を防ぎます。

Rxは、次の式を使用して計算できます。