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李志静

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使用谐振线圈设计一个原型无线电力传输

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使用谐振线圈设计一个原型无线电力传输。

我的系统的特点是我希望在通常不用于这些传输的频率范围内(100kHz 至 50Mhz,而当前设备使用 0.5Ghz 至 14Ghz 的频率范围)中的谐振设备进行试验。我计划尝试使用经典和简单的调制(如 PWM),以及更复杂的调制(如 PRF 调制)。

我正在执行这个项目,因为很少有关于在高功率下以这些频率共振的系统的深入研究。然而,我发现我能够在互联网上找到的少数结果是非常有希望的(比目前使用其他方法所做的更多),但实验很少被推进超过几瓦和几瓦米的传输。

那么谁知道呢,说不定我的方法会是未来的能量传输方法呢?

这个领域有越来越多严肃的项目(Emrod、Alanson Sample、Lectrifi...),但它们在频率、距离和功率方面与我所寻求的确实不同。

该设计基于两个电路,一个具有专门用于控制原型的四层电路,另一个更大更复杂的电路将不展示(我暂时不想展示它)。这个 11*20cm 的控制电路应该有一个 ENIG 表面处理(BGA 电路有一个细间距和一个 HASL 表面处理不够精确)。

这些组件非常靠近,因为尽管电路尺寸很小,但为了获得更大的灵活性,仍然青睐手动焊接组件。

该电路专用于通过光纤对各种原型进行远程控制,基于功能强大的 STM 微控制器,在很大程度上足以满足该应用的需求。两个 SFP 收发器允许一个或两个电路的隔离链路。这是一种廉价且可靠的解决方案:经典的 1Gb/s 收发器在低频下驱动,由微控制器调制的信号允许它们在低频下运行。

为了与控制器通信,可以使用许多带 LED 灯的按钮,以及一个小的 OLED 屏幕。整体的低消耗和由 3 节锂离子 18650 电池组成的电池确保了设备的自主性和运输。

USB A 型、MIDI、PS/2 和 VGA 接口也可用,微控制器让您无后顾之忧地管理它们。

最后,控制器可以通过微型 USB 端口轻松重新编程,从而在升级系统时节省时间。

这是我的第一个 PCB 的快速总结。它所连接的电路基于FPGA,栅极驱动器相互隔离并支持宽频率范围,以便对IGBT H桥和高频管进行精确测试。












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