Układ do bezprzewodowej transmisji energii

Main Page -> Forum Index -> Download, Articles -> Układ do bezprzewodowej transmisji energii

Author

Message

emaker
Poziom 12

Joined: 20 Sep 2009
Posts: 86
Location: "-"

09 Feb 2010 14:38

Układ do bezprzewodowej transmisji energii

Powyższy schemat przedstawia nadajnik i odbiornik do bezprzewodowej transmisji energii na niewielką odległość (ok. 10 cm). Moduł nadajnika zawiera 13,56 MHz oscylator połączony z inwerterem CMOS 4069, zasilanym z baterii 9 V. Następnie sygnał trafia do dwu tranzystorów MOSFET w konfiguracji przeciwsobnej. Wzmocniony sygnał przechodzi przez szeregowy układ rezonansowy, złożony z cewki i nastawnego kondensatora, nastrojony do częstotliwości 13,56 MHz. Odbiornik na swym wejściu posiada układ równoległy LC również dostrojony do częstotliwości 13,56 MHz. Mostek prostowniczy składa się z czterech diod 1N4001. Współczynnik prostowania wynosi w przybliżeniu 50 %. Aby uzyskać 3,3 V na wyjściu, napięcie na cewce wejściowej powinno wynosić 9 Vp-p. Za prostownikiem umieszczono diodę Zenera, chroniącą przed wahaniami napięcia spowodowanymi zmianą odległości między nadajnikiem a odbiornikiem. Cewki nawinięto 1mm przewodem emaliowanym na rdzeniu prostokątnym o wymiarach 50 na 65 mm. Aby zwiększyć zasięg między odbiornikiem a nadajnikiem, można zwiększyć poziom napięcia zasilania nadajnika np. do 15 V.

Źródło: EDN 22 November 2007

Google

Google Adsense

09 Feb 2010 14:38

Daro_Elektronik
Poziom 21

Joined: 24 Mar 2003
Posts: 1139
Location: Słupsk

#2 09 Feb 2010 15:34

Re: Układ do bezprzewodowej transmisji energii

Jaka może być wydajność prądowa takiego zasilania?

mkpl
Poziom 23

Joined: 11 Mar 2004
Posts: 3282
Location: Mysłowice

#3 09 Feb 2010 23:07

Re: Układ do bezprzewodowej transmisji energii

W nadajniku zastosował bym układ LC równoległy i zasilił przez co najmniej 100n to powinno zwiększyć moc nadajnika. Same obwody LC koniecznie powinny być dużej dobroci (Duże L mała C) tak aby uzyskać maksymalną sprawność anten.
Diody 1N4001 zdecydowanie się tutaj nie nadają. Częstotliwość pracy to 13MHz a juz w zwykłych przetwornicach 50Khz ( 0,05MHz) stosuje się szbybkie diody. Tutaj dobrze się sprawdzą przy małym obciążeniu 1n4148 lub przy większym coś z seri BAT lub inne szybkie.

Sama stabilizacja diodą zenera błędna. Przekroczenie napięcia 3.3V spowoduje obciążenie układu LC odbiornika tym bardziej im większe napięcie się wyindukuje. Tutaj widzę jakąś małą przetwornice o dużej sprawności podnoszącą lub obniżającą napięcie w zależności od potrzeby

avatar
Poziom 23

Joined: 09 Feb 2003
Posts: 3730
Location: NYC

#4 10 Feb 2010 07:28

Re: Układ do bezprzewodowej transmisji energii

A jeszcze jeden aspekt - jak daleko to sieje w eter ? Bo sadzac z prostego schematu mozna zapewne zagloszyc wiekszosc transmisji radiowych w okolicy tego "ustrojstwa"

mkpl
Poziom 23

Joined: 11 Mar 2004
Posts: 3282
Location: Mysłowice

#5 10 Feb 2010 09:57

Re: Układ do bezprzewodowej transmisji energii

Napewno F podstawowa czyli 13mhz napewno 2 harmoniczna ze względu na sterowanie push pull czyli 26mhz i sterowanie prostokątem. O ile dobry LC o dużej dobroci jako tako wytłumi harmoniczne to i tak na sprzecie amatorskim bedzie to pare kilometrów jak nie więcej. Swoją drogą współczuje użytkownikom CB tu f pracy 26mhz a oni na 27

Google

Google Adsense

# 10 Feb 2010 09:57

seba_x
Poziom 22

Joined: 07 Jul 2003
Posts: 1528
Location: czarna dziura

#6 10 Feb 2010 11:25

Re: Układ do bezprzewodowej transmisji energii

mkpl wrote:

Swoją drogą współczuje użytkownikom CB tu f pracy 26mhz a oni na 27

dokładniej na 27,12 MHz :cry:

Frog_Qmak
Poziom 19

Joined: 14 Jun 2007
Posts: 637
Location: Rydułtowy

#7 10 Feb 2010 20:45

Re: Układ do bezprzewodowej transmisji energii

co zrobić, żeby uzyskać na wyjściu wyższe napięcie, np 12V? Zmienić diodę zenera?
I możecie podać jeden, dwa przykłady jakiejś w miarę popularnej diody, która Waszym zdaniem by się nadawała do prostowania?

mkpl
Poziom 23

Joined: 11 Mar 2004
Posts: 3282
Location: Mysłowice

#8 10 Feb 2010 21:25

Re: Układ do bezprzewodowej transmisji energii

Diody to BAT 42, 43, 46 itp. Pamiętaj o odpowiednim doborze LC to zapewni odpowiednio wysoką sprawność.
Sam koniec mocy przerobił bym na coś w stylu wzaniacza w.cz w klasie C z obwodem LC w kolektorze lub drenie

Frog_Qmak
Poziom 19

Joined: 14 Jun 2007
Posts: 637
Location: Rydułtowy

#9 10 Feb 2010 21:54

Re: Układ do bezprzewodowej transmisji energii

ale prościej, to ta zenerka by wystarczyła?

mkpl
Poziom 23

Joined: 11 Mar 2004
Posts: 3282
Location: Mysłowice

#10 10 Feb 2010 23:13

Re: Układ do bezprzewodowej transmisji energii

Zenerka tylko zapewnia stałą wartość napięcia. Diody BAT są przeznaczone do pracy w wyższych czestotliwościach gdzie 1N4001 itp nie wyrabiają dlatego trzeba zastosować diode o krótkim czasie przełączania.
Przetwornice polecam dlatego iż zawsze napięcie będzie takie jak sobie zapalnowaliśmy a w przypadku zenerki jesli w w obwodzie LC wyindukuje się większe napięcie niż napięcie zenera to ta nadwyżka mocy jest marnowana w postaci ciepła a dodatkowo obciąża obwod LC pogarszając sprawność ukladu. Układ się rozstraja i skraca się zasięg

remiorn
Poziom 16

Joined: 23 Jan 2003
Posts: 270

#11 15 Feb 2010 12:46

Re: Układ do bezprzewodowej transmisji energii

mkpl wrote:

W nadajniku zastosował bym układ LC równoległy i zasilił przez co najmniej 100n to powinno zwiększyć moc nadajnika.

Popełniłbyś błąd robiąc w ten sposób.
W układzie zastosowany został właściwy szeregowy układ rezonansowy.

Układ rezonansowy równoległy spowoduje zmniejszenie prądu pobieranego ze źródła sygnału - czyli doprowadzi do zmniejszenia emitowanej mocy.

Układ rezonansowy szeregowy powoduje zwiększenie pobieranego prądu - czyli do zwiększenia emitowanej mocy.

Trzeba uważać na sposób nawinięcia cewki i rodzaj wybranego kondensatora - napięcie na tych elementach przy dużej dobroci potrafi osiągnąć do kilkuset woltów ( w próbach podobnego układu uzyskałem około 250V).

Przy okazji diody 1n4001 w odbiorniku to jakieś nieporozumienie.

Google

Google Adsense

# 15 Feb 2010 12:46

Alfax
Poziom 18

Joined: 20 Aug 2005
Posts: 489
Location: Warszawa

#12 17 Feb 2010 09:38

Re: Układ do bezprzewodowej transmisji energii

emaker wrote:

Cewki nawinięto 1mm przewodem emaliowanym na rdzeniu prostokątnym o wymiarach 50 na 65 mm.

Witam
W tłumaczeniu jest błąd. Cewki nie są bowiem nawinięte na żadnym rdzeniu, to są cewki powietrzne. W oryginale jest: The two coil antennas use five turns of 1-mm enameled-copper wire in a rectangular, 50×60-mm shape. co oznacza, że cewki po nawinięciu mają mieć kształt zbliżony do prostokąta o podanych wymiarach - nie ma tu ani słowa o rdzeniu.
A układ odbiornika - faktycznie - zupełnie od czapy.
Pozdrawiam.

Urgon
Poziom 22

Joined: 27 Aug 2008
Posts: 2412
Location: Lublin

#13 17 Feb 2010 12:39

Re: Układ do bezprzewodowej transmisji energii

AVE...

Może chodzić o prostokątną ramkę. Faktycznie błąd w tłumaczeniu...
Jakby dać napięcie sieciowe przez trafo separujące i prostownik na równoległy obwód LC przez MOSFETy mocy, to można by zwiększyć ilość przenoszonej energii do rozsądnych rozmiarów. Ale trza by dać jakieś układy filtracyjne, by wyeliminować harmoniczne...