无线电能接收初步测试
▌无线接收电能
测试两款半桥 MOS高频无线传输电能性能:
▲ 两个MOS本桥电路
▌01 线圈制作
1.线圈尺寸
两个由多股纱包线绕制的接收线圈,直径都大约是15厘米。
左边匝数: T 1 = 15 T_1 = 15 T1=15,右边匝数: T 2 = 8 T_2 = 8 T2=8。
▲ 两个接收线圈
2.线圈电感
(1)计算公式
根据 简易无线电能接收方法 给出电感计算公式:
L = 0.01 × D × N 2 W D + 0.44 ( μ H ) L = {{0.01 \times D \times N^2 } \over {{W \over D} + 0.44}}\,\,\,\left( {\mu H} \right) L=DW+0.440.01×D×N2(μH)
-
其中:
-
D:线圈直径,单位厘米;
N:线圈匝数;
W:线圈高度;
相对于D来说,前面的W都非常小,所以可以将原来的公式简化为:
L = 0.02273 × D × N 2 ( μ H ) L = 0.02273 \times D \times N^2 \,\,\,\left( {\mu H} \right) L=0.02273×D×N2(μH)
根据公式可以得到:
L 1 = 0.02273 × 15 × 1 5 2 = 76.7 μ H L_1 = 0.02273 \times 15 \times 15^2 = 76.7\,\,\mu H L1=0.02273×15×152=76.7μH
L 2 = 0.02273 × 15 × 8 2 = 21.82 μ H L_2 = 0.02273 \times 15 \times 8^2 = 21.82\,\,\mu H L2=0.02273×15×82=21.82μH
(2)实际测量
使用 Smart Tweezers来测量两个线圈的实际电感量:
L 1 = 33.16 μ H , L 2 = 9.548 μ H L_1 = 33.16\mu H,\,\,L_2 = 9.548\mu H L1=33.16μH,L2=9.548μH
▲ 使用手持LCR测量线圈的电感量
3.谐振电容
根据 基于TPS28225功率MOS半桥电路测试 确定的发射线圈的谐振频率为: f 0 = 174.5 k H z f_0 = 174.5\,\,kHz f0=174.5kHz。
可以算计相对于前面两个线圈所对应的谐振电容分别是:
C 0 = 1 ( 2 π ) 2 × f 0 2 × L 0 C_0 = {1 \over {\left( {2\pi } \right)^2 \times f_0^2 \times L_0 }} C0=(2π)2×f02×L01
两个谐振电容为:
C 1 = 25.09 n F ; C 2 = 87.12 n F C_1 = 25.09nF;\,\,C_2 = 87.12nF C1=25.09nF;C2=87.12nF
▲ 选择进行谐振的电容
▌02 接收电路
1.制作接收电路
使用 粘贴铜箔简易实验电路制作 搭建电压接收电路。对于接收电压整流使用10A(40V)肖特基二极管。对于该二极管的耐压测试使用了 高压测试平台 。自动测量程序参见 HV Measure Python。
▲ 整流肖特基二极管V-A特性
▌附件
1.测量器件V-A程序
#!/usr/local/bin/python
# -*- coding: gbk -*-
#============================================================
# HIGHV.PY -- by Dr. ZhuoQing 2021-01-15
#
# Note:
#============================================================
from headm import *
from tsmodule.tsvisa import *
from tsmodule.tsstm32 import *
#------------------------------------------------------------
setv = linspace(0, 0.5, 50)
vdim = []
cdim = []
for v in setv:
dh1766volt(v)
time.sleep(1)
meter = meterval()
volt = meter[0] * 988 # unit:V
curr = meter[1] * 1000 # unit:uA
printff(v, volt, curr)
vdim.append(volt)
cdim.append(curr)
tspsave('measure', v=vdim, c=cdim)
#------------------------------------------------------------
dh1766volt(0)
plt.plot(vdim, cdim)
plt.xlabel("Voltage(V)")
plt.ylabel("Current(uA)")
plt.grid(True)
plt.tight_layout()
plt.show()
printf('\a')
#------------------------------------------------------------
# END OF FILE : HIGHV.PY
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文章来源: zhuoqing.blog.csdn.net,作者:卓晴,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。
原文链接:zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/113095492
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