Transistor kesan medan logam-oksida-separa konduktor direka dengan pengoksidaan terkawal silikon paling kerap. Pada masa ini, ini adalah jenis transistor yang paling biasa digunakan kerana fungsi utama transistor ini adalah untuk mengawal kekonduksian, jika tidak, berapa banyak arus yang boleh dibekalkan di antara sumber MOSFET & terminal longkang bergantung kepada jumlah voltan yang dikenakan ke terminal getnya. Voltan yang dikenakan pada terminal get menghasilkan medan elektrik untuk mengawal pengaliran peranti. MOSFET digunakan untuk membuat litar aplikasi yang berbeza seperti penukar DC-DC, kawalan Motor, Penyongsang , Pemindahan kuasa tanpa wayar , dsb. Artikel ini membincangkan cara mereka bentuk litar pemindahan kuasa wayarles menggunakan sangat cekap MOSFET .

Pemindahan Kuasa Tanpa Wayar dengan MOSFET

Konsep utama ini adalah untuk mereka bentuk sistem WPT (pemindahan kuasa tanpa wayar) dengan MOSFET dan gandingan induktif resonan untuk mengawal penghantaran kuasa antara gegelung Tx & Rx. Ini boleh dilakukan dengan pengecasan gegelung resonan daripada AC, selepas itu menghantar bekalan seterusnya kepada beban rintangan. Litar ini membantu dalam mengecas peranti berkuasa rendah dengan sangat pantas dan berkuasa melalui gandingan induktif secara wayarles.

Penghantaran kuasa tanpa wayar boleh ditakrifkan sebagai; penghantaran tenaga elektrik dari punca kuasa ke beban elektrik untuk jarak tanpa sebarang kabel atau wayar pengalir dikenali sebagai WPT (wireless power transmission). Pemindahan kuasa tanpa wayar membuat perubahan luar biasa dalam bidang kejuruteraan elektrik yang menghapuskan penggunaan kabel tembaga konvensional & juga wayar pembawa arus. Penghantaran kuasa tanpa wayar adalah cekap, boleh dipercayai, kos penyelenggaraan yang rendah dan pantas untuk jarak jauh atau jarak dekat. Ini digunakan untuk mengecas telefon bimbit atau bateri boleh dicas semula secara wayarles.

Komponen yang Diperlukan

Pemindahan kuasa wayarles dengan litar MOSFET terutamanya termasuk bahagian pemancar dan bahagian penerima. Komponen yang diperlukan untuk membuat bahagian pemancar untuk pemindahan kuasa wayarles terutamanya termasuk; punca voltan (Vdc) – 30V, kapasitor-6.8 nF, RF tercekik (L1 & L2) ialah 8.6 μH & 8.6 μH, Gegelung pemancar (L) – 0.674 μH, perintang R1-1K, R2-10 K, R3-94 ohm, R4-94 ohm, R5-10 K, Kapasitor C berfungsi seperti kapasitor bergema, diod D1-D4148, D2-D4148, MOSFET Q1-IRF540 dan MOSFET Q2-IRF540

Komponen yang diperlukan untuk membuat bahagian penerima bagi pemindahan kuasa wayarles terutamanya termasuk; diod D1 hingga D4 – D4007, Perintang (R) – 1k ohm, pengatur voltan IC – IC LM7805, gegelung penerima (L) – 1.235μH, kapasitor seperti C1 – 6.8nF dan C2 ialah 220μF.

“jenis kuasa tiga fasa ”

Pemindahan Kuasa Tanpa Wayar dengan Sambungan MOSFET

Sambungan bahagian pemancar pemindahan kuasa wayarles mengikut seperti;

Litar Pemancar Pemindahan Kuasa Tanpa Wayar

Terminal positif perintang R1 disambungkan kepada sumber voltan 30V dan terminal lain disambungkan kepada LED. Terminal katod LED disambungkan kepada GND melalui perintang R2.
Terminal positif perintang R3 disambungkan kepada sumber voltan 30V dan terminal lain disambungkan ke terminal gerbang MOSFET. Di sini, terminal katod LED disambungkan ke terminal gerbang MOSFET.
Terminal longkang MOSFET disambungkan kepada bekalan voltan melalui terminal positif diod dan induktor 'L1'.
Terminal sumber MOSFET disambungkan ke GND.
Dalam induktor 'L1' terminal lain disambungkan ke terminal anod diod D2 dan terminal katodnya disambungkan ke perintang R3 melalui kapasitor 'C' dan induktor 'L'.
Terminal positif perintang R4 disambungkan kepada bekalan voltan dan terminal lain perintang disambungkan ke terminal get MOSFET melalui terminal anod dan katod diod D1 & D2.
Terminal positif induktor 'L2' disambungkan kepada bekalan voltan dan terminal lain disambungkan ke terminal saliran MOSFET melalui terminal anod diod 'D2'.
Terminal sumber MOSFET disambungkan ke GND.

Sambungan bahagian penerima pemindahan kuasa wayarles mengikut seperti;

Litar Penerima Pemindahan Kuasa Tanpa Wayar

Terminal positif induktor 'L', kapasitor 'C1' disambungkan ke terminal anod D1, dan terminal lain bagi induktor 'L', kapasitor 'C1' disambungkan ke terminal katod D4.
Terminal anod diod D2 disambungkan ke terminal katod diod D3 dan terminal anod diod D3 disambungkan ke terminal anod diod D4.
Terminal katod diod D2 disambungkan ke terminal katod diod D1 dan terminal anod diod D1 disambungkan ke terminal induktor 'L' yang lain, dan kapasitor 'C1'.
Terminal positif 'R' perintang disambungkan ke terminal katod D1& D2 dan terminal lain perintang disambungkan ke terminal anod LED dan terminal katod LED disambungkan ke GND.
Terminal positif C2 kapasitor disambungkan ke terminal input IC LM7805 terminalnya yang lain disambungkan ke GND dan pin GND IC LM7805 disambungkan ke GND.

sedang bekerja

Litar pemindahan kuasa wayarles ini terutamanya termasuk dua bahagian pemancar dan penerima. Dalam bahagian ini, gegelung pemancar dibuat dengan wayar enamel atau wayar magnet 6mm. Sebenarnya wayar ini adalah dawai kuprum dengan lapisan salutan penebat nipis di atasnya. Diameter gegelung pemancar ialah 6.5 inci atau 16.5cm & 8.5 cm panjang.

Litar bahagian pemancar termasuk sumber kuasa DC, gegelung pemancar & pengayun. Sumber kuasa DC menyediakan voltan DC yang stabil yang diberikan sebagai input kepada litar pengayun. Selepas itu, ia menukar voltan DC kepada kuasa AC dengan frekuensi tinggi & diberikan kepada gegelung pemancar. Kerana arus AC dengan frekuensi tinggi, gegelung pemancar akan bertenaga untuk menghasilkan medan magnet berselang-seli dalam gegelung.

Gegelung penerima dalam bahagian penerima dibuat dengan dawai tembaga 18 AWG yang mempunyai diameter 8cm. Dalam litar bahagian penerima, gegelung penerima mendapat tenaga itu sebagai voltan berselang-seli teraruh dalam gegelungnya. Penerus dalam bahagian penerima ini menukar voltan dari AC ke DC. Akhirnya, voltan DC yang berubah ini diberikan kepada beban di seluruh segmen pengawal voltan. Fungsi utama penerima kuasa wayarles adalah untuk mengecas bateri kuasa rendah melalui gandingan induktif.

Apabila bekalan kuasa dibekalkan kepada litar pemancar, maka arus DC membekalkan melalui kedua-dua belah gegelung L1 dan L2 & ke terminal saliran MOSFET, maka voltan akan muncul di terminal get MOSFET & cuba untuk menghidupkan transistor. .

Jika kita mengandaikan bahawa MOSFET Q1 pertama dihidupkan, maka voltan saliran MOSFET kedua akan diapit untuk mendekati GND. Pada masa yang sama, MOSFET kedua akan berada dalam keadaan mati, dan voltan longkang MOSFET kedua akan meningkat ke puncak & mula menurun kerana litar tangki yang dicipta oleh kapasitor 'C' & gegelung utama pengayun sepanjang separuh kitaran tunggal.

Kelebihan pemindahan kuasa tanpa wayar ialah; bahawa ia lebih murah, lebih dipercayai, tidak pernah kehabisan kuasa bateri dalam zon wayarles, ia menghantar lebih banyak kuasa dengan cekap berbanding wayar, sangat mudah, mesra alam, dsb. Kelemahan pemindahan kuasa tanpa wayar ialah; bahawa kehilangan kuasa adalah tinggi, tidak berarah dan tidak cekap untuk jarak yang lebih jauh.

The aplikasi pemindahan kuasa tanpa wayar melibatkan aplikasi perindustrian yang termasuk penderia wayarles di atas aci putar, pengecasan & penjanaan peralatan wayarles, dan memastikan peralatan kedap air dengan menanggalkan kord pengecasan. Ini digunakan untuk mengecas peranti mudah alih, peralatan rumah, pesawat tanpa pemandu & kenderaan elektrik. Ini digunakan untuk mengendalikan & mengecas implan perubatan yang termasuk; perentak jantung, bekalan ubat subkutan & implan lain. Sistem pemindahan kuasa tanpa wayar ini boleh dibuat di rumah/breadbaord untuk memahami operasinya. Mari lihat

Bagaimana untuk mencipta peranti WirelessPowerTranfer di rumah?

Mencipta peranti pemindahan kuasa wayarles (WPT) mudah di rumah boleh menjadi projek yang menyeronokkan dan pendidikan, tetapi penting untuk ambil perhatian bahawa membina sistem WPT yang cekap dengan output kuasa yang ketara biasanya melibatkan komponen dan pertimbangan yang lebih maju. Panduan ini menggariskan projek asas DIY untuk tujuan pendidikan menggunakan gandingan induktif. Sila ambil perhatian bahawa yang berikut adalah kuasa rendah dan tidak sesuai untuk mengecas peranti.

Bahan yang Diperlukan:

Gegelung Pemancar (Gegelung TX): Satu gegelung wayar (sekitar 10-20 lilitan) dililit di sekeliling bentuk silinder, seperti paip PVC.
Gegelung Penerima (Gegelung RX): Serupa dengan Gegelung TX, tetapi lebih baik dengan lebih banyak lilitan untuk keluaran voltan yang meningkat.
LED (Diod Pemancar Cahaya): Sebagai beban mudah untuk menunjukkan pemindahan kuasa.
MOSFET saluran N (cth., IRF540): Untuk mencipta pengayun dan menukar Gegelung TX.
Diod (cth., 1N4001): Untuk membetulkan output AC daripada Gegelung RX.
Kapasitor (cth., 100μF): Untuk melicinkan voltan diperbetulkan.

“penyahkod bcd hingga tujuh segmen ”
Perintang (cth., 220Ω): Untuk mengehadkan arus LED.
Bateri atau Bekalan Kuasa DC: Untuk kuasa pemancar (TX).
Breadboard dan Wayar Jumper: Untuk membina litar.
Hot Glue Gun: Untuk memastikan gegelung pada kedudukannya.

Penerangan Litar:

Mari lihat bagaimana litar Pemancar dan penerima perlu disambungkan.

Bahagian Pemancar (TX):

Bekalan Bateri atau DC: Ini adalah sumber kuasa anda untuk pemancar. Sambungkan terminal positif bateri atau bekalan kuasa DC ke rel positif papan roti anda. Sambungkan terminal negatif ke rel negatif (GND).
Gegelung TX (Gegelung Pemancar): Sambungkan satu hujung Gegelung TX ke terminal longkang (D) MOSFET. Hujung satu lagi Gegelung TX bersambung ke rel positif papan roti, iaitu tempat terminal positif sumber kuasa anda disambungkan.
MOSFET (IRF540): Terminal sumber (S) MOSFET disambungkan ke rel negatif (GND) papan roti. Ini mengikat terminal sumber MOSFET ke terminal negatif sumber kuasa anda.
Terminal Gerbang (G) MOSFET: Dalam litar dipermudahkan, terminal ini dibiarkan tidak bersambung, yang menghidupkan MOSFET secara berkesan secara berterusan.

Bahagian Penerima (RX):

LED (Beban): Sambungkan anod (plumbum yang lebih panjang) LED ke rel positif papan roti. Sambungkan katod (plumbum lebih pendek) LED ke satu hujung Gegelung RX.
Gegelung RX (Gegelung Penerima): Hujung lain Gegelung RX harus disambungkan ke rel negatif (GND) papan roti. Ini mewujudkan litar tertutup untuk LED.
Diod (1N4001): Letakkan diod di antara katod LED dan rel negatif (GND) papan roti. Katod diod harus disambungkan ke katod LED, dan anodnya harus disambungkan ke rel negatif.
Kapasitor (100μF): Sambungkan satu plumbum kapasitor ke katod diod (sebelah anod LED). Sambungkan petunjuk lain kapasitor ke rel positif papan roti. Kapasitor ini membantu melancarkan voltan yang diperbetulkan, memberikan voltan yang lebih stabil kepada LED.

Begitulah cara komponen disambungkan dalam litar. Apabila anda menghidupkan bahagian pemancar (TX), Gegelung TX menjana medan magnet yang berubah-ubah, yang mendorong voltan dalam Gegelung RX pada bahagian penerima (RX). Voltan teraruh ini diperbetulkan, dilicinkan dan digunakan untuk menghidupkan LED, menunjukkan pemindahan kuasa tanpa wayar dalam bentuk yang sangat asas. Ingat bahawa ini ialah demonstrasi berkuasa rendah dan pendidikan, tidak sesuai untuk aplikasi pengecasan wayarles praktikal.