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[转载] 电路技术——工业大功率无线电力传输解决方案

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发表于 2021-9-8 17:45:05 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 广东省深圳市
随着无线电力传输技术在消费类电子产品中的日益普及,工业和医疗行业也把关注焦点转移至这项技术及其固有优势。在如 WLAN 和蓝牙(Bluetooth)等各项无线技术的推动下,通信接口日益向无线化发展,无线电力传输技术也成为一种相应的选择。采用一些全新的方案,不仅能带来明显的技术优势,还能为新的工业设计开辟更多可能性。这项技术提供了许多新的概念,特别是在需要对抗腐蚀性清洁剂、严重污染和高机械应力等恶劣环境的工业领域,例如 ATEX、医药、建筑机械等。比如,它可以替代昂贵且易损的集电环或触点。另一个应用领域是必须满足增强或双重绝缘等特殊要求的变压器。

ZVS 振荡器(差模谐振转换器)
本应用说明中使用经典的谐振转换器作为时钟电路。
该振荡器提供诸多优势:
独立振荡,只需一个直流电源
电流和电压曲线非常接近正弦曲线
无需有源器件和软件
可在 1 W - 200 W 范围内灵活扩展
MOSFET 开关接近过零点
可扩展,以适配多种不同的电压/电流

2.1.基本电路/原理图:
1.jpg

2.2.功能
谐振转换器通常以恒定的工作频率工作,该工作频率由 LC 并联谐振电路的谐振频率确定。一旦向电路施加直流电压,它就会基于 MOSFET 器件容差开始振荡。较短时间内,两个 MOSFET 中的一个的导电性会略微超过另一个。两个 MOSFET 栅极的正反馈和导电性较差的 MOSFET 的相反漏极会产生 180° 相移。因此,这两个 MOSFET 总是异相驱动,永远不能同时导通。两个 MOSFET 交替将两个并联谐振电路两端交替接地,使谐振电路周期性充电。
2.jpg
该电路拓扑结构的另一个特点是电压始终接近过零点,这意味着 MOSFET 的开关损耗极低。该开关拓扑结构的缺点则在于,谐振电路中流通的无功电流会导致空闲状态下的功耗相对较高。因此,理想情况下,谐振转换器应该只在加负载下运行。同时应考虑谐振电路的频率会随接收侧的耦合系数而变化。这是由于接收侧的反射阻抗影响发射侧的磁化电感而导致,因为两侧为并联。随着发送侧磁化电感的下降,耦合系数降低,导致频率上升。

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2021-9-8 17:44 上传
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