Sirkuit Transfer Daya Nirkabel:Konsep Dasar
Tentang Rangkaian Transfer Daya Nirkabel,Tidak dapat disangkal, beberapa dari kita menghadapi kehilangan daya saat mentransmisikan daya listrik. Kerugian, yang kadang-kadang mendekati 24% (menurut World Resource Institute), terjadi karena resistensi di kabel grid. Konsep sistem Wireless Power Transfer (WPT) (seperti yang diperkenalkan oleh Nikola Tesla) bertujuan untuk mentransmisikan listrik melalui metode induksi elektromagnetik. Dalam prosesnya, Anda akan memerangi kehilangan energi listrik, dan mencapai transfer energi yang efisien.
Teknologi WPT menggunakan tiga sistem yaitu, resonansi, sel surya, dan transmisi daya gelombang mikro.
1. Apa itu Sirkuit Transfer Daya Nirkabel?
Transmisi daya nirkabel/transfer energi nirkabel mengacu pada transmisi energi listrik dari sumber daya ke beban listrik atau perangkat penerima tanpa menggunakan kabel penghubung atau tautan fisik. Tidak hanya cepat dan andal, tetapi Anda juga dapat menggunakannya untuk transmisi jarak pendek atau jarak jauh.
Teknologi transfer daya nirkabel direkomendasikan untuk mengisi daya peralatan seperti perangkat nirkabel, misalnya laptop, karena memiliki isolasi galvanik. Dengan demikian, risiko terkena sengatan listrik lebih rendah.
Prinsip kerja
Sistem transfer daya nirkabel terdiri dari pemancar, media, dan penerima yang bekerja di bawah prinsip transmisi daya kopling induktif.
(sistem transfer daya nirkabel)
Sumber: https://en.wikipedia.org/wiki/
Pemancar; Sebagian besar, kami menerapkan energi listrik (dalam bentuk energi elektromagnetik dalam gelombang, cahaya, atau perubahan medan magnet). Kemudian, pemancar mentransmisikan energi listrik ke bentuk energi lain, menghasilkan tingkat daya listrik yang sesuai.
Sedang; Kedua, kami memiliki media yang memungkinkan lewatnya energi yang ditransmisikan. Itu bisa dalam bentuk vakum, udara, atau padat. Harap jangan menggunakan media logam karena tidak akan memungkinkan aliran energi listrik untuk menghasilkan panas.
Penerima; Akhirnya, penerima akan menerima daya yang ditransmisikan kemudian mengubahnya menjadi listrik. Dan sekarang, perangkat daya nirkabel Anda siap digunakan.
Sirkuit transfer daya nirkabel
Komponen yang dibutuhkan
- 20-30 garis elektromagnetik (kawat tembaga)
Anda dapat membentuk kumparan elektromagnetik (dengan kabel tembaga) dengan melilitkan konduktor di sekitar inti. Seringkali, ia berfungsi dengan menggunakan kopling magnetik untuk transfer energi dalam sirkuit listrik. Selain itu, Anda dapat menemukan beberapa kumparan listrik seperti kumparan Maxwell, Tesla, Choke, dan Barker, yang merupakan parameter rangkaian yang direkomendasikan.
- Baterai -1.5V
- Transistor (2N2222)
- LED
- Resistor – 1.2k
- Breadboard
Beberapa tips dalam merancang sirkuit transmisi daya nirkabel;
Pertama dan terpenting, ketika berhadapan dengan pemancar, Anda harus memiliki 17 lilitan kawat, satu lingkaran untuk koneksi keran tengah kemudian 17 lilitan kawat melingkar lainnya. Sebaliknya, receiver seharusnya hanya memiliki 34 lilitan kumparan tetapi tidak ada sambungan keran tengah.
Struktur sirkuit
Rangkaian sederhana di bawah ini memiliki dua bagian; penerima dan pemancar.
Sirkuit pemancar dan bekerja
Sirkuit pemancar
Sumber AC adalah catu daya yang menggerakkan koil pemancar untuk menciptakan medan elektromagnetik di sekitarnya. Kemudian, ketika kumparan tembaga disadap di tengah, kedua sisi akan mulai memiliki muatan. Dari diagram, Anda dapat melihat bahwa satu sisi kumparan tembaga memiliki koneksi ke terminal kolektor transistor NPN sementara yang lain terhubung dengan resistor.
Saat sistem sedang diisi, resistor basis akan mulai bekerja kemudian menyalakan transistor. Selanjutnya, transistor melepaskan induktor selama koneksi emitor ke ground.
Pengisian dan pengosongan simultan menghasilkan sinyal AC/osilasi frekuensi tinggi, yang mengarah ke transmisi medan magnet.
Sirkuit penerima dan bekerja
Sirkuit penerima
Kumparan penerima memeriksa medan magnet frekuensi tinggi dari pemancar. Setelah itu, mulai menghasilkan tegangan EMF yang akhirnya menyalakan bola lampu LED. Hukum induksi Faraday mengatur operasi koil penerima.
2.Sirkuit Transfer Daya Nirkabel —Efisiensi Transmisi Daya Nirkabel
Dalam hal efisiensi, WPT memiliki estimasi efisiensi 10% atau kurang. Rumus untuk menghitung efisiensi adalah;
Efisiensi =(Daya keluaran / Daya input) x 100%
Daya =Volt x Arus
Kehilangan efisiensi yang besar menjelaskan mengapa mudah untuk menerapkan sirkuit transmisi daya nirkabel dalam aplikasi berdaya rendah, seperti sikat gigi elektrik, dan tidak pada mesin berdaya tinggi, seperti mobil listrik. Selain itu, perangkat teknologi bertenaga nirkabel tidak ramah lingkungan jika audiens yang besar terus-menerus menggunakannya. Anda perlu menerapkan hingga 10 kali daya untuk memulai perangkat listrik. Akibatnya, produksi energi listrik akan meningkat kemudian menjadi berbahaya bagi planet dan tubuh manusia.
Untungnya, semua jenis transmisi daya nirkabel memiliki peraturan yang mendukung penggunaan manusia.
3. Kelebihan dan Kekurangan Rangkaian Transmisi Daya Nirkabel
Keuntungan
Kelebihan transfer daya nirkabel adalah;
- Pertama, hemat biaya.
- Kemudian, Anda dapat mendesain sirkuit dengan mudah karena prosesnya sederhana.
- Selain itu, arus frekuensi operasinya rendah.
- Selain itu, WPT memungkinkan Anda membuat produk tahan air karena Anda tidak memerlukan port daya untuk mengisi daya perangkat.
- Sekali lagi, Anda dapat meningkatkan umur panjang produk Anda dengan WPT. Itu karena Anda akan menghindari kerusakan fisik langsung pada produk melalui penyisipan pengisi daya di port atau konektor.
- Akhirnya, desain sirkuitnya cocok untuk jarak pendek (komunikasi jarak dekat).
Kekurangan
Seperti halnya konsep teknologi lainnya, WPT juga memiliki kekurangan. Mereka termasuk;
- Sayangnya, ini tidak efisien untuk jarak yang lebih jauh. Namun, untuk menghilangkan tantangan jarak, Anda dapat meningkatkan jumlah putaran koil.
- Ini juga memiliki efisiensi rendah yang dapat Anda atasi dengan menggunakan Sirkuit Terpadu driver transmisi nirkabel yang lebih baik. Atau, Anda dapat menggunakan MOSFET atau transistor untuk membangun topologi push-pull.
- Selain itu, Anda akan mengalami kehilangan daya/energi yang tinggi, yang tidak aman bagi lingkungan.
- Terakhir, fitur-fiturnya adalah non-directionality/ nonlinier parity-time.
4. Penerapan Rangkaian Transmisi Daya Nirkabel
Sirkuit transmisi energi nirkabel memiliki berbagai aplikasi. Mereka termasuk yang berikut;
- Rekayasa model,
- Industri transportasi, misalnya pada kendaraan listrik,
- Teknik industri,
- Perangkat medis/ implan biomedis,
- Aplikasi prostetik retina,
- Elektronik konsumen, dan
- Sektor pemanas dan ventilasi.
(pengisian daya induktif nirkabel pada ponsel).
Kesimpulan
Untuk menyimpulkan, posting hari ini berfokus pada dasar-dasar transfer daya nirkabel bersama beberapa tantangan, aplikasi, dan manfaatnya. Anda dapat menggunakan WPT di berbagai sistem teknologi seperti pengisian kendaraan listrik, perangkat portabel, dan perangkat seluler seperti ponsel.
Terlebih lagi, mencapai transmisi daya nirkabel yang efisien dan kuat dimungkinkan karena amplifier mode sakelar yang hemat daya. Penguat memiliki umpan balik penginderaan arus dalam simetri paritas-waktu yang kuat. Oleh karena itu, ini membantu dalam memecahkan non-directionality.
Membutuhkan bantuan teknis tentang WPT? Hubungi kami, dan kami akan segera menghubungi Anda kembali.