Metall-oksid-halvleder-felteffekttransistoren er fremstilt med silisiumkontrollert oksidasjon oftest. For tiden er dette den mest brukte transistortypen fordi hovedfunksjonen til denne transistoren er å kontrollere ledningsevnen, ellers avhenger hvor mye strøm som kan tilføres mellom MOSFETs source & drain terminaler av summen av påført spenning til portterminalen. Spenningen påført portterminalen produserer et elektrisk felt for å kontrollere ledningen til enheten. MOSFET-er brukes til å lage forskjellige applikasjonskretser som DC-DC-omformere, motorkontroll, Invertere , Trådløs kraftoverføring , etc. Denne artikkelen diskuterer hvordan du designer en trådløs strømoverføringskrets ved hjelp av svært effektiv MOSFET .

Trådløs strømoverføring med MOSFET

Hovedkonseptet med dette er å designe et WPT-system (trådløs kraftoverføring) med MOSFET-er og resonansinduktiv kobling for å kontrollere kraftoverføringen mellom en Tx- og Rx-spole. Dette kan gjøres med resonansspolelading fra AC, deretter overføre påfølgende forsyning til den resistive lasten. Denne kretsen er nyttig for å lade en laveffektsenhet veldig raskt og kraftig gjennom induktiv kobling trådløst.

Trådløs kraftoverføring kan defineres som; den elektriske energioverføringen fra strømkilden til en elektrisk last over en avstand uten noen kabler eller ledende ledninger er kjent som WPT (trådløs kraftoverføring). Trådløs kraftoverføring gjør en ekstraordinær endring innen elektroteknikk som fjerner bruken av konvensjonelle kobberkabler og også strømførende ledninger. Trådløs kraftoverføring er effektiv, pålitelig, lav vedlikeholdskostnad og rask for lang eller kort rekkevidde. Dette brukes til å lade en mobiltelefon eller oppladbart batteri trådløst.

“felles anode 7 segment display pinout ”

Nødvendige komponenter

Den trådløse kraftoverføringen med en MOSFET-krets inkluderer hovedsakelig senderdelen og mottakerdelen. De nødvendige komponentene for å lage senderseksjonen for trådløs strømoverføring inkluderer hovedsakelig; spenningskilde (Vdc) – 30V, kondensator-6,8 nF, RF-drosler (L1 & L2) er 8,6 μH & 8,6 μH, senderspole (L) – 0,674 μH, motstander R1-1K, R2-10 K, R3-94 ohm, R4-94 ohm, R5-10 K, kondensator C fungerer som resonanskondensatorer, diodene D1-D4148, D2-D4148, MOSFET Q1-IRF540 og MOSFET Q2-IRF540

De nødvendige komponentene for å lage en mottakerseksjon for trådløs strømoverføring inkluderer hovedsakelig; dioder D1 til D4 – D4007, motstand (R) – 1k ohm, spenningsregulator IC – LM7805 IC, mottakerspole (L) – 1,235μH, kondensatorer som C1 – 6,8nF og C2 er 220μF.

Trådløs strømoverføring med MOSFET-tilkoblinger

Tilkoblingene til den trådløse strømoverføringssenderen følger som;

Trådløs strømoverføringssenderkrets

R1-motstandens positive terminal er koblet til en 30V spenningskilde og den andre terminalen er koblet til LED. Katodeterminalen til LED-en er koblet til GND gjennom en R2-motstand.
R3-motstandens positive terminal er koblet til en 30V spenningskilde og en annen terminal er koblet til gateterminalen til MOSFET. Her er katodeterminalen til LED-en koblet til gateterminalen til MOSFET.
Dreneringsterminalen til MOSFET er koblet til spenningsforsyningen gjennom den positive terminalen på dioden og induktor 'L1'.
Kildeterminalen til MOSFET er koblet til GND.
I induktoren 'L1' er en annen terminal koblet til anodeterminalen til D2-dioden og katodeterminalen er koblet til R3-motstanden gjennom kondensatorene 'C' og induktor 'L'.
R4-motstandens positive terminal er koblet til spenningsforsyningen og den andre terminalen på motstanden er koblet til gateterminalen til MOSFET gjennom anode- og katodeterminalene til diodene D1 og D2.
Induktoren 'L2' positive terminal er koblet til spenningsforsyningen og den andre terminalen er koblet til dreneringsterminalen til MOSFET gjennom anodeterminalen til dioden 'D2'.
Kildeterminalen til MOSFET er koblet til GND.

Tilkoblingene til den trådløse strømoverføringsmottakeren følger som;

Trådløs strømoverføringsmottakerkrets

Induktor 'L', kondensator 'C1' positive terminaler er koblet til anodeterminalen på D1, og de andre terminalene på induktor 'L', kondensator 'C1' er koblet til katodeterminalen på D4.
D2 diode anode terminal er koblet til D3 diode katode terminal og D3 diode anode terminal er koblet til D4 diode anode terminal.
D2-diodekatodeterminalen er koblet til D1-diodekatodeterminalen og D1-diodeanodeterminalen er koblet til andre terminaler på induktor 'L' og kondensator 'C1'.
Motstandens 'R' positive terminal er koblet til katodeterminalene til D1 og D2 og andre terminaler på en motstand er koblet til en anodeterminal av LED og katodeterminalen til LED er koblet til GND.
Kondensatorens C2 positive terminal er koblet til en inngangsterminal på LM7805 IC den andre terminalen er koblet til GND og LM7805 IC GND pin er koblet til GND.

Arbeider

Denne trådløse strømoverføringskretsen inkluderer hovedsakelig to seksjoner sender og mottaker. I denne delen er senderspolen laget med 6 mm emaljert ledning eller magnettråd. Faktisk er denne ledningen en kobbertråd med et tynt isolasjonslag på seg. Diameteren på senderspolen er 6,5 tommer eller 16,5 cm og 8,5 cm lang.

Senderseksjonskretsen inkluderer en likestrømskilde, en senderspole og oscillator. En likestrømskilde gir en stabil likespenning som gis som inngang til oscillatorkretsen. Etter det endrer den likespenning til vekselstrøm med høy frekvens og blir gitt til sendespolen. På grunn av vekselstrøm med høy frekvens, vil senderspolen aktiveres for å produsere et vekslende magnetfelt i spolen.

Mottakerspolen i mottakerdelen er laget med 18 AWG kobbertråd som har en diameter på 8 cm. I mottakerseksjonskretsen får mottakerspolen den energien som en indusert vekselspenning i spolen. En likeretter i denne mottakerdelen endrer spenningen fra AC til DC. Til slutt tilføres denne endrede likespenningen til lasten gjennom et spenningskontrollersegment. Hovedfunksjonen til en trådløs strømmottaker er å lade et lavt strømbatteri gjennom induktiv kobling.

Hver gang strømforsyningen leveres til senderkretsen, vil likestrøm tilføres gjennom de to sidene av L1- og L2-spolene og til MOSFET-ens dreneringsterminaler, da vil spenningen vises ved gateterminalene til MOSFET-ene og prøver å slå PÅ transistorene .

Hvis vi antar at den første MOSFET Q1 er slått PÅ, vil dreneringsspenningen til den andre MOSFET klemmes til nær GND. Samtidig vil den andre MOSFET være av, og dreneringsspenningen til den andre MOSFET vil øke til topp og begynne å falle på grunn av tankkretsen skapt av 'C'-kondensatoren og oscillatorens primærspole gjennom en enkelt halvsyklus.

Fordelene med trådløs kraftoverføring er; at den er rimeligere, mer pålitelig, går aldri tom for batteristrøm innenfor trådløse soner, den overfører effektivt mer strøm sammenlignet med ledninger, veldig praktisk, miljøvennlig osv. Ulempene med trådløs strømoverføring er; at krafttapet er høyt, ikke retningsbestemt og ikke effektivt for lengre avstander.

De applikasjoner for trådløs kraftoverføring involvere industrielle applikasjoner som inkluderer trådløse sensorer over roterende aksler, lading og strømforsyning av trådløst utstyr, og sikring av vanntett utstyr ved å fjerne ladeledninger. Disse brukes til lading av mobile enheter, hvitevarer, ubemannede fly og elektriske kjøretøy. Disse brukes til å betjene og lade medisinske implantater som inkluderer; pacemakere, subkutane legemidler og andre implantater. Disse trådløse kraftoverføringssystemene kan lages i hjemmet/bredbord for å forstå hvordan det fungerer. la se

Hvordan lage en WirelessPowerTransfer-enhet hjemme?

Å lage en enkel trådløs kraftoverføringsenhet (WPT) hjemme kan være et morsomt og lærerikt prosjekt, men det er viktig å merke seg at å bygge et effektivt WPT-system med betydelig kraftutgang vanligvis involverer mer avanserte komponenter og hensyn. Denne veiledningen skisserer et grunnleggende DIY-prosjekt for pedagogiske formål ved bruk av induktiv kobling. Vær oppmerksom på at følgende er lavt strømforbruk og ikke egnet for lading av enheter.

Materialer som trengs:

“feilkilder ved måling ”

Senderspole (TX-spole): En trådspole (rundt 10-20 omdreininger) viklet rundt en sylindrisk form, for eksempel et PVC-rør.
Receiver Coil (RX Coil): Ligner på TX Coil, men fortrinnsvis med flere svinger for økt spenningsutgang.
LED (Light Emitting Diode): Som en enkel belastning for å demonstrere kraftoverføring.
N-kanal MOSFET (f.eks. IRF540): For å lage en oscillator og bytte TX-spolen.
Diode (f.eks. 1N4001): For å korrigere AC-utgangen fra RX-spolen.
Kondensator (f.eks. 100μF): For å jevne ut den likerettede spenningen.
Motstand (f.eks. 220Ω): For å begrense LED-strømmen.
Batteri eller likestrømforsyning: For å gi strøm til senderen (TX).
Breadboard og jumper ledninger: For å bygge kretsen.
Varmlimpistol: For å sikre spolene på plass.

Kretsforklaring:

La se hvordan sender- og mottakerkretsen må kobles sammen.

Senderside (TX):

Batteri eller likestrømforsyning: Dette er din strømkilde for senderen. Koble den positive polen til batteriet eller likestrømforsyningen til den positive skinnen på brødbrettet. Koble den negative terminalen til den negative skinnen (GND).
TX-spole (senderspole): Koble den ene enden av TX-spolen til dreneringspolen (D) på MOSFET-en. Den andre enden av TX Coil kobles til den positive skinnen på breadboardet, som er der den positive terminalen til strømkilden din er koblet til.
MOSFET (IRF540): Kilde (S) terminalen til MOSFET er koblet til den negative skinnen (GND) på breadboardet. Dette knytter MOSFETs kildeterminal til den negative terminalen på strømkilden din.
Gate (G) Terminal på MOSFET: I den forenklede kretsen blir denne terminalen ikke tilkoblet, noe som effektivt slår MOSFET på kontinuerlig.

Mottakerside (RX):

LED (Load): Koble anoden (lengre ledning) til LED-en til den positive skinnen på breadboardet. Koble katoden (kortere ledning) til LED-en til den ene enden av RX-spolen.
RX-spole (mottakerspole): Den andre enden av RX-spolen skal kobles til den negative skinnen (GND) på breadboardet. Dette skaper en lukket krets for LED-en.
Diode (1N4001): Plasser dioden mellom katoden til LED-en og den negative skinnen (GND) på breadboardet. Diodens katode skal kobles til katoden til LED-en, og anoden skal kobles til den negative skinnen.
Kondensator (100μF): Koble en ledning av kondensatoren til katoden til dioden (anodesiden av LED-en). Koble den andre ledningen til kondensatoren til den positive skinnen på breadboardet. Denne kondensatoren hjelper til med å jevne ut den likerettede spenningen, og gir en mer stabil spenning til LED-en.

“hva brukes dtmf til ”

Det er slik komponentene er koblet i kretsen. Når du gir strøm til sendersiden (TX), genererer TX-spolen et skiftende magnetfelt, som induserer en spenning i RX-spolen på mottakersiden (RX). Denne induserte spenningen korrigeres, jevnes ut og brukes til å drive LED-en, og demonstrerer trådløs strømoverføring i en veldig grunnleggende form. Husk at dette er en laveffekts og lærerik demonstrasjon, ikke egnet for praktiske trådløse ladeapplikasjoner.