МОЖНО ЛИ ОБЕСПЕЧИТЬ БЕСПРОВОДНОЕ ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ АВТОНОМНОГО БЕЗБАТАРЕЙНОГО УСТРОЙСТВА?

Беспроводное электропитание безбатарейного устройства несложно обеспечить, используя современную элементную базу.
Устройство, передающее электрическую мощность на расстояние, состоит из двух элементов: передатчика (Tx ) с катушкой индуктивности и приемника (Rх ) с катушкой индуктивности, как показано на рис. 1. Однако, в отличие от обычного трансформатора, электромагнитная связь этих катушек весьма мала из-за большого воздушного зазора.

Рис. 1. Передача электромагнитной энергии
на расстояние

На сегодняшний день большинство подобных устройств используется в качестве беспроводных зарядных устройств. Они применяются только для подзарядки аккумуляторных батарей автономного устройства и отключаются при достижении требуемой величины напряжения на аккумуляторе. После окончания процесса заряда автономное устройство питается непосредственно от аккумуляторной батареи, как показано на рис. 2.

Рис. 2. Беспроводное зарядное устройство подключено к аккумуляторной батарее через ИМС LTC4123 с током до 25 мА (a), через ИМС LTC4124 с током до 400 мА (б), через стабилизатор LTC4126 (в)

Что делать в том случае, если в устройстве пользователя вообще нет аккумуляторной батареи?
К таким устройствам относятся удаленные сенсоры, которые обеспечивают считывание данных по требованию, а в остальное время находятся в спящем режиме. При этом замена аккумуляторной батареи или ее подзарядка в таком сенсоре затруднительна. В этом случае может быть использован беспроводный источник питания типа LTC3588-1. Эта микросхема предназначена для использования в пьезоэлектрических источниках питания или устройствах питания с применением солнечных батарей. Однако, ее можно успешно применять для питания удаленных сенсоров, в которых аккумуляторные батареи отсутствуют. Схема включения та кого источника питания приведена на рис. 3.

Рис. 3 Схема включения беспроводного источника питания LTC3588-1, формирующего напряжение нагрузки 3.3 В

На передающей стороне этого источника питания находится модулятор ШИМ-сигналов типа LTC6992 с несущей частотой 216 кГц, а резонансная частота LC-цепи составляет 266 кГц. На приемной стороне находится микросхема LTC3588-1, на вход которой подается напряжение с выхода приемного колебательного контура, частота резонанса которого равна 216 кГц.
В составе ИМС имеется выпрямитель и стабилизатор, причем на выходе LTC3588-1 могут быть сформированы следующие уровни напряжения питания: 1.8; 2.5; 3.3 и 3.6 В с током нагрузки до 100 мА. ИМС источника питания LTC3588-1 имеет защиту от перенапряжения на входе и короткого замыкания на выходе.
Таким образом, для удаленных датчиков, не имеющих батарейного питания и обеспечивающих съем данных по требованию, могут быть использованы специализированные ИМС типа LTC3588-1, которые формируют необходимое напряжение питания только по команде на считывание данных.

Останні новини

Надтонкі джерела живлення MEAN WELL серії XDR потужністю до 960 Вт
Brands

Надтонкі джерела живлення MEAN WELL серії XDR потужністю до 960 Вт

ПЛК MEAN WELL PLC-DPLC-32MT/ET для промислової автоматизації
Brands

ПЛК MEAN WELL PLC-DPLC-32MT/ET для промислової автоматизації

Двонаправлені перетворювачі MEAN WELL BIC-5K 5 кВт
Brands

Двонаправлені перетворювачі MEAN WELL BIC-5K 5 кВт

Інтелектуальні системи живлення 1–18 кВт на базі AC/DC-перетворювачів MEAN WELL серії RCP
Brands

Інтелектуальні системи живлення 1–18 кВт на базі AC/DC-перетворювачів MEAN WELL серії RCP

VD MAIS стає членом Global Electronics Association
VD MAIS

VD MAIS стає членом Global Electronics Association

Mean Well SHP — промислові джерела живлення великої потужності (10–30 кВт)
Brands

Mean Well SHP — промислові джерела живлення великої потужності (10–30 кВт)