Hallo Leute Für ein neues Projekt ist angedacht eine berührungslose induktive Energieversorgung für die Elektronik + Motor zu realisieren. Folgende Randbedingungen habe ich: Versorgung Primär: 7,5...11VDC Sekundär: 6V/0,3A Luftspalt: ca. 3mm (müsste zu schaffen sein) Durchmesser des primären Spulenträgers: ca. 60mm Der Spulenkörper des Primärteils ist fest, der Sekundärteil ist drehbar. Weiss irgenjemand wie man sowas berechnet bzw. wie man dies mal grob abschätzten könnte. Spannung sekundär zu primär über Übersetzungsverhältnis? Wie rechne ich mir die primäre Leistung aus, bzw. die Verluste? Kann ich die Primärseite mit einer getakteten DC-Spannung ansteuern. Ich hab mich auch schon durch die bisherigen Forenbeiträge gelesen und gegoogelt, aber so richtig schlau bin ich daraus noch nicht geworden. Ich hoffe es kann mir jemand halfen. gruß tom
> Sekundär: 6V/0,3A > Luftspalt: ca. 3mm Huah, das ist sportlich... Ich bin auf die EMV-Messungen gespannt :-/ Ein Tipp: Brech mal deine elektronische Zahnbürste auf, da wird die Energie auch berührungslos über 2 Spulen übertragen.
Die Idee mit der elektr. Zahnbürste hatte ich auch. Neben mir liegt schon eine zerlegt. Da ist in dem Sockelteil ein Ferrit drinnen. Wenn die Zahnbürste in den Sockel gesteckt ist ist die Primärspule unten und die sekundäre oben. In der mitte der beiden Spulen steckt dann der Ferrit. Dadurch erreicht man sicherlich nen ganz vernünftigen Wirkungsgrad. Nur geht das leider bei meiner Anwendung nicht, oder wir viel zu teuer. In meiner angedachten Anwendung wäre das ein reiner Luftransformator (ohne Eisen). tom
"Dadurch erreicht man sicherlich nen ganz vernünftigen Wirkungsgrad." -> Nöööt! Aber du kannst dich mal bei den RotoClocks inspirieren lassen, da übertragen auch einige Projekte "durch die Luft". Klaus.
@ tom (Gast) >Versorgung Primär: 7,5...11VDC >Sekundär: 6V/0,3A >Luftspalt: ca. 3mm (müsste zu schaffen sein) >Durchmesser des primären Spulenträgers: ca. 60mm Sieht ganz OK aus. 2W Ausgangsleistung ist machbar. >Weiss irgenjemand wie man sowas berechnet bzw. wie man dies mal grob >abschätzten könnte. Spannung sekundär zu primär über >Übersetzungsverhältnis? Mal Kopplungsfaktor. Den kann man aber nuch gaaaanz grob abschätzen, genauer müsste man simulieren. Pi Mal Daumen würde ich mit 50..70% Kopplungsfaktor rechnen. > Wie rechne ich mir die primäre Leistung aus, >bzw. die Verluste? Komplexe Angelegenheit. >Kann ich die Primärseite mit einer getakteten DC-Spannung ansteuern. Naja, bei so einem Lufttrafo will/muss man auf relativ hohe Frequenzen gehen, 100kHz++. Aus EMV aber auch Leistungsgründen sollte man was auf Resonanzbasis machen. Stichwort Royer Converter. Hab ich vor einiger Zeit gemacht, wenn gleich mit etwas anderer Geometrie. 25mm Spulenaussendurchmesser, 19mm Innendurchmesser, Luftspalt 7mm. Sekundär waren dann ~20V@15mA verfügbar (mehr wurde nicht gebraucht). http://www.serious-technology.de/ernsthafter_wandler.htm Nur etwas kleiner dimensionieren, dann passt das ;-) MfG Falk
Ein Tipp: Mach die Empfängerseite als Schwingkreis, also mit nem C, den du dann in seiner Resonanzfrequenz durch die Prim anregst, damit kannste die schlechte magnetische Kopplung einigermaßen kompensieren. Also im prinzip eine kleine Teslaspule ;-) nur hald mit ohne viel Spannung ;-)
Ich habs mal ausprobiert. Ich hab auf zwei vorhandene Kunsstoffkörper die ineinander passen auf 4cm Breite mit Kupferlackdraht bewickelt. Zur Ansteuerung der Primärseite habe ich einen DC mit nem Mosfet zerhackt. Funktioniert auch, allerdings liegt mein Wirkungsgrad bei ca. 12%. Die optimale Frequenz lag bei ca. 20kHz. @Falk: Was hast du für einen Wirkungsgrad erziehlt mit deiner Anordnung. Oder hattest du nen Ferritkern? @lightninglord: Verstehe ich nicht ganz! Wie kann ich auf der Sekundärseite durch nen Schwingkreis (Parallel oder Serien???) die magnetische Kopplung kompensieren? gruß tom
tom schrieb: > Zur > Ansteuerung der Primärseite habe ich einen DC mit nem Mosfet zerhackt. Das ist vom Wirkungsgrad her ungünstig, denn die ungenutzte Energie der sehr großen Streuinduktivität wird hier nahezu komplett verheizt (vermutlich großteils im Mosfet der durch die Spannungsspitze beim Abschalten in den Avalanche Durchbruch kommt. Besser ist eine Gegentaktansteuerung bzw. irgendeine Resonanzschaltung die die Energie der Streuinduktivität wieder zurückgewinnt. > Wie kann ich auf der > Sekundärseite durch nen Schwingkreis (Parallel oder Serien???) die > magnetische Kopplung kompensieren? Auf der Sekundärseite sieht die Last quasi die Spannungsquelle mit einer sehr großen Induktivität in Reihe. Um diese zu beseitigen, kann man diese durch einen passenden Kondensator kompensieren.
@ tom (Gast) >Ansteuerung der Primärseite habe ich einen DC mit nem Mosfet zerhackt. Schaltung? >Funktioniert auch, allerdings liegt mein Wirkungsgrad bei ca. 12%. Die >optimale Frequenz lag bei ca. 20kHz. >@Falk: Was hast du für einen Wirkungsgrad erziehlt Um die 15%. Die Leerlaufverluste im Schwingkreis sind relativ hoch, ~800mW. >Oder hattest du nen Ferritkern? Jain. Auf der Rückseite der Spulen klebt ein dünnes (0,8mm) Ferritplättchen. Zwischen den Spulen ist Vergussmasse für Hochspannungsisolation. >Sekundärseite durch nen Schwingkreis (Parallel oder Serien???) Parallel. MfG Falk
Vielen Dank für eure Hilfe. Ich weiss jetzt so ungefähr wie ich bei diesem Thema ansetzen kann. @Falk Meine Schaltung mit dem ich den DC der Primärseite zerhackt habe, ist einfach ein dicker Mosfet mit nem Source-Widerstand (3.3Ohm) zur Strombegrenzung. Das Gate des Mosfet hab ich über einen Gate-Widerstand an einen Frequenzgenerator (Rechteck) angeschlossen. Kann ich bei einem Gegentaktwandler die beiden Primärwicklungen übereinander wickeln oder macht mir der unterschiedliche Abstand zu Sekundärseite Probleme. gruß tom
@ tom (Gast) >Meine Schaltung mit dem ich den DC der Primärseite zerhackt habe, ist >einfach ein dicker Mosfet mit nem Source-Widerstand (3.3Ohm) zur >Strombegrenzung. Ziemlicher Unsinn. Wenn man in den Leistungskreis einer Schaltung Widerstände zur Strombegrenzung einbaut ist was faul. > Das Gate des Mosfet hab ich über einen Gate-Widerstand >an einen Frequenzgenerator (Rechteck) angeschlossen. Ein DC/DC Wandler, erst Recht mit bei diesem etwas speziellen Aufbau, funktioniert ein "wenig" anders. Warum hab ich eiegentlich ein paar Links gepostet? Hmmm. >Kann ich bei einem Gegentaktwandler die beiden Primärwicklungen >übereinander wickeln Ja. > oder macht mir der unterschiedliche Abstand zu >Sekundärseite Probleme. Nein. MfG Falk
schau dir doch mal RFIDs an. In meiner alten Firma hat man RFIDs dazu benutzt, um eben nicht nur die Information zu übertragen, sondern auch die Energie. In deinem Fall brauchst du nur die Enerigübertragung. Schau dir das mal an: http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/51115F.pdf und zwar die ASK-Modulation. Da findest du auch einen kompletten Schaltplan, für dich ist aber nur die Gegentaktstufe mit Schwingkreis von Interesse. http://www.discovercircuits.com/R/rfid.htm Hier findest du Stand-Alone Oszillatoren. Das wäre quasi der "Energiesender", dein "Energieempfänger" muss halt wie ein passives RFID-Device aufgebaut werden.
So, hier der brandneue Artikel Royer Converter, jetzt auch mit praktischem Beispiel und realen Messergebnissen. MFG Falk
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