전통적인 유선 전력 전송 시스템 일반적으로 분산 장치와 소비자 장치 사이에 전송 와이어를 놓아야합니다. 이것은 시스템 비용, 케이블 비용, 전송 및 분배에서 발생한 손실과 같은 많은 제약을 생성합니다. 송전선의 저항 만이 생성 된 에너지의 약 20-30 % 손실을 초래한다고 상상해보십시오.

“부하율을 계산하는 방법 ”

DC 전력 전송 시스템에 대해 이야기하면 DC 전원 공급 장치와 장치 사이에 커넥터가 필요하기 때문에 가능하지 않습니다.

전선이 전혀없는 시스템을 상상해보십시오. 전선없이 가정에 AC 전원을 공급할 수 있습니다. 소켓에 물리적으로 연결하지 않고도 모바일을 충전 할 수 있습니다. 심박 조율기의 배터리 (인간의 심장 내부에 위치)는 배터리를 교체하지 않고도 충전 할 수 있습니다. 물론 이러한 시스템이 가능하며 무선 전력 전송의 역할이 있습니다.

이 개념은 실제로 새로운 개념이 아닙니다. 이 모든 아이디어는 1893 년 Nicolas Tesla에 의해 개발되었으며, 무선 전송 기술을 사용하여 진공 전구를 조명하는 시스템을 개발했습니다.

“반가산기와 전가산기의 차이 ”

우리는없는 세상을 상상할 수 없습니다 무선 전력 전송이 가능합니다. 휴대 전화, 가정용 로봇, MP3 플레이어, 컴퓨터, 랩톱 및 기타 연결되지 않은 상태에서 스스로 충전 할 수있는 기타 운반 가능한 장치는 최종 유비쿼터스 전선에서 해방됩니다. 이러한 장치 중 일부는 작동하는 데 많은 수의 전기 셀 / 배터리가 필요하지 않을 수도 있습니다.

3 가지 유형의 무선 전력 전송 방법 :

인덕 티브 커플 링 : 에너지를 전달하는 가장 두드러진 방법 중 하나는 유도 결합을 이용하는 것입니다. 기본적으로 근거리 전력 전송에 사용됩니다. 전류가 한 와이어를 통해 흐를 때 다른 와이어의 끝에서 전압이 유도된다는 사실을 기반으로합니다. 전력 전송은 두 전도성 물질 간의 상호 인덕턴스를 통해 발생합니다. 일반적인 예는 변압기입니다.

유도 결합을 사용한 전력 전송

마이크로파 송전 : 이 아이디어는 William C Brown이 개발했습니다. 전체 아이디어는 AC 전력을 RF 전력으로 변환하고이를 공간을 통해 전송하고 다시 수신기에서 AC 전력으로 다시 변환하는 것입니다. 이 시스템에서 전력은 klystron과 같은 마이크로파 전원을 사용하여 생성되며,이 생성 된 전력은 웨이브 가이드 (반사 전력으로부터 마이크로파 전력을 보호)와 튜너 (마이크로파 소스의 임피던스를 안테나의 것). 수신부는 마이크로파 전력을 수신하는 수신 안테나와 신호의 출력 임피던스를 정류기의 출력 임피던스와 일치시키는 임피던스 매칭 및 필터 회로로 구성됩니다. 이 수신 안테나는 정류 장치와 함께 Rectenna로 알려져 있습니다. 사용되는 안테나는 쌍극자 또는 Yagi-Uda 안테나 일 수 있습니다. 수신기 장치는 또한 마이크로파 신호를 DC 신호로 변환하는 데 사용되는 쇼트 키 다이오드로 구성된 정류기 섹션으로 구성됩니다. 이 전송 시스템은 2GHz ~ 6GHz 범위의 주파수를 사용합니다.

마이크로파를 이용한 무선 전력 전송

레이저 전력 전송 : 레이저 빔을 사용하여 빛 에너지의 형태로 전력을 전달합니다. 수신기 끝에서 전기 에너지. 레이저는 Sun 또는 기타 발전기와 같은 소스를 사용하여 전원을 공급받으며 이에 따라 고강도 집중 조명을 생성합니다. 빔 크기와 모양은 광학 장치 세트에 의해 결정되며이 투과 된 레이저 광은 광전지에 의해 수신되어 광을 전기 신호로 변환합니다. 일반적으로 전송을 위해 광섬유 케이블을 사용합니다. 기본 태양 광 발전 시스템과 마찬가지로 레이저 기반 전송에 사용되는 수신기는 일관성없는 단색광을 전기로 변환 할 수있는 태양 광 전지 또는 태양 전지판의 배열입니다.

레이저 동력 전달 시스템

태양 광 발전의 무선 전송

가장 진보 된 무선 전력 전송 시스템 중 하나는 마이크로파 또는 레이저 빔을 사용하여 태양 광을 전송하는 것입니다. 위성은 정지 궤도에 위치하며 태양 광을 전류로 변환하여 마이크로파 발생기에 전력을 공급하고 이에 따라 마이크로파 전력을 생성하는 광전지로 구성됩니다. 이 마이크로파 전력은 RF 통신을 사용하여 전송되고 안테나와 정류기가 결합 된 Rectenna를 사용하여 기지국에서 수신되며 전기 또는 필요한 AC 또는 DC 전력으로 다시 변환됩니다. 위성은 최대 10MW의 RF 전력을 전송할 수 있습니다.

무선 전력 전송의 작동 예

기본 원리는 정류기와 필터를 사용하여 AC 전원을 DC 전원으로 변환 한 다음 인버터를 사용하여 고주파에서 다시 AC로 변환하는 것입니다. 이 저전압 고주파 AC 전력은 변압기 1 차측에서 2 차측으로 전달되며 정류기, 필터 및 조정기 배열을 사용하여 DC 전력으로 변환됩니다.

무선 전력 전송을 보여주는 블록 다이어그램

“p 채널 MOSFET 스위치 회로 ”

AC 신호는 브리지 정류기 섹션을 사용하여 DC 신호로 정류됩니다.
얻은 DC 신호는 발진기 회로 역할을하는 피드백 권선 1을 통과합니다.
피드백 권선 1을 통과하는 전류는 트랜지스터 1이 전도되도록하여 DC 전류가 트랜지스터를 통해 트랜스포머의 1 차측 방향으로 흐르도록합니다.
전류가 피드백 권선 2을 통과하면 해당 트랜지스터가 전도되기 시작하고 DC 전류가 트랜지스터를 통해 트랜스포머의 1 차측으로 오른쪽에서 왼쪽 방향으로 흐릅니다.
따라서 AC 신호의 절반 사이클 모두에 대해 변압기의 1 차측에서 AC 신호가 발생합니다. 신호의 주파수는 발진기 회로의 발진 주파수에 따라 달라집니다.
이 AC 신호는 변압기의 2 차측에 나타나며 2 차측이 다른 변압기의 1 차측에 연결되면 25kHz AC 전압이 강압 변압기의 1 차측에 나타납니다.
이 AC 전압은 브리지 정류기를 사용하여 정류 된 다음 LM7805를 사용하여 필터링 및 조정되어 LED를 구동하는 5V 출력을 얻습니다.
커패시터에서 출력되는 12V의 전압은 DC 팬 모터에 전원을 공급하여 팬을 작동하는 데 사용됩니다.

이것이 무선 전력 전송의 기본 개요입니다. 그럼에도 불구하고 왜 기본 전송 시스템이 여전히 무선인지 궁금한 적이 있습니까? 이 개념이나 전기 및 전자 프로젝트 아래에 댓글 섹션을 남겨주세요

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