在我们这个要求很高的社会中,能源使用一直是一个主要问题,而我们已经习惯了石油、天然气和电力成为我们日常生活的一部分。“无限”获取能源已被视为理所当然,尽管人们担心气候变化并愿意减少碳排放,但事实上,从化石能源到可再生能源的过渡缓慢而分散。此外,许多决定都是在当地做出的,与该地区、国家或工会的其他部分合作很少或根本没有合作。因此,我们现在面临着缺乏全球战略的可再生能源部署,甚至可能更糟糕的是,没有真正考虑到大规模储能。
电磁干扰 (EMI) 滤波器提供有效的EMI保护,可对许多电气、工业或电力应用产生灾难性影响。EMI 滤波器的功能是抑制或衰减一定频率范围内的电磁噪声,这取决于滤波器本身的电气特性。
射频系统的从业人员直观地知道,“发射器”和“接收器”之间总是存在等价的。一般来说,好的发射器也是好的接收器。传输和接收的规律之间存在一种自然的不言而喻的二元性。因此,我们可以在 WPT 的背景下提出另一个有价值的问题:上面提到的发射器的相反极性成对线圈技术对接收器也有用吗?确实是的,但是以附在接收器上的巧妙对准指南的形式。
我们对 EMI 的无情攻击还没有结束!应用绕组变压器的先前经验可以派上用场,以应对 Qi 和 PMA 的最大敌人:电磁干扰 (EMI)。但创新之路并不总是一条直线。我们可能必须先在相关领域进行创新,然后才能将概念推广到新领域,例如 WPT——创造更大的创新。换句话说:先有创新是更多创新的关键。这是一砖一瓦的现象。这是一个例子。
当我们布置线圈阵列时,会发生另一个类似的条件响应,这些线圈要么以传统方式缠绕,要么按照我们之前的讨论作为分布式/交错线圈。在这里,我们的目标是像以前一样创建一个宽传输表面,但甚至没有意识到,我们默认将所有线圈以相同的 极性连接在一起。在我们内心深处的某个地方,我们可能本能地试图制造一股磁通量来与放置在顶部的接收器接合。但是我们又一次错过了重点——我们忘了问:为什么?
现在让我们开始尝试创造性地思考,尽管我们只是通过提问来 进行“预感” !爱因斯坦曾建议:“重要的是不要停止提问。好奇的存在是有其原因的。”
如果存在电场发射,则可能的罪魁祸首是系统中的最高电位。在电源和开关稳压器中,我们应该注意开关晶体管和整流器,因为它们通常具有高电位,并且还可能由于散热而具有较大的表面积。表面贴装设备也可能存在这个问题,因为它们通常需要大量的印刷电路板铜来散热。在这种情况下,我们还应该注意任何大面积散热层与接地层或电源层之间的电容。
对于一些需要尽可能低的输出噪声的应用,使用线性稳压器的效率不足是不可接受的。在这些情况下,后置线性稳压器的开关稳压器可能是合适的。后置稳压器可衰减开关稳压器产生的高频噪声,从而使噪声性能接近单独的线性稳压器。由于大多数电压转换发生在开关稳压器中,因此效率损失远小于单独线性稳压器的损失。
电子设备外壳与内部组件一样重要。它可以保护组件免受环境危害和污染物的影响,同时可能确保设备符合人体工程学和美观。
Aashish Mehta 是 TransferFi 的首席执行官,该公司希望在电气连接方面改变世界并允许轻松获得电力。它预示着电气连接的新革命。Mehta 说:“我们创办公司的初衷是能够随时为每个人提供能源。凭借这一愿景,我们可以以更简单、更轻松的方式在电气连接方面改变世界。但本质上,该公司目前的使命是创建一种安全高效的远程无线电力网络技术,使用射频和数据传输”. 主要问题与大规模无线电力传输有关。不幸的是,目前,与物联网工业相关的成本中超过 60% 涉及布线和安装。
需要电源接口才能转变为完全无线的环境,而无线充电有可能最大限度地减少物理电气连接。 WAWT 创始人兼首席分析师 Dinesh Kithany 主持会议并接待了行业思想领袖、Airfuel Alliance 总裁 Sanjay Gupta;TransferFi 的联合创始人兼首席执行官 Aashish Mehta;Neeraj Sahejpal,Energous 营销和业务发展高级副总裁;Ossia Inc 创始人、总裁兼首席技术官 Hatem Zeine;和 Wi-Charge 首席商务官 Ori Mor。
为了说明开关稳压器的操作,请考虑一个典型的同步整流降压转换器。在正常运行期间,当高端开关 Q 1导通时,电路将电流从输入端传导到输出端,当 Q 1 关断且同步整流器 Q 2导通时,电流 继续通过电感器传导 。电流和电压波形的一阶近似值错误地假设所有组件都是理想的,但本文稍后将介绍这些组件的寄生效应。
大多数便携式设备都包含稳压器或其他形式的电源,并且与较小的光刻 IC 相关的较低电源电压也要求在许多非便携式设备中使用这些电源电路。尽管许多设计人员并不完全了解这些权衡取舍,但这些权衡取舍会对电池寿命、符合 EMI/EMC 法规以及所设计产品的基本操作产生重大影响。了解稳压器类型、电路拓扑、相关组件和布局对于控制电源 EMI 至关重要。
我们分别研究了准谐振和 LLC 谐振转换器的电路图和框图。准谐振转换器电路图看起来与反激式转换器非常相似,只是有一个检测电路来帮助确定电压最小值的时序。