Современная электроника №1/2020

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 44 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2020 конденсатора так, чтобы резонансная частота самого контура приёмника была на 10–20% выше частоты конту- ра передатчика. Альтернативно, парал- лельно катушке передатчика, может быть подсоединена дополнительная индуктивность (дроссель), причём так, чтобы не возникло магнитной связи с каналом передачи энергии. Эта параллельная индуктивность должна быть равна или меньше индуктивно- сти намагничивания катушки передат- чика. Дроссель сохраняет энергию во время ZVS-процесса и помогает под- держивать колебания в случае небла- гоприятных переходных процессов, связанных с изменением нагрузки. Отражённый импеданс с параллель- ной компенсацией: , где f – частота; R load – сопротивление нагрузки. Резонансный конденсаторный при- ёмник: . Дополнительная компенсирующая ёмкость приёмника: . На первом этапе, ещё при создании прототипа, важно насколько это воз- можно проверить все ситуации, свя- занные с изменением нагрузки, что критично для обеспечения надёжной конструкции с надлежащей функцио- нальностью. О ПТИМИЗАЦИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ КАТУШЕК WPT Если катушки WPT закреплены на металле, то в этом случае могут воз- никать индуктивные потери из-за индуцированных вихревых токов, вызванных магнитным полем рас- сеяния. Кроме того, металл, напри- мер медь на печатных платах, спосо- бен нагреваться. Мощные магнитные поля рассеяния также могут оказывать непреднамеренное влияние на элек- тронные компоненты схемы. Этот эффект будет увеличиваться при раз- носе катушек WPT. Меры предупреждения предполага- ют максимальное удаление излучаю- щей катушки от элементов печатной платы и металлических частей кату- шек, а также использование гибких ферритовых материалов с высокой магнитной проницаемостью, таких как WE-FSFS [4] (код заказа 374006), что позволит сфокусировать магнит- ный поток в заданном направлении и не превращать его в ненужное тепло. Для рассматриваемого материала на рисунке 4 приведены графики пове- дения действительной и реактивной составляющих относительной магнит- ной проницаемости. Здесьμ’–этодействительнаячасть,μ”– реактивная, или мнимая, часть, описы- вающая зависящие от частоты потери либо, как их называют, потери на гисте- резис. Данные потери приводят к разо- греву материала и ухудшению его маг- нитных свойств, более подробно об этом написано в [5]. П РИМЕР РЕШЕНИЯ Примеры решений, которые рассма- тривались в рамках настоящей статьи, приведены в [1]. На рисунке 5 представ- лен пример обратимой схемы, которая может использоваться как передатчик Рис. 5. Резонансный преобразователь для катушек со средним отводом, который можно использовать на стороне передатчика и на стороне приёмника Рис. 4. Внешний вид и зависимость относительной магнитной проницаемости гибкого ферритового материала типа WE-FSFS 40 В/ 1 А 20 В/ 3 А 40 В/1 А В В 68 мкФ/25 В 470 мкФ/25 В 7 А/30 мОм 33 нФ/300 В 33 нФ/300 В 33 нФ/300 В 33 нФ/300 В 470 мкФ/25 В 56 мОм мкГн мкГн мОМ