Современная электроника №1/2020

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 45 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2020 и приёмник для беспроводных систем передачи энергии мощностью 100 Вт. Внимание! В схеме присутствуют напряжения, опасные для прикосно- вения человека . Преимущество схемы (см. рис. 5) состоит в том, что здесь требуется только одна катушка фильтра. Цен- тральный отвод увеличивает часто- ту колебаний в 2 раза, а уровень пуль- саций входного/выходного напряже- ния становится меньше. Это позволяет использовать менее габаритные дрос- сели в фильтрах. Кроме того, благодаря наличию двух перекрывающихся кату- шек снижаются требования по точно- сти сопряжения катушек передающей и приёмной стороны. Дополнитель- ное напряжение 8…10 В можно полу- чить из основного рабочего напряже- ния посредством маломощного линей- ного стабилизатора или стабилизатора компании Wurth Elektronik (код зака- за 171012401). Транзисторы M3 и M4, выполняющие роль диодов, могут быть заменены быстрыми одноамперны- ми диодами Шоттки с номинальным обратным напряжением 100 В. Если для запитки подтягивающих резисторов применить более низ- кое напряжение от вспомогательного источника, то удаётся сократить поте- ри мощности. В качестве конденсато- ров C5 и C6 могут быть использованы конденсаторы номинальной емкостью 1 нФ, рассчитанные на рабочее напря- жение 50 В, с ТКЕ NP0. Они необходи- мы для формирования крутых фрон- тов при переключении транзисторов М1 и М2. Конструктивное исполнение данной схемы приведено на рисунке 6. З АКЛЮЧЕНИЕ Предложенный вниманиючитателей резонансныйпреобразователь представ- ляет собойочень гибкое решение, кото- рое легко адаптируется к условиямрабо- тысамых разнообразных приложений. Онможет обеспечить наиболее эффек- тивную беспроводную передачу энер- гии до нескольких сотен ватт. Если для конкретного приложения необходимо ужесточить требования по безопасно- сти (в частности, отсутствие электри- ческойискрыпри включении/выключе- нии, обнаружение состояния передачи энергии, напримерпри заряде аккумуля- торнойбатареии т.д.), то предпочтитель- нымокажется именно представленный вариант. Предложенное в настоящей ста- тье схемотехническое решение может стать основой и легко адаптироваться Рис. 6. Пример конструкции передатчика/приёмника, схема которого приведена на рисунке 5 (с катушками 760308104119, выполненными на одном основании) к специфике проектируемого оборудо- вания. Вместо топологиирезонансного преобразователя основойможет служить и классическая мостовая схема с актив- ным регулированием. В любом случае измерения на соответствие требовани- ям стандартов по ЭМС должны выпол- няться уже на первых прототипах и на самой ранней стадии разработки. Высокая эффективность, малые габа- риты и выполнение требований стан- дартов в части ЭМС в большей степе- ни зависят от схемы генератора, чем от катушек передатчика и приёмника. Помимо широкого ассортимента самой разнообразной продукции, компания Wurth Elektronik предлагает удобные в применении, полностью собран- ные катушки с наивысшими значени- ями добротности Q, которые благода- ря высоким значениям индуктивности позволяют использовать малогабарит- ные конденсаторы. На катушки намотан высокочастот- ный специальный многожильный провод, каждая жила которого покры- та изолирующим лаком – литцендра- том (от нем. Litzen – пряди и Draht – провод). Этот провод создан именно для изготовления высокодобротных катушек индуктивности. Данное кон- структивное решение позволяет катуш- кам компании Wurth Elektronik рабо- тать на большой мощности с низкими потерями на токах частоты преобразо- вания. В сочетании с высококачествен- ными ферритовыми материалами, имеющими высокую магнитную про- ницаемость, обеспечивается не толь- ко максимальная эффективность, но и наилучшие показатели электромаг- нитной совместимости уже как свой- ство конечного продукта. Подводя итоги, в настоящей статье показаны принцип и общее решение устройств беспроводной передачи энергии большой мощности, работа- ющих в условиях индустриальной сре- ды, представлены варианты возможных технических решений, даны рекомен- дации, приведено перспективное прак- тическое решение. Л ИТЕРАТУРА 1. Nadler A., Som C. ANP032e – High Power Wireless Power Transfer for the Industrial Environment. 2016-08-09, Wurth Elektronik eiSos GmbH. www.we-online.com/web/en/ electronic_components/produkte_pb/ application_notes/anp032.php. 2. Бейлис А.М. Безопасное использование DC/DC-преобразователей: требования третьей редакции стандарта IEC 60601-1. Компоненты и технологии. 2015. № 11. 3. Рентюк В. Что нужно знать об испытани- ях по выполнению требований по ЭМС для изделий коммерческого назначения. Компоненты и технологии. 2017. № 7. 4. www.katalog.we-online.de/en/pbs/ WE-FSFS. 5. Рентюк В. Решение проблемы магнитно- го экранирования на примере материа- лов компании Wurth Elektronik. Компо- ненты и технологии. 2015. № 8. .. .. .. .. ..