Схемы мощных радиопередатчиков

		РАДИОПЕРЕДАТЧИК НА 600 МЕТРОВ При использовании компактной антенны это устройство обеспечивает дальность связи около 100 метров, а при использовании полноразмерной штыревой антенны — более 600 метров. Схема передатчика приведена на рис. Сигнал от микрофона поступает на усилитель низкой частоты (транзисторы VT1, VT2) c непосредственными связями. Усиленный сигнал через фильтр R9, C4, R10 подается на варикап VD1 типа КВ109, включенный в эмиттерную цепь транзистора VT3 типа КТ904. Напряжение смещения варикапа задается коллекторным напряжением транзистора VT2. Генератор ВЧ выполнен по схеме общей базы. В коллекторной цепи транзистора VT3 включен контур C8, C9, L1. Частота настройки определяется индуктивностью катушки и емкостями C8, C5, VD1. Конденсатор С9 устанавливает глубину обратной связи, а С10 — согласование с антенной. Дроссель любого типа индуктивностью около 60 мкГн. Катушка L1 — бескаркасная, с внутренним диаметром 8 мм, имеет 7 витков провода ПЭВ 0,8 мм. Длина полной антенны 0,75…1 метр. Мощность передатчика около 200 мВт. Если такая мощность не нужна, можно понизить ее, применив резистор R2 сопротивлением 50..100 кОм и заменив дроссель резистором сопротивлением около 300 Ом. Транзистор при этом можно заменить на КТ368. Стабильность частоты маломощного передатчика выше, и увеличивается срок службы батарей. Радиопередатчик повышенной мощности без дополнительного усилителя мощности От предыдущих устройств предлагаемый радиопередатчик отличается конструкцией задающего генератора, позволяющей получить по¬вышенную мощность излучения без использования дополнительного усилителя мощности. Радиопередатчик (рис.1) работает на частоте 27-28 МГц с амплитудной модуляцией. Частота несущей стабилизирована кварцем, что позволяет увеличить дальность связи при использовании приемника с кварцевой стабилизацией частоты. Питается устройство от источника питания напряжением 3-4,5 В. Усилитель звуковой частоты выполнен на транзисторе VT1 типа КТ315. Для питания микрофона и задания режимов по постоянному току транзисторов VT1, VT2, VT3 используется параметрический ста¬билизатор напряжения на резисторе R2, светодиоде VD1 и конденса¬торе С1. Напряжение 1,2 В поступает на электретный микрофон с усилителем Ml типа МКЭ-3, «Сосна» и др. Напряжение звуковой час¬тоты с микрофона Ml через конденсатор С2 поступает на базу тран¬зистора VT1. Режим работы этого транзистора по постоянному току задается резистором R1. Усиленный сигнал звуковой частоты, снимае¬мый с коллекторной нагрузки транзистора VT1 — резистора R3, через конденсатор СЗ поступает на задающий генератор, осуществляя тем самым амплитудную модуляцию передатчика. Задающий генератор передатчика собран на двух транзисторах VT2 и VT3 типа КТ315 и представляет собой двухтактный автогенератор с кварцевой стабили¬зацией в цепи обратной связи. Контур, состоящий из катушки L1 и конденсатора С5, настроен на частоту кварцевого резонатора ZQ1. Контур, состоящий из катушки L2 и конденсатора С7, предназначен для согласования антенны и передатчика. В устройстве применены резисторы МЛТ-0,125. Конденсаторы ис¬пользованы на напряжение более 6,3 В. Транзистор VT1 можно заме¬нить на любой п-р-п транзистор, например, на КТ3102, КТ312. Тран¬зисторы VT2, VT3 можно заменить на КТ3102, КТ368 с одинаковым коэффициентом передачи по току. Хороший результат можно полу¬чить при использовании микросхемы КР159НТ1, представляющей со¬бой пару идентичных транзисторов. Контурные катушки намотаны на каркасе диаметром 5 мм, имею¬щем подстроечный сердечник из карбонильного железа диаметром 3,5 мм. Намотка катушек ведется с шагом 1 мм. Катушка L1 имеет 4+4 в качестве опорного элемента параметрического стабилизатора напряжения схемы рис. 1 витка, катушка L2 — 4 витка. Обе катушки намотаны проводом ПЭВ 0,5. Дроссель Др1 имеет индуктивность 20-50 мкГн. В качестве антенны используется провод длиной около 1 м. В качестве источника питания можно использовать одну плоскую батарею КБС-4,5 В или четыре элемента типа А316, А336, А343. Светодиод VD1 типа АЛ307 можно заменить любым другим или использовать аналог низковольтного стабилитрона с малым током ста¬билизации (рис. 2.). Настройку передатчика начинают с установки режимов транзисто¬ров VT2 и VT3 по постоянному току. Для этого подключают миллиам¬перметр в разрыв цепи питания в точке А и подбирают величину со¬противления резистора R4 такой, чтобы ток был равен 40 мА. Настройку контуров L1, L2, С5, С7 проводят по максимуму ВЧ излучения. Причем грубо на рабочую частоту настраивают конденса¬торами, а точнее — сердечником катушки. Подстроечник катушек L1, L2 должен находиться на расстоянии не более чем 3 мм от центра катушек, т. к. в крайних его положениях генерация может срываться из-за нарушения симметрии плеч транзисторов VT2, VT3. Передатчик на 5 километров: Усилитель мощности на 20 ватт Передатчики с аналоговой стабилизацией частоты. -> 4 Watt FM Transmitter Это небольшой но довольно мощный FM передатчик, имеющий три радиочастотных каскада, соединяющихся с аудио предусилителем для лучшей модуляции. Его выходная мощность 4 Ватта а питается он от 12-18 вольт постоянного тока, что делает его портативным. Это идеальный проект для новичков, которые хотят погрузится в восхитительный мир FM радиовещания и хотят схему, которая составит основу для экспериментов с этим.. Технические спецификации — Характеристики Тип модуляции:…….. FM Диапазон частот: …… 88-108 MHz Рабочее напряжение: ….. 12-18 VDC Максимальный ток: ……. 450 мА Мощность на выходе: ……. 4 Вт Как это работает Как уже говорилось, передаваемый сигнал — частотно модулированный (FM) это означает, что амплитуда несущей остается постоянной, а ее частота изменяется в соответствии с изменением амплитуды аудио сигнала. Когда амплитуда сигнала на входе увеличивается (т.е. в течении положительных полупериодов) частота несущей увеличивается тоже, с другой стороны когда амплитуда сигнала на входе уменьшается (отрицательные полупериоды или отсутствие сигнала) соответственно уменьшается частота несущей. На рисунке 1 вы можете увидеть графическое представление частотной модуляции, такой как она появляется на экране осциллографа, вместе с модулирующим звуковым сигналом. Исходящая частота передатчика изменяется от 88 до 108 МГц, т.е. полоса FM используемая для радиовещания. Схема, как мы уже говорили, состоит из четырех каскадов. Три радиочастотных каскада и аудио предусилитель для модуляции. Первый РЧ каскад — это генератор, он построен на основе TR1. Частота генератора контролируется LC цепочкой L1-C15. C7 находится там для обеспечения продолжения генерации а C8 регулирует емкостную связь между генератором и следующим РЧ каскадом, который является усилителем. Усилитель собран на основе TR2, который работает в классе C, вход которого настраивается изменением значений C10 L4. С выхода этого последнего каскада, который настраивается изменением значений L3-C12 снимается выходной сигнал, который через настроенную цепочку L5-C11 приходит на антенну. Схема предусилителя очень проста, она построена на TR4. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); Входная чувствительность регулируется, чтобы сделать возможным использование передатчика с различными входными сигналами и зависит от значения VR1. Передатчик может модулироваться напрямую с пьезоэлектрического микрофона, небольшого кассетного магнитофона и т.д. И конечно можно использовать аудио микшер для более профессиональных результатов. Конструкция. Прежде всего позвольте нам рассмотреть некоторые основы сборки электронных схем на печатной плате. Плата сделана из тонкого изоляционного армированного материала с тонким слоем проводящей меди, проводящему слою придается такая форма, чтобы создать необходимые соединения между различными компонентами на плате. Очень желательно использование правильно спроектированной печатной платы, так как это значительно ускоряет сборку и уменьшает вероятность совершения ошибки. К тому же, комплект плат приходит с просверленными отверстиями и очертаниями компонентов с их обозначением на стороне компонентов, чтобы сделать сборку проще. Чтобы во время хранения защитить плату от окисления и гарантировать что вы получите ее в прекрасной форме, она залужена во время производства и покрыта специальным лаком, который защищает ее от окисления и делает пайку проще. Припаивание компонентов это единственный путь, чтобы собрать схему, и кстати от этого во многом зависит ваш успех или неудача. Это не слишком сложно, и если вы придерживаетесь некоторых правил, у вас не должно возникнуть проблем. Используемый вами паяльник должен быть легким и его мощность не должна превышать 25 Ватт. Жало должно быть тонким и все время чистым. Для этой цели есть очень удобные, специально сделанные губки, которые держат влажными, и время от времени вы можете вытирать о них горячее жало, чтобы убрать все остатки которые имеют тенденцию скапливаться на нем. НЕ ШЛИФУЙТЕ напильником или наждачной бумагой грязное или изношенное жало. Если жало нельзя отчистить, замените его. В магазинах есть множество различных типов припоя, и вам следует выбрать припой хорошего качества, содержащий флюс, чтобы каждый раз обеспечивать превосходное соединение. НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ флюс для пайки, кроме того, что уже содержится в припое. Слишком большое количество флюса может явиться причиной многих проблем и одной из главных причин неправильной работы схемы. Если все — таки вам приходится использовать дополнительный флюс, как в случае, когда необходимо залудить медные провода, тщательно очистите его, по окончанию работы. Чтобы правильно и надлежащим образом спаять компоненты, вам следует сделать следующее: — Очистите ножки компонентов при помощи небольшого кусочка наждачной бумаги. Согните их на соответствующем расстоянии от корпуса компонента и вставьте его в плату на его место. — Иногда вам могут встретиться компоненты, с ножками большими чем обычно, они слишком толстые, чтобы войти в отверстия на печатной плате. В этом случае используйте мини дрель чтобы расширить отверстия. — Не делайте отверстия слишком большими, так как впоследствии это создаст трудности при пайке. — Возьмите горячий паяльник и поместите его жало на ножку компонента, пока держите кончик проволочного припоя в точке, где ножка выходит из платы. Жало должно касаться ножки немного выше платы.- Когда припой начнет плавится и течь, подождите пока он равномерно покроет всю область вокруг отверстия, а флюс закипит и выйдет под припоем. Вся операция не должна занимать более 5 секунд. Уберите паяльник и позвольте припою остыть самому не дуя на него или перемещая компонент. Если все сделано правильно, поверхность соединения должна иметь блестящий металлически кончик, а границы должны равномерно заканчиваться на ножке компонента и дорожке платы. Если припой смотрится неуклюже, ненормально, или имеет форму кляксы, тогда вы сделали плохое соединение, и следует убрать припой (С помощью насоса или паяльного фитиля) и повторить все действия. — Следите за тем чтобы не перегреть дорожки, так как их очень просто отделить от платы и порвать. — Во время пайки чувствительных компонентов, хорошей практикой будет держать пинцетом ножку со стороны компонентов, для отвода тепла, которое может повредить компонент. — Убедитесь что вы не используете припоя больше чем необходимо, так как можете сделать короткое замыкание дорожек, расположенных рядом, особенно если они очень близко друг к другу. — По окончанию работы, отрежьте все выступающие ножки компонентов и тщательно отчистите плату соответствующим растворителем, чтобы убрать все остатки флюса, оставшегося на плате. Это РЧ проект, а это требует даже бОльшей осторожности во время пайки, поскольку небрежность во время сборки может привести к низкой выходной мощности, или к ее отсутствию вообще, низкой стабильности и другим проблемам. Убедитесь в том, что вы следуете основным правилам сборки электронных схем, описанных выше, и проверяйте все дважды, прежде чем перейти к следующему шагу. Все компоненты понятно маркированы на стороне элементов платы, и вас не должно возникнуть проблем в определении их места и установки. Сначала припаяйте все выводы, а затем катушки, смотря за тем чтобы не деформировать их, затем дроссели, резисторы, конденсаторы, а в конце электролиты и подстроечники. Проверти установлены ли электролиты правильно, в соответствии с их полярностью, и не перегреты ли подстроечники во время пайки. На этом месте нужно остановиться для проверки сделанной работы, и если все в порядке припаивайте транзисторы на их места, следя за тем чтобы не перегреть их, поскольку они наиболее чувствительные из всех компонентов, использованных в этом проекте. Аудио сигнал подается на точки 1 (ground) и 2 (signal), питание на точки 3 (-) и 4 (+) антенна соединена с точками 5 (ground) и 6 (signal). Как мы уже говорили сигнал, который вы будете использовать для модуляции, может подаваться от предусилителя или микшера, а в случае когда вы хотите модулировать несущую голосом, можете использовать пьезоэлектрический микрофон, поставляемый с набором. (Качество этого микрофона не столь высоко, но он подойдет если вас интересует только речь.) В качестве антенны можно использовать открытый диполь или Ground Plane (схему этой антенны см. на рисунке прим. перев.) Перед началом использования или смены рабочей частоты, следует проделать процедуру, называемую настройкой и описанную ниже. Список деталей R1 = 220K R2 = 4,7K R3 = R4 = 10K R5 = 82 Ohm R = 150Ohm 1/2W x2 * VR1 = 22K подстроечный C1 = C2 = 4,7uF 25V электролит C3 = C13 = 4,7nF керамический C4 = C14 = 1nF керамический C5 = C6 = 470pF керамический C7 = 11pF керамический C8 = 3-10pF подстроечный C9 = C12 = 7-35pF подстроечный C10 = C11 = 10-60pF подстроечный C15 = 4-20pF подстроечный C16 = 22nF керамический * L1 = 4 витка посеребренной проволки на оправке 5,5mm L2 = 6 витков посеребренной проволки на оправке 5,5mm L3 = 3 витка посеребренной проволки на оправке 5,5mm L4 = вытравлена на плате L5 = 5 витков посеребренной проволки на оправке 7,5mm RFC1=RFC2=RFC3= VK200 RFC tsok TR1 = TR2 = 2N2219 NPN TR3 = 2N3553 NPN TR4 = BC547/BC548 NPN D1 = 1N4148 диод* MIC = crystalic microphone Внимание: детали отмеченные * используются для настройки передатчика, в случае когда у вас нет стационарного волнового моста. Настройки Если вы ждете, что ваш передатчик будет отдавать максимум мощности в любое время, вам необходимо настроить надлежащим образом все 3 РЧ каскада, чтобы гарантировать что энергия между ними, течет наилучшим образом. Для этого есть два пути, и каким путем следовать зависит от того есть ли у вас КСВ метр. Если у вас есть КСВ метр, то включите передатчик, с подключенным последовательно к антенне КСВ метром, и крутите C15, чтобы настроить передатчик на частоту, выбранную вами для вещания. Затем регулируйте подстроечники C8,9,10,12 и 11 пока не добьетесь максимальной выходной мощности на КСВ метре. Для тех у кого нет КСВ метра, есть другой метод, который дает неплохие результаты. Нужно только собрать небольшую схему, изобр. на рис. 2, которая соединяется с выходом передатчика, на его вход (на C16) вы подключаете ваш мультитестер, имеющий подходящую размеченную шкалу вольт. Вы подстраиваете C15 на желаемую частоту, а затем настраиваете другие подстроечники в том же порядке как это описано выше, до максимального значения на мультитестере. Неудобство этого метода в том что вы не можете регулировать передатчик с подключенной на выходе антенной, что может быть необходимо при небольшой настройки C11 и C12 для наилучшего согласования антенны. Не забывайте регулировать ваш передатчик каждый раз после смены антенны или рабочей частоты. ВНИМАНИЕ: В каждом передатчике, кроме основной частоты, присутствуют различные гармоники, обычно имеющие небольшой радиус действия. Для того чтобы убедиться что вы не настроились на одну из них, проводите настройку как можно дальше от вашего приемника, или используйте анализатор спектра, чтобы посмотреть спектр на выходе и убедиться что вы настроили передатчик на правильную частоту. ВНИМАНИЕ Если устройство не работает. — Проверьте устройство на наличие плохого соединения, замыкания соседних дорожек или остатков флюса, которые обычно являются причиной проблемы. — Проверти еще раз все внешние соединения идущие к схеме и от нее, может ошибка в них. — Проверьте все ли комноненты установлены, и на свои ли места. 2 L1 — диаметр 15 мм на керамическом каркасе. 5 витков серебрёного провода диаметром 1 мм, длина намотки — 20 мм, отвод от 2-го витка, считая от заземлённого провода. L3 — бескаркасная, на оправе 8 мм, содержит 11 витков ПЭВ-2 диаметром 1 мм. L2(дроссель) типа ДММ-2,4 (20 мкГн) C1, C5, C6 — с воздушным диэлектриком. L3 — бескаркасная, на оправе 8 мм, содержит 8 (6 на 94 Мгц) витков ПЭВ-2 диаметром 1 мм. Состоит из 2-х половин. L4 — на той же оправе и тем же проводом, расположена между 2-х половин L3 и содержит 2-3 витка Схема 3 (Частотный модулятор): Q1 КТ315 D1, D2 — варикапы КВ102Д или диоды Д220. ВМ1 — электретный микрофон МКЭ-3 Описание и настройка: Выбирете одну из 2-х высокочастотных схем (в зависимости от приёмника) и соедините её с модулятором в точке А. Далее в качестве нагрузки подключите к антенне и общему проводу 2 лампы 6,3 В(0.22 А), соединённые последовательно. Подключите питание 5 В. Отключите контур L1, C1, вместо него подайте на вход сигнал с УКВ генератора. Проверьте волномером частоту выходного сигнала (если его нет или она не как с генератора — подстройте конденсаторы и катушки выходного контура). Далее соедините контур L1, C1 и повышайте напряжение питания. Дoлжна возникнуть автогенерация уже при 5 В (если не возникает — переместите эмиттер по катушке на 0.5…2 витка) — ток 250 мА. Не поднимайте напряжение выше 20В(ток 750 мА, мощность 8…10 Вт). Далее подстройте все контура, проверяя частоту по волномеру. При монтаже (навесном, прямо на радиаторе) выводы деталей должны быть как можно короче, использоваться конденсаторыс соответствующим ТКЕ, катушки должны быть плотно намотаны. Только тогда вы получите хорошую стабильность частоты, иначе она будет «плыть» до 500 Гц. Частотный модулятор насттраивают, подбирая R1, когда напряжение на коллекторе Q1 станет равны половине питающего. Так же может потребоваться поключение точки А к части витков L1.

Схема мощного УКВ ЧМ радиопередатчика на диапазон 65-108МГц (200 мВт, 9В)

Приведена принципиальная схема и описание УКВ ЧМ радиопередатчика на транзисторах, обеспечивающего выходную мощность до 200мВт при питании от напряжения 9В.

Принципиальная схема

Рассмотрим как работает радиопередатчик, схема которого приведена ниже. Сигнал от электретного микрофона M1 типа МКЭ-3 поступает на двухаскадный низкочастотный усилитель с непосредственными связями на транзисторах VT1, VT2 типа КТ315. Рабочая точка усилителя устанавливается автоматически цепью обратной связи по постоянному току через R5, R6, С3.

Усиленный низкочастотный сигнал с коллектора транзистора VT2 через фильтр низкой частоты на элементах R9, С4 и резистор R10 поступает на варикап VD1 типа КВ109, включенный в эмиттерную цепь транзистора ѴТЗ типа КТ904. Напряжение смещения на варикап VD1 задается коллекторным напряжением транзистора ѴТ2.

Рис. 1. Схема мощного УКВ ЧМ (FM) радиопередатчика на диапазон частот 65-108МГц.

Однокаскадный ВЧ генератор выполнен на транзисторе ѴТЗ. Напряжение смещения на базе этого транзистора задается резистором R11. Транзистор ѴТЗ включен по схеме с общей базой.

В его коллекторной цепи включен контур С8, С9, L1. Частота настройки генератора определяется индуктивностью катушки L1 и емкостями С8, С5, VD1. Конденсатор С9 устанавливает глубину обратной связи, а конденсатор С10 согласует контур с антенной.

Детали

Все детали передатчика малогабаритные. Дроссель Др1 типа ДПМ 0,1 на 60 мкГн. Дроссель можно заменить на самодельный, намотанный на резисторе МЛТ-0,25 сопротивлением более 100 кОм проводом ПЭВ 0,1 —100 витков.

Катушка L1 — бескаркасная, с внутренним диаметром 8 мм, имеет 7 витков провода ПЭВ 0,8 мм. Компактная катушечная антенна выполнена тем же проводом, ее общая длина составляет 50 см. Катушка имеет диаметр 3 см.

Если используется обычная антенна, то это провод или штырь должен быть длиной 0,75—1,0 м.

Транзисторы VT1, ѴТ2 могут быть заменены на КТ3102, а транзистор ѴТЗ — на КТ606, КТ907. Для питания устройства используется батарея на 9 В типа «Крона», «Корунд» или аккумулятор 7Д-0.15.

Настройка

При настройке прибора конденсатором С8 настраивают радиомикрофон на свободный участок УКВ ЧМ диапазона. Конденсаторами С9 и С10 настраивают генератор на максимальную дальность связи.

Мощность передатчика составляет около 200 мВт. Если такая мощность не нужна, то ее легко понизить, увеличив вместе с тем срок службы источника питания.

Для этого нужно увеличить сопротивление резистора R11 до 68—100 кОм и заменить дроссель Др1 на постоянный резистор сопротивлением 180—330 Ом.

Так как в этом случае мощность радиомикрофона будет около 10 мВт, то транзистор ѴТЗ можно заменить на КТ315 или КТ3102.

Внимание! Использование данного устройства в некоторых случаях запрещено законодательством и может привести к административной или уголовной ответственности.

Литература: Корякин-Черняк С. Л. — Как собрать шпионские штучки своими руками.

Исправленные ошибки:

• База VT1 и резистор R5 были соединены с общим(лишняя точка на схеме).
  

Как построить беспроводной передатчик энергии

Никола Тесла мечтал передавать энергию по беспроводной сети от удаленной электростанции в дома и на фабрики по всему миру. Хотя до сих пор не существует технологии для передачи большого количества энергии на большие расстояния, мы, безусловно, можем передавать энергию по беспроводной сети на более короткие расстояния.

В этом уроке мы создадим беспроводной передатчик и приемник энергии, которые могут передавать мощность, достаточную для зарядки 3,7-вольтовой батареи.

Как работает беспроводная передача энергии

В беспроводном передатчике поступающая мощность преобразуется в высокочастотный колебательный сигнал. Затем этот колебательный ток направляется на проволочную катушку. Электрический ток, протекающий через проволочную петлю, создает магнитное поле, поэтому колебательный ток создает пульсирующее магнитное поле вокруг передающей катушки.

Приемник энергии имеет еще одну проволочную катушку, которая улавливает магнитное поле от передатчика, когда находится рядом с ним. Поскольку переменное магнитное поле генерирует электрический ток в проволочной петле, передаваемое магнитное поле преобразуется в электрический ток в приемной катушке.

Как собрать передатчик мощности

Вот схема простого беспроводного передатчика энергии:

Передатчик

Генератор создается из резонансной частоты настроенного колебательного контура, состоящего из L1 и паразитной емкости транзистора (несколько тысяч пФ).

Частоту генератора можно рассчитать по следующей формуле:

Где

L: Индуктивность L1

C: Паразитная емкость транзистора

Проволочная катушка L1 может быть изготовлена ​​путем намотки 20 витков магнитной проволоки на форму диаметром 11 см. Центральный отвод должен быть добавлен посередине на 10-м витке. Это даст индуктивность около 80 мкГн, которая будет резонировать с паразитной емкостью транзистора на частоте около 260 кГц.

Я использовал кремниевый силовой NPN-транзистор MRF475, но можно использовать и другие силовые транзисторы. Однако для них потребуется небольшой радиатор, так как они сильно нагреваются.

Потенциометр R2 изменяет ток на транзисторе, что изменяет эффективную емкость и дает возможность слегка смещать частоту генератора. Мы можем использовать это для настройки выходной частоты в соответствии с резонансной частотой приемной катушки и, таким образом, повысить эффективность передачи энергии.

При питании от источника питания 12 В схема передатчика потребляет ток 1 А, поэтому выходная мощность составляет 12 В * 1 А = 12 Вт.

Как собрать приемник

Вот схема схемы беспроводного приемника энергии:

Катушку (L1) можно изготовить, намотав 18 витков магнитной проволоки на 11-сантиметровый каркас. Центральный отвод должен быть добавлен посередине на 9-м витке.

Когда передающая и приемная катушки расположены близко друг к другу и настроены на резонанс с потенциометром R2, светодиод на приемнике должен загореться, показывая, что подается питание. перенесено.

Проанализировав схему приемника, я обнаружил, что напряжение на светодиоде составляет около 2,3 В, и через него протекает ток около 20 мА. Мощность светодиода можно рассчитать по следующей формуле:

Вт = В * А

Где

Вт: мощность (в ваттах)

В: напряжение (в вольтах)

А: ток (в Ампер)

Таким образом, мощность моего светодиода составляет:

Вт = 2,3 В * 20 мА

Вт = 46 мВт

Учитывая, что передатчик выдает 12 Вт, КПД этой системы составляет всего 0,046 Вт / 12 Вт = 0,38%.

Теперь мы понимаем, почему идеям Николы Теслы еще предстоит пройти долгий путь!

Добавление зарядного устройства

Хотя эффективность беспроводной передачи энергии низка, иногда преимущества устройства, которое можно заряжать по беспроводной связи, перевешивают затраты на энергопотребление.

Этот проект позволит питающему устройству работать от литиевой батареи 3,7 В. Когда приемная катушка расположена рядом с передающей катушкой, аккумулятор будет заряжаться с помощью модуля зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов TP4056.

Вот принципиальная схема:

Диод D2 представляет собой стабилитрон на 5,1 В, а D1 представляет собой светодиод.

Хотя мечта о том, чтобы киловатты энергии поступали в ваш дом по беспроводной связи, еще не осуществилась, существует множество других применений беспроводной передачи. Наиболее важным из них является возможность беспроводной зарядки устройств без использования зарядных кабелей.

Если у вас есть какие-либо вопросы по этому проекту, обязательно оставьте комментарий ниже!

Простая схема беспроводной передачи энергии для свечения светодиода

Концепция беспроводной передачи электроэнергии не нова. Впервые это было продемонстрировано Николой Теслой в 1890 году. Никола Тесла ввел электродинамическую индукцию или резонансную индуктивную связь, зажигая три лампочки на расстоянии 60 футов от источника питания. Мы также построили мини-катушку Теслы для передачи энергии.

Беспроводная передача электроэнергии или WET — это процесс подачи электроэнергии через воздушный зазор без использования каких-либо проводов или физической связи. В этой беспроводной системе передающее устройство генерирует изменяющееся во времени или высокочастотное электромагнитное поле, которое передает мощность на приемное устройство без какой-либо физической связи. Приемное устройство извлекает энергию из магнитного поля и подает ее на электрическую нагрузку. Поэтому, чтобы преобразовать электричество в электромагнитное поле, две катушки используются как катушка передатчика и катушка приемника. Катушка передатчика питается переменным током и создает магнитное поле, которое в дальнейшем преобразуется в полезное напряжение на катушке приемника.

В этом проекте мы создадим базовую схему маломощного беспроводного передатчика для свечения светодиода.

 

Необходимые компоненты

1. Транзистор BC 549
2. Светодиод
3. Макеты
4. Соединительные провода
5. Резисторы 1,2 кОм
6. Медные провода
7. Батарея 1,5 В

 

Принципиальная схема

Схемы для беспроводной передачи электроэнергии , чтобы зажечь светодиод, прост, и его можно увидеть на изображении ниже. Он состоит из двух частей: передатчика и приемника .

Со стороны передатчика катушки подключены через коллектор транзистора, по 17 витков с обеих сторон. А приемник состоит из трех компонентов: транзистора, резистора и катушки индуктивности с воздушным сердечником с центральным отводом или медной катушки. На стороне приемника есть светодиод, подключенный к 34-витковой медной катушке.

 

Построение схемы беспроводной передачи электроэнергии

Здесь используется транзистор NPN, здесь можно использовать любой базовый транзистор NPN, например BC547.

 

Катушка является важной частью беспроводной передачи энергии и должна быть тщательно собрана. В этом проекте катушки изготовлены из медной проволоки марки 29AWG . Формирование катушки с отводом по центру выполняется на стороне передатчика. используется, и для намотки катушки требуется цилиндрическая обертка катушки, такая как труба из ПВХ.

 

Для преобразователя , намотайте провод до 17 витков, затем петлю для подключения центрального ответвления и снова сделайте 17 витков катушки. А для ресивера сделать 34 витка обмотки катушки без отвода посередине.

 

Работа схемы беспроводной передачи электроэнергии

Обе схемы созданы на макетной плате и питаются от батареи 1,5 В. Схема не может быть использована для питания более 1,5 вольт, так как транзистор может нагреваться из-за чрезмерного рассеивания мощности. Однако для большей мощности необходимы дополнительные схемы управления.

 

Эта беспроводная передача электроэнергии основана на методе индуктивной связи. Схема состоит из двух частей — передатчика и приемника .

 

В секции передатчика транзистор генерирует высокочастотный переменный ток через катушку, а катушка создает вокруг себя магнитное поле. Когда катушка центрируется, две стороны катушки начинают заряжаться. Одна сторона катушки подключена к резистору, а другая сторона подключена к выводу коллектора NPN-транзистора. Во время зарядки базовый резистор начинает проводить, что в конечном итоге включает транзистор. Затем транзистор разряжает катушку индуктивности, поскольку эмиттер соединяется с землей. Эта зарядка и разрядка индуктора создает очень высокочастотный колебательный сигнал, который далее передается в виде магнитного поля.

 

На стороне приемника это магнитное поле передается на другую катушку, и по закону индукции Фарадея катушка приемника начинает создавать напряжение ЭДС, которое в дальнейшем используется для зажигания светодиода.

 

Схема протестирована на макетной плате со светодиодом, подключенным к приемнику. Подробную работу схемы можно увидеть в видео, приведенном в конце.

 

Ограничение контура

Эта небольшая схема может работать правильно, но имеет огромное ограничение. Эта схема не подходит для передачи большой мощности и имеет ограничение по входному напряжению. Эффективность тоже очень низкая. Чтобы преодолеть это ограничение, можно построить двухтактную топологию с использованием транзисторов или полевых МОП-транзисторов. Однако для лучшей и оптимизированной эффективности лучше использовать соответствующие ИС драйвера беспроводной передачи.

Чтобы увеличить дальность передачи, правильно намотайте катушку и увеличьте номер. витков в катушке.

 

Применение беспроводной передачи энергии

Беспроводная передача энергии (БПЭ) является широко обсуждаемой темой в электронной промышленности. Эта технология быстро развивается на рынке потребительской электроники для смартфонов и зарядных устройств.

Бесчисленное множество преимуществ WPT. Некоторые из них описаны ниже:

 

Во-первых, в современной области требований к электропитанию WPT может исключить традиционную систему зарядки, заменив решения для проводной зарядки . Любые портативные потребительские товары требуют собственной системы зарядки, беспроводная передача энергии может решить эту проблему, предоставив универсальное решение для беспроводного питания для всех этих портативных устройств. На рынке уже доступно множество устройств со встроенным беспроводным питанием, таких как смарт-часы, смартфон и т. д.

Еще одно преимущество WPT заключается в том, что он позволяет разработчику создавать полностью водонепроницаемые изделия . Поскольку решение для беспроводной зарядки не требует порта питания, устройство может быть выполнено водонепроницаемым.

Он также предлагает широкий выбор эффективных решений для зарядки.