acoplamiento inductivo de bobina de una sola capa

Últimamente, he estado jugando con inductores y transferencia de energía inalámbrica. He estudiado un par de tutoriales en línea sobre circuitos RLC. Pensé que tenía conocimientos básicos y una buena base para construir algo, pero lamentablemente no... Estoy tratando de acoplar dos inductores de núcleo de aire, probé muchas combinaciones, así que solo mostraré la última.

Bobinas Rx y Tx, ambas tienen un valor de 1.6uH

Tx 1.6uH con límite de 900pF en serie. Rx 1.6uH con 900pF en una combinación en paralelo, luego agregué una resistencia de 100 ohmios en paralelo para reducir el factor de amortiguamiento. La frecuencia de resonancia es ingrese la descripción de la imagen aquí 4.19410MHz.

Conduzco mosfet con una onda cuadrada de un generador de funciones a la frecuencia resonante. Y obtengo una buena onda sinusoidal entre la tapa y el inductor. Estoy usando un circuito detector de picos para medir la caída de voltaje cuando cierro dos bobinas. Pero la caída de voltaje nunca ocurre, por lo que estoy bastante seguro de que el acoplamiento no ocurre. ¿Alguien sabe cuál es el problema? También utilicé diferentes tipos de inductores para Rx, núcleo de tambor, forma de resistencia con diferentes valores de inductancia y límite, pero sin suerte hasta ahora.

Tal vez el problema esté relacionado con el factor Q de la bobina Rx. No estoy seguro de entender correctamente el factor Q, pero según la calculadora en línea, el factor de descarga de la bobina receptora es 0,21, por lo que está subamortiguado y su Q es bastante alto, pero el ancho de banda también es bastante alto, casi 10 MHz, no estoy seguro de cómo afecta eso a la recepción. bobina.

EDITAR: La razón por la que elegí la bobina de una sola capa es que quiero diseñar una bobina de PCB plana de doble cara más tarde con forma de espiral. Es por eso que estoy experimentando con un diseño de bobina en espiral de una capa. Perdón por no nublar esta información desde el principio.

http://imgur.com/a/Efp0r imagen de bobinas.

http://imgur.com/a/KvyAt esquema del circuito.ingrese la descripción de la imagen aquíingrese la descripción de la imagen aquí

Editado en las imágenes para ti, a pesar de estar desenfocado y no recortado, podemos ver de qué se trata. Sin embargo, los símbolos de tierra al revés, lo dejaré pasar por ahora, pero no puedo responder por todos los demás ;-) Aquí hay una herramienta esquemática incorporada que puede usar.
La forma en que hizo sus inductores da como resultado un acoplamiento muy débil entre los dos. El radio (¡ahí es donde está el campo H!) de las bobinas es muy pequeño y la bobina receptora debería "atrapar" la mayor cantidad de campo posible. Mire cómo, por ejemplo, se construyen los sistemas basados ​​​​en Qi, busque en Google: "bobinas de carga inalámbrica qi" y mire "imágenes". Observe cómo estas bobinas son planas , tienen alambres gruesos y algo de material magnético. El circuito nunca puede entregar más que un fragmento de potencia, necesita una etapa push-pull adecuada.
Para fines de aprendizaje y experimentación, intente construir sus inductores en varillas de ferrita.

Respuestas (1)

Tus bobinas están todas mal. Necesita un radio mucho más grande y necesita acoplarlos cara a cara así: -

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Así es como se acoplan los campos magnéticos. Cuanto más cerca estén las dos bobinas, mayor será el acoplamiento. Aquí está la teoría: -

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Puede usar bobinas sintonizadas en paralelo o en serie para la bobina de transmisión, pero la sintonización en paralelo funciona de manera más efectiva en el receptor con cargas livianas.

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