Osvetlenie LED pomocou bezdrôtového prenosu energie

V tomto príspevku sa naučíme, ako osvetliť LED pomocou bezdrôtového prenosu energie.

Bezdrôtová technológia napájania

Bezdrôtové napájanie je novovznikajúcou technológiou v tomto súčasnom svete. Úžasnou skutočnosťou však je, že ide o storočný koncept. Tento koncept vytvoril Nikola Tesla.

Nabíjanie batérií pomocou bezdrôtového napájania sa používa v mnohých špičkových smartfónoch, elektrických automobiloch, elektrickej zubnej kefke a nositeľnej elektronike, ako sú napríklad inteligentné hodinky a podobne.

Hlavným problémom bezdrôtového prenosu energie je účinnosť. Dnešné hračky, ktoré využívajú bezdrôtové napájanie má strašnú účinnosť, môže prijímať iba 1/4 prenášaného výkonu.

Zvyšok sa rozptýlil ako teplo a časť sa stratila ako magnetické pole. Dosah medzi vysielačom a prijímačom je veľmi krátky, v rozmedzí niekoľkých centimetrov.

Predtým, ako sa dozviete schémy zapojenia a vysvetlenia, uvádzame niekoľko bežných mýtov, ktoré by si ľudia mohli myslieť o bezdrôtovom prenose energie. Niektorí ľudia si myslia, že je to nebezpečný protokol, ktorý vás zabije alebo zraní.

Faktom je, že sila sa prenáša vo forme pulzujúceho magnetického poľa, ktoré vám neublíži, a nie samotná elektrina.

Niektorí ľudia by si mohli myslieť, že je bezdrôtový, takže môže prenášať energiu na veľkú vzdialenosť ako rádiové vlny. To však nie je pravda, bezdrôtový výkon využíva takmer rovnaký princíp ako transformátor, ale pri vysokých frekvenciách a bez jadra.

Vysielacia aj prijímacia cievka však musia byť čo najbližšie, aby sa dosiahla vyššia účinnosť.

Prevádzka obvodu

Navrhované nastavenie osvetlenia LED s bezdrôtovým prenosom energie pozostáva z obvodov vysielača a prijímača. Energiu prenáša cievka s vinutím 5 + 5, ktorá je spojená s kondenzátorom 4,7nf.

Prijímacia cievka sa skladá z 10 závitov a je tiež spojená s kondenzátorom 4,7nf.

Priemer cievky je obidva okolo 5 cm. Tento kondenzátor 4,7nf (C2 a C4) je zodpovedný za účinnosť, ak sa hodnota nezhoduje, napríklad: vysielacia cievka spojená s 10nf a prijímacia cievka spojená s nejakou inou hodnotou, nemusíte dosiahnuť správny výsledok.

Je to tak preto, lebo vysielacia a prijímacia cievka má rezonančnú frekvenciu.

Rezonančná frekvencia vysielacej aj prijímacej cievky sa musí zhodovať.

Tranzistor BD139 by mal byť namontovaný na chladiči. C1 a R1 sú oscilačné komponenty, ktoré generujú frekvenciu v kombinácii s tranzistorom.

Frekvenčné hroty sa aplikujú na cievku, ktorá generuje striedavé magnetické pole okolo cievky vysielača. Toto pole je zachytené prijímacou cievkou a opravené pomocou 1N4148.

Použite germániovú diódu s nízkym poklesom napätia vpred, napríklad 1N4148. Použite červenú LED, pretože niektoré červené LED majú nízke dopredné napätie ako zelené alebo modré farby, ale bez problémov bude fungovať aj iná farebná LED.

Cievka môže byť vyrobená z elektrického drôtu, ktorý leží okolo vášho domu. Pozrite si prototyp, aby ste získali predstavu o cievkach.

Prototypový obrázok bezdrôtovej LED žiarovky