वायरलेस पावर ट्रांसफर कैसे काम करता है

वायरलैस पावर ट्रांसफर एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें विद्युत ऊर्जा को एक सिस्टम से दूसरे सिस्टम में विद्युत चुम्बकीय तरंगों के माध्यम से तारों या किसी भौतिक संपर्क का उपयोग किए बिना स्थानांतरित किया जाता है।

इस पोस्ट में हम तारों के उपयोग के बिना वायरलेस पावर ट्रांसफर कैसे काम करते हैं या हवा के माध्यम से बिजली के हस्तांतरण के बारे में चर्चा करते हैं।

हो सकता है कि आप पहले ही इस तकनीक में आ गए हों और हो सकता है कि यह बहुत से हो गए हों संबंधित सिद्धांत इंटरनेट पर।

यद्यपि इंटरनेट ऐसे लेखों से भरा हो सकता है जो अवधारणा को उदाहरणों और वीडियो के साथ समझाते हैं, पाठक ज्यादातर प्रौद्योगिकी को संचालित करने वाले मुख्य सिद्धांत और इसके भविष्य की संभावनाओं को समझने में विफल रहते हैं।

कैसे वायरलेस बिजली हस्तांतरण काम करता है

इस लेख में हम इस बारे में एक विचार करने की कोशिश करेंगे कि कैसे एक वायरलेस बिजली हस्तांतरण होता है या काम करता है या चालन होता है और विचार इतनी बड़ी दूरी पर लागू करने के लिए क्यों मुश्किल है।

वायरलेस पॉवर ट्रांसफर का सबसे आम और क्लासिक उदाहरण हमारी पुरानी रेडियो और टीवी तकनीक है, जो बिना डेटा के ट्रांसफर के लिए एक बिंदु से दूसरे तक विद्युत तरंगों (आरएफ) को भेजने का काम करता है।

कठिनाई

हालाँकि इस तकनीक के पीछे दोष यह है कि यह उच्च धारा के साथ तरंगों को स्थानांतरित करने में असमर्थ है, ताकि संचारित शक्ति संभावित विद्युत भार को चलाने के लिए प्राप्त पक्ष पर सार्थक और प्रयोग करने योग्य हो जाए।

यह समस्या मुश्किल हो जाती है क्योंकि हवा का प्रतिरोध लाखों मेगा ओम की सीमा में हो सकता है और इस तरह से कटौती करना बेहद मुश्किल है।

एक और परेशानी जो लंबी दूरी के हस्तांतरण को और भी कठिन बना देती है, वह है गंतव्य के लिए बिजली की व्यवहार्यता।

यदि प्रेषित प्रवाह को एक विस्तृत कोण पर फैलाने की अनुमति है, तो गंतव्य रिसीवर भेजा शक्ति प्राप्त करने में सक्षम नहीं हो सकता है, और संभवतः इसका केवल एक अंश प्राप्त कर सकता है, जिससे ऑपरेशन बेहद अक्षम हो जाएगा।

हालांकि, तारों के बिना छोटी दूरी पर बिजली स्थानांतरित करना बहुत आसान लगता है और कई लोगों द्वारा सफलतापूर्वक लागू किया गया है, बस इसलिए कि कम दूरी के लिए ऊपर चर्चा की गई बाधाएं कभी भी मुद्दा नहीं बनती हैं।

थोड़ी दूरी की वायरलेस पावर ट्रांसफर के लिए, सामना किया गया वायु प्रतिरोध बहुत छोटा होता है, कुछ 1000 मेगा ओम (या निकटता के स्तर के आधार पर भी कम) की सीमा के भीतर, और उच्च वर्तमान और निगमन के साथ स्थानांतरण कुशलता से संभव हो जाता है उच्च आवृत्ति।

इष्टतम रेंज का अधिग्रहण

एक इष्टतम दूरी-से-वर्तमान दक्षता प्राप्त करने के लिए, ट्रांसमिशन की आवृत्ति ऑपरेशन में सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर बन जाती है।

उच्च आवृत्तियाँ बड़ी दूरी को अधिक प्रभावी रूप से कवर करने में सक्षम बनाती हैं, और इसलिए यह एक ऐसा तत्व है जिसका वायरलेस पावर ट्रांसफर तंत्र को तैयार करते समय पालन करने की आवश्यकता होती है।

एक और पैरामीटर जो हस्तांतरण को आसान बनाने में मदद करता है वह है वोल्टेज स्तर, उच्च वोल्टेज कम धारा को शामिल करने की अनुमति देता है, और डिवाइस को कॉम्पैक्ट रखने में।

अब एक सरल परिपथ के माध्यम से अवधारणा को समझने की कोशिश करते हैं:

सर्किट सेट अप

हिस्सों की सूची

आर 1 = 10 ओम
एल 1 = 9-0-9 बदल जाता है, जो कि 30 एसडब्ल्यूजी सुपर एनामेल्ड तांबे के तार का उपयोग करके एक केंद्र नल के साथ 18 मोड़ है।
L2 = 18 मुड़ता है 30 SWG सुपर तामचीनी तांबे के तार का उपयोग करते हुए।
टी 1 = 2 एन 2222
डी 1 ---- डी 4 = 1 एन 4007
C1 = 100uF / 25V
श्रृंखला में 3 वी = 2 एएए 1.5 वी कोशिकाएं

ऊपर की छवि एक सीधी वायरलेस पावर ट्रांसफर सर्किट दिखाती है जिसमें बाईं ओर ट्रांसमीटर चरण और डिज़ाइन के दाईं ओर रिसीवर चरण होता है।

दोनों चरणों को बिजली की इच्छित पारी के लिए एक महत्वपूर्ण वायु अंतराल के साथ अलग करके देखा जा सकता है।

यह काम किस प्रकार करता है

पावर ट्रांसमीटर चरण एक एनपीएन ट्रांजिस्टर और एक प्रारंभ करनेवाला में एक प्रतिक्रिया नेटवर्क सर्किट के माध्यम से किए गए एक थरथरानवाला सर्किट जैसा दिखता है।

हां यह सही है कि ट्रांसमीटर वास्तव में एक थरथरानवाला चरण है जो संबंधित कॉइल (एल 1) में एक स्पंदन उच्च आवृत्ति वर्तमान को प्रेरित करने के लिए पुश-पुल तरीके से काम करता है।

प्रेरित उच्च आवृत्ति वर्तमान कॉइल के चारों ओर विद्युत चुम्बकीय तरंगों की एक समान मात्रा विकसित करता है।

एक उच्च आवृत्ति पर होने के कारण यह विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र इसके चारों ओर हवा के अंतराल के माध्यम से अलग करने में सक्षम है और कुछ दूरी तक पहुंचता है जो इसकी वर्तमान रेटिंग के आधार पर अनुमेय हो।

रिसीवर चरण केवल L1 के समान एक पूरक प्रारंभ करनेवाला L2 से मिलकर देखा जा सकता है, जिसमें संचरित विद्युत चुम्बकीय तरंगों को स्वीकार करने और इसे एक संभावित अंतर या बिजली के स्तर पर वापस परिवर्तित करने की एकमात्र भूमिका होती है, जिसमें शामिल संचरण के कारण कम बिजली का स्तर होता है। हवा के माध्यम से नुकसान।

L1 से उत्पन्न विद्युत चुम्बकीय तरंगों को चारों ओर से विकिरणित किया जाता है, और L2 कहीं लाइन में इन EM तरंगों से टकराता है। जब ऐसा होता है, तो L2 तारों के अंदर इलेक्ट्रॉनों को EM तरंगों के समान दर पर दोलन करने के लिए मजबूर किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप अंततः L2 में भी एक प्रेरित बिजली उत्पन्न होती है।

कनेक्टेड ब्रिज रेक्टिफायर द्वारा बिजली को सुधारा और फ़िल्टर किया जाता है और दिखाया गया आउटपुट टर्मिनलों पर समान DC आउटपुट का निर्माण करता है।

दरअसल, अगर हम वायरलेस पावर ट्रांसफर के कार्य सिद्धांत को ध्यान से देखें तो हम पाते हैं कि यह नया नहीं है, बल्कि हमारी पुरानी ट्रांसफॉर्मर तकनीक है जिसे हम अपनी विद्युत आपूर्ति, एसएमपीएस इकाइयों आदि में उपयोग करते हैं।

एकमात्र अंतर कोर की अनुपस्थिति का है जो हम सामान्य रूप से अपने नियमित बिजली आपूर्ति ट्रांसफार्मर में पाते हैं। कोर बिजली हस्तांतरण प्रक्रिया को अधिकतम (ध्यान केंद्रित) करने में मदद करता है, और न्यूनतम नुकसान का परिचय देता है जो बदले में दक्षता को काफी हद तक बढ़ाता है

इंडक्टर कोर चयन

कोर भी प्रक्रिया के लिए अपेक्षाकृत कम आवृत्तियों का उपयोग करने की अनुमति देता है, लौह कोर ट्रांसफार्मर के लिए 50 से 100 हर्ट्ज के आसपास सटीक हो सकता है, जबकि फेराइट कोर ट्रांसफार्मर के लिए 100kHz के भीतर।

हालांकि हमारे प्रस्तावित लेख में वायरलेस पावर ट्रांसफर कैसे कार्य करता है, इसके बारे में चूंकि दोनों वर्गों को एक दूसरे से पूरी तरह से अलग होने की आवश्यकता है, इसलिए कोर का उपयोग प्रश्न से बाहर हो जाता है, और सिस्टम एक सहायक कोर के आराम के बिना काम करने के लिए मजबूर है।

कोर के बिना यह आवश्यक हो जाता है कि एक अपेक्षाकृत उच्च आवृत्ति और उच्चतर वर्तमान को नियोजित किया जाता है ताकि हस्तांतरण आरंभ करने में सक्षम हो, जो सीधे प्रसारण और प्राप्त चरणों के बीच की दूरी पर निर्भर हो सकता है।

अवधारणा को सारांशित करना

संक्षेप में, उपरोक्त चर्चा से हम यह मान सकते हैं कि हवा के माध्यम से एक इष्टतम बिजली हस्तांतरण को लागू करने के लिए, हमें डिजाइन में निम्नलिखित मानकों को शामिल करना होगा:

इच्छित वोल्टेज प्रेरण के संबंध में एक सही ढंग से मिलान किए गए कुंडल अनुपात।

ट्रांसमीटर कॉइल के लिए 200kHz से 500kHz या उच्चतर के क्रम में एक उच्च आवृत्ति।

और ट्रांसमीटर कॉइल के लिए एक उच्च धारा, इस पर निर्भर करता है कि विकिरणित विद्युत चुम्बकीय तरंगों को कितनी दूरी पर स्थानांतरित करना आवश्यक है।

वायरलेस हस्तांतरण कैसे काम करता है, इसके बारे में अधिक जानकारी के लिए, कृपया टिप्पणी करने के लिए स्वतंत्र महसूस करें।