Kablosuz Şarj Aleti Devresi

Merhabalar, Bu yazımızda kablosuz şarj aleti teknolojisi hakkında bilgi verdikten sonra kablosuz şarj aleti devresi uygulamasını sizlerle paylaşacağız. Keyifli okumalar.

kablosuz şarj aleti devresi

Kablosuz Şarj Teknolojisine Genel Bir Bakış

Kablosuz Şarj, batarya ile çalışan elektronik cihazları doğrudan bir güç kaynağına kablo bağlamadan şarj etme işlemidir. Süreç, kullanıcılara telefonlarını elektrik prizine takmak zorunda kalmadan şarj etme özgürlüğünü verir.  Kablosuz şarj özellikli akıllı telefonlar ve diğer cihazların örneğin bir sehpanın üzerine yerleştirilmesiyle şarj edilebileceği anlamına gelir. Elektrikli arabaları örnek alacak olur isek, arabalarınızı garaja veya kablosuz şarj etkinleştirilmiş bir yola park etmeniz durumunda araçlarınızı şarj edilebileceksiniz. Bu sistem kablo ile şarj etme aşamasını kapsayan tüm güvenlik sorunlarını ortadan kaldırır ve kullanıcılar için yeni bir özgürlük yaratır.

Kablosuz şarj düşüncesi, ilk olarak Nikola Tesla’nın kablosuz olarak güç iletmek için tasarladığı tesla bobini ile başladı. Deney bu zamana kadar tam anlamı ile hedefe ulaşamadığı için büyük ilgi uyandırdı ve çok daha fazla kişi bu konu hakkında çalışmaya başladı. 2006 Yılında MIT, büyük miktarda enerji iletmek için rezonans kuplaj kullanımını ortaya çıkardı. Bu çıkarım günümüzde mevcut olan kablosuz şarj teknolojilerinin bazılarının yolunu açtı. Sizde çok basit bir şekilde kablosuz enerji transferi sağlamak istiyorsanız, Kablosuz Floresan Aydınlatması başlıklı yazımızı okumalısınız.

Kablosuz Güç İletimi Nasıl Çalışır?

Kablosuz şarj bazen endüktif şarj olarak adlandırılır çünkü elektromanyetik indüksiyon prensibine dayanır. Kablosuz iletişim sistemi gibi, kablosuz şarj da bir kablosuz enerji vericisi ve alıcısı tarafından gerçekleştirilir.

Aşağıda, Kablosuz şarj aleti devresinin ve şarj işleminin bileşenlerini tanımlayan bir blok diyagramı bulunmaktadır:

kablosuz şarj aleti devresi

Daha önce bahsedildiği gibi, Kablosuz şarj, elektriksel güç transformatörleri, jeneratörler ve motorlarda kullanılan manyetik indüksiyon prensibine dayanır. Bir elektrik bobininin içinden elektrik akımının geçişi, başka bir bobin üzerinde akım indükleyerek bobin etrafında değişen bir manyetik alana neden olur. Bu bobinler elektriksel olarak izole edilmiş olsalar dahi, bir elektrik transformatöründe elektrik enerjisinin birincil ve ikincil bobin arasındaki transferinin ardındaki prensiptir.

Kablosuz olarak, sistemi oluşturan bileşenlerin (verici ve alıcı) her biri bir bobine sahiptir. Alıcı bobini bir elektrik güç transformatörünün sekonder bobine benzetilebilirken verici bobin birincil bobine yani primer bobine benzetilebilir. Şarj istasyonu AC güç kaynağına bağlandığında, sağlanan güç, redresör sistemi tarafından DC’ye çevrilir ve ardından anahtarlama sistemi devreye girer. Anahtarlamanın sebebi, alıcı bobinde yükleri indüklemek için gereken değişen manyetik akıyı üretebilmektir.

Yukarıda belirtildiği gibi, verici bobininde bir alternatif manyetik alanın oluşturulmasıyla oluşturulan manyetik akı, alıcı bobinde bir elektrik akımına dönüştürüldüğünde güç aktarımı gerçekleşir. Üretilen elektrik akımı miktarı, vericinin ürettiği akı miktarına ve alıcı bobinin ne kadarını akıttığına bağlıdır. Alıcının yakaladığı akı miktarı, alıcı bobininin verici bobinine göre boyutu, mesafesi ve konumlandırması ile belirlenen “kuplaj faktörüne” bağlıdır. Bu, daha yüksek bir kuplaj faktörünün daha yüksek enerji transferine yol açacağı anlamına gelir. Bağlantı gücünü arttırmak için bazı Kablosuz şarj istasyonları aşağıdaki Görüntüde gösterildiği gibi çoklu verici bobinleriyle tasarlanmıştır.

kablosuz şarj aleti teknolojisi

Kablosuz Şarj Standartları

Kablosuz Şarj Standartları, kablosuz cihazların tasarımını ve geliştirilmesini yöneten kurallar kümesine atıfta bulunur. Şu anda farklı kuruluşlar tarafından desteklenen kablosuz şarj için iki farklı endüstri standardı var.

1. Rezence Standardı

Rezence standardı, hem verici hem de alıcı bobinler rezonansta olduğunda şarjın meydana gelmesi için rezonans indüktif şarj prensibini kullanır. Bu standartta, cihazların şarj edilmesi için verici ve alıcı arasında daha büyük bir mesafe elde edebilir.

2. QI Standardı

Diğer taraftan QI standardı, bobinler arasında ve Rezence standardına karşı sıkı bir bağlantı kullanarak kablosuz enerji aktarımı sağlar. Bu standartta daha fazla güç elde edilebilir. QI Standard, Apple Inc, Qualcomm, HTC gibi üyelerin yer aldığı kablosuz güç konsorsiyumu tarafından destekleniyor.

Elektromanyetik verimlilik ve iki standart arasındaki dengeleri göz önünde bulundurarak uygulamanıza en uygun kablosuz standardı seçebilirsiniz.

Kablosuz Şarj Aleti Devresi

Kablosuz şarj aleti devresi tasarlamadan önce aşağıdakiler göz önünde bulundurulmalıdır.

1. Standart: Bir aygıtı kablosuz şarj yetenekleri ile donatırken yapılacak ilk şey cihaza ve kullanım durumlarına uyan kablosuz güç standardını seçmektir. Bazı kablosuz şarj aleti devreleri çoklu standartlara dayanmaktadır.

2. Bobin Seçimi: Bir sonraki şey kullanım durumuna uyacak doğru bobin tipi ve bobin geometrisini seçmektir. Satıcılar bu bobinleri standart değerlerde satmaktadır.

3. Muhafaza: Kablosuz şarj aleti devresi tasarlarken, cihazların muhafazasının metal olmaması ve verici ile alıcı arasında daha yüksek bir bağlantı faktörü elde etmek için nispeten düz bir yüzeye sahip olması önemlidir. Plastik muhafaza ultra-ince olacak şekilde tasarlanmalıdır.

Kablosuz Şarj Aleti Devresi Vericisinin Tasarımı

Kablosuz şarj aleti devresi, daha önce belirtildiği gibi hem verici hem de alıcıdan oluşur. Aşağıda vericinin tasarımını gösteren şematik gösterilmektedir.

kablosuz şarj aleti devresi

Vericiyi oluşturan üç ana bileşen vardır; güç kaynağı, verici bobini ve anahtarlama devresi. Güç kaynağı genellikle doğrultulmuş bir DC gerilimdir. Doğrultma işleminden sonra anahtarlama devresi, verici bobin vasıtasıyla alıcıya akım indüklemek için değişen manyetik alanın oluşturulmasında kullanılan alternatif sinyali üretmek için kullanılır.

Kablosuz Şarj Aleti Devresi Alıcısının Tasarımı

Kablosuz şarj aleti devresinde alıcının tasarımı, eylemin ters sırada gerçekleşmesi dışında vericinin benzeridir. Alıcı devresinin bir örneği aşağıdaki görüntüde gösterilmiştir. Bu örnek LTC4120 şarj devresine aittir.

Kablosuz şarj aleti devresi

Uygulamalar

Kablosuz şarj şu anda dâhil olmak üzere birçok uygulamada kullanılıyor:

–  Akıllı telefonlar ve giyilebilir teknolojiler
–  Defterler ve tabletler
–  Elektrikli süpürgeler gibi elektrikli aletler ve servis robotları
–  Multicopters ve elektrikli oyuncaklar
–  Tıbbi cihazlar
–  Araç içi şarj

Kablosuz şarjı kullanmanın nedenlerini sıralayacak olursak;

Kablosuz şarj, yüksek gerilimli şebeke geriliminden sizleri ve cihazı izole eder.

Cihazın hareket halindeyken sorunsuz bir şekilde şarj edilmesini sağlar.

Kabloların oluşturduğu karışıklığı ortadan kaldırır.

Yazımızı beğendiyseniz hemen alttaki Sosyal medya butonlarından arkadaşlarınızla paylaşabilirsiniz. Öneri veya eleştirilerinizi alttaki yorumlar bölümünden yapabilirsiniz. Elektroniktasarimlar.com ailesi olarak bir çok yeni içerik eklemeye devam edeceğiz. Bizi takip etmeyi unutmayın. Okuduğunuz için teşekkür ederiz.

Paylaşın, Herkes Faydalansın!

2 Yorum

Yorum Ekle

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir