Sirkuit transmisi daya nirkabel sederhana untuk menyalakan led

The transfer Wireless Listrik konsep bukanlah hal baru. Ini pertama kali didemonstrasikan oleh Nikola Tesla pada tahun 1890. Nikola Tesla memperkenalkan induksi elektrodinamika atau kopling induktif resonansi dengan menyalakan tiga bola lampu dari jarak 60 kaki dari sumber listrik. Kami juga telah membangun Mini Tesla Coil untuk mentransfer energi.

Transfer Listrik Nirkabel atau WET adalah proses untuk memasok daya melalui celah udara tanpa menggunakan kabel atau sambungan fisik. Dalam sistem nirkabel ini, perangkat pemancar menghasilkan medan elektromagnetik dengan variasi waktu atau frekuensi tinggi, yang mentransmisikan daya ke perangkat penerima tanpa sambungan fisik apa pun. Perangkat penerima mengeluarkan daya dari medan magnet dan memasoknya ke beban listrik. Oleh karena itu, untuk mengubah listrik menjadi medan elektromagnetik, digunakan dua buah kumparan sebagai kumparan pemancar dan kumparan penerima. Kumparan pemancar didukung oleh arus bolak-balik dan menciptakan medan magnet, yang selanjutnya diubah menjadi tegangan yang dapat digunakan di seluruh kumparan penerima.

Dalam proyek ini, kami akan membangun sirkuit pemancar nirkabel bertenaga rendah dasar untuk menyalakan LED.

Komponen Diperlukan

Transistor BC 549
LED
Breadboard
Hubungkan kabel
1.2k resistor
Kabel tembaga
Baterai 1.5V

Diagram Sirkuit

Skema, untuk mentransfer listrik secara nirkabel untuk menyalakan LED, sederhana dan dapat dilihat pada gambar di bawah ini, Ini memiliki dua bagian, Transmitter, dan penerima.

Di sisi Transmitter, kumparan terhubung melintasi kolektor transistor, 17 menyalakan kedua sisi. Dan penerima dibangun menggunakan tiga komponen- transistor, resistor, dan induktor inti udara yang disadap tengah atau koil tembaga. Sisi penerima memiliki LED yang terhubung di 34 putaran kumparan tembaga.

Pembangunan Sirkuit Transmisi Daya Nirkabel

Disini transistor yang digunakan adalah Transistor NPN, transistor dasar NPN apapun dapat digunakan disini seperti BC547.

Coil adalah bagian penting dalam transfer energi nirkabel dan harus dibangun dengan hati-hati. Dalam proyek ini, kumparan dibuat menggunakan kabel tembaga 29AWG. Pembentukan center tapped coil dilakukan pada sisi transmitter. digunakan dan pembungkus kumparan silinder seperti pipa PVC diperlukan untuk melilitkan kumparan.

Untuk pemancar, gulung kabel hingga 17 putaran, kemudian loop untuk koneksi center tap dan kembali membuat 17 putaran koil. Dan untuk penerima, buat 34 putaran gulungan kumparan tanpa keran tengah.

Cara Kerja Sirkuit Transfer Listrik Nirkabel

Kedua sirkuit dibangun di atas papan tempat memotong roti dan ditenagai menggunakan baterai 1.5V. Sirkuit tidak dapat digunakan untuk catu daya lebih dari 1,5 volt karena transistor dapat memanas untuk pembuangan daya yang berlebihan. Namun, untuk rating lebih, diperlukan sirkuit penggerak tambahan.

Transmisi listrik nirkabel ini didasarkan pada teknik kopling Induktif. Sirkuit terdiri dari dua bagian- Transmitter dan Receiver.

Pada bagian transmitter, Transistor menghasilkan arus AC berfrekuensi tinggi melintasi kumparan dan kumparan tersebut menghasilkan medan magnet di sekitarnya. Saat kumparan berada di tengah, kedua sisi kumparan mulai mengisi daya. Satu sisi kumparan terhubung ke resistor dan sisi lainnya terhubung ke terminal kolektor transistor NPN. Selama kondisi pengisian, resistor basis mulai bekerja yang pada akhirnya menyalakan transistor. Transistor kemudian melepaskan induktor sebagai emitor terhubung dengan tanah. Pengisian dan pengosongan induktor ini menghasilkan sinyal osilasi frekuensi sangat tinggi yang selanjutnya ditransmisikan sebagai medan magnet.

Di sisi penerima, medan magnet itu ditransfer ke kumparan lain, dan menurut hukum induksi Faraday, kumparan penerima mulai menghasilkan tegangan EMF yang selanjutnya digunakan untuk menyalakan LED.

Sirkuit ini diuji di papan tempat memotong roti dengan LED yang terhubung ke seluruh penerima. Cara kerja sirkuit secara detail dapat dilihat di video yang diberikan di bagian akhir.

Batasan Sirkuit

Sirkuit kecil ini dapat bekerja dengan baik tetapi memiliki batasan yang sangat besar. Sirkuit ini tidak cocok untuk menghasilkan daya tinggi dan memiliki batasan tegangan input. Efisiensi juga sangat buruk. Untuk mengatasi keterbatasan ini, dapat dibangun topologi push-pull dengan transistor atau MOSFET. Namun, untuk efisiensi yang lebih baik dan optimal, lebih baik menggunakan IC driver transmisi nirkabel yang tepat.

Untuk meningkatkan jarak transmisi, putar kumparan dengan benar dan tingkatkan no. dari belokan di kumparan.

Aplikasi Transmisi Daya Nirkabel

Transfer daya nirkabel (WPT) adalah topik yang banyak dibahas di industri elektronik. Teknologi ini berkembang pesat di pasar elektronik konsumen untuk smartphone dan pengisi daya.

Ada banyak sekali manfaat WPT. Beberapa di antaranya dijelaskan di bawah ini:

Pertama, di area kebutuhan daya modern, WPT dapat menghilangkan sistem pengisian tradisional dengan mengganti solusi pengisian kabel. Setiap barang konsumen portabel memerlukan sistem pengisian dayanya sendiri, transfer daya nirkabel dapat mengatasi masalah ini dengan menyediakan solusi daya tanpa kabel universal untuk semua perangkat portabel tersebut. Sudah ada banyak perangkat yang tersedia di pasar dengan solusi daya nirkabel built-in seperti jam tangan pintar, smartphone, dll.

Manfaat lain dari WPT adalah memungkinkan perancang untuk membuat produk yang sepenuhnya tahan air. Sebagai solusi wireless charging tidak membutuhkan power port sehingga perangkat bisa dibuat dengan cara yang tahan air.

Ini juga menawarkan berbagai solusi pengisian daya dengan cara yang efisien. Pengiriman daya berkisar hingga 200W, dengan kehilangan transfer daya yang sangat rendah.

Manfaat utama transmisi daya nirkabel adalah masa pakai produk dapat ditingkatkan dengan mencegah kerusakan fisik akibat pengisi daya yang dipasang di seluruh konektor atau port. Beberapa perangkat dapat diisi daya dari satu dok. Kendaraan elektronik juga dapat diisi daya menggunakan transfer daya nirkabel selama mobil diparkir.

Transfer Energi Nirkabel dapat memiliki aplikasi besar dan banyak perusahaan besar seperti Bosch, IKEA, Qi sedang mengerjakan beberapa solusi futuristik menggunakan transmisi daya nirkabel.