- వైర్‌లెస్ పవర్ ట్రాన్స్మిషన్ ఎలా పనిచేస్తుంది
- వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ ప్రమాణాలు
- సాధారణ వైర్‌లెస్ ఛార్జర్ సెట్ డిజైన్
- ట్రాన్స్మిటర్ రూపకల్పన
- స్వీకర్త రూపకల్పన
- అప్లికేషన్స్
వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ అనేది బ్యాటరీతో నడిచే ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలను విద్యుత్ వనరులకు వైర్లు మరియు తంతులు ఉపయోగించి నేరుగా టెథర్ చేయకుండా రీఛార్జ్ చేసే ప్రక్రియ. ఈ ప్రక్రియ వినియోగదారులకు పవర్ అవుట్‌లెట్‌కు ప్లగ్ చేయకుండా ప్రయాణంలో ఉన్నప్పుడు వారి ఫోన్‌ను ఛార్జ్ చేసే స్వేచ్ఛను ఇస్తుంది. వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ ప్రారంభించబడిన స్మార్ట్ఫోన్లు మరియు ఇతర పరికరాలను కాఫీ టేబుల్‌పై ఉంచడం ద్వారా వాటిని ఛార్జ్ చేయవచ్చు లేదా ఎలక్ట్రిక్ కార్ల వంటి మరింత క్లిష్టమైన యంత్రాలను గ్యారేజీలో పార్కింగ్ చేయడం ద్వారా లేదా వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ ఎనేబుల్డ్ రోడ్ ద్వారా ఛార్జ్ చేయవచ్చు. ఇది త్రాడు ఆధారిత ఛార్జింగ్‌తో సంబంధం ఉన్న అన్ని భద్రతా సమస్యలను తొలగిస్తుంది మరియు వినియోగదారులకు కొత్త రకమైన స్వేచ్ఛకు తలుపులు తెరుస్తుంది.
వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ 1800 ల చివరలో నికోలా టెస్లా వైర్‌లెస్‌గా శక్తిని ప్రసారం చేయడంలో సహాయపడే టెస్లా కాయిల్‌ను అభివృద్ధి చేసింది, అయితే ప్రయోగం ఆ సమయంలో లక్ష్యాన్ని సాధించడంలో విఫలమైంది, ఇది ఈ రంగంలో ఆసక్తిని రేకెత్తించింది మరియు చాలా మంది ప్రజలు పనిచేయడం ప్రారంభించారు ఆలోచన. 2006 లో, MIT పెద్ద మొత్తంలో శక్తిని ప్రసారం చేయడానికి ప్రతిధ్వని కలపడం యొక్క ఉపయోగాన్ని పరీక్షించడం ప్రారంభించింది మరియు ఇది ఈనాటికీ ఉన్న కొన్ని గొప్ప వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ టెక్నాలజీలకు మార్గం సుగమం చేసింది. వైర్‌లెస్ లేకుండా శక్తిని ప్రసారం చేయడానికి మినీ టెస్లా కాయిల్‌ను నిర్మించడానికి మీరు ఈ ప్రయోగాన్ని చూడవచ్చు.
వైర్‌లెస్ పవర్ ట్రాన్స్మిషన్ ఎలా పనిచేస్తుంది
వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్‌ను కొన్నిసార్లు ప్రేరక ఛార్జింగ్ అని పిలుస్తారు ఎందుకంటే ఇది విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ సూత్రంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. వైర్‌లెస్ కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్ మాదిరిగానే, వైర్‌లెస్ ఎనర్జీ ట్రాన్స్మిటర్ మరియు రిసీవర్ యొక్క చర్య ద్వారా వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ సాధించబడుతుంది. సాధారణంగా ఛార్జింగ్ స్టేషన్ అని పిలువబడే వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ ట్రాన్స్మిటర్ పవర్ అవుట్‌లెట్‌కు జతచేయబడుతుంది మరియు అవుట్‌లెట్ ద్వారా సరఫరా చేయబడే శక్తిని రిసీవర్కు ప్రసారం చేస్తుంది, ఇది ఎల్లప్పుడూ ఛార్జ్ చేయబడే పరికరానికి జతచేయబడి వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ స్టేషన్‌కు సమీపంలో ఉంటుంది.
వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ సిస్టమ్ మరియు ఛార్జింగ్ ప్రాసెస్ యొక్క భాగాలను వివరించడానికి బ్లాక్ రేఖాచిత్రం క్రింద ఉంది :
ఇంతకు ముందే చెప్పినట్లుగా, విద్యుత్ శక్తి ట్రాన్స్ఫార్మర్లు, జనరేటర్లు మరియు మోటారులలో ఉపయోగించే అయస్కాంత ప్రేరణ సూత్రంపై వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ పరపతి, అంటే కాయిల్ ద్వారా విద్యుత్ ప్రవాహం ఆ కాయిల్ చుట్టూ మారుతున్న అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని కలిగిస్తుంది, ఇది మరొక కపుల్డ్ కాయిల్లో విద్యుత్తును ప్రేరేపిస్తుంది. ఎలక్ట్రిక్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లో ప్రాధమిక మరియు ద్వితీయ కాయిల్ మధ్య విద్యుత్ శక్తిని బదిలీ చేయడం వెనుక ఉన్న సూత్రం ఇది. వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్‌లో వ్యవస్థను తయారుచేసే ప్రతి భాగాలు (ట్రాన్స్మిటర్ మరియు రిసీవర్) కాయిల్ కలిగి ఉంటాయి. ట్రాన్స్మిటర్ కాయిల్‌ను ప్రాధమిక కాయిల్‌తో పోల్చవచ్చు, రిసీవర్ కాయిల్‌ను ఎలక్ట్రిక్ పవర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క ద్వితీయ కాయిల్‌తో పోల్చవచ్చు. ఛార్జింగ్ స్టేషన్ AC విద్యుత్ సరఫరాలో ప్లగ్ చేయబడినప్పుడు,సరఫరా చేయబడిన శక్తి రెక్టిఫైయర్ సిస్టమ్ ద్వారా DC కి సరిదిద్దబడుతుంది, తరువాత స్విచింగ్ సిస్టమ్ తీసుకుంటుంది. మారడానికి కారణం రిసీవర్ కాయిల్లో ఛార్జీలను ప్రేరేపించడానికి అవసరమైన మారుతున్న అయస్కాంత ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేయగలగడం.
రిసీవర్ కాయిల్ ఇన్కమింగ్ శక్తిని సేకరించి రిసీవర్ సర్క్యూట్కు పంపిస్తుంది, ఇది ఇన్కమింగ్ శక్తిని DC కి మారుస్తుంది మరియు తరువాత బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేయడానికి అందుకున్న శక్తిని వర్తిస్తుంది.
పైన పేర్కొన్నట్లుగా, ట్రాన్స్మిటర్ కాయిల్లో ప్రత్యామ్నాయ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని స్థాపించడం ద్వారా సృష్టించబడిన అయస్కాంత ప్రవాహాన్ని రిసీవర్ కాయిల్లో విద్యుత్ ప్రవాహంగా మార్చినప్పుడు విద్యుత్ బదిలీ జరుగుతుంది. ఉత్పత్తి చేయబడిన విద్యుత్ ప్రవాహం మొత్తం ట్రాన్స్మిటర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఫ్లక్స్ మొత్తం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు రిసీవర్ కాయిల్ ఎంతవరకు పట్టుకోగలిగింది. రిసీవర్ సంగ్రహించే ఫ్లక్స్ మొత్తం “కలపడం కారకం” పై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇది ట్రాన్స్మిటర్ కాయిల్‌కు సంబంధించి రిసీవర్ కాయిల్ యొక్క పరిమాణం, దూరం మరియు స్థానం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. దీని అర్థం అధిక కలపడం కారకం అధిక శక్తి బదిలీకి దారితీస్తుంది. అధిక కలపడం కారకం యొక్క అవకాశాలను పెంచడానికి, కొన్ని వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ స్టేషన్లు దిగువ చిత్రంలో చూపిన విధంగా బహుళ ట్రాన్స్మిటర్ కాయిల్‌లతో రూపొందించబడ్డాయి.
వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ ప్రమాణాలు
వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ ప్రమాణాలు వైర్‌లెస్ పరికరాల రూపకల్పన మరియు అభివృద్ధిని నియంత్రించే నియమాల సమితిని సూచిస్తాయి. వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ కోసం ప్రస్తుతం రెండు వేర్వేరు పరిశ్రమ ప్రమాణాలు వేర్వేరు సంస్థలకు ప్రచారం చేయబడుతున్నాయి.
1. రీజెన్స్ స్టాండర్డ్
2. QI ప్రమాణం
Rezence ప్రామాణిక ఛార్జింగ్ ట్రాన్స్మిటర్ మరియు రిసీవర్ కాయిల్స్ రెండు ప్రతిధ్వని లో ఉన్నప్పుడు ఇది సంభవిస్తుంది చార్జింగ్ ప్రతిధ్వని ప్రేరక ఆధారంగా. ఈ ప్రమాణంతో, ఛార్జింగ్ కోసం పరికరాలు ట్రాన్స్మిటర్ మరియు రిసీవర్ మధ్య ఎక్కువ దూరాన్ని సాధించగలవు. ఈ ప్రమాణాన్ని అలయన్స్ ఫర్ వైర్‌లెస్ పవర్ (A4WP) ప్రోత్సహిస్తోంది.
మరోవైపు QI ప్రమాణం కాయిల్స్ మధ్య గట్టి కలయికను ఉపయోగించి వైర్‌లెస్ ఎనర్జీ బదిలీని సాధిస్తుంది మరియు రీజెన్స్ ప్రమాణానికి వ్యతిరేకంగా, ట్రాన్స్మిటర్ మరియు రిసీవర్ కాయిల్ ఎల్లప్పుడూ కొద్దిగా భిన్నమైన పౌన encies పున్యాల వద్ద పనిచేసేలా రూపొందించబడ్డాయి, ఎందుకంటే ఈ సెటప్‌ను ఉపయోగించి ఎక్కువ శక్తి పంపిణీ చేయబడుతుందని నమ్ముతారు. క్యూఐ స్టాండర్డ్‌ను వైర్‌లెస్ పవర్ కన్సార్టియం ప్రోత్సహిస్తోంది, ఇందులో ఆపిల్ ఇంక్, క్వాల్కమ్, హెచ్‌టిసి వంటి సభ్యులు ఉన్నారు.
EMI, సామర్థ్యం మరియు రెండు ప్రమాణాల మధ్య అమరిక స్వేచ్ఛ మధ్య ట్రేడ్-ఆఫ్‌లను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం ద్వారా మీ అనువర్తనానికి బాగా సరిపోయే వైర్‌లెస్ ప్రమాణాన్ని మీరు ఎంచుకోవచ్చు. ఏదేమైనా, కొన్ని వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ స్టేషన్లు రెండు ప్రమాణాలకు మద్దతుగా రూపొందించబడ్డాయి, ఇవి పరికరాల మధ్య అధిక పరస్పర సామర్థ్యాన్ని అందిస్తాయి.
సాధారణ వైర్‌లెస్ ఛార్జర్ సెట్ డిజైన్
వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ వ్యవస్థను నిర్మించే ముందు ఈ క్రింది వాటిని పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.
1. ప్రామాణికం: వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ సామర్ధ్యాలతో పరికరాన్ని సన్నద్ధం చేసేటప్పుడు, మొదట చేయవలసినది పరికరానికి మరియు దాని వినియోగ సందర్భాలకు సరిపోయే వైర్‌లెస్ పవర్ స్టాండర్డ్‌ను ఎంచుకోవడం. కొన్ని ఛార్జింగ్ వ్యవస్థ బహుళ ప్రమాణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
2. కాయిల్ ఎంపిక: తదుపరి విషయం ఏమిటంటే, సరైన కేసులో సరైన కాయిల్ రకాన్ని మరియు కాయిల్ జ్యామితిని ఉపయోగించడం. విక్రేతలు ఈ కాయిల్‌లను ప్రామాణిక గేజ్‌లలో అందిస్తారు కాబట్టి తగిన ఎంపిక వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ ట్రాన్స్మిటర్ ఐసి యొక్క డేటాషీట్ సిఫారసు ఆధారంగా ఉండాలి.
3. ఎన్‌క్లోజర్: వైర్‌లెస్ సిస్టమ్స్ రూపకల్పన చేసేటప్పుడు, పరికరాల ఆవరణ లోహం కాదని మరియు ట్రాన్స్మిటర్ మరియు రిసీవర్ మధ్య అధిక కలపడం కారకాన్ని సాధించడానికి సాపేక్షంగా చదునైన ఉపరితలం కలిగి ఉండటం చాలా ముఖ్యం. లోహ శక్తిని రిసీవర్కు రాకుండా సమర్థవంతంగా నిరోధిస్తుంది మరియు ప్లాస్టిక్ ఎన్‌క్లోజర్ అల్ట్రా-సన్నగా ఉండేలా రూపొందించాలి.
ట్రాన్స్మిటర్ రూపకల్పన
వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ వ్యవస్థ ముందు చెప్పినట్లుగా ట్రాన్స్మిటర్ మరియు రిసీవర్ రెండింటినీ కలిగి ఉంటుంది. ట్రాన్స్మిటర్ రూపకల్పనను చూపించే స్కీమాటిక్ క్రింద ఉంది.
ట్రాన్స్మిటర్ను తయారుచేసే మూడు ప్రధాన భాగాలు ఉన్నాయి; పవర్ సోర్స్, ట్రాన్స్మిటర్ కాయిల్ మరియు మార్పిడి సర్క్యూట్. విద్యుత్ వనరు సాధారణంగా సరిదిద్దబడిన ఎసి నుండి DC. సరిదిద్దిన తరువాత ట్రాన్స్మిటర్ కాయిల్ ద్వారా ట్రాన్స్మిటర్ నుండి రిసీవర్కు ప్రస్తుత బదిలీని ప్రేరేపించడానికి మారుతున్న అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క సృష్టిలో ఉపయోగించే ప్రత్యామ్నాయ సిగ్నల్ను ఉత్పత్తి చేయడానికి స్విచ్చింగ్ సర్క్యూట్ ఉపయోగించబడుతుంది.
స్వీకర్త రూపకల్పన
రిసీవర్ యొక్క రూపకల్పన ట్రాన్స్మిటర్ మాదిరిగానే ఉంటుంది తప్ప చర్య రివర్స్ ఆర్డర్‌లో జరుగుతుంది. రిసీవర్‌లో రిసీవర్ కాయిల్, రెసొనెన్స్ నెట్‌వర్క్ మరియు రెక్టిఫైయర్ మరియు ఛార్జర్ ఐసి ఉంటాయి, ఇది కనెక్ట్ చేయబడిన బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేయడానికి రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్ యొక్క అవుట్‌పుట్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. రిసీవర్ సర్క్యూట్ యొక్క ఉదాహరణ హైలైట్ చేసిన ఫంక్షనల్ భాగాలతో క్రింద ఉన్న చిత్రంలో చూపబడింది. ఈ ఉదాహరణ LTC4120 ఛార్జింగ్ IC పై ఆధారపడి ఉంటుంది.
అప్లికేషన్స్
వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ ప్రస్తుతం అనేక అనువర్తనాల్లో ఉపయోగించబడుతోంది:
- స్మార్ట్ఫోన్లు మరియు ధరించగలిగినవి
- నోట్బుక్లు మరియు టాబ్లెట్లు
- పవర్ టూల్స్ మరియు వాక్యూమ్ క్లీనర్స్ వంటి సర్వీస్ రోబోట్లు
- మల్టీకాప్టర్లు మరియు విద్యుత్ బొమ్మలు
- వైద్య పరికరాలు
- కారులో ఛార్జింగ్
మీరు వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్‌ను ఎందుకు ఉపయోగించాలో ఫాన్సీ కారణాలతో పాటు, పరికరాన్ని ప్లగ్ చేయవలసిన అవసరం లేదు మరియు ప్లగ్ అనుకూలత సమస్యలు లేవు, వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ నేరుగా మెయిన్‌లకు కనెక్ట్ అవ్వడానికి సంబంధించిన ప్రమాదాల నుండి భద్రతను అందిస్తుంది. ఇంకా, డ్రిల్లింగ్ మరియు మైనింగ్ వంటి కఠినమైన వాతావరణంలో ఇది నమ్మదగినది మరియు ప్రయాణంలో ఛార్జింగ్ చేయడానికి అతుకులు అనుమతిస్తుంది. చివరగా, వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ వైర్లు సృష్టించిన చిక్కు మరియు ఇతర గందరగోళాలను తొలగిస్తుంది. మేము వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ యొక్క ముఖాన్ని అనేక నవల అనువర్తనాలతో మాత్రమే గీసుకున్నాము, భవిష్యత్తును దృష్టిలో ఉంచుకుని చేసే ప్రతి ఉత్పత్తి రూపకల్పన వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్‌ను పొందుపరచడానికి ప్రయత్నించాలి, ఇది సమీప భవిష్యత్తులో బ్యాటరీతో నడిచే పరికరాలను ఛార్జ్ చేసే మార్గాలలో ఒకటి.