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Blindaje de transmisión de potencia inductiva

Blindaje de transmisión de potencia inductiva

Mediante el uso de técnicas de transferencia de energía y carga de batería inalámbrica, se transfieren cantidades significativas de energía a través de lo que es efectivamente una interfaz abierta. Podría irradiarse energía y causar interferencias. También podría causar interferencias en los equipos que se estén utilizando.

Para evitar interferencias, el blindaje de la transmisión de energía inductiva o las medidas de protección de la transmisión de energía inalámbrica deben incorporarse al sistema.

El blindaje inductivo de transmisión de energía asegurará que la energía se transfiera donde se requiera, sin causar interferencia indebida a ningún elemento de equipo electrónico en las cercanías, lo cual es un requisito principal.


Conceptos básicos del blindaje de transmisión de potencia inductiva

El blindaje de transmisión de potencia inductiva puede adoptar una variedad de formas. Por lo general, se ubica alrededor del transmisor o la bobina primaria para evitar que se transmita energía en una región donde no se requiere. También se encuentra sobre el receptor o secundario, es decir, el lado que mira hacia afuera de la bobina del transmisor para evitar que la energía entre en el elemento y se le transfiera energía. Esto evitará interferencias que puedan afectar su funcionamiento.

El flujo magnético perdido para la transmisión de energía inalámbrica puede tener varios efectos adversos:

  • La razón principal es que el campo magnético utilizado para la transmisión de energía inalámbrica y la carga de la batería puede interferir con el dispositivo que se está alimentando o cargando, o con otros dispositivos.
  • El campo magnético puede provocar el calentamiento de la batería. Esto puede reducir la vida útil de la batería, ya que a muchos tipos de baterías, especialmente a tipos como las de hidruro metálico de níquel y las de iones de litio, no les gusta funcionar a temperaturas muy altas.
  • El campo magnético perdido puede causar corrientes parásitas en las partes metálicas de los dispositivos o en otros lugares. Esto puede dar lugar a un calentamiento local u otros efectos no deseados.

Métodos de blindaje

Hay dos formas principales en las que se puede proporcionar blindaje para sistemas de transmisión de energía inalámbricos.

  • Desviación de flujo magnético: En la mayoría de los casos, el medio externo será un espacio libre que tendrá su permeabilidad de µ igualmente a µ0. Si el escudo se construye con material con una permeabilidad mucho mayor que µ0, entonces concentrará el flujo magnético en la trayectoria de baja reluctancia. Esto luego se puede usar para contener el flujo magnético en las áreas donde se requiera.

    Para lograr su objetivo, el material de alta permeabilidad debe ser lo suficientemente grueso, de lo contrario, la reticencia del camino puede ser alta y no funcionar. También debe colocarse correctamente para "capturar" el flujo magnético y desviarlo fuera del camino.

    Para proporcionar el apantallamiento magnético o apantallamiento, se puede utilizar ferrita con su muy alto nivel de permeabilidad de un mu-metal.

    Un mu-metal es una aleación de níquel-hierro que también contiene pequeños porcentajes de cobre, cromo y molibdeno, y proporciona un nivel muy alto de permeabilidad, típicamente del orden de 80000 a 100000. Esto lo hace ideal para concentrar el flujo magnético y le permite tomar un camino de baja desgana lejos de áreas donde de otra manera podría dar lugar a diversas formas de interferencia.

  • Generación de un flujo opuesto: Usando la ley de Faraday es posible generar un flujo igual y opuesto. Esto eliminará los efectos del flujo magnético cuando se pueda lograr y, por lo tanto, proporcionará un apantallamiento de transmisión de potencia inductiva.

El uso de apantallamiento de transmisión de energía inductiva es necesario para garantizar que la transmisión de energía no afecte el rendimiento de ningún elemento del equipo electrónico, ya sea el asociado con la carga de energía o en otro lugar.

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