非接觸感應供電技術及其在扭矩測試中的應用

XKT-408A 集成芯片產(chǎn)生67 kHz 的方波信號，通過驅(qū)動T5336 集成晶閘管在原邊繞組中產(chǎn)生頻率為67 kHz 的高頻交變電流，副邊繞組感應得到的交變電流經(jīng)過整流濾波穩(wěn)壓電路得到紋波很小的直流電。

為了確保負載能夠獲得穩(wěn)定的電流，副邊采用并聯(lián)補償;為了降低對電源電流的要求，原邊采用并聯(lián)補償。

由式(11)可計算得到副邊電路的補償電容，C1 =226 pF.

在根據(jù)表1中的PP架構公式計算原邊電路的補償電容時，因公式中存在變量負載電阻R 和互感系數(shù)M,滿足原邊電路處于諧振的補償電容是一個變化值。對于扭矩測試，負載電阻為90~900 Ω，互感系數(shù)為0~ Lp Ls,計算原邊補償電容，C3 = 0~ 1 100 pF,為了使電路盡量處于諧振附近，這里取中間值，C3 = 550 pF.

副邊輸出電壓可按照扭矩測試系統(tǒng)的要求通過調(diào)節(jié)電阻R2 和R4 的阻值在5~12 V之間調(diào)節(jié)。

2.2 輸出特性分析

為了分析非接觸感應供電模塊的輸出特性，本文測量了接入10~100 Ω范圍內(nèi)不同電阻時的輸出電壓結果。

表2為原、副繞組距離為5 mm,接入不同負載電阻時的輸出電壓。輸出電壓與負載電阻的關系如圖7所示。

由表2和圖7可知，本文設計的非接觸感應供電模塊在供應電壓為9 V時，最大可提供180 mA的電流，能夠充分滿足低能耗扭矩測試的需要。

3 結論

本文利用互感模型研究原、副邊補償，得出了原、副邊補償電容的計算方法，改善了副邊電路的輸出特性，提高了原邊電路的功率因數(shù);提高耦合頻率可提高傳輸功率，然而頻率的增大會使供電系統(tǒng)的體積和成本增加;本文設計的非接觸感應供電模塊電路能夠在保證電壓穩(wěn)定的基礎上提供180 mA的電流，可滿足扭矩測試的供電需求。非接觸感應供電技術研究及其在扭矩測試中的應用將具有重要的理論研究意義和工程應用價值。