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射频能量收集-将射频转换为电能

   日期:2019-11-11     浏览:4    
核心提示:射频能量收集-将射频转换为电能
 

射频能量收集-将射频转换为电能

全国各地有许多无线设备正在任务,这令人们的生具备许多方面都变得轻松安靖,然而全体这些无线配备都需要反复充电本领使用。然则,若是咱们可使用传输数据的相同射频为设施充电。这项妙技将削减或省略使用电池为装备内部电路供电。这个设法是使用天线从射频中获取能量,而不是从运动或太阳能中发生发火能量。本文将详细讨论RF能量收集

射频能量收集如何工作?

有得多可用的射频源,但起首要熟习的是,若何将射频转换为能量或电能该历程颇为简单,就像天线接管信号的畸形进程同样。是以,让咱们使用简单的图表来体会转换历程。

旌旗灯号源(可所以任何发送射频信号的设施或电子电路),而具有内置能量转换电路的应用电路领受射频旌旗灯号,日后射频信号可在天线的整个长度上发生发火电势差并发生发火流动。经过天线对载流子进行充电。电荷载流子挪动到RF到DC转换电路,即,那时使用经久存储在电容器中的电路将电荷转换为DC电流。今后使用功率休养电路,将能量放大或转换为负载所需的电势值。

有许高发送RF信号的源,比方卫星站,广播站,无线互联网。任何带有射频能量搜集电路的使用都将接收信号并将其转换为电能。

领受天线接管到信号并在天线的整个长度上惹起电势差时,转换过程就开始了,这进一步使天线的电荷载流子流动。这些来自天线的电荷载流子移动到经过导线毗连的阻抗结婚电路。阻抗娶亲Internet(IMN)可确保从天线(RF源)的动力通报至所述整流/倍压器(负载)是最大的。RF电路中的阻抗与DC电路中的电阻异样必要,以在电源与负载之间完成最好功率传输。

在天线处领受到的RF信号具有正弦波形,即为AC旌旗灯号,需要转换为DC旌旗灯号。颠末IMN后,整流器或倍压电路根据运用需要对旌旗灯号发展整流和缩小。整流器电路不是半波,全波或桥式整流器,而是电压倍增器(一种非凡的整流器)电路,可根据应用申请对旌旗灯号进行整流,并对整流后的旌旗灯号发展升压。

电力从AC转换成DC使用电压倍增器移动到其使用的功率管理电路电容器或电池的电力与修筑原料其存储到所述负载需要时(应用步伐)。

 

甚么是在S RF硅OURCES gnal?

如前所述,有得多装备使用RF旌旗灯号,这意味着将有不少泉源来接管RF旌旗灯号以搜集能量。

可用作动力的射频源有:

  • 广播电台:古老但值得一看的播送电台活期发出射频旌旗灯号,可以将其用作能源。
  • 电视台:这也是一个迂腐但值得使用的信号源,它以24/7的速度发送信号,被认为是很好的能源。
  • 移动手机与基站:数十亿移动电话及其基站发射RF信号,是以,RF旌旗灯号是良好的能源。
  • 无线网络:各处都有良多Wi-Fi路由器与无线装备,它们也应被视为从RF征集能量的良好源头。

这些是天下各地具备的主要设备,它们是可用于搜集能量(即制作生电能)的首要RF来历。

 

无线电能量搜集的现实运用

下面列出了使用射频细碎能量采集器的一些应用

  • RFID卡:RFID(无线射频识别)技艺,接纳能量收集的颠末从RFID读取器本身接收RF信号电荷其“标签”的观念。可以在购物中心,地铁,火车站,制作业,大学和很多其余中央看到该使用步骤。
  • 研讨或评估: Powercast公司推出了一个评估板“ P2110评估板”,该评价板可用于钻研或评估一些新使用,其中思虑了所需的和接收的功率以及评价后要发展的更改。

 

除了这些实践应用以外,另有得多领域可以使用能量搜集妙技,例如家当监控,农业等。

 

射频能量征集的局限性

具有良好的应用和良多益处,也存在一些害处,而且这些流毒是由于该方面的现有制约而惹起的。

因而,射频能量采集零碎的局限性是:

  • 依赖性: RF能量搜集琐细的独一依靠性是接管到的RF信号品格。由于大气更动或物理阻滞,可能会降低RF值,况且会阻止RF信号的传输,从而招致输入功率较低。
  • 违拗:  由于电路是由电子元件形成的,这些电子元件会跟着年华的消逝而失去功能,况且假设不进行响应的更改会导致不良后果。终究,这将小我上影响细碎性能并供给不准确的输入。
  • 复杂性:琐屑的接管器需要遵循其运用和功率存储电路进行设计,这使其建设起来更加繁冗。
  • 频率:旨在接管射频信号以收集能量的任何电路或设施均可以设计为仅在一个频带工作,而不克不及在多个频带工作。于是,仅限于该频带频谱。
  • 充电年光:转换的最大输入功率以毫瓦或微瓦为单元。因此,使用轨范所需的功率将需要很长工夫才具发作。

除了这些局限性以外,使用射频(RF)进行能量搜集还具有很多优势,因此可以运用于主动化行业,农业,物联网,医疗保健行业等。

 

市场上的射频能量搜集硬件

市场上支持射频能量搜集的可用硬件网罗:

  • Powercast P2110BPowercast公司曾经宣告了P2110B,该制作品可用于评价以及基于应用挨次的使用。
    • 应用规模:
      • 无电池无线传感器
        • 家当监控
        • 智能电网
        • 防止
        • 楼宇主动化
        • 煤油与人造气
      • 电池充电
        • 钮扣电池
        • 薄膜电池
      • 低功耗电子

     

    • 特色:
      • 转换屈就高
      • 转换低电平射频信号,完成近程应用
      • 稳压输入高达5。
      • 高达50mA的输入电流
      • 接管信号强度指示
      • 宽射频工作畛域
      • 低至-12 dBm输入的哄骗
      • 可外部复位以发展微处理器牵制
      • 财富温度领域
      • 合乎RoHS

     

    • Powercast P1110B:P2110B相似,Powercast P1110B具有如下功能与使用。
      • 特色:
        • 转换坚守高,> 70%
        • 低功耗
        • 可设置装备摆设的电压输出以支持锂离子与碱性电池充电
        • 从0V初步工作以赞成电容器充电
        • 接收信号强度指挥
        • 工作畛域广
        • 低至-5 dBm输入功率的利用
        • 财出产温度领域
        • 吻合RoHS

       

      • 应用规模:
        • 无线传感器
          • 工业监控
          • 智能电网
          • 构造健康监测
          • 预防
          • 楼宇主动化
          • 农业
          • 火油与天然气
          • 位置感知办事
        • 无线触发
        • 低功耗电子制造品。

      这是由Powercast公司启迪的两种基于射频的能量采集配备,市场上可以买到

       

      射频能量搜集在物联网使用中的使用

      随着物联网(IoT)在电子配备自动化中的日益普遍,正在为家庭和家当开荒IoT应用法度模范,这些应用递次可能需要维持多年供电才略等待触发。凭借能量搜集功能,此类设施可以从氛围中拔出能量为自身的电池充电,或许从状况中搜集虚浮的能量,从而使电池甚至不需要任何外部电源便可充电。这类自供电传感器其时一样平常称为“ 零功率”无线传感器,由于它们可以使用不有明明动力的无线网关直接在IoT云上供应传感器数据。经过从可用的RF动力中搜集能量,可以为诸如远程监控之类的低护卫使用斥地新一代的超低功率(ULP)无线设施,譬如IoT传感器。

      能量收集被视为尤为类似于无线通信的“配套”技术手段,因为它可以拖延时间移动设施的电池寿命,并可能使某些电子配备实现无电池运转。

 
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