ADP3450如何用於無線充電開發?

2023-03-14
作者 Digilent

如果您像我們一樣,所處實驗室環境充斥著用於各種標準的許多無線充電線圈,那麼或許您也會發現,這些物件往往反映出一些問題…

如果您像我們一樣,所處實驗室環境充斥著用於各種標準的許多無線充電線圈,那麼或許您也會發現,這些物件往往反映出一些問題,起初它們可能在貼有標籤的包裝下,衣冠楚楚地進了您的實驗室,準確地告訴您它的電感值、電阻值和額定電流等資訊。但是,經過人為的一些操弄後,曾經完整貼有說明標籤的包裝,頃刻間便可能相當可能變得令人相當摸不著頭緒。

 

 

或者,在另一種情境中; 您有很多想法並準備好進行一些原型設計。但是,當您現在需要製作原型時,您不幸的發現在當下唯一可以使用的一些無線充電原型是您一直用於PCB返工的漆包線。

 

 

您將如何確定未標記線圈或漆包線圈的線圈電感?對應此類問題,您可能尋求LCR metre的輔助。然而,一些LCR metres很難檢測毫亨, 更不用說微亨了。 此時,若當您備有一台ADP3450設備,它所具備的功能,或許便能夠即時對應到上述這些需求,作為參考,在以下篇幅中,我們便分享其相關的操作範例:

設備清單

ADP3450

.2 x BNC scope probes 或1 x BNC scope probe和1 x BNC minigrabber (檢查探頭頻寬)

.已知阻值的電阻器

WaveForms software

.您所有的雜散線圈

步驟

1.在新的WaveForms工作區中,打開一個新的wavegenerator視窗。

 

 

2.生成具有1.5V振幅的1kHz正弦波。

 

 

3.將探頭或BNC微型採集卡連接到ADP3450上「wavegen out」部分的通道1,並將探頭連接到示波器部分的第一個通道。

 

 

4.打開一個新的示波器視窗。 將產生器連接到示波器,然後確保波形產生器和示波器都在運作。

5.按一下示波器上的測量值,然後添加Peak2Peak。您現在應該看到3V的峰峰值電壓。

 

 

6.找一個已知值的通孔電阻。如果您手邊有一個具有電阻測量功能的萬用錶,請隨時測量您的電阻以獲得更準確的讀數。

 

 

7.在接地夾與示波器和波形產生器的探頭尖端之間連接電阻器。您現在已經創建了一個分壓器,其中ADP3450的電阻連同一側的探頭,以及另一側的已知電阻器。

 

 

8.觀察示波器上的新峰峰值電壓並記錄下來。我的是0.65V。

 

 

9.使用常規分壓器方程計算內部阻抗:

R1 = R2 × ((V1/V2)-1)

在這個例子中:R2 = 100.2R、V1 = 3V,並且V2 = 0.65V,所以R2 = 400R。

10.用您的一個雜散線圈替換電阻器(提示:在線圈的尖端上運行烙鐵以燃燒更多的薄絕緣層,這樣您就可以為探針接觸提供更多的導電表面積)。

 

 

11.觀察示波器上的變化。大多數無線充電線圈的電感值都以微亨為單位,因此您應該看到電壓降為毫伏。

 

 

12.在訊號產生器上,增加頻率,直到示波器上的峰峰值電壓為原始輸入的一半。因此,如果原始輸入為3V峰峰值,則找到峰峰值為1.5V的頻率。我發現我的頻率為3.51MHz。(提示:ADP3450和WaveForms軟體允許您編寫漂亮的腳本。您可以使用自動找到正確頻率的腳本來自動執行此步驟嗎?)

 

 

13.使用步驟9中計算的R (本例中為400R)和步驟11中的f (3.51MHz)計算電感。我計算出我的線圈電感 = 10µH。

但是為什麼?

為什麼這行得通?這是如何運作的?

當電感器連接到發電機時,電流通過它。這意味著現在設備的內部阻抗上存在電壓降,我們在第9步中計算了該電壓降,可以在第10步中的示波器上看到該電壓降。

當範圍內看到的電壓是波產生器的一半時,我們可以透過以下代數方式解決這個問題:

VScope/VGen = 1/2

因為電壓是頻率和電感的函數,我們可以用已知的頻率和電壓推導出電感。那麼,在範圍內,VScope = I × 2πf1L,在VGen = I × (2πfL + R)處?有點,但是,不是真的。當我們處理電感時,處理的是複阻抗和虛數,因此更準確的方程是:

VScope/VGen = 2πf1L/Square Root of((2πfL)^2 + R^2) = 1/2

求解此等式可得出L^2 = R^2/(3 × (2πf)^2),從而得出我們在第12步中使用的熟悉的等式:

怎麼辦?

現在您有了線圈的電感,可以評估它是否適合Qi充電,並計算適當調諧電路所需的諧振電容器。說到調諧,ADP3450能否幫助我們選擇更寬的諧振電路?接下來就是,敬請期待!(雙關語意想不到的)

什麼是Analog Discovery Pro 3000系列?

 

 

您所看到的就是您需要的,沒有誤導性的規格,無隱藏費用。

Analog Discovery Pro 3000系列中的設備提供專業台式設備的實用性和可攜式儀器的靈活性。由於測試和測量設備有無數種選擇,添加到您的工作台可能是一項艱巨的任務,尤其是在您的新儀器上包含哪些功能,以及需要額外付費的功能之間進行分類。對於ADP3450,列出的每個功能都是一個內建功能,使其成為一項持久的投資——價格毫無意外。

高解析度遇到混合訊號

ADP3450和ADP3250是Analog Discovery Pro系列中的首款產品,採用國際流行的Analog Discovery的類比和數位儀器,並提供關鍵功能以滿足對專業級家用電子產品測試台不斷成長的需求。每個設備的核心是一個四通道或兩通道高解析度示波器,以高達0.5GS/s的速度提供14位元解析度。此外,為了滿足日益數位化的世界的需求,16個專用數位通道使Analog Discovery Pro成為真正的混合訊號示波器。憑藉隨附的數位電源、數位輸出、雙通道任意波形產生器和兩個專用外部觸發器,Analog Discovery Pro配備多達13種儀器,可透過免費軟體WaveForms分析混合訊號系統。

 

 

Linux模式介紹

無論是在家裡還是在實驗室,工程師都經常被要求設計和驗證日益複雜的系統並縮短設計週期。使用可以研究、驗證和測試的靈活測試設備是工程師可以加快此過程的方法之一。 除了WaveForms支持的多達13種內建儀器外,Analog Discovery Pro還導入了Linux模式。Linux Mode提供基於設備終端的作業系統,當與WaveForms SDK結合使用時,它是各種自訂測試和應用程式的靈活起點。在設備本身或透過WaveForms上嵌入運作,工程師和測量愛好者等可以利用利用乙太網路的資料流程和設備上的儲存來擷取數百萬樣本的緩衝區。

高階觸發模式

無論是在使用WaveForms SDK的Linux模式下,還是在透過WaveForms連接的標準模式下,Analog Discovery Pro都具有各種高階觸發選項。WaveForms中的儀器可以交叉觸發,例如,根據接收和解碼的數位協定啟動示波器擷取,外部訊號可以使用設備背面的兩個專用外部觸發輸入來觸發事件。 WaveForms 提供了這些可在儀器本身中配置的功能,或者在可用的腳本介面之一中實現更多控制或自動化。

TL;DR:高解析度、千兆採樣速度、百萬採樣儲存深度、混合訊號分析、高階觸發器和可客製性——所有這些都包含在比筆記型電腦還小的設備中。

如需瞭解更多資訊,請訪問https://digilent.com/

 

 

 

 

活動簡介

人工智慧(AI)無所不在。這一波AI浪潮正重塑並徹底改變科技產業甚至整個世界的未來。如何有效利用AI協助設計與開發?如何透過AI從設計、製造到生產創造增強的體驗?如何以AI作為轉型與變革的力量?打造綠色永續未來?AI面對的風險和影響又是什麼?

AI⁺ 技術論壇聚焦人工智慧/機器學習(AI/ML)技術,涵蓋從雲端到邊緣、從硬體到軟體、從演算法到架構的AI/ML技術相關基礎設施之設計、應用與部署,協助您全面掌握AI最新技術趨勢與創新,接軌AI生態系佈局,讓機器學習更快速、更經濟、更聰明也更有效率。

贊助廠商

發表評論

訂閱EETT電子報