功率放大器磁感应双耦合海下非接触电能传输系统中的应用

Aigtek安泰电子

非接触电能传输技术可以分为近场传输和远场传输。近场传输又包括电磁耦合式、电场耦合式和超声耦合式；远场传输又包括微波式和激光式。超声波耦合式非接触电能传输技术近几年越来越受到研究人员的重视，与电场和磁场耦合式非接触电能传输技术相比，超声波耦合式非接触电能传输技术具有可以穿透金属、在液体介质中传输效率高、无电磁污染、生物安全性高、传输距离远等优点，其应用场景包括在水下实现非接触电能传输、给密闭金属容器内的设备供电、给人体内的人造器官充电等。

非接触电能传输技术分类

将超声波和电磁场这两种耦合场有机结合起来，利用二者的优势，设计一种新型的海下非接触电能传输系统。超声波即频率超过20kHz的声波，它在海水中传输衰减小、传输距离远，且超声换能器体积相对较小。但超声耦合系统的缺点在于超声换能器的能量转换效率相对较低。而磁耦合系统在近距离时，传输效率较高，但在远距离时，即距离超过磁耦合系统耦合线圈的直径时，系统效率便迅速下降为接近于零。

如下图所示，使用一个大型水缸加入天然海水来模拟海下环境，所有的非接触电能传输设备均浸入海水中。其中，数字信号发生器和功率放大器组成高频电源，示波器用于检测发射侧电压波形，示波器用于检测接收侧电压波形，电流探头用于检测发射侧电流波形，MT4090LCR测试仪用于测量耦合线圈阻抗。

超声耦合非接触电能传输系统框图

Aigtek高压大器被广泛应用在非接触电能传输系统中，还被应用在压电陶瓷，微粒分选，换能器驱动，喷墨打印等多个领域。ATA-4000系列功率放大器最大输出功率452Wp ，最大输出电压310Vp-p（±155Vp） ，最大输出电流4Arms ，带宽高达DC~3MHz。因其高指标的优势成为科研人的不二之选。

通过以上的介绍，相信您对双耦合海下非接触电能传输系统有了清晰的了解，如想了解更多有关高压放大器驱动应用，请持续关注安泰电子。