Spulen für induktive Stromübertragung

[Cysign]

Hallo zusammen,

mir geht grade wirres Zeug durch den Kopf und ich frage mich daher, welche Spulengröße man bräuchte, um z.B. Qi-mäßig LEDs per Induktion zu betreiben.
Ich weiß zwar noch nicht, was man damit anfangen können soll, jedoch hab ich grade halbierte Tischtennisbälle im Kopf, die auf einer kleinen Platine mit Spule montiert sind und von mit 3-5 LEDs beleuchtet werden, wenn man sie auf eine bestimmte Position auf einem präparierten Tisch stellt.

Ist sowas überhaupt in der Größe realisierbar?
Wenn ich an die Qi-Empfängerspule aus meinem Galaxy S4 denke, ist diese doch schon relativ groß.
Und weiterhin stellt sich dann auch die Frage, ob die übertragende Spule wesentlich größer sein kann/sollte, damit man die Empfänger-Bälle nicht so präzise positionieren muss.
Ich find die Idee irgendwie verrückt genug, um micht da mit den passenden Suchbegriffen etwas einzulesen.
Und wenn ich mich nicht irre, habe ich noch nen Qi-Sender und so ne Empfängerfolie hier irgendwo rumliegen, womit ich etwas spielen könnte.

[PICture]

Hallo!

Ich habe mich damit nur kurz beschäftigt und festgestellt, dass es sehr uneffektiv wegen geringem Wirkungsgrad um ein paar % ist: https://www.roboternetz.de/community...ürste-fertig)? .

[Cysign]

Sonderlich effizient muss es ja gar nicht sein. Man könnte ja auch Low-Current-LEDs nehmen, dann wären weniger als 10mA schon ausreichend.
Beim Laden des Smartphones/Tablets werden mit der größen Spule ca. 500-600mA bei 5V übertragen. Ich hab leider überhaupt keinen Anhaltspunkt, wie ich auf die Effizienz einer solchen Spule kommen soll, bzw. was ich beachten muss, um selbst eine solche Spule zu wickeln.

[cavy]

Ich vermute, dass zwei Faktoren wichtiger sind, als die Art der Wicklungen:


1) Die Frequenz. Speziell bei kleiner Bauweise ist der Wirkungsgrad bei 50Hz wahrscheinlich zu klein, hier wäre eine Art Schaltnetzteil mit höheren Frequenzen effektiver.
2) Form und Material des Kerns. Wenn es gelingt den Magnetfluss zwischen den beiden Spulen zu verbessern, indem sich Ferritkerne mit möglichst kleinem Spalt gegenüberliegen, verbessert sich die Energieübertragung massiv.

Ich habe allerdings keine praktische Erfahrung, mit solchen Konstruktionen.

[Cysign]

Stimmt, über Ferritkerne hatte ich auch mal was gelesen. Aber gabs da neulich nicht sogar ne Entdeckung, dass Kerne aus irgendwas anderem als Ferrit (ich kann mich grade nicht richtig erinnern) für ne noch bessere Übertragung sorgen? Ich meine, das hätte ich im Zusammenhang mit dem induktiven Laden von Fahrzeugen gelesen.

50 Hz sind schon sehr gering. Wenn ich von einem Tisch - oder sagen wir lieber von einer Holzplatte - ausgehe, kann ich da ja Löcher in der von mir gewünschten Form (Durchmesser/Tiefe) reinbohren und platzieren was ich möchte.
Zur Versorgung kann ich ja einen µC nehmen, der in beliebiger Frequenz per einstellbarer Soft-PWM über eine Transistorschaltung die Spule anregt.

Ich male mir grade in meinem Kopf aus, was man sinnvolles damit anstellen könnte. Vielleicht eine Art Brettspiel oder in ner Kneipe den Ball auf das "Ich will bestellen" oder "Ich will zahlen"-Feld rücken, womit man dem Kellner optisch signalisiert, dass er benötigt wird...

[WL]

Stichwort ist:
Royer-Converter

[i_make_it]

Zur Versorgung kann ich ja einen µC nehmen, der in beliebiger Frequenz per einstellbarer Soft-PWM über eine Transistorschaltung die Spule anregt.

Hm... eher in zur Spule passenden Frequenz, Außer du möchtest nur den Tisch erwärmen.
Bei Spulen gibt es so was wie Induktivität und Resonanzfrequenzen die die Frequenz eigentlich genau festlegen.
Da Du ja grade keinen gemeinsamen Eisenkern hast (Wie bei einem normalem Transformator) wird das mit zunehmender Entfernung schnell zur entscheidenten Größe um überhaupt noch Energie zu übertragen.
Übrigens ist Deutschland eines der wenigen Länder wo der Betrieb von ELF Sendern auch reglementiert ist. Also darf man da nicht zu viel Energie abstrahlen. Und die EMV Richtlinien gelten ja sowieso und überhaupt.

Günter Wahl hatte mal in einem seiner Bücher über Minispione was drin wie man die Richtwirkung von Ferritkernantennen verbessert in dem man 2 Stück achsial hintereinander schaltet und auf der einen Seite quer dazu noch eine um das Magnetfeld auf die andere Seite zu verdrängen. Ich weis leider nicht mehr in welchem Band das ist und welche Leistung da möglich ist, Da das dort ja eigentlich nur zur Signal- und nicht zur Energieübertragung gedacht war.

Generell könnte es aber hilfreich sein sich mal mit ELF zu befassen, Da gibt es zumindest ein paar Stichworte die ggf. weiterhelfen können.
Generell ist der Wirkungsgrad aber recht bescheiden.
Schaltnetzteil mit höheren Frequenzen, hat den Nachteil, das man neben der Induktion auch noch anfängt in ULF (0,3-3kHz) oder VLF 3kHz-30kHz) zu senden.
Und wie bei einem Schaltnetzteil ein Metallgehäuse drum rum machen geht ja grade nicht.

Also beim Kreativprozess immer diese Spaßbremsen im Hinterkopf behalten damit nicht irgendwann ein Messwagen vor der Tür steht und die ungeplanten "Nebenkosten" des Projekts durch die Decke gehen, nur weil ein Nachbar sich über irgendwelche Störungen beschwert hat.
In einer Etagenwohnung, kann der Störabstand schon mal unter 2 Meter sein, wenn der Nachbar ein Gerät (Antenne eines Gerätes) oben auf dem Schrank stehen hat. (genau unter dem eigenen Laborplatz wo man seinen Testaufbau in Betrieb nimmt)

(Für manche Projekte wäre ein Wohnsitz im australischen Outback nützlich, Aber ob da Amazon und Co auch die Teilebestellungen hinliefern?)