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Mike der Zweite

E-Mail

08.07.2012,
13:08
 

Induktive Energieversorgung für Leiterplatte (Schaltungstechnik)

Hallo!

Ich habe eine etwas ungewöhnliche Idee. Vielleicht kennt ihr diese elektrischen Zahnbürsten, die keinen metallischen Kontakt zwischen Ladestation und "Mobilteil" haben sondern rein induktiv arbeiten. Oder anderes Beispiel sind die RFID-Transponder, die im Nahfeld auch kontaktlos mit Energie versorgt werden.

Ein ähnliches Prinzip würde ich gerne für ein kleines Kunstprojekt verwenden. Auf einer zweilagigen Platine sollen oben ein paar SMD-LEDs angebracht werden und ein darüber liegendes Glasobjekt anstrahlen. Keine Power-LEDs sondern ganz normale kleine "Funzelchen". Vielleicht auch noch eine kleine Farbwechsel-Elektronik, mal schauen.

Die Unterseite der Platine dachte ich, könnte man komplett flächig als "Spirale" für die Induktionsschleife verwenden.

Die ganze Platine möchte ich dann in transparentes Harz vergießen damit das 1. wasserdicht ist und 2. mit dem Glasobjekt verklebt werden kann.

Der zweite Teil wäre dann der "Sender". Den möchte ich eigentlich ganz einfach konstruieren, vergleichbar mit den Ladestationen der Zahnbürsten. Keine aufwendige Elektronik, nur so viel wie unbedingt nötig. Versorgt mit 230V~ und auch in Harz vergossen.

Jetzt ist die Frage: Kann man das so überhaupt sinnvoll konstruieren? Lässt sich so genug Energie übertragen, um so 10 bis 20 LEDs zu versorgen? Ich meine, es muss nicht sooo energieeffizient sein, aber sich immernoch in einem vernünftigen Rahmen bewegen. Wie müßte man "Sender" und "Empfänger" konstruieren? Ich habe da nur grobe Vorstellungen und wäre da für Anregungen dankbar.

Grüße
Mike

x y

08.07.2012,
13:23

@ Mike der Zweite

Induktive Energieversorgung für Leiterplatte

» Lässt sich so genug Energie übertragen, um so 10 bis 20 LEDs zu versorgen?

Schau dir einen Printtrafo der passenden Leistung an, und bedenke, dass dessen Bauvolumen nur reicht weil da ein Eisenkern drin steckt. Da wird schnell klar, dass dein Vorhaben weit mehr als 50Hz erfordert.

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
08.07.2012,
13:28

@ Mike der Zweite

Induktive Energieversorgung für Leiterplatte

» Wie müßte man "Sender" und "Empfänger" konstruieren?

Wird meist mit einem Royer-Oszillator gemacht. Eine Spule, die die Energie von z.B. einem Netzgerät erhält, im Unterteil. Die zweite Spule mit etwas Elektronik (Gleichrichtung, Elko) im Oberteil.
Je besser positioniert und je näher die Spulen, desto besser die Energieübertragung.
Als Anfängerprojekt allerdings nicht geeignet.

hws

Jogi(R)

Da,
08.07.2012,
18:24

@ Mike der Zweite

Induktive Energieversorgung für Leiterplatte

Versuch macht kluch.

El. Zahnbürste zerlegen, Teile neu arrangieren, fertig.
Link dazu:
http://www.lowcost-hightech.de/dateien/dokumente/anleitung-buch-070-071.pdf

und unten noch ein Bild meiner im Alter von 9 Jahren selbst gebastelten el. Zahnbürste, war ein Geschenk für meinen prothesetragenden Opa :-D

--
Gruß Jogi - Es ist bereits alles gesagt, nur noch nicht von Jedem.

x y

08.07.2012,
18:33

@ Jogi

Induktive Energieversorgung für Leiterplatte

» und unten noch ein Bild meiner im Alter von 9 Jahren selbst gebastelten
» el. Zahnbürste, war ein Geschenk für meinen prothesetragenden Opa :-D
»
»

Ach wo, die ist bestimmt von Binford.

Jogi(R)

Da,
08.07.2012,
18:50

@ x y

Induktive Energieversorgung für Leiterplatte

» Ach wo, die ist bestimmt von Binford.

Ned mööööchlisch ;-)

--
Gruß Jogi - Es ist bereits alles gesagt, nur noch nicht von Jedem.

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

09.07.2012,
03:06

@ hws

Induktive Energieversorgung für Leiterplatte

» » Wie müßte man "Sender" und "Empfänger" konstruieren?
»
» Wird meist mit einem Royer-Oszillator gemacht.

Hier gibts die passende Beschreibung dazu:
www.mikrocontroller.net/articles/Royer_Converter
Gruss
Harald

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

09.07.2012,
03:10

@ Jogi

Induktive Energieversorgung für Leiterplatte

» Versuch macht kluch.
»
» El. Zahnbürste zerlegen, Teile neu arrangieren, fertig.

Die übertragene Leistung ist dabei aber so gering,
das es für LEDs nicht reichen wird.
Gruss
Harald

Jogi(R)

Da,
09.07.2012,
10:56

@ Harald Wilhelms

Induktive Energieversorgung für Leiterplatte

» » Versuch macht kluch.
» »
» » El. Zahnbürste zerlegen, Teile neu arrangieren, fertig.
»
» Die übertragene Leistung ist dabei aber so gering,
» das es für LEDs nicht reichen wird.
» Gruss
» Harald

Sollte, meine ich, reichen.
Meine Zahnschrubbe hat einen Akku 2,4V und ist nach 8 Stunden auf dem Induktor wieder packevoll. Dazu sind also schonmal mindestens 100 (plus) Milliampere Ladestrom bei einem gewissen Spannungsgefälle nötig.
Und für LED´s reichen weniger als 20mA für volle Helligkeit, ca, 5mA für sichtbares Leuchten und noch weniger für Low-Current-LED.

Weiters kann der TO ja mit einer alternativen Sekundär-Spule experimentieren.

--
Gruß Jogi - Es ist bereits alles gesagt, nur noch nicht von Jedem.

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

09.07.2012,
15:05

@ Jogi

Induktive Energieversorgung für Leiterplatte

» Sollte, meine ich, reichen.
» Meine Zahnschrubbe hat einen Akku 2,4V und ist nach 8 Stunden auf dem
» Induktor wieder packevoll.

Vielleicht gibts da ja unterschiedliche Modelle. Bei
meiner Bürste wird die Primärspule direkt an 230V~
angeschlossen. Da kann, ohne geschlossenen Eisenkern,
eigentlich nicht viel Leistung übertragen werden.
Gruss
Harald

Jogi(R)

Da,
09.07.2012,
17:00

@ Harald Wilhelms

Induktive Energieversorgung für Leiterplatte

» » Sollte, meine ich, reichen.
» » Meine Zahnschrubbe hat einen Akku 2,4V und ist nach 8 Stunden auf dem
» » Induktor wieder packevoll.
»
» Vielleicht gibts da ja unterschiedliche Modelle.

Bestimmt.

» Bei meiner Bürste wird die Primärspule direkt an 230V~
» angeschlossen. Da kann, ohne geschlossenen Eisenkern,
» eigentlich nicht viel Leistung übertragen werden.

Bei meiner Philips wird es nicht anders sein, man kann die Primärspule direkt an der Gehäuseform des Netzteils erahnen und viel Platz für Jedöhnse (Umspanner plus Oszillator) ist da auch garnicht.

Aber auch bei deiner Pürste muß sich ein Akku üblicher Anschlußdaten im Handgriff befinden und sowas mit weniger als, sagen wir, 50mA zu laden wäre ein tagelanges Warten auf saubere Zähne.

Anhand der Betriebsdauer von ca. einer Woche gehe ich von mindestens 1000mAh Akku-Kapazität aus, und anhand der recht flotten Aufladung von ca. C/10 oder noch mehr Ladestrom.

--
Gruß Jogi - Es ist bereits alles gesagt, nur noch nicht von Jedem.