БЛОК БЕСПРОВОДНОГО ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО УСТРОЙСТВА

Заявляемая полезная модель относится к области беспроводной передачи энергии между устройством-источником и устройством-приемником, в частности, касается индукционной передачи энергии между устройствами или компонентами устройств для питания по меньшей мере одного электронного устройства, расположенного на движущейся части основного механизма (например, барабанного типа).
Известна система беспроводной передачи энергии для контроля и управления удаленными объектами, размещенными в скважине (патент РФ на полезную модель №95200). Известный аналог содержит набор резонансных колебательных контуров, установленных по всей длине скважины и связанных друг с другом посредством взаимной индукции. Недостатком известной системы является невозможность передачи энергии с неподвижного излучающего устройства к приемному устройству, расположенному на вращающейся механической части.
Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемой полезной модели является устройство беспроводной передачи энергии между устройством-источником и, по меньшей мере, одним устройством-приемником (патент РФ на изобретение №2419945). Ближайший аналог содержит генератор-возбудитель (источник энергии), подключенный к нему первичный резонансный контур, от одного до N вторичных резонансных контуров. Причем, вторичные резонансные контуры настроены на частоту первичных резонансных контуров. Недостатком ближайшего аналога является то, что первичный и вторичные резонансные контуры находятся в неподвижном относительно друг друга положении, что не позволяет обеспечить передачу энергии на приемное устройство, расположенное на подвижной части механизма.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в обеспечении возможности передачи энергии с неподвижно расположенного излучающего устройства (устройства-источника) к приемному устройству, расположенному на движущейся (вращающейся) механической части.
Указанный технический результат достигаются за счет того, что вторичные резонансные контуры, равномерно расположенные на движущейся части механического устройства, через выпрямители подключены параллельно к электронному устройству.
Общими признаками ближайшего аналога и заявляемой полезной модели являются: генератор-возбудитель, подключенный к нему первичный резонансный контур, от одного до N вторичных резонансных контуров, настроенных на частоту первичных резонансных контуров.
Отличительные признаки - N вторичных резонансных контуров равномерно расположены на движущейся части механического устройства и через выпрямители подключены параллельно к электронному устройству.
Существо полезной модели поясняется Фиг. 1, на которой представлена схема заявляемого устройства. Блок беспроводного питания электронного устройства (Фиг. 1) содержит генератор-возбудитель 1, первичный излучающий резонансный контур L1, C1, несколько вторичных резонансных контуров L2, C2…LN, CN, подключенных соответственно через выпрямители D1…D(N-l) к электронному устройству (нагрузке) R.
2
2
N
N
Генератор-возбудитель 1 формирует прямоугольные импульсы, частота которых совпадает с резонансной частотой первичного излучающего контура L1, С1. Расположенные на вращающейся части механического устройства вторичные резонансные контуры L, C…L, C, настроенные на частоту первичного резонансного контура L1, C1, периодически вступают в индуктивную связь с первичным излучающим контуром L1, C1. Напряжение с выхода вторичного контура, находящегося в текущий момент в индуктивной связи с первичным излучающим контуром, поступает на электронное устройство - нагрузку R.
Пример осуществления заявляемой полезной модели.
Генератор-возбудитель 1 выполнен по стандартной схеме двухтактного полумостового импульсного преобразователя на микросхеме TL494 и выходных биполярных транзисторах 2SC4977 с трансформаторным выходом (схема взята от стандартного источника питания персонального компьютера - например, АТХ-2501 СЕ). Выход трансформатора нагружен на последовательный первичный излучающий контур L1C1, настроенный на первую гармонику импульсного сигнала. Конструктивно контур L1C1 заключен в герметичный неметаллический корпус и установлен на неподвижную часть основного механизма.
N
N
(N-1)
Вторичные приемные контура L2C2…LC (4-8 шт.) выполнены по параллельной схеме и их резонансная частота совпадает с резонансной частотой основного излучающего контура. Вторичные приемные контура расположены на периферии неметаллического герметичного диска параллельно основному излучающему контуру и данный диск устанавливаются на вращающейся части основного механизма. Геометрические центры вторичных приемных контуров во время вращения барабана основного механизма периодически совпадают с геометрическим центром первичного излучающего контура. Таким образом, первичный излучающий контур периодически вступает в индуктивную связь со вторичными приемными контурами, на выходах которых так же периодически возникает переменное напряжение. Данное напряжение поступает на мостовые выпрямители D1…D и постоянное напряжение с выходов данных выпрямителей суммируется на общей нагрузке R.