必须仔细选择对直流功率元件的射频感应,以实现互耦合和阻抗,但谐振 Q~1 非常低。
由于没有提供细节,因此必须做出一些假设。
使用具有 200uH 初级线圈(未给出)的变压器,与接收线圈相同的匝数,比率 = 1,但在 20Vpp 输入和 15Voutpp(无负载)从 50k 扫描到 250kHz 的情况下,互耦减少到乐观的 75%。充电似乎在 ~100~200kHz 范围内运行良好(根据我最近的分析) ,这是由于我从照片中估计线圈电感以及使用 RFID 和 WPT(无线功率传输)的经验而得出的
使用齐纳二极管、D2 和 C2、220uF 电容,我在很宽的范围内选择了 C3,并选择了 5nF。在没有 C3 和上述设置的情况下,它在 50ms 内达到 5V,而使用 C3 在一半时间内达到 25ms(意味着低 Q)。由于 C2=0V 的初始状态降低了(二极管 ESR)/Xc(f)=Q 阻抗比 wrt。LC (即低 Q),没有谐振,并且由于大量纹波电流而受到欠阻尼,从 0.5A(rms)以下开始(在我的范围的最低频率处最大意味着阻抗),然后在充电时降低 Ipk,但 Ipk 仍然是直流负载的许多倍。
理论上这些值是 200uH 和 5nF,它应该在 100kHz 以上产生谐振,但在实践中,将负载阻抗齐纳开关切换到 220uF 电容,它对于 100kHz 以上的任何东西的工作原理都是一样的,这意味着使用 1K 负载 R 和 220 ohms 的 Q 值非常低(f) 对于具有脉冲电流的 LC。(非线性)
如果你想玩这些价值观,去这里。如果不熟悉 Falstad,点到波形会突出显示范围的部分,反之亦然,每条迹线上都有最大值/最小值,我还选择了 Max Scale,它像 AC 耦合一样自动调整,但仍显示实际的 DC 最大值并以慢速显示-运动实时但可通过滑块和选项>其他选项进行调整
我假设 SOT23 是一个 5.6V 齐纳二极管。
这只是分析无线 LF 到 DC 路径。效率不高,但通过 XFMR 输出的开关,它似乎与最大功率传输几乎匹配。除非您添加卢比,否则所有上限都暗示为无损。添加了 1G Ohm R's 仅用于示波器跟踪和 1 ohm 输入 ESR 用于测量输入阻抗。

请记住,接地只是浮动电路的 0V 参考。如果我让它们通用,输出会从 -5V 变为 0V。
将输入从 20Vpp 降低到 18Vpp 会使充电到 5V 的时间增加一倍。有趣的右上角示波器轨迹是 220uF 交流电压放大满量程稳态,负载非常小,只有 5mA。上升的电压表明在 100~200kHz 的 f 范围中间的直流充电是相当恒定的斜率 I=CdV/dt 然后在 FM 测试扫描功率信号的外端向下衰减。由于我的扫描不是双向的,所以它是一个锯齿对数 f 扫描。. 由此我们可以看到半波齐纳整流的电容充电电压的电压传递函数。虽然没有显示对 DC 的扫描,但 C3= 5nF 的选择将齐纳二极管耦合到 C2=220 uF,并且它的电压在低 f 端上升表示电感耦合的电流和阻抗。
Falstad 模拟应用所有给定的组件属性和物理定律。
我的分析到此结束,现在与我的预期一致。
100kHz~200kHz 操作的“Ballpark”假设
- 给定 C3=220uF(假设低 ESR)
- 线圈 Ls=200uH,初级,Lp 未显示,假设 L 相同,1:1 比率耦合因子 = 0.75
- C2= 5nF(假定低 ESR)
- D2 齐纳二极管必须为 11.5V~12V 才能有效获得 5Vdc,使用 12V
- SOT23 ,假定为 5.6V 钳位并不重要,用于 OVP。