تامین انرژی حسگرها با استفاده از سیستم انتقال توان بی‌سیم مبتنی بر تقویت‌کننده کلاس Ef

یکی دلایل پیشرفت سامانه های فرماندهی و کنترل استفاده از ابزارهای الکترونیکی نوین می‌باشد، تجهیزات الکترونیکی برای بهره برداری نیاز به انرژی الکتریکی داشته و در آینده نزدیک تلاش بر آن است تا جریان الکتریکی مربوط به حسگرهای مستقر در صحنه فرماندهی و کنترل از راه دور تامین شوند. در همین راستا، سیستم‌‌های انتقال توان بی‌سیم (wpt)‌ مهمترین مدارات برای انتقال توان و شارژ حسگرها وتجهیزات مستقر در صحنه عملیات مربوط به فرماندهی و کنترل هستند‌. در طراحی سیستم‌‌های انتقال توان بی‌سیم، تقویت‌کننده‌‌های توان اهمیت ویژه‌ای دارند‌. در همین راستا، در‌این مقاله، یک تقویت‌کننده توان کلاس مدل مشترک ef معرفی شده است‌. تقویت‌کننده پیشنهادی مبتنی بر طراحی تقویت‌کننده توان کلاس e است با ‌این تفاوت که یک مدار تشدیدگر به آن اضافه تر شده است‌.‌این مدار تشدیدگر که متشکل از یک سلف و خازن سری است، با تشدید در‌‌هارمونیک مرتبه بالا، قله ولتاژ درین ترانزیستور را برش داده و در نتیجه استرس و فشار بر ترانزیستور را برای تولید توان‌‌های بالا کاهش می‌دهد‌. در نتیجه توان خروجی تقویت‌کننده افزایش می‌یابد و ولتاژ تغذیه بالا ترانزیستور را تحت قشار قرار نمی‌دهد‌. در راستای ارزیابی عملکرد تقویت کننده مطرح شده، یک سیستم انتقال توان بی‌سیم شبیه سازی و مورد تحلیل قرار می گیرد‌. توان خروجی تقویت‌کننده 6.232 وات، با بازده بالای 95.5 درصد است‌. برای سیستم انتقال توان بی‌سیم طراحی شده نیز بازده توان انتقال برابر 73.1 درصد در حالتی که کمترین فاصله بین کویل‌‌ها وجود دارد‌. نتایج طرح پیشنهادی نسبت به کار‌های گذشته برتری دارد‌.

energy supply of sensors using wireless power transfer system based on class ef amplifier

electronic equipment needs electrical energy to operate, and in the near future, efforts will be made to supply the electric current related to the sensors located in the remote command and control scene. in this regard, wireless power transmission (wpt) systems are the most important circuits for power transmission and charging of sensors and equipment deployed in the operation scene related to command and control. in the design of wireless power transmission systems, power amplifiers are of special importance. in this regard, in this paper, a ef class power amplifier is introduced. the proposed amplifier is based on the design of the class e power amplifier, with the difference that a resonator circuit has been added to it. this resonator circuit, which consists of an inductor and a series capacitor, cuts the voltage peak in the transistor by resonating in high-order harmonics. and as a result, it reduces the stress and pressure on the transistor to produce high powers. as a result, the output power of the amplifier increases and the high supply voltage does not put the transistor under stress. in order to evaluate the proposed amplifier performance, a wireless power transmission system is simulated and analyzed. the output power of the amplifier is 6.232 watts, with a high efficiency of 95.5%. for the designed wireless power transmission system, the transmission power efficiency is 73.1% in the case where there is the smallest distance between the coils. the results of the proposed plan are superior to the previous works.