功率放大器磁感應雙耦合海下非接觸電能傳輸系統中的應用

非接觸電能傳輸技術可以分為近場傳輸和遠場傳輸。近場傳輸又包括電磁耦合式、電場耦合式和超聲耦合式；遠場傳輸又包括微波式和激光式。超聲波耦合式非接觸電能傳輸技術近幾年越來越受到研究人員的重視，與電場和磁場耦合式非接觸電能傳輸技術相比，超聲波耦合式非接觸電能傳輸技術具有可以穿透金屬、在液體介質中傳輸效率高、無電磁污染、生物安全性高、傳輸距離遠等優點，其應用場景包括在水下實現非接觸電能傳輸、給密閉金屬容器內的設備供電、給人體內的人造器官充電等。

非接觸電能傳輸技術分類

將超聲波和電磁場這兩種耦合場有機結合起來，利用二者的優勢，設計一種新型的海下非接觸電能傳輸系統。超聲波即頻率超過20kHz的聲波，它在海水中傳輸衰減小、傳輸距離遠，且超聲換能器體積相對較小。但超聲耦合系統的缺點在于超聲換能器的能量轉換效率相對較低。而磁耦合系統在近距離時，傳輸效率較高，但在遠距離時，即距離超過磁耦合系統耦合線圈的直徑時，系統效率便迅速下降為接近于零。

如下圖所示，使用一個大型水缸加入天然海水來模擬海下環境，所有的非接觸電能傳輸設備均浸入海水中。其中，數字信號發生器和功率放大器組成高頻電源，示波器用于檢測發射側電壓波形，示波器用于檢測接收側電壓波形，電流探頭用于檢測發射側電流波形，MT4090LCR測試儀用于測量耦合線圈阻抗。

超聲耦合非接觸電能傳輸系統框圖

Aigtek高壓大器被廣泛應用在非接觸電能傳輸系統中，還被應用在壓電陶瓷，微粒分選，換能器驅動，噴墨打印等多個領域。ATA-4000系列功率放大器最大輸出功率452Wp ，最大輸出電壓310Vp-p（±155Vp） ，最大輸出電流4Arms ，帶寬高達DC~3MHz。

通過以上的介紹，相信您對雙耦合海下非接觸電能傳輸系統有了清晰的了解，如想了解更多有關高壓放大器驅動應用，請持續關注安泰電子。