32 / 100
EMBEDDED
61 • SETTEMBRE • 2016
32
IN TEMPO REALE
|
CONNECTIVITY
• Connessione attraverso pareti o materiali:
la tecnologia senza contatto consente la connessio-
ne attraverso pareti o materiali, operazione impos-
sibile con i connettori tradizionali.
• Migliore sicurezza:
non esistono rischi di for-
mazione di archi, il che rappresenta un importante
vantaggio in ambienti pericolosi come le aree con
presenza di gas.
• Risparmi sui costi:
l’assenza di usura compor-
ta un aumento dei tempi di funzionamento e una
minore manutenzione.
Tuttavia, un connettore veramente senza contat-
to deve poter trasmettere sia i dati sia la potenza.
Nel caso del trasferimento di potenza, esistono al-
cune opzioni. Il trasferimento di potenza capaciti-
va (CPT) ha il vantaggio di riuscire a penetrare il
metallo con ridotte interferenze EMI, ma presenta
un duplice svantaggio: bassa densità di potenza
e range limitato. Per il trasferimento di potenza
senza contatto, l’opzione di trasferimento tramite
' #@ ( * 3
più vantaggiosa. Essa è in grado di garantire un’e-
levata densità di potenza su distanze ragionevole,
è ampiamente collaudata e può essere implemen-
tata utilizzando prodotti standard ed è caratteriz-
3
À
&
* 3
-
sibilità di penetrare nei metalli.
Nella tabella 1 sono invece riportate alcune opzioni
per la connettività wireless, corredate da una sin-
tetica descrizione di vantagggi e svantaggi.
*
5
'
À 5 ( C ;.
richiede licenza, è accettata globalmente e ampia-
>
-
less” sotto il nome di Wi-Fi.
In ultima analisi, un’architettura ibrida – RF per i
dati e accoppiamento induttivo per la potenza - ri-
sulta essere l’approccio migliore per implementare
-
À
Definizione di induzione
Il trasferimento della potenza di tipo induttivo è
una metodologia in uso da molto tempo ma per
ccomprenderne appieno l’utilità come meccanismo
di trasferimento di potenza wireless è opportuno
un ripasso circa il suo funzionamento.
&
! 9 3
chiuso è uguale alla velocità del cambiamento del
Á
racchiuso dal circuito, che mate-
maticamente si può esprimere come:
Dove
ε
è la forza elettromotrice (EMF) e
Φ
B è il
Á
.
B À 4 *
sistema di trasferimento di potenza con accoppia-
mento induttivo. Esso è costituito da una bobina di
'&4(
'&C(
-
trambe le bobine formano un sistema di induttori
accoppiati magneticamente. Una corrente alterna-
ta nella bobina di trasmissione genera un campo
magnetico che induce una tensione nella bobina di
&3 À
dipende dall’accoppiamento (k) tra gli induttori e
- À
)
L’accoppiamento è determinato dalla distanza tra
' (
=C|= &
-
le bobine e l’angolo tra di esse contribuisce alla de-
À
3
Le prestazioni di un collegamento di potenza wi-
reless possono essere migliorate utilizzando un
accoppiamento induttivo risonante. In condizioni
di risonanza, l’impedenza di serie di condensatori
e degli induttori assume il valore minimo, mentre
&
-
sonanza è utilizzata per svolgere operazioni di sin-
tonizza
À
E
À
una particolare
per determinati valori
di induttanza e capacitanza.
@
3 Á
reattanza induttiva
medesima ampiezza,
L
= 1/
C
:
Dove
L
* 3
9
C
è la capacità in
!
C
f
*
B
-
3
À
k
e
Q
devo-
no essere più elevati.
Accoppiamento induttivo: alcune applicazioni
=
B A
-
-
?
À