【導(dǎo)讀】首先選擇適合通過高頻大電流的Litz線，建議選擇大于100股以上的Litz線。然后選擇高頻低損耗磁環(huán)，體積能夠容得下繞制電感所需要的匝數(shù)。
01 如何自行繞制高頻線圈
昨天有參加 全國大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽[1] 中 無線節(jié)能賽題組[2] 的同學(xué)在公眾號(hào)（TSINGHUAZHUOQING）提問：
問題1： 卓大大，為什么我們的 LCC[3] 充電把電容充滿要一分半（90秒）？桌大大這是為什么啊？
▲ 圖1 車模儲(chǔ)能法拉電容
▲ 圖2 LCC補(bǔ)償回路與接收線圈
▲圖3 接收線圈中的LCC補(bǔ)償回路
問題2： 卓大大，如何自己繞一個(gè)2.2uH的線圈？
02 充電時(shí)間
針對(duì)第一個(gè)問題，電容充電時(shí)間。根據(jù)電容特性可知，電容上的電壓等于電容電荷Q除以電容容量：
如果使用恒流
充電，那么充電時(shí)間就等于
。
充電，那么充電時(shí)間就等于。根據(jù)所使用的電容，是由五個(gè)25F（2.7V）的電容串聯(lián)形成5F（13.5V）的電容。如果充滿電666需要一分半鐘（90s），那么可以求得充電電流平均為：
▲ 儲(chǔ)能電容為5個(gè)25F的電容串聯(lián)
這說明充電電流太小了。如果使用在 火中取栗[4] 推文中的LCC補(bǔ)償方案，達(dá)到5A的充電電流，則充滿12V的電只需要12秒左右。
所以主要問題出現(xiàn)在你所制作的LCC的網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償中。
03 LCC補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)
從發(fā)送過來的照片來看，你使用了 粘貼銅箔制作了建議的實(shí)驗(yàn)電路[5] ，這是對(duì)的，不使用面包板[6] 進(jìn)行測(cè)試是因?yàn)槊姘宀贿m合做大電流，高頻率的電路測(cè)試。
那么影響LCC接收效果的主要原因可能包括：
● LCC網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)計(jì)算；
● 制作LCC的器件容量，包括串聯(lián)電感
● 肖特基整流橋器件，以及整流形式；
● 電路板的制作
首先，根據(jù)【圖2】所顯示的整流濾波電路，你采用的還是以前的 無線節(jié)能組[7] 的接收板，采用 倍壓整流[8] 方式對(duì)接收電能進(jìn)行整流。比起全橋整流來講，倍壓整流效率低，這個(gè)結(jié)論在 火中取栗[9] 中的測(cè)量結(jié)果得到驗(yàn)證。所以建議將接收電路修改成全橋整流。
第二部分就是檢查L(zhǎng)CC網(wǎng)絡(luò)器件的的參數(shù)是否符合設(shè)定的150kHz下計(jì)算出的參數(shù)。如果參數(shù)不對(duì)，不僅會(huì)增加靜態(tài)功耗，也會(huì)降低輸出電流。建議根據(jù) 經(jīng)過標(biāo)定后的ESP32對(duì)于節(jié)能信標(biāo)組充電過程測(cè)量[10] 設(shè)計(jì)方案給出的計(jì)算過程進(jìn)行計(jì)算：
【表3-1 設(shè)計(jì)條件】
【表3-2 參數(shù)計(jì)算】
【表3-3 實(shí)際參數(shù)】
04 繞制LCC電感
首先選擇適合通過高頻大電流的Litz線，建議選擇大于100股以上的Litz線。然后選擇高頻低損耗磁環(huán)，體積能夠容得下繞制電感所需要的匝數(shù)。
▲ 用于測(cè)試的T106-2磁環(huán)
剩下就是需要確定繞制多少圈Litz。
根據(jù) 環(huán)形電感計(jì)算公式[11] :
◎ 其中參數(shù)：
：電感量（H）
：感應(yīng)系數(shù)
：匝數(shù)感應(yīng)系數(shù)
本可以從購買到的高頻電感數(shù)據(jù)手冊(cè)中查到。如果沒有查到，也可以通過實(shí)際測(cè)試獲得。
本可以從購買到的高頻電感數(shù)據(jù)手冊(cè)中查到。如果沒有查到，也可以通過實(shí)際測(cè)試獲得。比如使用多股軟銅絲線先在磁環(huán)上繞制若干圈
（比如10圈），然后測(cè)量對(duì)應(yīng)的電感量：
。那么該磁環(huán)的感應(yīng)系數(shù)就可以計(jì)算出來：
（比如10圈），然后測(cè)量對(duì)應(yīng)的電感量：。那么該磁環(huán)的感應(yīng)系數(shù)就可以計(jì)算出來：
請(qǐng)注意，如果繞制的匝數(shù)不多，實(shí)際電感量還與繞制線圈在磁環(huán)上的分布密集與松散的情況有關(guān)系。
總結(jié)
制作一個(gè)良好的無線電能收割裝置，需要從器件的參數(shù)、性能、制作工藝等各方面降低損耗，才能夠?qū)o線電能服服帖帖的裝進(jìn)儲(chǔ)能法拉電容。
參考資料
[1]全國大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽:
https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/110253008
[2]無線節(jié)能賽題組:
https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/115416126
[3]LCC:
https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/113770750
[4]火中取栗:
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5NjQyNjc2NQ
&mid=2452239091&idx=1&sn=549a0cea01aa16bd8d16e86b3fad6235&chksm=876edc91b0195587e5efd4995c7e4dfd01f43442c05439e21c0c02aad9a431b45911ef37cb3b&token=723737018&lang=zh_CN#rd*
[5]粘貼銅箔制作了建議的實(shí)驗(yàn)電路:
https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/112150112
[6]面包板:
https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/106269740
[7]無線節(jié)能組:
https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/104120694
[8]倍壓整流:
https://baike.baidu.com/item/%E5%80%8D%E5%8E%8B%E6%95%B4%E6%B5%81/8610322?fr=aladdin
[9]火中取栗:
https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/115434834
[10]經(jīng)過標(biāo)定后的ESP32對(duì)于節(jié)能信標(biāo)組充電過程測(cè)量:
https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/115437782
[11] 環(huán)形電感計(jì)算公式:
https://wenku.baidu.com/view/61d340583b3567ec102d8a9b.html
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