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Applicazione di un amplificatore di potenza basato su un sistema di controllo wireless

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L'illuminazione del palcoscenico è generalmente composta da un sistema di cambio colore, un sistema di cambio modello e un sistema di taglio spot. La tecnologia del sistema di cambio colore e del sistema di cambio modello è relativamente matura; il sistema di taglio a punti ha attratto

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L'illuminazione del palcoscenico è generalmente composta da un sistema di cambio colore, un sistema di cambio modello e un sistema di taglio spot. La tecnologia del sistema di cambio colore e del sistema di cambio modello è relativamente matura; il sistema di taglio spot ha attirato sempre più attenzione per la sua capacità di realizzare cambi di modello colorati.

Il sistema di taglio a punti luminosi è generalmente alimentato dall'alimentatore switching esterno del sistema per fornire segnali di energia elettrica; la scheda di controllo principale esterna del sistema controlla i cambiamenti di modello; i mezzi di trasmissione dell'energia e del segnale sono rispettivamente cavi elettrici e wireless. Quando il sistema di taglio a punti luminosi utilizza fili elettrici per il collegamento, l'avvolgimento del filo limita l'angolo di rotazione del sistema, per cui non è possibile realizzare la funzione di rotazione continua infinita, il che indebolisce notevolmente la capacità di prestazione del sistema. Allo stesso tempo, un gran numero di fili e connettori collegati può causare guasti come perdite e riscaldamento della linea.

Lo schema a blocchi di principio del sistema di taglio dei punti luce sul palcoscenico basato sul controllo wireless è mostrato in figura. È composto da 5 parti: trasmissione dell'energia elettrica, amplificatore di potenza, ricezione dell'energia elettrica, emissione del segnale, ricezione del segnale e controllo del punto luce.

Il controllore converte la corrente continua in corrente alternata attraverso il circuito di azionamento dell'inverter all'estremità di trasmissione dell'energia elettrica e la carica nel circuito di trasmissione risonante. L'estremità di ricezione dell'energia elettrica riceve l'energia elettrica attraverso il circuito di ricezione a risonanza e fornisce energia al motore del dispositivo di modellazione dopo la rettifica, il filtraggio e la stabilizzazione della tensione. Allo stesso tempo, il circuito di comunicazione e l'antenna realizzano la comunicazione bidirezionale dei dati.

La comunicazione wireless nel sistema di taglio dei punti luce del palcoscenico basato sul controllo wireless richiede un segnale di trasmissione stabile ad alta frequenza, che determina il funzionamento affidabile dell'intero sistema.

Per verificare l'affidabilità del sistema di taglio dei punti luce del palcoscenico basato sul controllo wireless, sono stati eseguiti esperimenti comparativi per la progettazione di bobine per la trasmissione di potenza con e senza materiali di schermatura in ferrite, e i dati sperimentali sono stati confrontati con le formule di calcolo e i risultati della simulazione. verifica. Allo stesso tempo, è stato effettuato un esperimento di monitoraggio del funzionamento di più macchine per verificare l'affidabilità della comunicazione wireless.

Il numero di spire della bobina di potenza che può essere verificato dal progetto è di 6 spire, che possono essere suddivise in due casi: materiale di schermatura magnetica in ferrite e materiale di schermatura magnetica non in ferrite. Considerando che la frequenza di risonanza è bassa e l'effetto pelle non è evidente, l'impedenza della bobina è approssimativamente uguale alla resistenza CC. La resistenza misurata con un multimetro è pari a 0,659; l'autoinduttanza della bobina non schermata e della bobina con materiale schermato, misurata rispettivamente con un ponte, è pari a 7,05 uH e 13,0 uH.

Utilizzando un segnale sinusoidale a 150 kHz, ±3V, l'ampiezza della tensione viene regolata a ±30V attraverso l'amplificatore di potenza ATA-4012. Il dispositivo di bloccaggio viene utilizzato per mantenere la distanza tra la bobina del trasmettitore e quella del ricevitore a 3 mm, mentre l'oscilloscopio viene utilizzato per misurare la corrente della bobina primaria l quando la bobina secondaria è in cortocircuito e la tensione di uscita Vout quando la bobina secondaria è aperta, e calcolare l'induttanza reciproca M=Vout Iin. Infine, si utilizza un alimentatore CC e un circuito di pilotaggio dell'amplificatore di potenza per pilotare la bobina di trasmissione della potenza e si collega un carico resistivo all'estremità di uscita della bobina di ricezione della potenza, si misura la potenza di ingresso e la potenza di uscita e si calcola l'efficienza di trasmissione della potenza wireless.

Il problema principale del sistema di taglio dei punti luce sul palcoscenico è la fornitura di energia. La trasmissione di energia ad alta efficienza richiede l'ottimizzazione della bobina di trasmissione e della bobina di ricezione e dei relativi parametri tecnici. Attraverso l'analisi teorica, la simulazione e gli esperimenti, il progetto della struttura schermante in ferrite della bobina a spirale piatta risolve il problema dell'efficienza di trasmissione ed evita l'influenza dei cambiamenti dell'ambiente circostante sul circuito magnetico. In futuro, con l'aumento del raggio dello spot, lo spazio della bobina di potenza dovrà essere più piccolo ed è necessario studiare una bobina di potenza elettrica con densità di potenza ed efficienza maggiori.

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