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グリーン・エレクトロニクス 【シリーズ一覧へ】

安全!確実!高効率!製品化のためのルール作りも着々と

グリーン・エレクトロニクス No.17

1m先を狙え!共鳴式ワイヤレス電力伝送の実験

トランジスタ技術SPECIAL編集部 編
B5判 128ページ
定価2,592円(税込)
JAN9784789848473

2014年12月1日発行

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 電源コネクタを使用せずに非接触で電力を伝送するワイヤレス給電技術は,携帯電話やスマートフォンなどのモバイル機器や,電動歯ブラシや電気カミソリなどの電気用品ですでに実用化され普及が進んでいます.ワイヤレス給電技術には,電磁誘導,電界結合,それらに共振を利用した磁界共鳴,電界共鳴などさまざまな方式があり,それぞれの長所を生かしたアプリケーションが模索されています.特集では,磁界,電界,共振を利用した方式のそれぞれについて,現状の技術動向を詳解します.さらに,世界的なワイヤレス給電の規格化の動向と現状,ワイヤレス給電システムの測定/評価技術について解説します.


目次

安全!確実!高効率!製品化のためのルール作りも着々と
1m先を狙え!共鳴式ワイヤレス電力伝送の実験

ワイヤレス給電の世界へようこそ…
第1章 磁界共鳴と電界共鳴の等価回路による考察
■ワイヤレス給電って何?…四つの方式
■電磁界共振結合の特徴
■コンデンサは必要? 不要?
■磁界型共振器と電界型共振器の概要
■磁界共振結合の等価回路
■磁界共振結合の基本特性
■近傍界の電磁界の様子はどうなっているか?
■動作周波数はどこまで変えられる?(kHz〜MHz〜GHzへの拡張)
■中継コイルの数式の導出
■コラム 異文化の合流地点と用語

数十センチの伝送距離で高効率な電力伝送が可能
第2章 磁界共振結合によるワイヤレス給電の実験
■送受電器の製作と入出力特性について
■高周波電源と整流器について
■電力伝送実験
■コラム1 相互インダクタンスの測定方法について
■コラム2 高周波利用設備について

軽量化が可能で発熱も少ない
第3章 電界結合による回転系/スライド系への非接触電力供給
■電界結合非接触電力供給
■伝送効率のシミュレーション結果
■回転系への適用
■スライド系への適用

Appendix 電界結合方式によるEVへの給電

同一電極で電源と信号の同時伝送を実現
第4章 電界結合方式ワイヤレス給電装置の製作
■新方式電界結合について
■回路の解説
■実測の特性

新型リピータ方式で遠くに低ロスで送電できる非接触給電
第5章 結合共振器型ワイヤレス給電方式の実際
■中距離や水中に向いているのは「磁気共鳴」方式
■そのほかにどのような給電方式があるか
■共振器の仕組み
■数十cmから数mの宮殿はどうすれば可能か
■水中給電の方法

2.4GHz無線LANでLEDを発光させる
第6章 マイクロ波無線電力伝送の理論と実験製作
■マイクロ波無線電力伝送の種類
■マイクロ波無線電力伝送の効率
■電気-電波の変換回路
■エネルギー・ハーベスティングの実例
■実証システムの例と今後

電気自動車のためのワイヤレス充電を中心に…
第7章 ワイヤレス給電の標準化動向
■標準化の状況
■国際標準の意義と状況
■人体防護/安全の基準/標準;ICNIRP
■不要輻射/漏洩電磁界の基準;CISPR
■日中韓地域標準化活動
■日本国内の標準
■コラム 電波防護指針の背景

市販の充電カバーを改造して製作
第8章 「おくだけ充電」のジャケットを作る
■部品集めと部品の加工
■コネクタの取り付けと動作確認
■コラム アキバで見つけた受電モジュール

最新の測定器&ソフトウェアで解析する
第9章 ワイヤレス給電用アンテナの評価手法
■アンテナではLC共振回路により強力な磁界を発生させる
■給電回路のAC電圧源や受電回路の任意の負荷は50Ω系ではない
■電圧のみではなく電流や電力伝送効率といったパラメータでも評価する
■ネットワーク・アナライザの限界と最新のソリューション

GE Articles

設計解説

24時間,365日電源入れっぱなしでも気にならない!
スタンバイ電力0.005W! 5V/1A電源回路の作り方
■作り方1:主電源と補助電源に分ける
■作り方2:軽負荷時のスイッチング回数を減らす
■作り方3:1次側電圧検出方式にする
■作り方4:スイッチング回路以外での工夫
■コラム 待機児電力の測定方法
■コラム 5mW未満にできれば規格上「ゼロ」と言ってOK

製作

消灯直後の暗い部屋や階段をスイスイ歩けるようになる
数十秒間点灯する太陽電池付きLED補助ライト
■装置の機能
■使ってみた
■回路の動作
■キー・パーツの入手と取りつけ



「グリーン・エレクトロニクス No.6」 (税込定価2,376円) 好評発売中!


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