"Eisenkern" in induktiver Ladung

Induktives Laden, das für drahtloses Laden verwendet wird, steht oft vor dem Problem, dass es für viele Fälle zu kurzreichweitig ist. Es scheint einige Problemumgehungen zu geben, z. B. die Verwendung eines Kondensators, um sie mit derselben Resonanzfrequenz in Resonanz zu bringen. Bitte entschuldigen Sie die Naivität der Frage, aber wenn Sie auf das bescheidene Solenoid zurückblicken, kann ein einfacher Eisenkern seine Magnetfeldstärke drastisch erhöhen. Warum also nicht einfach einen Eisenkern in die Mitte der induktiven Ladespulen stecken?

Antworten (2)

Bei den von Ihrer Frage implizierten hohen Frequenzen führen die Wirbelstromerwärmung des Eisenkerns und der Hystereseverlust aufgrund der schnellen Oszillation des Magnetfelds im Eisenkern dazu, dass der Q-Wert der Schaltung sehr klein ist.
Mit anderen Worten, die Energieverluste eines Eisenkerninduktors wären zu hoch.
Solange die Frequenzen nicht zu hoch sind, werden Ferritkerne verwendet, da sie eine geringe elektrische Leitfähigkeit haben, was bedeutet, dass Wirbelstromverluste klein sind, einen geringen Hystereseverlust (und eine hohe magnetische Permeabilität).
Bei höheren Frequenzen ist kein Kern erforderlich und die Luftverluste sind sehr gering.

Warum also nicht einfach einen Eisenkern in die Mitte der induktiven Ladespulen stecken?

Aus Energie- und Feldstärkesicht sind bei hohen Frequenzen, die beim drahtlosen Laden verwendet werden, Magnetkerne nicht erforderlich und würden bei höheren Endfrequenzen einfach nicht funktionieren.

Aus der Kopplungsperspektive wären Kerne nicht sehr effektiv, wenn man bedenkt, dass drahtloses Laden zwei Spulen umfasst, die sich in zwei verschiedenen physikalischen Geräten befinden, die räumlich getrennt sind, dh sie könnten nicht denselben Kern teilen.

Für resonantes Laden, bei dem ein hohes Q unerlässlich ist, wären die mit Kernen verbundenen Verluste (wenn sie bei diesen Frequenzen überhaupt funktionieren könnten) kontraproduktiv.