一种交流电场无线取能电源的优化设计

摘要

针对交流电场无线取能电源取能功率低,难以满足输电线路铁塔在线监测装置的用电需求,对交流电场无线取能电源进行了优化设计。首先,理论分析了取能电源的电路模型,给出了取能功率方程以及影响取能的关键因素;其次,通过有限元软件仿真计算确定了取能极板的形状和尺寸,并通过理论分析与仿真计算优化了放电电路的参数;最后,通过仿真优化计算得到了当耦合电容为15 pF,取能电容为0.1μF,充电电压为200 V时,500Ω的负载能获得25 mW的取能功率,相比于未进行优化的取能电源功率提升了2.5倍。仿真优化计算结果与理论分析相一致,验证了仿真计算对该电源优化设计的合理性和准确性。