Jump to content
    

Передача энергии по оптоволокну

Очень желательно питать малопотребляющее устройство - 5В х 50 мА - по оптоволокну. Расстояние несколько метров. КПД не принципиально.

 

Источник, вероятно, можно сделать из одного или нескольких мощных излучающих диодов. А вот какой тут пойдет фотоэлектрический преобразователь, и вообще, реальна ли эта затея? Максимально у фотодиода можно получить порядка 100 микроампер, если не ошибаюсь, как-то мало. Даже из 10 штук получается только 1мА.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Очень желательно питать малопотребляющее устройство - 5В х 50 мА - по оптоволокну. Расстояние несколько метров. КПД не принципиально.

И устройство у Вас не малопотребляющее - четверть ватта. И КПД будет играть роль. Найдите соответствующую солнечную батарею и экспериментируйте. И волокна Вам нужно много. И запихнуть туда свет - тоже проблема. А батарейка не подходит?

Share this post


Link to post
Share on other sites

... и вообще, реальна ли эта затея?

Даже если и реальна, то это влетит в такую копеечку, что дешевле и проще будет 10 раз перепроектировать устройство с нуля, с тем, чтобы обойтись без необходимости решения подобных сверхзадач. Никаким другим способом нельзя запитать устройство ? Можете рассказать о задаче подробнее ?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

5В*50ма= 250 мВт. Прикидывая на пальцах КПД, понадобится 0.8-1 Вт лазер на 808 нм. Почему на 808- это индустриальный стандарт, с ним работают кремниевые фотоэлементы. Запихнуть его в волокно- понадобится просветленна оптика, хотя и из СД-рома можно выколупать. А вот волокно желательно кварцевое- при таких мощностях уже можно пожечь конец стеклянного световода, а пластиковый сгорит сразу. Теперь по фотоприемнику- надо снять где пол-ватта мощи, значит при напряжении 1.2В это будет 0.4А. Предполагая, что снимать можно где то 100 ма с квадратного сантиметра фотопреобразователя, понадобится преобразователь 20мм*20мм. Соответсвенно, свет с о световода надо расфокусировать, чтобы фотопреобразователь равномерно освещался. Кстати, в случае накачки лазером допустимые плотности мощности по солнечному спектру (SOL) которые приводят в даташитах- не подходят. Можно давать большие уровни застветки где то раза в полтора-2, без перегрева фотоприемника. Кстати, если срок жизни устройства невелик или допустим сервис с заменой диода- то можно валить и больше мощности- просто диод будет деградировать. Желательно тогда фотоприемник посадить на теплоотвод и не нагревать его больше 50-60 градусов.

Ну а дальше- повышающий преобразователь с низковольтным входом 1.2- обычный буст.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ого, сколько образования на один бифштекс! Кварцевое волокно, лазер и прочее.

Задачу нужно бы четче поставить. Если она действительно такова что ну никак без света, то уж дешевле на пару метром обычным фонарем светодиодным светить в обычную фотобатарею,

КПД будет 3-5%, зато без гироскопов и охлаждения жидким гелием.

А задача, похоже, не требует бесконтактности. Волокно - та же веревка, привязаны объекты. Изоляция? Ну делают же изоляцию достаточно надежно другими способами.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Пустить напряжение по вынесенному стальному тросу относительно земли, если это возможно. Трос изолирован, а стало быть теоретически это возможно. Осталось только уточнить практические детали...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Пустить напряжение по вынесенному стальному тросу относительно земли, если это возможно. Трос изолирован, а стало быть теоретически это возможно. Осталось только уточнить практические детали...

Ну, если уж так, то отправлять туда-сюда посылки с аккумуляторами по бельевой веревке.

Подождем пока стартер что-то пояснит.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ну, если уж так, то отправлять туда-сюда посылки с аккумуляторами по бельевой веревке.

Ну почему же по верёвке? Там у оптоволоконного кабеля броня есть, она и есть земля.

Подождем пока стартер что-то пояснит.

Угу, ждём, в кои то веки такую тему ещё увидим...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Большое спасибо за обсуждение, вообще-то конечно задача описана невнятно, но надеялся на чудо.

 

Речь идет о датчике, основным является помехозащищенность. Помехи и ВЧ и НЧ. Сделан вариант с передачей сигнала по волокну, но теперь помеха пролезает по проводам питания. Конечно тут хорошая фильтрация помогает.

 

А затем возникает бредовая идея с питанием по волокну, раз сигнал уже оптический. Реально ток меньше 50 мА, от 14 до 35. При этом опрос не постоянный и можно поставить аккумулятор, через волокно подзаряжать его током, скажем, 10 мА.

 

Место, правда, ограничено, и если нельзя вписаться в плату порядка 50х50 мм, то конечно остается только к датчику крепить батарейки и регулярно их менять, что не очень удобно. По стеклу красивее было бы.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Речь идет о датчике, основным является помехозащищенность. Помехи и ВЧ и НЧ. Сделан вариант с передачей сигнала по волокну, но теперь помеха пролезает по проводам питания. Конечно тут хорошая фильтрация помогает.

Что-то у вас там крепко не так. Полагаю, что придется все-таки сделать нормальное помехоподавление по цепям питания, это выйдет на порядки дешевле питания по оптоволокну. Для пробы можно просто запитать датчик от батареи и посмотреть, исчезнут ли помехи. Может, они вообще из эфира принимаются и создаются, например, некорректно спроектированным импульсным БП. Похоже, вы выбрали наихудший путь решения проблемы - не разобравшись ни с источником помех, ни с их подавлением, хотите выйти из положения с помощью каких-то внеземных технологий ...

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Подумайте еще о затухании в "кварцевом" оптокабеле, об отражении и что с ним делать передающему диоду, поляризаторах для этих мощностей ну и тд. ...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Подумайте еще о затухании в "кварцевом" оптокабеле, об отражении и что с ним делать передающему диоду, поляризаторах для этих мощностей ну и тд. ...

В кварцевом волокне затухание несколько дБ на километр. Так что в куске в пару метров потери пренебрежительно малы. Отражение от торца- обычно 8%, если без просветляющих покрытий. Лазеру глубоко начхать на отраженный сигнал- ну улучшится добротность резонатора немного. Поляризаторы вообще непонятно каким боком упомянуты.

В принципе при наличии опыта можно сделать и на стеклянном световода, только юстировть при пониженной мощности.

А в чем проблема с ценой? 2-ваттный лазер на ебае стоит до 100$, еще столько же- световод. Конечно, для странной задачи с помехой это избыточно, а для гальванической развязки на 100 кВ - вполне юзабельно и по цене адекватно, в коем качестве и применялось.

Вот только от помехи по питанию данная схема не освобождает совсем- буст конвертер импульсную помеху генерит только так, все равно надо фильтры лепить.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Речь идет о датчике, основным является помехозащищенность. Помехи и ВЧ и НЧ. Сделан вариант с передачей сигнала по волокну, но теперь помеха пролезает по проводам питания. Конечно тут хорошая фильтрация помогает.

Конечно!

Забудьте Вы про эту идею с оптоволокном и сделайте хороший сверхмалошумящий источник питания на трансформаторе с двойной изоляцией и малошумящем линейном стабилизаторе с последующей фильтрацией, а питание передавайте по экранированной витой паре с двойным экранированием и дополнительной многозвенной фильтрацией по выходу на датчик.

И будет Вам счастие, а приблежающийся конец света Вас обойдёт стороной!!!... :rolleyes:

Share this post


Link to post
Share on other sites

Дело в том, что мешают неконтролируемые помехи в зоне прохождения кабеля, а не шумы источника питания, про которые все известно и понятно, как их учитывать. Поэтому сверхмалошумящий источник питания не актуален.

 

Передача питания по согласованной витой паре с экранированием и фильтрацией является основным вариантом. Но оптика решила бы вопрос радикально, а цена $300 вполне устроит.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Дело в том, что мешают неконтролируемые помехи в зоне прохождения кабеля, а не шумы источника питания, про которые все известно и понятно, как их учитывать. Поэтому сверхмалошумящий источник питания не актуален.

 

Передача питания по согласованной витой паре с экранированием и фильтрацией является основным вариантом. Но оптика решила бы вопрос радикально, а цена $300 вполне устроит.

То есть, вопрос с качеством питания, как и предполагалось, решается вполне просто. Остались какие-то помехи на сигнальные линии. Так сигнал передать по оптике легче и дешевле многократно. Питать же светом я бы решился, только если по-другому совсем никак. Но, раз есть желание повозиться - попробуйте.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

×
×
  • Create New...