Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Передача энергии по оптоволокну
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Метрология, датчики, измерительная техника > Оптика и оптоэлектроника
Галстук
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.
Tanya
Цитата(Галстук @ Dec 11 2012, 15:58) *
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?
kovigor
Цитата(Галстук @ Dec 11 2012, 16:58) *
... 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 ?
khach
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.
Microwatt
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.
VCO
Пустить напряжение по вынесенному стальному тросу относительно земли, если это возможно. Трос изолирован, а стало быть теоретически это возможно. Осталось только уточнить практические детали...
Microwatt
Цитата(VCO @ Dec 12 2012, 07:13) *
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.
VCO
Цитата(Microwatt @ Dec 12 2012, 09:31) *
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.
Цитата
Подождем пока стартер что-то пояснит.

Угу, ждём, в кои то веки такую тему ещё увидим...
Галстук
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.
kovigor
Цитата(Галстук @ Dec 12 2012, 13:03) *
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 ...
Aner
Подумайте еще о затухании в "кварцевом" оптокабеле, об отражении и что с ним делать передающему диоду, поляризаторах для этих мощностей ну и тд. ...
khach
Цитата(Aner @ Dec 12 2012, 21:17) *
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.
VCO
Цитата(Галстук @ Dec 12 2012, 13:03) *
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.gif
Галстук
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.
Herz
Цитата(Галстук @ Dec 13 2012, 08:37) *
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.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2024 Invision Power Services, Inc.