无线电力传输（WPT）使设备无需直接物理或有线连接即可充电。谐振电路是WPT系统中优化从发射机到接收机能量传输的关键部件。在并联补偿接收器中，电容器平衡接收线圈的电感以实现谐振，减小电路阻抗，从而增强功率传输。
这种接收器产生的电磁场会干扰其他电子设备。控制这种干扰需要对系统的工作频率进行调制。然而，这种调制会造成调制频率与谐振频率之间的不匹配，严重降低功率输出和系统效率。目前纠正这种不匹配的策略依赖于额外的硬件或复杂的电路，从而导致能量损失、复杂的控制设置和更笨重的设计。
为了找到克服这些挑战的创新解决方案，韩国仁川国立大学 Dukju Ahn 教授领导的科学家小组提出了一种用于并联谐振接收器系统的谐振调谐整流器 (RTR)。这种新颖的 RTR 采用了简约的设计，使其运行与系统初级电流的自然节奏同步。这项研究发表在 IEEE Transactions on Industrial Electronics 上。
RTR 通过将控制信号与系统电流同步，自动调整有效电容以调节谐振频率，从而补偿内在谐振和调制周期之间的差异。与现有方法不同的是，它使用一个简单的感应线圈来提取相位信息，而不会影响性能，从而无需发射器与接收器之间的通信。
对用于汽车充电的 2.2 kW 原型进行的测试表明，RTR 可在 70 毫秒内对频率调制（80-90 kHz）进行补偿，在错位时保持稳定的功率输出，并将效率从 3.5% 提高到 8.1%。 它的零电压系统可优化控制设置以减少功率损耗，为实时适应和稳定功率输出提供了一个简单、经济高效的解决方案。"谐振频率的自动调节不仅影响无线充电，还影响感应加热、等离子体生成和功率转换，"Ahn 教授解释说，"由于能量损耗最小、效率高、吞吐量稳定、设计简约且对系统影响小，RTR 可显著提高无线供电系统的性能。" 随着无线充电的日益普及，拟议的 RTR 为缓解现有挑战提供了一个前景广阔的解决方案，使这项技术更容易为日常用户所使用。
原文链接: Saidul Alam Chowdhury et al, Resonant Tuning Rectifier for Parallel Compensated Receivers in Wireless Power Transfer, IEEE Transactions on Industrial Electronics (2024). DOI: 10.1109/TIE.2024.3390737
