Det finns numera kraftiga LED och fibrer för belysning, vilket får en att fundera på hur man gör en bra kraftöverföring över fiber?!
Jag önskar överföra och få ut 0.1-1W eller så. Spänning spelar inte så stor roll, det finns DC/DC.
Laser är farligt vid de effekterna så jag tänker mig LED, antagligen färgad och en mottagare som har bra effektivitet för den frekvensen.
LED->Fiber->Mottagare alltså.
Vad använder man bäst som mottagare?
Power over fiber!
-
Electricguy
- Inlägg: 12481
- Blev medlem: 15 augusti 2007, 16:52:14
- Ort: Kälmä' typ..
Re: Power over fiber!
ta, en solpanel är väl det som är effektivast att omvandla ljus till elektricitet vad jag vet.
Re: Power over fiber!
Googla efter "power over fiber", det är inte speciellt vanligt vad jag vet men det finns användningsområden där det är väldigt praktiskt.
edit: Hmm, de flesta verkar använda just laser för ändamålet och såg just att du ville undvika det, sorry.
edit: Hmm, de flesta verkar använda just laser för ändamålet och såg just att du ville undvika det, sorry.
Re: Power over fiber!
Laser är nog det enda vettiga, LED kommer också vara farligt vid dessa effekter ur en tunn fiber...
Re: Power over fiber!
Farligheten kommer sig utav effekttätheten [W/m²]
Samma om man har hög energitäthet [J/m³] [J/kg] osv..
(t.ex dynamit, Li-ion batteri osv)
Samma om man har hög energitäthet [J/m³] [J/kg] osv..
(t.ex dynamit, Li-ion batteri osv)
Re: Power over fiber!
Effektöverföring över fiber går bra om man använder de våglängder aktuella fibern är avsedd för. Ett antal meter billig plastfiber och dämpningen är kanske 10 dB för 10 meters längd medans singelmode dyr glas-fiber, dvs glas i många lager utdragen till en tunn tråd, kan ha under 1 dB i dämpning per km fast den är i detta sammanhanget opraktisk så jag utgår från 10 meter plastfiber.
Även om fibern nu skulle dämpa 10 dB så är det ju kanske inte så farligt att behöva ösa på med 10 W i ena änden för att få ut 1 Watt i anda änden.
Är det ljus slutliga funktionen så behövs inte mera men ska omvandlingen ske till elektricitet så räkna med 10% praktisk effektivitet. Det kräver 100W vid källan med 100% effektivitet dvs inga värmeförluster, och totala förlusten blir 10dB+10dB om man räknar in kabelförlusten. Det svåra problemet är hur du koncentrerar en ljusstråle från en 100 Watt stark källa in i en fiberledare med, antag 1 mm tjock ledare. Om ljuskällan inte är laser så är den ju rundstrålande och ljuskällan har dessutom en större fysisk utbredning än vad enkelfrekvens ljuskällor medger. Antag att ljuskällan är ett lysdiods-kluster där man med förlustfria reflektorer och linser kan få ljusstrålen att bilda ett strålknippe som har samma area som själva lysdiodklustrets utbredning. Antag att vi koncentrerar ljusstrålen till en yta på 10 gånger 10 mm för en 100 Watts lysdiod. Finns kanske ingen sådan diod men det blir enklare siffror.
Om fibern nu är endast 1 mm så blir det ytterligare 20 dB överföringsförlust då de andra 99 kvadratmillimetrarna går förlorade. Det innebär att för att få återskapa 1 Watt elektrisk energi 10 meter bort så behövs med 40 dB förlust 10 kW input och så stor effekt kräver i sin tur större diod-klusteryta som kostar ytterligare förluster. Det kan bli lite praktiska problem att effektivt avleda förlustenergin, då fiber-tråden annars riskerar smälta pga förluster i överföringen.
Det är inte så praktiskt med så stora förluster i överföringen så därför brukar man bunta ihop upp till 1000 billiga ledare till ett knippe, då det blir enklare att få ljuset in i denna större tvärsnittsarean, eller så kan man också använda centimetertjocka rigida ljusledare. Sådant finns att köpa, och används bl.a. för att få belysning på tunna mikroskop-prover som kanske inte tål värmestrålning och ställen där elektriska ledare pga av extrema orsaker inte är möjligt.
Rent allmänt att återvinna ljuset i andra änden till elektricitet med så stora förluster är inte smart. Förmodar att överföra energin via två koppartrådar är oönskat, ett järnankare kan fungera med en spole i var ände på 10 meters håll. Ska man absolut använda plastfiber finns ett annat sätt och det är en grov 10 meter lång plastaxel som kopplas mellan mellan drivmotor och generator.
Vill man ha något flexiblare överföring så går det överföra kraft via hydraulik av något slag. Till och med mikrovågsöverföring är effektivare, dvs skicka energin i form av en riktad stråle mellan två parabolantenner.
Kan man använda line-of-sight så kan man skicka över ljuset från en koncentrarad ljuskälla direkt utan fiberledare. Se till att mottagande solcell är lika stor som ljusstrålen i denna bortre ände så återvinns det mesta av ljuset. Visst blir det förluster men dyrare lampor med bra strålgång och effektivitet, bättre linser och reflektorer och tillräckligr stora solceller och effektivare solceller så kan man nog få igen 1 Watt för 10 Watt inmatad effekt utan större problem, på 10 meters överföringsavstånd.
Tesla hade löst detta med en högspänninggenerator. Sedan behöver man bara sträcka ut handen i luften för att få effekten levererad med låga förluster, åtminstone på 10 meters håll.
Även om fibern nu skulle dämpa 10 dB så är det ju kanske inte så farligt att behöva ösa på med 10 W i ena änden för att få ut 1 Watt i anda änden.
Är det ljus slutliga funktionen så behövs inte mera men ska omvandlingen ske till elektricitet så räkna med 10% praktisk effektivitet. Det kräver 100W vid källan med 100% effektivitet dvs inga värmeförluster, och totala förlusten blir 10dB+10dB om man räknar in kabelförlusten. Det svåra problemet är hur du koncentrerar en ljusstråle från en 100 Watt stark källa in i en fiberledare med, antag 1 mm tjock ledare. Om ljuskällan inte är laser så är den ju rundstrålande och ljuskällan har dessutom en större fysisk utbredning än vad enkelfrekvens ljuskällor medger. Antag att ljuskällan är ett lysdiods-kluster där man med förlustfria reflektorer och linser kan få ljusstrålen att bilda ett strålknippe som har samma area som själva lysdiodklustrets utbredning. Antag att vi koncentrerar ljusstrålen till en yta på 10 gånger 10 mm för en 100 Watts lysdiod. Finns kanske ingen sådan diod men det blir enklare siffror.
Om fibern nu är endast 1 mm så blir det ytterligare 20 dB överföringsförlust då de andra 99 kvadratmillimetrarna går förlorade. Det innebär att för att få återskapa 1 Watt elektrisk energi 10 meter bort så behövs med 40 dB förlust 10 kW input och så stor effekt kräver i sin tur större diod-klusteryta som kostar ytterligare förluster. Det kan bli lite praktiska problem att effektivt avleda förlustenergin, då fiber-tråden annars riskerar smälta pga förluster i överföringen.
Det är inte så praktiskt med så stora förluster i överföringen så därför brukar man bunta ihop upp till 1000 billiga ledare till ett knippe, då det blir enklare att få ljuset in i denna större tvärsnittsarean, eller så kan man också använda centimetertjocka rigida ljusledare. Sådant finns att köpa, och används bl.a. för att få belysning på tunna mikroskop-prover som kanske inte tål värmestrålning och ställen där elektriska ledare pga av extrema orsaker inte är möjligt.
Rent allmänt att återvinna ljuset i andra änden till elektricitet med så stora förluster är inte smart. Förmodar att överföra energin via två koppartrådar är oönskat, ett järnankare kan fungera med en spole i var ände på 10 meters håll. Ska man absolut använda plastfiber finns ett annat sätt och det är en grov 10 meter lång plastaxel som kopplas mellan mellan drivmotor och generator.
Vill man ha något flexiblare överföring så går det överföra kraft via hydraulik av något slag. Till och med mikrovågsöverföring är effektivare, dvs skicka energin i form av en riktad stråle mellan två parabolantenner.
Kan man använda line-of-sight så kan man skicka över ljuset från en koncentrarad ljuskälla direkt utan fiberledare. Se till att mottagande solcell är lika stor som ljusstrålen i denna bortre ände så återvinns det mesta av ljuset. Visst blir det förluster men dyrare lampor med bra strålgång och effektivitet, bättre linser och reflektorer och tillräckligr stora solceller och effektivare solceller så kan man nog få igen 1 Watt för 10 Watt inmatad effekt utan större problem, på 10 meters överföringsavstånd.
Tesla hade löst detta med en högspänninggenerator. Sedan behöver man bara sträcka ut handen i luften för att få effekten levererad med låga förluster, åtminstone på 10 meters håll.
Re: Power over fiber!
Om man använder en konvex lins bör man kunna koncentrera ljuset från lysdiod etc. In i en liten fiber med effektivitet. Nåja effektivare iaf.
(kan användas för att sprida strålen över solcell i den andra ändan också)
En fundering, kan man änvända flera våglängder för att uppnå högre effektivitet?, dvs är en "lampa" mer effektiv i att överföra än en singelfrekvenskälla?
(kan användas för att sprida strålen över solcell i den andra ändan också)
En fundering, kan man änvända flera våglängder för att uppnå högre effektivitet?, dvs är en "lampa" mer effektiv i att överföra än en singelfrekvenskälla?
Re: Power over fiber!
Effektivitet verkar var ett nytt mode ord. Det används i var och vartannat inlägg. Men betydelsen verkar skifta mellan verkningsgrad och effekt. Om ni använder de orden så blir det inte lika rörigt.
Re: Power over fiber!
http://www.fiberopticlink.com/Products/ ... _main.html
POWER:
Power Input: 24-56VDC @ 1.6A maximum (40 Watts)
Power Output: 24VDC @ 25mA maximum (0.6 Watts)
Re: Power over fiber!
Förlustfri verkningsgrad är 1, dvs 100% effektivitet. I transmissionsammanhang används med fördel dB. Alla är enhetslösa. Effekt i betydelsen arbete har däremot någon form av enhet, t.ex. dBm. Inget särskilt nypåkommet. I detta sammanhang används de begrepp som jag tror mottagaren kan relatera till.
Ang. laser så är det inga större problem att uppnå 10 % total effektivitet, dvs 10 db förlust.
Ang. laser så är det inga större problem att uppnå 10 % total effektivitet, dvs 10 db förlust.
Re: Power over fiber!
Innebär en effektkvot på -18 dB eller 67 ggr.gOry skrev:http://www.fiberopticlink.com/Products/ ... _main.html
POWER:
Power Input: 24-56VDC @ 1.6A maximum (40 Watts)
Power Output: 24VDC @ 25mA maximum (0.6 Watts)
Verkningsgrad för Elektrisk effekt -> optisk effekt? eller verkningsgrad för fiberkabeln?E Kafeman skrev:Ang. laser så är det inga större problem att uppnå 10 % total effektivitet, dvs 10 db förlust.
Sedan tillkommer photocellens verkningsgrad på ca 15%. Beroende på våglängd, yta osv.
Re: Power over fiber!
> vilket får en att fundera på hur man gör en bra kraftöverföring över fiber?!
"Kraft" för att driva vadå??
Om det du tänker på är något i stil med PoE (Power over Ethernet)
så är det bara att glömma direkt, men det hajar du säkert.
Så vad var det du egentligen tänkte på?
"Kraft" för att driva vadå??
Om det du tänker på är något i stil med PoE (Power over Ethernet)
så är det bara att glömma direkt, men det hajar du säkert.
Så vad var det du egentligen tänkte på?
Re: Power over fiber!
gkar vill driva något som drar 0.1 - 1W elektrisk effekt.
(ser jag nu när jag kollar lite nogrannare...)
(ser jag nu när jag kollar lite nogrannare...)
Re: Power over fiber!
Jag ville inte säga för mycket först utan få det spåna fritt en stund! 
Tanken är att driva sensorer helt galvaniskt skiljt. Motoriserad axel är inget alternativ, ej heller microvåg, tryckluft eller liknande. (Även om tryckluft känns näst bäst...)
Den kommersiella optiska länken i tidigare inlägg hade 1:67 (ca 18dB) i överföringsfaktor.
Om man antar att man begränsar sig till 10-20mW ut borde det inte vara omöjligt.
Frågan är vad det finns för kraftiga mottagardioder, eller vad man nu använder bäst?
De 10-20 % man för ut av solceller är ju från bredbandigt ljusintag. Man kan anta att om man enbart skickar in smalbandigt ljus, en färg, är verkningsgraden högre.
Tanken är att driva sensorer helt galvaniskt skiljt. Motoriserad axel är inget alternativ, ej heller microvåg, tryckluft eller liknande. (Även om tryckluft känns näst bäst...)
Den kommersiella optiska länken i tidigare inlägg hade 1:67 (ca 18dB) i överföringsfaktor.
Om man antar att man begränsar sig till 10-20mW ut borde det inte vara omöjligt.
Frågan är vad det finns för kraftiga mottagardioder, eller vad man nu använder bäst?
De 10-20 % man för ut av solceller är ju från bredbandigt ljusintag. Man kan anta att om man enbart skickar in smalbandigt ljus, en färg, är verkningsgraden högre.
