Progettazione e Realizzazione di un Convertitore Risonante LLC basato su Tecnologia Mosfet GaN per il Trasferimento Contactless dell'Energia

I dispositivi elettrici a batteria, ad alta e bassa potenza, hanno raggiunto negli ultimi decenni livelli di diffusione massima, tanto che in alcuni settori stanno soppiantando le vecchie tecnologie preesistenti come ad esempio nel settore automobilistico. Tutti questi nuovi prodotti hanno la necessità di essere costantemente ricaricati; la tecnologia impiegata ha subito, nel tempo, vari gradi di sviluppo in termini di velocità di ricarica, tipo di trasmissione, ed efficienza. In particolare si è sviluppata negli ultimi anni una tecnica di trasmissione della potenza, ovvero dell’alimentazione, chiamata contactless, nella quale la potenza viene trasferita senza l’ausilio di conduttori in cavo ma tramite l’induzione magnetica. I vantaggi di questa nuova tecnologia sono molteplici: maggior pulizia e isolamento da inquinanti ambientali degli strumenti di ricarica, maggior sicurezza per l’assenza di parti metalliche esposte in tensione, e senza dubbio, una maggior semplicità di utilizzo per l’utente finale. Il convertitore risonante LLC, realizzato presso il laboratorio LEMAD (Laboratorio di Macchine ed Azionamenti del Dipartimento DEI) oggetto di questa tesi, mira ad implementare un effettivo trasferimento di 500W di potenza in modo contactless ad alta efficienza e a poter rappresentare un modello per vari tipi di applicazione, dal campo automotive fino ad arrivare all’ambiente industriale. Il trasformatore, sede dell’induzione magnetica che origina il trasferimento di energia, ha la possibilità di ruotare su stesso, questo particolare rende il convertitore progettato una possibile alternativa al trasferimento di potenza tramite spazzole, presente nella maggior parte dei macchinari attualmente operanti che prevedono la presenza di parti alimentate in rotazione. Allo stesso modo il modello realizzato può risultare il punto di partenza per un sistema di ricarica contactless destinato ad auto elettriche.