고주파 전송 효율성을 가진 무선 전력 전송 시스템을 위한 EMI 감소 방법

이 기사에서는 무선 전력 전송(WPT) 시스템의 홀수 고조파 주파수에서 전자기 간섭(EMI) 성분을 줄이는 방법을 설명합니다. WPT 시스템에서 누출 자장이 생성되며, 이는 인체 또는 기타 전자 장치에 악영향을 미칠 수 있습니다. 이전의 수동 차폐 방법은 자기장을 줄일 수 있었지만, 전력 전송 효율성(PTE)을 감소시키는 단점이 있습니다. 주파수 분리 현상을 이용함으로써, 수동 차폐 방법은 PTE를 증가시키면서 EMI 성분을 줄일 수 있습니다. 이 기사에서는 PTE를 증가시키면서 자기장을 줄일 수 있는 수동 차폐 방법을 제안합니다. 구체적으로는 WPT 시스템을 위한 송신, 수신 및 차폐의 공진 시스템 설계 방법을 제안합니다. 또한, 자기장 감소를 극대화할 수 있는 구조 설계를 위한 차폐 코일과 송신 코일 간의 결합 계수를 얻는 방법도 제안됩니다. 각 부분의 임피던스에 기반한 이론 분석은 시뮬레이션 및 측정 결과와 강한 상관관계를 가지고 있습니다. 실험 결과, PTE는 약 2.7% 증가하며, 50 W-WPT 시스템에서 홀수 고조파 주파수의 EMI 성분은 최대 6.81 dB까지 줄일 수 있습니다.