Analisi e progetto di induttori planari per applicazioni cordless kitchen = Analysis and design of planar inductors for cordless kitchen applications

La trasmissione wireless di potenza rappresenta uno dei campi emergenti della tecnologia più interessanti degli ultimi anni, che promette di cambiare radicalmente il nostro modo di interfacciarsi con i dispositivi elettronici di vita quotidiana. Attualmente, la trasmissione di potenza senza fili è presente trasversalmente in molti settori: dagli ambiti industriali a quelli civili, passando per la biomedica. Il capillare sviluppo è dovuto ai grandi vantaggi che si offrono: basti pensare, ad esempio, alla mancanza di antiestetici e ingombranti fili esposti, alla facilità e comodità nella ricarica di dispositivi e alla trasmissione di energia senza rischi anche in caso di condizioni ambientali avverse. Il principio di funzionamento della tecnologia sfrutta i meccanismi di risonanza tipici dei circuiti risonanti LC per aumentare l'efficienza del trasferimento di potenza. Questa tesi, realizzata in collaborazione con STMicroelectronics, ha come oggetto la progettazione dei circuiti induttivi di accoppiamento e i necessari convertitori di potenza di un sistema di trasmissione wireless di potenza fino a 2,2 kW ad alta efficienza per uso domestico. Il lavoro realizzato si basa sulla stampa dei circuiti induttivi su PCB (Printed Circuit Board). Ha rivestito un ruolo importante lo studio della dissipazione del calore della PCB e delle normative di esposizione del corpo umano a campi elettromagnetici, in modo da realizzare un dispositivo sicuro e inseribile sul mercato. Il progetto sperimentale, basato sul rispetto delle specifiche geometriche, termiche ed elettriche imposte dallo standard Ki Cordless Kitchen del consorzio internazionale Wireless Power Consortium (WPC), è stato validato attraverso analisi FEM (Metodo degli Elementi Finiti).