Los conectores convencionales, donde el enchufe y el enchufe tienen partes metálicas que se tocan, sufren los siguientes problemas:
- Ciclos de apareamiento limitados o chapado costoso.
- Desajuste de impedancia (relevante solo para señales de alta velocidad).
- Falta de aislamiento.
Aquí hay una solución obvia que sería un conector de tipo Ethernet útil. En lugar de hacer que las partes eléctricas de metal se acoplen, ¿por qué no hacer que los imanes se acoplen?
El enchufe contendría los devanados primarios y los núcleos en forma de C, mientras que el zócalo contendría el devanado secundario y más núcleos en forma de C. Cuando el enchufe y el enchufe se acoplan, los núcleos en forma de C se tocarían. La ventaja sería que este diseño no se desgasta y aísla completamente la PCB.
¿Ya existen estos conectores? Si no, ¿hay alguna razón por la que no se usan? ¿Podrían terminar siendo más caros? ¿Podrían ser menos confiables?
Respuestas:
Apple tiene una patente sobre una tecnología llamada MagSafe que utiliza pines con resorte y una carcasa magnética. Esto maneja el problema de los ciclos de apareamiento limitados hasta cierto punto. Hasta que los resortes en los pasadores se desgasten. Y dado que tiene poca o ninguna fricción para mantenerlo en su lugar (utiliza la fuerza magnética), puede desconectarse fácilmente cuando alguien tropieza con el cable, lo que se considera una medida de seguridad. Sin embargo, esto no aborda los problemas de impedancia y aislamiento.
La carga inductiva funciona como un transformador de núcleo de aire (aunque generalmente también hay plástico entre las bobinas) .A esto se refería Paul mac cuando se refería a los cepillos de dientes inalámbricos y a lo que Barry se refería cuando mencionaba los cargadores de automóviles eléctricos. También hay un grupo conocido como Wireless Power Consortium que está impulsando un estándar llamado "qi".
Tengo un tipo "qi" para mi teléfono celular que me permite cargarlo colocándolo en una placa especial. También tengo un cepillo de dientes Sonicare que utiliza carga inductiva. Ambos sistemas funcionan muy bien. Proporcionan ciclos de apareamiento esencialmente ilimitados y proporcionan un gran aislamiento. Mi cepillo de dientes se cubre regularmente con agua y pasta de dientes sin ningún efecto perjudicial.
Ambos sistemas se utilizan para transportar corriente de carga de CC. Parece que ambos sistemas podrían usarse para transportar una señal de CA o también una señal digital. Aunque no estoy seguro de qué tan alta frecuencia / velocidad podría alcanzar usando un sistema de este tipo. Y, por el momento, no conozco ningún estándar / conector que lo esté haciendo.
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El espacio de aire en un conector magnético de acoplamiento perjudicaría el rendimiento. La fuerza magnética se desperdicia cerrando la brecha donde se encuentran los núcleos. Creo que se usa una interfaz de carga magnética para algunos cepillos de dientes inalámbricos. Pero en este caso la eficiencia no es importante.
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Los dos conectores más comunes en uso, USB y Ethernet, necesitan llevar CC, ya que es parte de sus respectivas especificaciones. Una conexión magnética pura no puede transportar CC. Sería posible usar una señal de CA para transferir energía a través de dicha conexión, pero esto requeriría un cambio importante en estos protocolos y se necesitarían circuitos adicionales en ambos extremos para realizar las conversiones de CC a CA a CC. Definitivamente no es una solución práctica. El acoplamiento magnético se está utilizando en algunos cargadores de automóviles eléctricos para evitar la necesidad de conectores metálicos de alta corriente, pero esta es una aplicación especial y el costo es alto.
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