Wie funktioniert ein drahtloses Ladegerät, ohne dass ein Magnetkern durch beide „Spulen“ läuft?

Jedes Mal, wenn ich die Beschreibung eines drahtlosen Ladesystems höre, sieht es so aus: "Erinnern Sie sich an einen Transformator? Hier ist es dasselbe - eine Spule befindet sich in der Basis und eine andere im Gerät, und wenn Sie das Gerät auf die Basis stellen, erhält der Transformator zusammengebaut und beginnt mit der Kraftübertragung ".

Ein Problem bei dieser Beschreibung ist, dass das System keinen Magnetkern enthält. AFAIK Jeder Transformator hat einen Magnetkern im Design. Ein Magnetkern ist ein riesiger Satz von Stahlplatten, der beide Spulen durchläuft, und dieser Satz von Platten leitet tatsächlich Energie - der Wechselstrom in der Primärspule induziert ein elektromagnetisches Wechselfeld im Kern und dieses Feld induziert Strom in der Sekundärspule.

Es sieht also so aus, als ob der Kern eine Schlüsselkomponente ist und ein Transformator ohne einen Kern unmöglich funktionieren kann. Ich sehe jedoch keinen Magnetkern in einem drahtlosen Ladesystem.

Wie funktioniert es ohne Magnetkern?

Ein Metallkern ist ratsam, da er das Magnetfeld konzentriert. Dies macht die magnetische Kopplung zwischen Spulen effektiver, aber Sie können dies auch ohne Kern tun, insbesondere wenn beide Spulen eng gekoppelt sind (mechanisch nahe beieinander). Wenn Sie keinen Kern haben und die beiden Spulen einen gewissen Abstand voneinander haben, wird ein Teil des erzeugten Feldes außerhalb der anderen Spule verlaufen.
(In einem Transformator "schließt" das äußere Metall das Feld ab und vergrößert es. Ohne dieses äußere Metall würde das Feld ein großes Volumen um den Kern füllen.)

Der Wechselstrom in der Primärspule induziert ein elektromagnetisches Wechselfeld im Kern und dieses Feld induziert Strom in der Sekundärspule

Ja, aber "im Kern" ist nicht notwendig. Eine Spule erzeugt ringsum ein Magnetfeld, unabhängig davon, ob sich dort ein Kern befindet oder nicht. Der Kern begrenzt nur das Magnetfeld, so dass weniger davon "leckt", was den Transformator effizienter macht.

Sie können die Übertragung auch effizienter gestalten, indem Sie einen Kondensator mit beiden Spulen in Reihe schalten, damit sie mit derselben Frequenz in Resonanz sind: http://en.wikipedia.org/wiki/Resonant_inductive_coupling

Ein gutes Beispiel für eine elektromagnetische Induktion ohne Metallkern ist ein passives RFID-Tag ohne Batterie. Stattdessen bezieht es Strom vom Lesegerät, das elektromagnetische Wellen aussendet, die einen Strom in der Antenne des Tags induzieren. Der Abstand zwischen dem Etikett und dem Lesegerät kann mehrere Zoll betragen. In dieser Entfernung kann natürlich nur sehr wenig Leistung übertragen werden, aber dies veranschaulicht das Prinzip.

Für einen Transformator ist lediglich erforderlich, dass die Magnetfelder der beiden Spulen miteinander verbunden sind. Eisenkerne machen dies bei Strom- und Audiofrequenzen effektiver, aber bei Radiofrequenzen (mehr als einige 100 kHz) werden Kerne tatsächlich zur Haftung.