Vysvetlené 4 jednoduché obvody powerbanky

Tento článok predstavuje 4 najrôznejšie obvody energetickej banky využívajúce články 1,5 V a 3,7 V Li-ion, ktoré si môže každý postaviť pre svoju vlastnú funkciu núdzového nabíjania mobilných telefónov. Túto myšlienku požadoval pán Irfan

Čo je to Power Bank

Power bank je batéria, ktorá sa používa na nabíjanie mobilných telefónov vonku v núdzových situáciách, keď nie je k dispozícii sieťová zásuvka na nabíjanie mobilných telefónov.

Moduly powerbaniek si dnes získali významnú popularitu vďaka svojej prenosnosti a schopnosti nabíjať akýkoľvek mobilný telefón počas cestovania a počas mimoriadnych udalostí.

Jedná sa v podstate o batériovú skrinku, ktorú si doma pôvodne používateľ úplne nabije a na cestách ju potom nosí vonku. Keď používateľ zistí, že jeho batéria mobilného telefónu alebo smartfónu je takmer vybitá, pripojí k svojmu mobilnému telefónu powerbanku na rýchle núdzové dobitie mobilného telefónu.

Ako funguje power banka

O jednom takom som už hovoril obvod núdzového nabíjania v tomto blogu, ktorý pre zamýšľanú funkciu používal nabíjateľné Ni-Cd články. Pretože sme pri návrhu použili 1,2 V Ni-Cd články, mohli sme ich nakonfigurovať na presne požadovaných 4,8 V začlenením 4 z týchto článkov do série, vďaka čomu je dizajn mimoriadne kompaktný a vhodný na optimálne nabíjanie všetkých typov bežných mobilných telefónov.

V súčasnej požiadavke je však potrebné zostaviť energetickú banku pomocou lítium-iónových článkov s napätím 3,7 V, ktorých napäťový parameter sa stáva celkom nevhodným na nabíjanie mobilného telefónu, ktorý tiež používa identický parameter batérie.

Problém spočíva v tom, že keď sú dve rovnaké batérie alebo články navzájom spojené, tieto zariadenia začnú vymieňať svoju energiu tak, aby sa nakoniec dosiahla rovnovážna podmienka, v ktorej sú články alebo batérie schopné dosiahnuť rovnaké množstvo náboja alebo úrovne výkonu.

Preto v našom prípade predpokladajme, že ak je energetická banka využívajúca článok 3,7 V nabitá na približne 4,2 V a aplikovaná na mobilný telefón s vyčerpanou úrovňou článkov povedzme 3,3 V, potom by sa obaja partneri pokúsili vymeniť energiu a dosiahnuť úroveň sa rovná (3,3 + 4,2) / 2 = 3,75V.

3,75 V však nemožno považovať za úroveň úplného nabitia mobilného telefónu, ktorá sa kvôli optimálnej odozve skutočne vyžaduje pri 4,2 V.

Vytvorenie obvodu napájacej banky 3,7 V

Nasledujúci obrázok zobrazuje základnú štruktúru dizajnu powerbanky:

Bloková schéma

Ako je zrejmé z vyššie uvedeného prevedenia, obvod nabíjačky nabíja 3,7 V článok, akonáhle je nabíjanie dokončené, batériu s 3,7 V nesie používateľ na cestách a kedykoľvek dôjde k výpadku batérie mobilného telefónu, jednoducho ju pripojí Batéria s napätím 3,7 V a mobilným telefónom na rýchle doplnenie.

Ako bolo diskutované v predchádzajúcom odseku, aby sa umožnilo napájacej banke s napätím 3,7 V, ktorá dokáže poskytnúť požadovaných 4,2 V s konštantnou rýchlosťou, kým sa mobilný telefón úplne nenabije na tejto úrovni, je nevyhnutne potrebný zosilňovací obvod.

1) Obvod posilňovacej banky IC 555

dva) Použitie okruhu zlodejov Joule

Ak si myslíte, že vyššie uvedený obvod nabíjačky powerbaniek založený na IC 555 vyzerá ťažkopádne a nadmerne, pravdepodobne by ste mohli vyskúšať Koncept zlodeja Joule rovnaké výsledky, ako je uvedené nižšie:

Pomocou 3,7 V Li-Ion článku

Tu môžete vyskúšať 470 ohmov, 1 wattový odpor pre R1 a 2N2222 tranzistor pre T1.

1N5408 pre D1 a 1 000uF / 25V pre C2.

Použite 0,0047uF / 100V pre C1

LED dióda nie je nutná, body LED môžu byť použité ako výstupný terminál pre nabíjanie vášho smartphonu

Cievka je vyrobená z feritového jadra T18 Torroidal, s otáčkami 20:10 pre primárne a sekundárne, s použitím viacpodlažného (7/36) flexibilného drôtu izolovaného z PVC. To sa dá implementovať, ak je vstup z balíka 5nos 1,5A AAA buniek paralelne.

Ak vyberiete Li-Ion článok na vstupnom zdroji, bude možno potrebné zmeniť pomer na 20:10 otáčok, 20 bude na spodnej strane cievky.

Aby sa optimálne rozptýlil, môže byť potrebný tranzistor vhodný chladič.

Použitím 1,5V Li-Ion článku

Zoznam častí bude rovnaký, ako je uvedené v predchádzajúcom odseku, okrem induktora, ktorý bude mať teraz pomer otáčok 20:20 pomocou drôtu 27SWG alebo iného drôtu s vhodnou veľkosťou magnetu.

3) Používanie sledovača vysielača TIP122

Nasledujúci obrázok zobrazuje kompletný dizajn napájacej banky smartphonu s nabíjačkou pomocou zlodejského okruhu Joule:

Tu sa TIP122 spolu so svojim základným zenerom stáva stupňom regulátora napätia a používa sa ako stabilizovaná nabíjačka batérie pre pripojenú batériu. Hodnota Zx určuje nabíjacie napätie a jeho hodnota musí byť zvolená tak, aby bola vždy o odtieň nižšia ako skutočná hodnota úplného nabitia batérie.

Napríklad ak použijete Li-Ion batériu, môžete zvoliť Zx ako 5,8V, aby ste zabránili jej prebitiu. Od tohto 5,8 V poklesne LED okolo 1,2 V a TIP122 okolo 0,6 V, čo v konečnom dôsledku umožní, aby sa 3,7 V článok dostal okolo 4 V, čo je na tento účel dostatočné množstvo.

Pre 1,5 V AAA (5 paralelne) by sa zener mohol nahradiť jedinou diódou 1N4007 s katódou smerom k zemi.

LED je zahrnutá pre zhruba indikáciu stavu úplného nabitia pripojeného článku. Keď sa LED dióda rozsvieti jasne, môžete predpokladať, že je článok úplne nabitý.

DC vstup pre vyššie uvedený nabíjací obvod je možné získať z bežnej nabíjacej jednotky AC / DC pre mobilný telefón.

Aj keď je vyššie uvedený návrh efektívny a odporúča sa pre optimálnu odozvu, nováčik nemusí mať tento nápad jednoduchý na zostavenie a optimalizáciu. Preto by používateľov, ktorí môžu mať v poriadku s mierne technologicky nízkym dizajnom, ale oveľa ľahšou alternatívou pre domácich majstrov ako koncepcia zosilňovača, mohli zaujímať nasledujúce konfigurácie:

Tri jednoduché návrhy obvodov powerbanky zobrazené nižšie využívajú minimálny počet komponentov a každý nový fanda ich dokáže zostaviť v priebehu niekoľkých sekúnd

Aj keď vzory vyzerajú veľmi priamo, vyžaduje použitie dvoch 3,7 V články v sérii pre navrhované operácie s energetickými bankami.

4) Použitie dvoch lítium-iónových článkov bez zložitého obvodu

Prvý obvod vyššie využíva spoločnú konfiguráciu kolektorového tranzistora na nabíjanie zamýšľaného mobilného zariadenia. Perset 1K je pôvodne nastavený tak, aby umožňoval presnú hodnotu 4,3 V cez vysielač tranzistora.

Druhý vyššie uvedený dizajn používa a Obvod regulátora napätia 7805 na implementáciu funkcie nabíjania powerbanky

Posledná schéma tu zobrazuje dizajn nabíjačky pomocou obmedzovača prúdu LM317 . Táto myšlienka vyzerá oveľa pôsobivejšie ako vyššie uvedené dva, pretože sa stará o riadenie napätia a súčasné riadenie, ktoré zaisťuje prefektné nabíjanie mobilného telefónu.

Vo všetkých štyroch vyššie uvedených obvodoch nabíjačiek mobilných telefónov pre napájanie z banky je možné nabíjať dva články s napätím 3,7 V pomocou rovnakej siete TIP122, o ktorej sa pojednáva pri prvom návrhu zosilňovacej nabíjačky. 5V zener by mal byť zmenený na 9V zenerovu diódu a nabíjací vstup získaný z akejkoľvek normy Adaptér SMPS 12V / 1amp.