Bezdrôtový Li-Ion obvod nabíjačky batérií

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Nabíjanie batérií pomocou indukčného bezdrôtového nabíjania je jednou z aplikácií, ktorá sa stáva veľmi populárnou a je stále viac oceňovaná spôsobmi jej používania. Tu budeme študovať, ako vytvoriť obvod bezdrôtovej nabíjačky batérií Li-Ion pomocou rovnakého konceptu. Akýkoľvek elektrický systém, ktorý zahŕňa drôtové siete alebo káble, môže byť veľmi chaotický a ťažkopádny.

Úvod

Dnes sa svet stáva hi-tech a elektrické systémy tiež prechádzajú do lepšej a bezproblémovej verzie, aby nám poskytovali väčšie pohodlie. Induktívny prenos energie je jedným z takých zaujímavých konceptov, ktorý uľahčuje prenos energie bez použitia drôtov , alebo skôr bezdrôtovo.



Ako názov napovedá, indukčný prenos energie je proces, pri ktorom sa určitá veľkosť energie prenáša z jedného pevného miesta na druhé vzduchom bez použitia vodičov, rovnako ako sa prenášajú rádiové signály alebo signály mobilných telefónov.

Tento koncept však nie je taký ľahký, ako to znie, pretože u rádií a mobilných telefónov je prenášaný výkon iba pár wattov a stáva sa tak celkom uskutočniteľným, avšak jeho prenos (bezdrôtový) je možné použiť na napájanie vysokého prúdu. devices je úplne iná loptová hra.



Hovoríme tu o niekoľkých wattoch alebo pravdepodobne o stovkách wattov, ktoré je potrebné prenášať bez akéhokoľvek rozptylu, z bodu do druhého bez použitia drôtov, čo je problém ťažko realizovateľný.

Vedci sa však všemožne snažia nájsť vhodné nastavenia, ktoré by sa mohli stať vhodnými na úspešné vykonávanie vyššie uvedenej koncepcie.

Nasledujúce body načrtávajú koncept a pomáhajú nám vedieť, ako sa vyššie uvedený postup v skutočnosti koná: Indukcia, ako všetci vieme, je proces, pri ktorom sa elektrická energia prenáša z jednej polohy do druhej bez toho, aby sa do nej zapájali priame spojenia.

Najlepším príkladom sú naše bežné elektrické transformátory, kde sa na jedno z jeho vinutí privádza vstupný striedavý prúd a na druhé vinutie sa indukovaná energia prijíma magnetickými indukciami.

Avšak vzdialenosť medzi dvoma vinutiami vo vnútri transformátora je veľmi malá, a preto akcie prebiehajú veľmi pohodlne a efektívne.

Keď je potrebné postup zaviesť na väčšie vzdialenosti, úloha sa trochu komplikuje. Vyhodnotením indukčnej koncepcie zistíme, že v zásade existujú dve prekážky, ktoré sťažujú a neefektívne prenášajú výkon, najmä keď sa zväčšuje vzdialenosť medzi indukujúcimi cieľmi.

Prvou prekážkou je frekvencia a druhou prekážkou sú generované vírivé prúdy v jadre vinutia. Tieto dva parametre sú nepriamo úmerné, a preto navzájom priamo závisia.

Ďalším faktorom, ktorý sťažuje konanie, je materiál navíjacieho jadra, ktorý zase priamo ovplyvňuje vyššie uvedené dva parametre.

Pri starostlivom dimenzovaní týchto faktorov najefektívnejším spôsobom sa môže vzdialenosť medzi indukčnými zariadeniami značne predĺžiť.

Na prenos bezdrôtového výkonu vo vyššie diskutovanej metóde najskôr potrebujeme striedavý prúd, čo znamená, že energia, ktorú je potrebné preniesť, musí byť pulzujúci prúd.

Táto frekvencia prúdu, keď sa aplikuje na vinutie, vytvára vírivé prúdy, ktoré sú reverznými prúdmi proti použitému prúdu.

Generovanie väčšieho množstva vírivých prúdov znamená menšiu účinnosť a väčšie straty energie pri zahrievaní aktívnej zóny. So zvyšovaním frekvencie sa však úmerne redukuje tvorba vírivých prúdov.

Ak sa namiesto konvenčných železných výliskov použije feritový materiál, jadro vinutia pomáha ďalej znižovať vírivé prúdy.

Preto pre čo najefektívnejšiu implementáciu vyššie uvedeného konceptu potrebujeme zvýšiť zdrojový výkon na frekvenciu rádovo veľa kilohertzov a ako vstupné jadro použiť vstupný indukčný systém vyrobený z feritu.

Dúfajme, že sa tým problém vyrieši do značnej miery, prinajmenšom pri príprave navrhovaného projektu obvodu indukčného nabíjania pre lítium-iónové batérie.

Ako to funguje

UPOZORNENIE - OKRUH NIE JE IZOLOVANÝ Z ELEKTRICKÝCH SIEŤOVÝCH STRÁN A TAK JE EXTRÉMNE NEBEZPEČNÝ, AK JE DOTKNUTÝ V SILNOM PODMIENKE.

Tento obvod nabíjačky bezdrôtových mobilných telefónov je navrhnutý mnou, ale nebol prakticky overený, takže by som odporúčal čitateľom, aby si to všimli.

Obvod je možné pochopiť v nasledujúcich bodoch:

Na obrázku vidíme dve jednotky, jedna je základňa alebo vysielací modul a druhá je modul prijímača.

Ako je uvedené v predchádzajúcom odseku, materiálom jadra základného vinutia je feritové jadro E, ktoré má relatívne väčšiu veľkosť. Cievka, ktorá je umiestnená vo vnútri jadra E, má jeden stupeň, úhľadne navinutý 100 závitmi z 24 smaltovaného super smaltovaného medeného drôtu.

Stredový kohútik je vytiahnutý z navíjania od jeho 50. otáčky navíjania. Vyššie uvedená cievka alebo transformátor je pripojený k obvodu oscilátora pozostávajúceho z tranzistora T1, predvoľby P1 a zodpovedajúceho odporu a kondenzátora.

Predvoľba sa používa na zvýšenie frekvencie pri navíjaní na optimálnu úroveň a je potrebné ju nejako experimentovať. Do obvodu sa privádza jednosmerné napätie na inicializáciu požadovaných kmitov, ktoré sa odvodzuje priamo usmernením a filtráciou sieťového napájania.

Po použití jednosmerného prúdu obvod začne kmitať a oscilácie z vysokofrekvenčného induktora unikajú do vzduchu na značnú vzdialenosť a je potrebné ho pre navrhnutý indukčný príjem zachytiť späť.

Prijímacia jednotka tiež obsahuje induktor pozostávajúci zo vzduchu s 50 závitmi 21 SWG super smaltovaného medeného drôtu, ktorý sa stáva akousi anténou na predvídanie uvoľnených energetických vĺn zo základného obvodu. Kondenzátor C3 je premenný kondenzátor, ktorý sa používa v rádiu možno vyskúšať.

Používa sa na orezanie príjmu, kým sa nedosiahne rezonančný bod a L2 sa optimálne naladí s vysielajúcimi vlnami. To okamžite zvyšuje výstupné napätie z L2 a stáva sa optimálne vhodným pre požiadavky na nabíjanie.

D6 a C4 sú usmerňovacie komponenty, ktoré nakoniec prevádzajú striedavé signály na čistý jednosmerný prúd.

Keď sú umiestnené do značnej blízkosti, indukcie zo spodnej základnej jednotky sú indukované vo vnútri prijímacej cievky, indukovaná frekvencia je vhodne usmernená a filtrovaná vo vnútri prijímacieho obvodu a slúži na nabíjanie pripojenej Li-Ion batérie.

Na výstup je možné pripojiť LED, ktorá umožňuje okamžitú indikáciu intenzity bezdrôtového prenosu energie v ktoromkoľvek okamihu.

UPOZORNENIE: VÝŠE UVEDENÝ BEZDRÁTOVÝ OBVOD NABÍJAČKY AKUMULÁTOROV BATÉRIE JE ZALOŽENÝ IBA NA MOJÝCH PREDPOKLADOCH
DISKRÉTA ČITATEĽOV SA PRÍSNE PORADÍ PRI ZAMESTNÁVANÍ DISKUTOVANÉHO POJMU
A OBVOD.

Zoznam náhradných dielov pre vyššie uvedený obvod nabíjačky bezdrôtových mobilných telefónov

Na výrobu tohto indukčného nabíjacieho obvodu batérie sú potrebné nasledujúce súčasti:

  • R1 = 470 ohmov,
  • R2 = 10K, 1Watt,
  • C1 = 0,47 uF / 400 V, nepolárne,
  • C2 = 2uF / 400V, nepolárne
    C3 = kondenzátor s variabilným gangom,
  • C4 = 10uF / 50V,
  • D1 --- D5 = 1N4007,
  • D6 = rovnaké ako napätie batérie, 1 watt
  • T1 = UTC BU508 AFIL1 = 100 závitov, 25 SWG, stredový kohútik, cez čo najväčšie feritové E-jadro L2 = 50 závitov, 20 SWG, priemer 2 palce, plnené vzduchom



Dvojica: Ako vytvoriť vynikajúci systém domáceho kina Ďalej: Ako vytvoriť obvod detektora duchov