Bezdrátový obvod nabíječky baterií Li-Ion

Bezdrátový obvod nabíječky baterií Li-Ion

Nabíjení baterií pomocí indukčního bezdrátového nabíjení je jednou z aplikací, která se stává velmi populární a její použití je oceňuje. Zde budeme studovat, jak vyrobit bezdrátový Li-Ion nabíjecí obvod baterií pomocí stejného konceptu. Jakýkoli elektrický systém, který zahrnuje drátové sítě nebo kabely, může být velmi chaotický a těžkopádný.

Úvod

Svět dnes dostává hi-tech a elektrické systémy také přecházejí do lepších a bezproblémových verzí, které nám poskytují větší pohodlí. Indukční přenos energie je jedním z takových zajímavých konceptů, který usnadňuje přenos energie bez použití vodičů , nebo spíše bezdrátově.



Jak název odkazuje, indukční přenos energie je proces, při kterém se přenáší určitá velikost energie z jednoho pevného místa na druhé vzduchem bez použití vodičů, stejně jako se přenášejí rádiové signály nebo signály mobilních telefonů.



Tento koncept však není tak snadný, jak to zní, protože u rádií a mobilních telefonů je přenášený výkon pouze v několika wattech a stává se tak docela proveditelným, ale přenos energie (bezdrátově), takže jej lze použít k napájení vysokého proudu devices je úplně jiná míčová hra.

Tady mluvíme o několika wattech nebo pravděpodobně o několika stovkách wattů, které je třeba přenášet bez jakéhokoli rozptylu, z bodu do druhého bez použití vodičů, což je obtížně proveditelný problém.



Vědci se však snaží najít to nejlepší, co by mohlo být vhodné pro úspěšné provedení výše uvedeného konceptu.

Následující body nastiňují koncept a pomáhají nám zjistit, jak výše uvedený postup ve skutečnosti probíhá: Indukce, jak všichni víme, je proces, při kterém je elektrická energie přenášena z jedné polohy do druhé bez začlenění přímých spojení.

Nejlepším příkladem jsou naše běžné elektrické transformátory, kde je na jedno z jeho vinutí přivedeno vstupní střídavé napětí a na druhé vinutí je indukovaná energie přijímána magnetickými indukcemi.



Vzdálenost mezi dvěma vinutími uvnitř transformátoru je však velmi malá, a proto akce probíhají velmi pohodlně a efektivně.

Když je třeba postup implementovat na větší vzdálenosti, úkol se trochu komplikuje. Vyhodnocením indukční koncepce zjistíme, že v zásadě existují dvě překážky, které znesnadňují a neúčinně přenášejí přenos energie, zejména když se zvětší vzdálenost mezi indukujícími cíli.

První překážkou je frekvence a druhou překážkou jsou generované vířivé proudy ve vinutí jádra. Tyto dva parametry jsou nepřímo úměrné, a proto jsou na sobě přímo závislé.

Dalším faktorem, který brzdí řízení, je materiál jádra vinutí, který zase přímo ovlivňuje výše uvedené dva parametry.

Pečlivým dimenzováním těchto faktorů nejúčinnějším způsobem lze značně prodloužit vzdálenost mezi indukčními zařízeními.

Pro přenos bezdrátového výkonu ve výše diskutované metodě nejprve vyžadujeme střídavý proud, což znamená, že výkon, který je třeba přenášet, musí být pulzující proud.

Tato frekvence proudu, když je aplikována na vinutí, generuje vířivé proudy, což jsou reverzní proudy proti aplikovanému proudu.

Generování vířivých proudů znamená nižší účinnost a větší ztráty energie při zahřívání jádra. Jak se však frekvence zvyšuje, úměrně se snižuje tvorba vířivých proudů.

Také pokud se místo konvenčních železných výlisků použije feritový materiál, protože jádro vinutí pomáhá dále snižovat vířivé proudy.

Proto pro nejefektivnější způsob implementace výše uvedeného konceptu potřebujeme, aby zdrojový výkon byl vysokofrekvenční, v řádu mnoha kilohertů a jako vstupní jádro byl použit indukční systém, který je tvořen feritem.

Doufejme, že to problém vyřeší do velké míry, přinejmenším pro vytvoření navrhovaného projektu obvodu indukčního nabíjení pro Li-ion baterie.

Jak to funguje

UPOZORNĚNÍ - OKRUH NENÍ IZOLOVÁN ZE AC SÍŤÍ A TAKŽE JE EXTRÉMNĚ NEBEZPEČNÝ, POKUD JE DOTYK NUTNÝ PODMÍNKOU.

Tento obvod nabíječky bezdrátových mobilních telefonů jsem navrhl já, ale nebyl prakticky ověřen, takže bych doporučil čtenářům, aby si to všimli.

Obvod lze pochopit pomocí následujících bodů:

S odkazem na obrázek vidíme dvě jednotky, jedna je základna nebo vysílací modul a druhá je přijímací modul.

Jak je uvedeno v předchozím odstavci, materiál jádra základního vinutí je feritové E-jádro, které má relativně větší velikost. Cívka, která je umístěna uvnitř jádra E, má jeden stupeň, úhledně navinutý na 100 závitů 24 SWG ​​super smaltovaného měděného drátu.

Středový kohoutek je vytažen z vinutí z jeho 50. otáčky vinutí. Výše uvedená cívka nebo transformátor je připojen k obvodu oscilátoru, který se skládá z tranzistoru T1, předvolby P1 a odpovídajícího rezistoru a kondenzátoru.

Předvolba se používá ke zvýšení frekvence navíjením na optimální úrovně a je třeba s ní experimentovat. Do obvodu je přiváděno stejnosměrné napětí pro vyvolání požadovaných kmitů, které je odvozeno přímo usměrněním a filtrováním střídavé sítě.

Při aplikaci stejnosměrného proudu obvod začíná kmitat a oscilace z vysokofrekvenčního induktoru unikají do vzduchu na značnou vzdálenost a je třeba ho uchopit zpět pro navrhovaný indukční příjem.

Přijímací jednotka také obsahuje induktor skládající se ze 50 závitů vzduchem plněného 21 SWG super smaltovaného měděného drátu, který se stává jakousi anténou pro předvídání uvolněných silových vln ze základního obvodu. Kondenzátor C3 je proměnný kondenzátor, který se používá v rádiu může být vyzkoušeno ladění.

Používá se k oříznutí příjmu, dokud není dosaženo rezonančního bodu a L2 se optimálně naladí s vysílajícími vlnami. To okamžitě zvýší výstupní napětí z L2 a stane se optimálně vhodným pro požadavky na nabíjení.

D6 a C4 jsou usměrňovací komponenty, které nakonec převádějí střídavé signály na čistý stejnosměrný proud.

Když se dostanou do značné blízkosti, indukce ze spodní základní jednotky jsou indukovány uvnitř přijímací cívky, indukovaná frekvence je vhodně usměrněna a filtrována uvnitř obvodu přijímače a slouží k nabíjení připojené Li-Ion baterie.

LED by mohla být připojena přes výstup pro získání okamžité indikace intenzity bezdrátového přenosu energie v kterémkoli okamžiku.

UPOZORNĚNÍ: VÝŠE UVEDENÝ BEZDRÁTOVÝ OBVOD NABÍJEČKY BATERIE NABÍJEJÍ POUZE NA MÝCH PŘEDPOKLADECH
DISKRÉTA ČTEČEK JE PŘÍSNĚ PORADENÁ PŘI ZAMĚSTNÁVÁNÍ DISKUSOVANÉ KONCEPCE
A OKRUH.

Seznam dílů pro výše diskutovaný obvod nabíječky bezdrátových mobilních telefonů

K výrobě tohoto indukčního nabíjecího obvodu baterie by byly zapotřebí následující součásti:

  • R1 = 470 ohmů,
  • R2 = 10K, 1Watt,
  • C1 = 0,47 uF / 400 V, nepolární,
  • C2 = 2uF / 400V, nepolární
    C3 = Kondenzátor variabilního gangu,
  • C4 = 10uF / 50V,
  • D1 --- D5 = 1N4007,
  • D6 = Rovná se napětí baterie, 1 watt
  • T1 = UTC BU508 AFIL1 = 100 otáček, 25 SWG, středový kohoutek, přes největší možné feritové E-jádro L2 = 50 naskládaných závitů, 20 SWG, průměr 2 palce, vzduchové jádro



Předchozí: Jak vytvořit vynikající systém domácího kina Další: Jak vytvořit obvod detektoru duchů