วงจรชาร์จแบตเตอรี่ Li-Ion แบบไร้สาย

ลองใช้เครื่องมือของเราเพื่อกำจัดปัญหา





การชาร์จแบตเตอรี่ผ่านการชาร์จแบบไร้สายอุปนัยเป็นหนึ่งในแอปพลิเคชันที่ได้รับความนิยมอย่างมากและได้รับความนิยมจากการใช้งาน ที่นี่เราจะศึกษาวิธีสร้างวงจรชาร์จแบตเตอรี่ Li-Ion แบบไร้สายโดยใช้แนวคิดเดียวกัน ระบบไฟฟ้าใด ๆ ที่เกี่ยวข้องกับเครือข่ายสายไฟหรือสายเคเบิลอาจเป็นเรื่องยุ่งและยุ่งยาก

บทนำ

ปัจจุบันโลกกำลังได้รับความไฮเทคและระบบไฟฟ้าก็เปลี่ยนไปสู่เวอร์ชันที่ดีขึ้นและไม่ยุ่งยากเพื่ออำนวยความสะดวกให้กับเรามากขึ้น การถ่ายโอนอำนาจแบบอุปนัยเป็นแนวคิดที่น่าสนใจอย่างหนึ่งซึ่งอำนวยความสะดวก การถ่ายโอนพลังงานโดยไม่ต้องใช้สายไฟ หรือแบบไร้สาย



ตามชื่อที่อ้างถึงการถ่ายโอนพลังงานแบบอุปนัยเป็นกระบวนการที่มีการถ่ายโอนขนาดกำลังบางส่วนจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งผ่านอากาศโดยไม่ใช้ตัวนำเช่นเดียวกับที่ส่งสัญญาณวิทยุหรือสัญญาณโทรศัพท์มือถือ

อย่างไรก็ตามแนวคิดนั้นไม่ง่ายอย่างที่คิดเพราะด้วยวิทยุและโทรศัพท์มือถือกำลังส่งนั้นมีเพียงไม่กี่วัตต์จึงค่อนข้างเป็นไปได้ แต่การถ่ายโอนพลังงาน (แบบไร้สาย) เพื่อให้สามารถใช้สำหรับการจ่ายกระแสไฟสูง อุปกรณ์เป็นเกมบอลที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง



ที่นี่เรากำลังพูดถึงหลายวัตต์หรืออาจหลายร้อยวัตต์ที่ต้องพกพาโดยไม่มีการกระจายจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่งโดยไม่ต้องใช้สายไฟซึ่งเป็นปัญหาที่ยากต่อการนำไปใช้

อย่างไรก็ตามนักวิจัยพยายามอย่างเต็มที่เพื่อค้นหาการตั้งค่าที่เหมาะสมซึ่งอาจเหมาะสำหรับการนำแนวคิดข้างต้นไปใช้อย่างประสบความสำเร็จ

ประเด็นต่อไปนี้เป็นโครงร่างแนวคิดและช่วยให้เราทราบว่าขั้นตอนข้างต้นเกิดขึ้นจริงอย่างไร: การเหนี่ยวนำอย่างที่เราทุกคนทราบกันดีว่าเป็นกระบวนการที่พลังงานไฟฟ้าถูกถ่ายโอนจากตำแหน่งหนึ่งไปยังอีกตำแหน่งหนึ่งโดยไม่รวมการเชื่อมต่อโดยตรง

ตัวอย่างที่ดีที่สุดคือหม้อแปลงไฟฟ้าปกติของเราซึ่งใช้อินพุต AC ที่ขดลวดเส้นใดเส้นหนึ่งและได้รับพลังงานเหนี่ยวนำที่ขดลวดอื่น ๆ ผ่านการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

อย่างไรก็ตามระยะห่างระหว่างขดลวดทั้งสองภายในหม้อแปลงมีขนาดเล็กมากดังนั้นการดำเนินการจึงเกิดขึ้นอย่างสะดวกและมีประสิทธิภาพ

เมื่อขั้นตอนต้องดำเนินการในระยะทางที่ไกลขึ้นงานจะซับซ้อนเล็กน้อย จากการประเมินแนวคิดการเหนี่ยวนำเราพบว่าโดยพื้นฐานแล้วมีอุปสรรคสองประการที่ทำให้การถ่ายโอนกำลังทำได้ยากและไม่มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อระยะห่างระหว่างจุดหมายการเหนี่ยวนำเพิ่มขึ้น

อุปสรรค์แรกคือความถี่และอุปสรรค์ที่สองคือกระแสวนที่สร้างขึ้นในแกนที่คดเคี้ยว พารามิเตอร์ทั้งสองมีสัดส่วนผกผันดังนั้นจึงขึ้นอยู่กับกันและกันโดยตรง

อีกปัจจัยหนึ่งที่ขัดขวางการดำเนินการคือวัสดุหลักที่คดเคี้ยวซึ่งจะส่งผลโดยตรงต่อพารามิเตอร์สองตัวข้างต้น

การวัดขนาดปัจจัยเหล่านี้อย่างรอบคอบอย่างมีประสิทธิภาพที่สุดจะทำให้ระยะห่างระหว่างอุปกรณ์เหนี่ยวนำสามารถยืดออกได้มาก

สำหรับการถ่ายโอนพลังงานไร้สายด้วยวิธีการที่กล่าวถึงข้างต้นอันดับแรกเราต้องใช้ AC ซึ่งหมายความว่าพลังงานที่ต้องถ่ายโอนจะต้องเป็นกระแสไฟฟ้าที่เต้นเป็นจังหวะ

ความถี่ของกระแสไฟฟ้าเมื่อใช้กับขดลวดนี้จะสร้างกระแสวนซึ่งเป็นกระแสย้อนกลับที่ตรงข้ามกับกระแสไฟฟ้าที่ใช้

การสร้างกระแสไหลวนมากขึ้นหมายถึงประสิทธิภาพที่น้อยลงและการสูญเสียพลังงานมากขึ้นผ่านการทำความร้อนหลัก อย่างไรก็ตามเมื่อความถี่เพิ่มขึ้นการสร้างกระแสน้ำวนจะลดลงตามสัดส่วน

นอกจากนี้หากใช้วัสดุเฟอร์ไรต์แทนการตอกเหล็กแบบเดิมเป็นแกนกลางของขดลวดจะช่วยลดกระแสน้ำวนได้มากขึ้น

ดังนั้นในการปลูกฝังแนวคิดข้างต้นด้วยวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงสุดเราจำเป็นต้องทำให้แหล่งจ่ายไฟมีความถี่สูงตามลำดับหลายกิโลเฮิร์ตซ์และใช้ระบบเหนี่ยวนำอินพุตที่ประกอบด้วยเฟอร์ไรต์เป็นแกนกลาง

หวังว่าสิ่งนี้จะช่วยแก้ปัญหาได้อย่างมากอย่างน้อยก็สำหรับการสร้างโครงการที่เสนอของวงจรชาร์จอุปนัยสำหรับแบตเตอรี่ Li-ion

มันทำงานอย่างไร

คำเตือน - วงจรไม่ได้แยกออกจาก AC MAINS ดังนั้นจึงเป็นอันตรายอย่างมากหากสัมผัสในสภาพที่มีไฟ

วงจรชาร์จโทรศัพท์มือถือไร้สายนี้ออกแบบโดยฉัน แต่ยังไม่ได้รับการตรวจสอบในทางปฏิบัติดังนั้นฉันขอแนะนำให้ผู้อ่านทราบถึงเรื่องนี้

วงจรสามารถเข้าใจได้ด้วยประเด็นต่อไปนี้:

อ้างอิงจากรูปที่เราเห็นสองหน่วยหนึ่งคือฐานหรือโมดูลส่งและอีกอันคือโมดูลตัวรับสัญญาณ

ตามที่กล่าวไว้ในย่อหน้าข้างต้นวัสดุหลักของขดลวดฐานคือแกนเฟอร์ไรต์ซึ่งมีขนาดค่อนข้างใหญ่กว่า ไส้กระสวยที่ติดตั้งภายใน E-core มีขั้นตอนเดียวพันอย่างเรียบร้อยด้วยลวดทองแดงเคลือบซุปเปอร์ 24 SWG ​​จำนวน 100 รอบ

ก๊อกตรงกลางถูกดึงออกจากการคดเคี้ยวจากการหมุนรอบที่ 50 ขดลวดหรือหม้อแปลงด้านบนเชื่อมต่อกับวงจรออสซิลเลเตอร์ซึ่งประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ T1, P1 ที่ตั้งไว้ล่วงหน้าและตัวต้านทานและตัวเก็บประจุที่สอดคล้องกัน

ค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าใช้สำหรับการเพิ่มความถี่ผ่านการไขลานจนถึงระดับที่เหมาะสมและจำเป็นต้องทดลองบางอย่าง แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงจะถูกป้อนให้กับวงจรเพื่อเริ่มต้นการสั่นที่ต้องการซึ่งได้มาโดยตรงจากการแก้ไขและกรองไฟ AC

ในการใช้ DC วงจรจะเริ่มสั่นและการสั่นจากตัวเหนี่ยวนำที่มีความถี่สูงจะหนีไปในอากาศเป็นระยะทางไกลและจำเป็นต้องคว้ากลับมาเพื่อรับสัญญาณอุปนัยที่เสนอ

หน่วยรับสัญญาณยังรวมตัวเหนี่ยวนำซึ่งประกอบด้วยลวดทองแดงเคลือบซุปเปอร์ 21 SWG ที่หุ้มด้วยอากาศ 50 รอบซึ่งกลายเป็นเสาอากาศชนิดหนึ่งสำหรับคาดการณ์คลื่นพลังงานที่ปล่อยออกมาจากวงจรฐานตัวเก็บประจุ C3 เป็นตัวเก็บประจุแบบแปรผันซึ่งใช้ในวิทยุ อาจลองปรับจูนดู

ใช้สำหรับตัดการรับสัญญาณจนกว่าจะถึงจุดสะท้อนและ L2 จะได้รับการปรับแต่งอย่างเหมาะสมกับคลื่นที่ส่ง สิ่งนี้จะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าขาออกจาก L2 ทันทีและเหมาะสมที่สุดสำหรับความต้องการในการชาร์จ

D6 และ C4 เป็นส่วนประกอบที่แก้ไขซึ่งสุดท้ายแล้วจะแปลงสัญญาณ AC เป็น DC บริสุทธิ์

เมื่อนำไปใกล้กันมากการเหนี่ยวนำจากหน่วยฐานด้านล่างจะเกิดขึ้นภายในขดลวดรับความถี่ที่เหนี่ยวนำจะถูกแก้ไขและกรองภายในวงจรรับอย่างเหมาะสมและใช้สำหรับชาร์จแบตเตอรี่ Li-Ion ที่เชื่อมต่ออยู่

LED สามารถเชื่อมต่อผ่านเอาต์พุตเพื่อรับการบ่งชี้ความเข้มการถ่ายโอนพลังงานแบบไร้สายได้ทันทีในเวลาใดก็ได้

ข้อควรระวัง: วงจรชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบไร้สายที่อธิบายไว้ข้างต้นนั้นขึ้นอยู่กับข้อสันนิษฐานของฉันเท่านั้น
ความไม่ลงรอยกันของผู้อ่านได้รับคำแนะนำอย่างเคร่งครัดในขณะที่ใช้แนวคิดที่ถูกอภิปราย
และวงจร

รายการชิ้นส่วนสำหรับวงจรชาร์จโทรศัพท์มือถือไร้สายที่กล่าวถึงข้างต้น

ชิ้นส่วนต่อไปนี้จะต้องใช้ในการสร้างวงจรชาร์จแบตเตอรี่แบบอุปนัย:

  • R1 = 470 โอห์ม
  • R2 = 10K, 1 วัตต์
  • C1 = 0.47uF / 400V ไม่มีขั้ว
  • C2 = 2uF / 400V ไม่มีขั้ว
    C3 = คอนเดนเซอร์แบบแปรผัน
  • C4 = 10uF / 50V,
  • D1 --- D5 = 1N4007,
  • D6 = เท่ากับแรงดันแบตเตอรี่ 1 วัตต์
  • T1 = UTC BU508 AFIL1 = 100 รอบ 25 SWG แตะตรงกลางบนเฟอร์ไรต์ E-coreL2 ที่ใหญ่ที่สุดที่เป็นไปได้ = 50 รอบการหมุน 20 SWG เส้นผ่านศูนย์กลาง 2 นิ้วช่องอากาศ



คู่ของ: วิธีสร้างระบบโฮมเธียเตอร์ที่โดดเด่น ถัดไป: วิธีสร้างวงจรตรวจจับผี