在这篇文章中,我们学习如何设计和制作自己的定制大电流无线电池充电器电路使用无线电源传输的概念。
介绍
在我之前的许多文章中,我全面地讨论了无线电源传输,在本文中,我们将会领先一步,尝试学习如何设计一个高电流相同版本的可以申请任何大功率无线传输操作如充电电动汽车电池等优化无线电力传输线路的想法很相似优化感应加热器电路,其中两个概念可以看到,利用其LC罐级的优化,以实现所需的功率输出在最高可能的效率。
该设计可通过利用其中的以下基本电路级来实现:
变送器电路将包括:
1)可调频率振荡器。
2)半桥或全桥电路(最好)
3) BJT/Mosfet驱动级。
4) LC电路级
接收器电路级将包括:
1)只有LC电路阶段。
下面的图中可以看到拟议的高电流无线电池充电器的示例电路,为了简单起见,我已经消除了全桥或半桥电路的使用,而采用了一个普通的IC 555电路。
上述设计代表了使用IC 555 PWM电路的大功率无线电池充电器电路的发射器电路。
这里输出可能有点低效,因为传导过程是单面的,而不是推拉类型。
尽管如此,如果该电路得到正确优化,仍可以从中获得可观的大电流功率传输。
请记住,线圈内的导线不能是一根粗的单芯导线,而应该是一束许多细导线。这将允许更好地吸收电流,从而提高传输速率。
工作原理
IC 555基本配置为标准的PWM模式,可以使用所示的5K壶进行调节,还有另一个可调电阻,以1M壶的形式,可以用于优化频率和电路的谐振度。
PWM电位器可用于调整电流电平,而1M用于峰值LC槽电路的谐振电平。
可以看到LC槽电路连接有晶体管2N3055,该晶体管以与IC引脚#3的基频对应的频率为该LC级供电。
如何选择LC组件。
LC部件的最佳选择可以通过遵循本文所提供的说明来实现如何优化LC储罐网络的谐振频率.
基本上,如果您知道频率值,以及L或C,则可以使用建议的公式或此公式轻松计算未知参数LC谐振计算器软件.
接收机电路
此大电流无线电池充电器接收器电路的线圈与发射器线圈完全相似。这意味着,你们可以简单地使用一个从开始到结束的连续运行的线圈,并在这些终端上添加一个谐振电容器。
确保LC值与Tx LC值完全相似。可以在下图中看到设置:
引入2N2222晶体管,以确保在调整谐振时,2N3055不会受到过电流的情况。在这种情况下,过电流发展相当数量的触发通过Rx足以激活2N2222,这反过来短路2N3055基地到地面抑制它进一步传导,从而防止设备可能的损害。
可使用以下公式计算Rx:
Rx = 0.6/最大电流晶体管(或无线功率传输)的极限
添加用于为蓄电池充电的电压调节器:
在上面的图中,接收机的输出应该附加一个稳压电路,如使用LM338电路或opamp控制器电路为了确保输出能安全的馈电给预定的电池进行充电。
如果您有任何进一步的疑问,请随时通过您的评论表达。
乔里说
我应该做多少圈的线圈?
斯瓦加坦说
这需要实验……
学生人说
你好先生,它是否支持24v dc,如果不支持,我们能做什么,它会工作,谢谢你
斯瓦加坦说
学生您好,您可以使用24V,但线圈的匝数也需要适当增加…您必须通过一些尝试和错误的方法来实现
艾哈迈德·阿纳尼说
该电路是否适用于48v直流输出??
斯瓦加坦说
是的,但是IC 555部分必须配备12V电源。
汤姆·肯尼克说
你们卖制造发电机的工具吗?
斯瓦加坦说
不
塔尔哈说
嗨,我是Talha,住在土耳其。
我需要帮忙无线充电。我建了一个充电系统,但不工作。
如果你读了这封信,基本上;
我想做一张有隐形充电系统的桌子。我有一张工作台,我不能在工作台上钻孔,因为我妈妈不允许在工作台上钻孔。这样我就可以研究我是如何做到的。最后我决定用lc把油箱线圈贴到桌子上,然后贴到桌子下面的无电线充电器上。但是我的手机不充电。
我使用的扁平线圈半径为12厘米,连接5个0.1 uf非极性电容器。我只检查灯。
请重新发邮件给我。
感谢您的阅读。
矩阵说
嗨,您可以尝试下一篇文章中提出的概念,这是一个自振荡型配置。然而,你必须优化电源电压,匝数和电流。
//www.addme-blog.com/wireless-cellphone-charger-circuit/
塔尔哈说
感谢您重新应用矩阵。
首先,我尝试了你的链接电路,我有大问题。例如,如果我使用2芯电线和tip35晶体管,它变得非常热。怎么修tips 35烫?
矩阵说
嗨,塔哈,如果晶体管由于过电压或过电流而饱和,它会变得更热。因此,试着降低电压,直到输出正确优化,直到晶体管没有过热。然而,晶体管需要一个散热片才能正常工作。
Shirish说
亲爱的Swagatam先生,
我有一个情况,我需要电源定时器555没有电线,我肯定可以看到上面的电路将做的工作(伟大的创新)。然而,我有大约10555个定时器需要无线供电。在这种情况下,所有10个的LC将并行下降,这会起作用吗?我可以看到像2N3055这样的功率晶体管可能会承担负载,但我如何匹配LC。接收端LC是什么?谢谢你的期待。
斯瓦加坦说
谢谢Shirish,为10个电路供电,可能不需要10个单独的LC单元。您可以使用单个LC网络,并从单个LC单元为所有10个电路供电。只需确保Tx和RX的LC网络的额定值足以处理10个电路的电流消耗
阿什帕特尔说
亲爱的先生
这是你做的值得赞赏的工作,我真的很喜欢你的设计和计算。
我不是电子专业人士,我希望,
我只是对这个项目有点小小的疑问,
你使用了一些线圈作为发射机线圈和接收机线圈,但我找不到线圈制作细节或任何尺寸或任何数据表,我的意思是我如何能够自己制作这些线圈。
我还想知道,当我们提供输入11.1vdc 2.6a电源时,我们可以从中获得多少电压和电流
斯瓦加坦说
嗨,阿希什,线圈,电容和频率值是相互关联的,所以他们将需要调整与试验误差峰值共振。或者,如果你知道频率和电容值,那么你可以通过下面的公式计算相应的共振频率
f=1/2πx√信用证
式中,L是以亨利为单位的电感,C是以法拉为单位的电容,频率以赫兹为单位
线圈可以如下图所示:
https://www.homemade - circuits.com/wp content/uploads/2015/09/wireless -电池- 768×415. jpg
输出vxi几乎等于输入vxi
Majaha说
您好,先生,有没有可能创建一个能将5米的距离传输给检阅者的电路?
斯瓦加坦说
嗨,马贾哈,随着距离的增加,效率将受到极大影响,因此这可能是不可能的。而且5米很高,即使用最先进的技术也不可能
萨米说
Hi swagtam,能否使用NPN和PNP晶体管将其升级为推挽拓扑?
斯瓦加坦说
这是可以做到的,在这种情况下你需要双重供应
大学生说
1K电阻端(对地)的二极管是1N4148还是其他的?请回答. . !
斯瓦加坦说
那是一个LED(可选)
Garp说
美好的一天,先生。
好吧,我已经建立了电路(模拟),但我得到一个非常低的交流电压在输出(在线圈,电感)。我得到mV(更具体地说是7mV左右),我希望至少得到10V。但现在我不知道怎么弄,我将非常感谢您的帮助,先生。
谢谢你的精彩表演。
希望不久能收到你的来信……
斯瓦加坦说
嗨,Garp,我从来没用过模拟器,所以我对它们不太了解。你的模拟器是否显示出振幅随频率调整而变化?确保优化产生最大的振幅通过发射机水箱LC网络…如果接收机LC水箱电路也被优化与相同的LC值,那么它也会共振。
瓦尔多米洛说
亲爱的
我想安装这个PCB布局测试在一个无线智能手机充电器!
你能给我这个部件的清单吗?
非常感谢
斯瓦加坦说
对于智能手机,PCB需要非常紧凑、薄且计算正确。如果可能的话,我可能会在不久的将来更新它。
克莱门特B。说
通过说“Rx = 0.6/晶体管(或无线功率传输)的最大电流限制”,你的意思是,如果我需要通过线圈传输5A, Rx = 0.6/5 = 0.12?
0.12是什么单位?Ω或kΩ吗?
附言:我需要对5A 22.2V LiPo电池进行无线充电,你认为这个电路可以处理吗?
谢谢
斯瓦加坦说
是的,对,它将是0.12欧姆。该公式是基本欧姆定律,因此输出将始终以欧姆为单位,前提是电流以安培为单位,电压以伏特为单位。
5A 22V无线充电当然是可能的,但为此,输入电流需要超过5安培,可能是7安培,线圈线需要相应升级
克莱门特B。说
还有一些事情我不确定:
-计算IC555频率与5k和1M壶给我一个1Hz到300Hz的频率范围。是不是太低了?市场上大多数的QI充电器是在KHz - MHz范围内…
—IC555频率和LC频率是怎么连接的?它们需要相同吗?
–您说PWM电位器(5k电位器)可以调节电流,电流不是由负载(接收器)决定的吗
谢谢你的帮助
斯瓦加坦说
你是对的,请将电容值降低到1nf。
555频率必须调整到LC谐振频率为最佳性能。
PWM限制输出电流,而不管负载试图消耗多少,因此这就像在电流消耗上设置一个上限,以便负载无法超过某个限制。
2N2222还具有同样的功能。
Shivananda G说
带自动充电器的3.3 v至12 v直流电池的无线充电器如何选择发射器线圈和接收器线圈?
赃物说
文中给出了程序和计算,您可以根据自己的要求轻松地计算出来。
bangaru说
早上好,先生,
我想尝试这个项目,所以,我想知道这个项目是硬件实现还是不是?
赃物说
嗨,班加鲁,这个概念已经用不同的振荡器进行了测试,但还没有用IC 555进行测试
艾哈迈德·阿卜杜勒加尼说
亲爱的老板:,
请注明电容和电阻值
此外,我需要使无线电池3Vdc充电器电路。
本页中提到的电路可以实现所需的功能(无线电池3Vdc充电器)
谢谢你的支持
赃物说
艾哈迈德,频率和槽电容将需要通过实际实验来发现,这将取决于选择线圈匝数和电感值。这些只能通过盗版测试进行调整和最终确定。
阿卡什说
实际测试是什么?
还有如何测量线圈的电感值
赃物说
可使用以下公式计算电感
L=(0.2 x d2x N2)/(3d+9l=10b)
L =电感(单位为μH)
d =电感线圈直径(英寸)
l =感应线圈长度(英寸)
b =线圈绕线直径(英寸)
N=导线的总匝数
对不起,这是普通线圈,不是双线线圈…我会尽快通知你
克莱门特B。说
你找到双线线圈的公式了吗?
斯瓦加坦说
不,我没有找到它,但它似乎是一个双线线圈是不需要的上述电路。一根普通的单芯线紧紧缠绕就足够了
艾哈迈德·阿卜杜勒加尼说
请支持直流无线充电器图中没有数据的组件。
赃物说
你必须根据频率计算它们……本文提供了计算的软件链接。频率由IC 555电路产生,并由随附电位计进行调整。
克雷格•海曼著说
这家伙似乎有一大堆很棒的项目。我总是花时间重新创造它们,只是为了好玩。唯一困难的部分是我的资金,我希望我能成为一名教师,谢谢你分享你的原理图和花费时间和精力,因为我知道每一个帖子有多少
德巴西斯内吉说
先生,早上好。无法找到一个解决方案,从任何地方,我已转向您的网站作为最后的手段。我需要使用谷歌地图,开车穿越全国。旅行时间有时长达4-5个小时。我使用华硕ZenFone的目的。我在继续使用谷歌地图进行导航的同时,给手机充电遇到了很大的困难。尽管保持手机与适配器充电器的连接,最终手机的电池会在大约3-4小时后完全耗尽。我没有尝试过任何收养者,但没有一个人能解决我的问题。当连接到10000mAh的电源时,手机可以充满电。我打开了两款adopters,其中一款使用的是IC MC54063AN,照片见附件(A),另一款使用的是IC XC1530E,照片见附件(B),请帮我修改电路,增加这些adopters的充电电流。 I am a 3years diploma in ECS. I will be able to follow your advice on the matter. Thanks ®ards.
斯瓦加坦说
早上好,Dabasis,是的,这很可能是由于适配器单元的电流较低,导致移动电池充电速度较慢,无法匹配耗电量。
顺便问一下,在旅行中,您如何接入适配器的电源?或者这些适配器是直流到直流类型?
你也可以通过数字多用表或电流表来测量这两个单位的安培数。
请提供适配器的详细信息,无论它是AC到DC还是DC到DC,以便我能够提出改进....
米拉说
先生,您能告诉我发射机和接收机之间有效功率传输的距离限制吗?
斯瓦加坦说
你好,米拉,距离应该在一英寸以内,超过这一点,功率传输将按比例减少
德巴西斯内吉说
先生,您能及时回答并通知我,真是太好了。适配器的输入来自我用于旅行的汽车的点烟器插座。汽车电池是12伏。虽然采用者表示输出电流为1.7安培,但实际上肯定要小得多。我之所以得出这个结论,是因为当我模拟我旅行时实际经历的相同情况时,通过OEM提供的交流电源适配器分别为5.2 v和1.2安培的输出电压和电流为手机充电进行测试,即使我不断地摆弄谷歌地图,手机也能正常工作。采用者继续增加手机的费用。手机在2.5到3个小时内充满电,这是不合时宜的。我希望您能了解这些DC-to-DC采用者的想法输入和输出。当做
斯瓦加坦说
Debasis,好的,知道了,所以它看起来是一个DC-to-DC适配器…
您可以尝试通过更改与IC相关联的降压电感器的导线厚度来修改适配器输出。
您可能已经注意到电路中有一个电感器,您需要小心地拆下电感器,松开匝数,然后将两条完全相似的导线放在一起,并以相同的匝数重新缠绕。这将有望增加系统的电流输出,加快充电过程。
拉瓦尔·阿约巴米说
请问电流输出是多少,范围是多少…谢谢
斯瓦加坦说
6英寸
萨萨哈迪亚说
做得好,创新