電磁感應(yīng)式無線充電器電路設(shè)計(jì)
因不同的類型電子產(chǎn)品需要使用不同的充電 器,充電時(shí)還要尋找合適的插口和理順接線,筆者利用電磁感應(yīng)原理,設(shè)計(jì)了智能無線充電器。該無線充電器具有 自動感應(yīng)充電和充滿電后智能斷電功能,不僅適用于各種不同充電電壓和容量的電子產(chǎn)品,而且能夠?qū)Χ嗯_不同的電子產(chǎn)品同時(shí)進(jìn)行充電。作品采用智能無線充電的 設(shè)計(jì)思想,具有使用方便、適用面廣的優(yōu)點(diǎn),有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201808/385423.htm1.系統(tǒng)概述
1.1當(dāng)前充電模式情況
在電子科技技術(shù)高速發(fā)展的今天,全球范圍內(nèi)的手機(jī)用戶數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了33億,再加上MP3、MP4等其他周邊電子產(chǎn)品,平均不到2人就擁有一個(gè)需要充 電 的便攜式電子產(chǎn)品。目前普遍使用的都是數(shù)據(jù)線插接式充電,這種充電方式數(shù)據(jù)線接口用久了通常會有觸不良等現(xiàn)象,而且單個(gè)充電器適應(yīng)面不廣,因不同的類型電 子產(chǎn)品需要使用不同的充電器,充電時(shí)還要尋找合適的插口和理順接線,真可謂費(fèi)時(shí)費(fèi)力;各種便攜式電子產(chǎn)品的充電是一件令人頭痛的麻煩事。為了改良上面的現(xiàn) 象,研發(fā)智能無線充電器是很有必要的。
2.工作原理概述
2.1 系統(tǒng)模塊
無線充電器利用電磁感應(yīng)原理。 通過 NE555D 芯片產(chǎn)生一個(gè) 36.7K 的脈沖頻率(因?yàn)榻?jīng)過調(diào)試在 36.7K 頻率時(shí),效率達(dá)到最高),IRFP460 功 率放大,使發(fā)射線圈產(chǎn)生磁場,當(dāng)接收線圈靠近時(shí),產(chǎn)生感應(yīng)電流,經(jīng)過全波整流和穩(wěn)壓,得到負(fù)載(手機(jī))所需要的充電電壓和電流。發(fā)射線圈的電流會隨著感應(yīng)負(fù)載的增加而增大,通過運(yùn)放把 0.33 歐的負(fù)載電壓 23 倍放大,再經(jīng)過 1N4148 整流濾波得到電壓 U1 與基準(zhǔn)源 Uo 比較。充電時(shí),U1 大于 Uo 七彩燈閃 亮,表示正在充電;空負(fù)載或充滿電時(shí),U1 小于 Uo,綠燈亮,若 10 秒鐘后沒有感應(yīng)負(fù)載,自動斷電;按一下復(fù)位鍵則充電器重新啟動。具體電路分析如下:
2.1.1NE555D 脈沖發(fā)生器模塊
如圖 1, 根據(jù) T= (R1+Rp) C1, f=1/T, 調(diào)節(jié) Rp 使 NE555D 輸出一個(gè) 36.7KHZ的脈沖頻率。
2.1.2 功率放大及無線發(fā)射模塊
主要把 NE555D 產(chǎn)生的一個(gè) 36.7KHZ 的脈沖功率放大,經(jīng)發(fā)射線圈發(fā)射出去。當(dāng)脈沖為高電平時(shí),Q12 柵極為高電平,Q12 導(dǎo)通,此時(shí) Q8 飽 和,Uceq電壓只有 0.67V,經(jīng) D10-4148 后 Q1 柵極電壓為 0,Q1 截止。當(dāng)脈沖為低電平時(shí),Q8、Q12 同時(shí)截止,電流直接由 R16D10Q1,Q1 導(dǎo)通。整個(gè)過程中 Q1 與Q12 均以一開一關(guān)的形式工作。電路如圖 2:
2.1.3 感應(yīng)線圈模塊
如圖 3,當(dāng)感應(yīng)線圈靠近發(fā)射線圈時(shí),就會產(chǎn)生感應(yīng)電流,經(jīng)過全波整流后,根據(jù)不同的電子產(chǎn)品的充電電壓,可選擇不同的穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓,再經(jīng)三極管Q100 放大電流后供給不同電子產(chǎn)品充電。
2.1.4 充電檢測模塊
當(dāng)有感應(yīng)負(fù)載時(shí),R20(0.33 歐)電阻上 的電壓會增大,經(jīng)運(yùn) 放 U2A 放大 A=1+R5/R6=23倍后,電壓變化明顯,再經(jīng)過 1N4148 整流濾波,得電壓 U1與基準(zhǔn)源 U。比較,此時(shí) U1>U。,運(yùn)放輸出 Ui 為高 電平,七彩燈閃爍;當(dāng)感應(yīng)負(fù)載充滿電(或沒有感應(yīng)到負(fù)載),此時(shí) U1
2.1.5流程圖
具體工作流程如圖 6所示:
編輯點(diǎn)評:本設(shè)計(jì)把目前電子類課程所學(xué)的專業(yè)知識真正應(yīng)用到實(shí)踐中,介紹了電磁感應(yīng)式智能無線充電器電路的設(shè)計(jì),電路功能實(shí)現(xiàn)較好,性能優(yōu)良、穩(wěn)定,較好地達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)指標(biāo)。
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