Trådlös Li-Ion batteriladdarkrets

Att ladda batterier genom induktiv trådlös laddning är en av applikationerna som blir mycket populära och uppskattas av användningen. Här studerar vi hur man skapar en trådlös Li-Ion-batteriladdarkrets med samma koncept. Alla elektriska system som involverar trådnät eller kablar kan vara mycket rörigt och besvärligt.

Introduktion

Idag blir världen högteknologisk och de elektriska systemen övergår också till bättre och problemfria versioner för att ge oss mer bekvämlighet. Induktiv kraftöverföring är ett sådant intressant koncept som underlättar kraftöverföring utan användning av ledningar , eller snarare trådlöst.

Som namnet hänvisar till är induktiv kraftöverföring en process genom vilken en viss styrka överförs från en fast plats till en annan genom luften utan att använda ledare, precis som radiosignaler eller mobiltelefonsignaler överförs.

Men konceptet är inte så enkelt som det låter vara, för med radioapparater och mobiltelefoner är den överförda effekten bara i få watt och blir därmed ganska genomförbar, men överför effekt (trådlöst) så att den kan användas för att driva hög ström enheter är helt ett annat bollspel.

Här talar vi om flera watt eller förmodligen flera hundra watt som måste transporteras utan avledning, från punkt till annan utan att använda ledningar, ett problem som är svårt att genomföra.

Men forskare försöker sitt bästa för att hitta lämpliga inställningar som kan bli bara lämpliga för att lyckas implementera ovanstående koncept.

Följande punkter skisserar konceptet och hjälper oss att veta hur ovanstående procedur faktiskt äger rum: Induktion som vi alla vet är en process genom vilken elektrisk kraft överförs från en position till en annan utan direktanslutningar.

Det bästa exemplet är våra vanliga elektriska transformatorer, där en ingångsström appliceras på en av dess lindningar och en inducerad effekt tas emot vid den andra lindningen genom magnetiska induktioner.

Avståndet mellan de två lindningarna inuti en transformator är dock mycket litet och därför sker åtgärderna mycket bekvämt och effektivt.

När proceduren måste genomföras på större avstånd blir uppgiften lite komplicerad. Genom att utvärdera induktionskonceptet finner vi att det i princip finns två hinder som gör kraftöverföringen svår och ineffektiv, särskilt när avståndet mellan de induktionsdestinationerna ökas.

Det första hindret är frekvensen och det andra hindret är de genererade virvelströmmarna i lindningskärnan. De två parametrarna är omvänt proportionella och är därför direkt beroende av varandra.

En annan faktor som hindrar förfarandet är det lindande kärnmaterialet, vilket i sin tur direkt påverkar ovanstående två parametrar.

Genom att noggrant dimensionera dessa faktorer på det mest effektiva sättet kan avståndet mellan induktionsanordningarna sträckas avsevärt.

För att överföra trådlös kraft i den ovan diskuterade metoden kräver vi först en växelström, vilket innebär att strömmen som måste överföras måste vara en pulserande ström.

Denna frekvens av strömmen när den appliceras på en lindning genererar virvelströmmar, vilka är omvända strömmar motsatt den applicerade strömmen.

Generering av mer virvelström innebär mindre effektivitet och mer strömförlust genom kärnvärme. Men när frekvensen ökas minskas genereringen av virvelströmmar proportionellt.

Dessutom, om ett ferritmaterial används istället för de konventionella järnstampningarna, eftersom kärnan i lindningen hjälper till att ytterligare minska virvelströmmarna.

För att implantera ovanstående koncept på det mest effektiva sättet behöver vi därför göra källkraften hög i frekvens, i storleksordningen många kilohertz och använda ett induktionsinduktionssystem som består av ferrit som kärnan.

Förhoppningsvis löser detta problemet i stor utsträckning åtminstone för att göra det föreslagna projektet för en induktiv laddningskrets för Li-ion-batterier.

Hur det fungerar

VARNING - KRETSEN ÄR INTE ISOLERAD FRÅN AC-NÄT OCH SÅ DET ÄR EXTREMT FARLIGT OM DET RÖKAS I STRÖMT tillstånd.

Denna trådlösa mobiltelefonladdarkrets är designad av mig men har inte verifierats praktiskt, så jag skulle rekommendera läsarna att notera detta.

Kretsen kan förstås med följande punkter:

Med hänvisning till figuren ser vi två enheter, en är basen eller den sändande modulen och den andra är mottagarmodulen.

Som diskuterats i ovanstående stycke är kärnmaterialet för baslindningen en ferrit E-kärna som är relativt större i storlek. Spolen som sitter inuti E-kärnan har ett enda steg, snyggt lindat med 100 varv av 24 SWG ​​super emaljerad koppartråd.

En mittkran extraheras från lindningen från dess 50: e lindning. Ovanstående spole eller transformator är ansluten till en oscillatorkrets bestående av transistorn T1, förinställd P1 och motsvarande motstånd och kondensator.

Förinställningen används för att öka frekvensen genom lindningen till optimala nivåer och måste experimenteras lite. En likspänning matas till kretsen för att initiera de nödvändiga svängningarna, som härleds direkt genom att rätta till och filtrera nätströmmen.

Vid applicering av likströmmen börjar kretsen svänga och svängningarna från induktorn med hög frekvens flyr ut i luften till ett avsevärt avstånd och måste tas tillbaka för den föreslagna induktiva mottagningen.

Mottagarenheten innehåller också en induktor bestående av luftkärnade 50 varv av 21 SWG super emaljerad koppartråd, som blir en slags antenn för att förutse de frigjorda effektvågorna från baskretsen. Kondensator C3 är en variabel kondensator, den som används i radio för inställning kan prövas.

Den används för att trimma mottagningen tills resonanspunkten uppnås och L2 anpassas optimalt med de sändande vågorna. Detta höjer omedelbart utspänningen från L2 och blir optimalt lämplig för laddningskraven.

D6 och C4 är de korrigerande komponenterna som slutligen omvandlar växelströmssignalerna till ren likström.

När induktionerna från den nedre basenheten bringas till en avsevärd närhet induceras inuti mottagningsspolen, den inducerade frekvensen rättas på lämpligt sätt och filtreras inuti mottagarkretsen och används för laddning av det anslutna Li-Ion-batteriet.

En LED kan anslutas över utgången för att få en omedelbar indikation på den trådlösa kraftöverföringsintensiteten när som helst.

FÖRSIKTIGHET: OVANFÖRKLARAD TRÅDLÖS LI-JON BATTERILADDARE KRETSAR ENDAST BASERAT PÅ MITT ANTAGANDE
LÄSARENS DISKRETION ANVÄNDS STENGT MEDAN DET ANVÄNDAR DET DISKUTERADE KONCEPTET
OCH KRETSEN.

Dellista för ovan beskrivna trådlösa mobiltelefonladdarkretsar

Följande delar krävs för att göra denna induktiva batteriladdningskrets:

• R1 = 470 ohm,
• R2 = 10K, 1Watt,
• C1 = 0,47uF / 400V, icke polär,
• C2 = 2uF / 400V, icke polär
  C3 = variabel gängkondensor,
• C4 = 10uF / 50V,
• D1 --- D5 = 1N4007,
• D6 = lika med batterispänning, 1 watt
• T1 = UTC BU508 AFIL1 = 100 varv, 25 SWG, mittkran, över största möjliga ferrit E-kärna L2 = 50 staplade varv, 20 SWG, 2 tum diameter, luftkärnad