电磁感应式智能无线充电器方案电路—电路精选(22)

在电子科技技术高速发展的今天,全球使用智能手机的人越来越多,至2017年,全球将有69%的人使用智能手机。目前普遍使用的都是数据线插接式充电,这种充电方式数据线接口用久了通常会有接触不良等现象,而且单个充电器适应面不广,因不同的类型电子产品需要使用不同的充电器,充电时还要寻找合适的插口和理顺接线,真可谓费时费力;各种便携式电子产品的充电是一件令人头痛的麻烦事。为改良以上现象,研发智能无线充电器是很有必要的。
本文介绍的是一个电磁感应式智能无线充电器的设计方案以及电路,请赏析。
电路原理
系统模块
无线充电器利用电磁感应原理。通过ne555d芯片产生一个36.7k的脉冲频率(因为经过调试在36.7k频率时,效率达到最高),irfp460功率放大,使发射线圈产生磁场,当接收线圈靠近时,产生感应电流,经过全波整流和稳压,得到负载 (手机)所需要的充电电压和电流。发射线圈的电流会随着感应负载的增加而增大,通过运放把0.33欧的负载电压23倍放大,再经过1n4148整流滤波得到电压u1与基准源uo比较。充电时,u1大于uo七彩灯闪亮,表示正在充电;空负载或充满电时,u1小于uo,绿灯亮,若10秒钟后没有感应负载,自动断电;按一下复位键则充电器重新启动。具体电路分析如下:
ne555d脉冲发生器模块
如图1,根据t=(r1+rp)c1,f=1/t,调节rp使ne555d输出一个36.7khz的脉冲频率。
功率放大及无线发射模块
主要把ne555d产生的一个36.7khz的脉冲功率放大,经发射线圈发射出去。当脉冲为高电平时,q12栅极为高电平,q12导通,此时q8饱和,uceq电压只有0.67v,经d10-4148后q1栅极电压为0,q1截止。当脉冲为低电平时,q8、q12同时截止,电流直接由r16 d10 q1,q1导通。整个过程中q1与q12均以一开一关的形式工作。电路如图2:
感应线圈模块
如图3,当感应线圈靠近发射线圈时,就会产生感应电流,经过全波整流后,根据不同的电子产品的充电电压,可选择不同的稳压二极管稳压,再经三极管q100放大电流后供给不同电子产品充电。
充电检测模块
当有感应负载时,r20(0.33欧)电阻上的电压会增大,经运放u2a放大a=1+r5/r6=23倍后,电压变化明显,再经过1n4148整流滤波,得电压u1与基准源uo比较,此时u1>uo,运放输出ui为高电平,七彩灯闪烁;当感应负载充满电(或没有感应到负载),此时u1智能断电模块
(1)当开关s2断开时,整充电器处于智能充电过程。充电器启动时,继电器k1闭合,同时k2为断开状态。当有感应负载时,七彩灯闪烁,ui为高电平,此时q5饱和,电压uceq为0.67v,低于q2+q4的导通电压之和(1.34v),q2与q4构成达林顿,同时截止,继器k1吸合;当感应负载充满电(或无感应负载)时,绿灯亮,即ui为低电平,此时q3截止,电容c5与r9构成rc充电电路,当电容充电电压到达q2与q4的导通电压时,q2导通,使q4饱和,此时继电器工作电压只有0.67v,继电器断开,整个电路处于完全断电状态。断电后,继电器k2闭合,此时c5与r13构成rc放电电路,给c5快速放电。当按一下轻触复位开关时,充电器重新启动。当感应负载充满电(或无感应负载)时,电容c5充电,其电压为ut
由公式ut=12*(1-e-t/r9c5)得:t=-r9c5ln(1-ut/12)
其中c5=100uf,r9=1mω,ut=1.34v,
经计算得断电时间:t=10s
实现了10秒自动断电。在绿灯亮的10秒内只要有感应负载,则ui为高电平,q3饱和,电容c5放电。整个充电过程实现智能化断电。
(2)当s2闭合时,整个充电电路处于手动断电过程。
编者结语
该无线充电器具有自动感应充电和充满电后智能断电功能,不仅适用于各种不同充电电压和容量的电子产品,而且能够对多台不同的电子产品同时进行充电。
总结了以下的几点优势:
(1)成本低廉
电路由脉冲产生部分、功率放大部分,滤波部分、比较部分及发射和接收部分组成,每部分只是几个小元件组成,制作简单。
(2)一对多充电
一台充电器可以对多个负载充,一个家庭购买一台充电器就可以满足全家人使用,随着负载的增加,工作效率也会增高,因此可以节约用电同时亦可减少不必要的开销。
(3)方便性
与一般充电器相比,减少了插拔的麻烦,同时亦避免了接口不适用,接触不良等现象,老年人也能很方便地使用。
(4)智能化
只要把感应负载往充电器上面放,就可以自动感应充电,通过信息反馈,当感应负载满电后,自动断电,实现充电过程智能化。

冲走口腔问题,水牙线什么牌子好
plc编程中三个注意事项的说明
嵌入式侧面发光LED的创建
施耐德和西门子哪个好
华为部分锂电池相关专利整理
电磁感应式智能无线充电器方案电路—电路精选(22)
开路检测电路中的陶瓷电容器
浅谈直线马达波浪能发电师范项目
PTPX功耗分析之Peak Power Analysis
炎炎夏日怎能少它?USB小风扇哪个牌子好?
GPRS无线数传模块编程方法解析
风变编程再现数字化实力,全力推动智能办公
魅族Flyme6系统稳定版即将发布, 大批量机型迎来更新!
Google Fiber在美城市推2Gbps超快速网络服务
碳化硅MOS四引脚封装在应用中的优势
安科瑞在青岛新机场空管工程电力监控及能耗监测系统的应用
降低半导体金属线电阻的沉积和蚀刻技术
华为鸿蒙系统手机将在12月16日发布
土壤电导率测定仪的性能及技术参数
有人数据采集平台,设备数据轻松上云