Obvod vysokonapěťové bezdrátové nabíječky baterií

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





V tomto článku se učíme o tom, jak navrhnout a vytvořit vlastní přizpůsobený vysoce aktuální obvod nabíječky baterií pomocí konceptu bezdrátového přenosu energie.

Úvod

V mnoha mých dřívějších článcích jsem komplexně diskutoval bezdrátový přenos energie, v tomto článku půjdeme o krok napřed a pokusíme se naučit, jak navrhnout jeho vysoce aktuální verzi, kterou lze použít pro jakoukoli operaci bezdrátového přenosu s vysokým výkonem, jako je pro nabíjení baterie automobilu atd. Myšlenka optimalizace bezdrátového přenosového obvodu je docela podobná optimalizace obvodu indukčního ohřívače , přičemž oba koncepty lze vidět s využitím optimalizace stupně jejich LC nádrže pro dosažení požadovaného výkonu při nejvyšší možné účinnosti.



Návrh lze implementovat využitím následujících základních fázových obvodů:

Obvod vysílače bude obsahovat:

1) Nastavitelný oscilátor frekvence.
2) Poloviční můstek nebo celý mostní obvod (nejlépe)
3) Fáze ovladače BJT / Mosfet.
4) LC obvodový stupeň



Fáze přijímače bude zahrnovat:

1) Pouze LC obvodový stupeň.

Příklad obvodu pro navrhovanou vysokonapěťovou bezdrátovou nabíječku baterií lze vidět v následujícím schématu, pro zjednodušení jsem vyloučil použití celého můstku nebo polovičního můstku, spíše jsem začlenil běžný obvod IC 555.

vysokonapěťový obvod vysílače bezdrátové nabíječky

Výše uvedený design představuje obvod vysílače obvodu vysokonapěťové bezdrátové nabíječky baterií pomocí obvodu IC 555 PWM.

Zde by výstup mohl být trochu neefektivní, protože proces vedení je jednostranný a nikoli typu push-pull.

Přesto, pokud je tento obvod správně optimalizován, lze od něj očekávat slušný přenos vysokého proudu.

Pamatujte, že vodič uvnitř cívky nesmí být tlustý jednožilový vodič, ale spousta mnoha tenkých vodičů. To umožní lepší absorpci proudu a tím i vyšší rychlost přenosu.

Jak to funguje

IC 555 je v zásadě konfigurován ve svém standardním režimu PWM, který lze upravit pomocí zobrazeného 5K potu, je zde další nastavitelný rezistor v podobě 1M poteru, který lze použít k optimalizaci frekvence a stupně rezonance obvodu.

Hrnec PWM lze použít k úpravě aktuální úrovně, zatímco 1M k dosažení úrovně rezonance obvodu nádrže LC.

Obvod nádrže LC lze vidět připojený k tranzistoru 2N3055, který napájí tento stupeň LC s frekvencí odpovídající jeho základní frekvenci z kolíku # 3 integrovaného obvodu.

Jak vybrat komponenty LC.

Optimálního výběru dílů LC lze dosáhnout podle pokynů uvedených v tomto článku, který vysvětluje jak optimalizovat rezonanční frekvenci sítě LC tanků .

V zásadě, pokud znáte hodnotu frekvence a buď L nebo C, pak lze neznámý parametr snadno vypočítat pomocí navrhovaného vzorce nebo tohoto Software LC rezonanční kalkulačky .

Obvod přijímače

Cívka pro obvod přijímače pro tuto vysoce aktuální bezdrátovou nabíječku baterií je přesně podobná cívce vysílače. To znamená, že můžete jednoduše použít jednu nepřetržitě běžící cívku od začátku do konce a přidat rezonanční kondenzátor přes tyto svorky.

Ujistěte se, že hodnoty LC jsou přesně podobné hodnotám Tx LC. Nastavení je vidět na následujícím obrázku:

vysokonapěťový obvod přijímače bezdrátové nabíječky

Tranzistor 2N2222 je zaveden, aby bylo zajištěno, že při nastavování rezonance nebude 2N3055 nikdy vystaven nadměrné situaci. V případě, že se to stane, nadproud vyvíjí ekvivalentní množství spouštění přes Rx dostatečné k aktivaci 2N2222, což zase zkratuje základnu 2N3055 na zem, čímž brání dalšímu vedení, a tím brání možnému poškození zařízení.

Rx lze vypočítat pomocí následujícího vzorce:

Rx = 0,6 / maximální proudový limit tranzistoru (nebo bezdrátového přenosu energie)

Přidání regulátoru napětí pro nabíjení baterie:

Ve výše uvedeném diagramu by měl být výstup z přijímače připojen k obvodu regulátoru napětí, jako je použití obvodu LM338 nebo obvod řídicího zesilovače pro zajištění toho, že výstup lze bezpečně přivést do určené baterie pro její nabíjení.

Máte-li jakékoli další dotazy, neváhejte je vyjádřit prostřednictvím svých komentářů.

Rozložení PCB

Bezdrátová nabíječka baterií design DPS


Dvojice: Okruh s autíčkem Další: Síťový ochranný obvod vysokého nízkého napětí s monitorem zpoždění