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,我全面讨论了无线功率传输,在本文中,我们将向前迈进一步,尝试学习如何设计高电流版本,该版本可应用于任何高功率无线传输操作,如为电动汽车电池充电等。优化无线功率传输电路的想法与感应加热电路的优化,其中这两个概念都可以通过优化其LC水箱级来实现以尽可能高的效率获得所需的功率输出。
该设计可以利用其中的以下基本电路阶段来实现:
发射机电路将包括:
1) 频率可调的振荡器。
2) 半桥或全桥电路(最好)
3) BJT/Mosfet驱动级。
4) LC电路级
接收器电路阶段包括:
1) 只有LC电路级。
建议的大电流无线电池充电器的示例电路可以在下图中看到,为简单起见,我已取消使用全桥或半桥电路,而是合并了普通IC 555电路。
上面的设计代表了使用IC 555 PWM电路的大功率无线电池充电电路的发射机电路。
这里的输出可能有点低效,因为传导过程是单面的,而不是推挽式的。
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,线圈内的电线不能是一个粗的单芯电线,而应该是一束许多细电线。这样可以更好地吸收电流,从而提高传输速率。
它是如何工作的
IC 555基本配置为标准PWM模式,可使用所示的5K电位器进行调整,另有一个1M电位器形式的可调电阻器,可用于优化电路的频率和谐振度。
PWM壶可用于调节电流电平,1M可用于LC槽电路的谐振电平峰值。
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元件。
按照本文中提供的说明,可以实现LC部件的最佳选择如何优化LC储罐网络的谐振频率.
基本上,如果你知道频率值,L或C,那么未知参数可以很容易地计算,使用建议的公式或这个LC谐振计算器软件.
接收机电路
这个高电流无线电池充电器的接收电路线圈与发射机线圈完全相似。意思是,你可以简单地使用一个连续运行的线圈从开始到结束,并在这些终端上增加一个谐振电容。
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晶体管是为了确保在调整谐振时,2N3055不会出现过电流情况。在这种情况下,过电流会在Rx上产生等量的触发,足以激活2N2222,从而使2N3055底座对地短路,从而阻止其进一步传导,从而防止设备受到可能的损坏。
可使用以下公式计算Rx:
Rx=0.6/晶体管(或无线功率传输)的最大电流限制
增加稳压器,为电池充电:
在上图中,接收器的输出应连接电压调节器电路,如使用LM338电路或运算放大器控制器电路确保输出能够安全地馈送至预期电池进行充电。
如果您有任何疑问,请随时通过您的评论表达。
PCB布局
您好,先生,它能支持24伏直流电吗?如果不能,我们能做些什么,它会工作的谢谢
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
这个电路是否适用于48v直流输出??
是的,但IC 555部分必须配备12V电源。
你们有卖制造发电机的工具吗?
不
嗨,我叫塔哈,住在土耳其。
我需要帮助进行无线充电。我建立了一个充电系统,但它不工作。
如果你读这封邮件,基本上;
我想做一个有隐形计费系统的桌子。我有一个工作桌,我不能把桌子拿去我的qi无线充电系统,因为我妈妈不允许我把桌子拿去。所以我想知道我是怎么做的。最后我决定用lc罐线圈到桌子上,并粘贴到qi无线充电器在桌子下。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。
请给我发邮件。
谢谢你的阅读。
您好,您可以尝试下面文章中介绍的概念,这是一种自振荡类型配置。但是,您必须优化电源电压、匝数和电流。
//www.addme-blog.com/wireless-cellphone-charger-circuit/
谢谢你重新申请矩阵。
首先我试过你的连接电路,我有大问题。例如,如果我使用2芯导线和tip35晶体管,tip35会变得非常热。如何修复tip35加热?
Hi Talha,晶体管将变得更热,如果它饱和由于过电压或过电流。因此,试着降低电压,直到输出得到正确的优化,直到晶体管不太热。然而,晶体管需要一个散热片才能正常工作。
亲爱的斯瓦加坦先生,
我有一个情况,我需要电源定时器555没有电线,我可以肯定地看到上述电路将做的工作(伟大的创新)。然而,我有大约10555个需要无线供电的定时器。在这种情况下,所有10个的LC会并行,这样可以吗?我可以看到一个功率晶体管像2N3055可以承担负载,但我如何匹配LC的。什么是接收方信用证?提前谢谢你。
谢谢Shirish,为10个电路供电,10个独立的LC单元可能不需要。您可以使用一个单一的LC网络,并从单一的LC单元供电所有的10个电路。只需确保Tx和RX的LC网络被充分地额定以处理10个电路的电流消耗
先生
我真的很喜欢你的设计和计算。
我不是电子学的专业人士,我想做这个,
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
Hi-Ashish,线圈、电容器和频率值是相互关联的,因此需要通过试验和误差调整峰值共振。或者,如果您知道频率和电容值,则可以借助以下公式计算相应的谐振频率
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:
//www.addme-blog.com/wp-content/uploads/2015/09/wireless-battery-768×415.jpg
输出V x I几乎等于输入V x I
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?
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
Hi swagtam,它可以升级到推拉拓扑使用NPN和PNP晶体管?
这是可以做到的,你将需要一个双电源在这种情况下
1K电阻端的二极管(接地)是1N4148还是其他?请回答。。!
这是一个LED(可选)
你好,先生。
嗯,我已经建立了电路(用于模拟),但我在输出端得到了非常低的交流电压(即线圈、电感)。我得到的是毫伏电压(更具体地说是7伏左右),我想至少得到10伏。但是现在我不知道怎么弄到它,我会感谢你的帮助,先生。
谢谢你的精彩表演。
希望很快收到你的来信…
嗨,加普,我从不使用模拟器,所以我对它们了解不多。您的模拟器是否显示频率调整引起的振幅变化?确保优化产生的最大振幅围绕发射机油箱LC网络…如果接收机LC油箱电路也使用相同的LC值进行优化,那么它也会共振。
亲爱的
我想在无线智能手机充电器上安装此PCB布局进行测试!
你能给我这个的组件清单吗?
非常感谢你
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。
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还是kΩ?
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
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,输入电流将需要高于5安培,可能是7安培,线圈导线将需要相应升级
还有一些事情我不确定:
–使用5k和1M电位计计算IC555频率,可以得到1Hz到300Hz的频率范围。这不是太低了吗?市场上的大多数QI充电器都在KHz–MHz范围内…
–IC555频率和LC频率之间有什么联系?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
你是对的,请将电容值降低到1nF。
555频率必须调整为LC谐振频率,以获得最佳性能。
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。
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?
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。
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与否?
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
亲爱的老板,
请提供电容器和电阻值的支持
我还需要为无线电池3Vdc充电器制作电路。
在这个页面中提到电路可以实现所需的(无线电池3Vdc充电器)。
谢谢你的支持
Ahmad,频率和油箱电容器需要通过实际实验确定,这取决于所选的线圈匝数和电感值。只有通过盗版测试才能调整和最终确定。
实际测试是什么?
如何测量线圈的电感值
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:μH)
d=电感线圈的直径(英寸)
l=感应线圈的长度(英寸)
b=线圈绕组线的直径(英寸)
N =电线的总匝数
对不起,这是普通线圈,不是双线线圈…我会尽快通知你
你找到双线线圈的公式了吗?
不,我找不到,但是上面的电路似乎不需要双线线圈。一根普通的单芯导线紧紧缠绕就足够了
请在直流无线充电器图中支持一些没有数据的组件。
你必须根据频率....来计算它们文中给出了计算的软件链接。频率由IC 555电路产生,并由伴随电路调节。
这家伙似乎有一大堆糟糕的项目。我会一直花时间试着把它们重新制作出来,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,谢谢你分享你的示意图并花费时间和精力,因为我知道每个帖子都有多少内容
先生,早上好。无法从任何地方找到解决方案,我求助于您的网站作为最后手段。我需要用谷歌地图开车穿越全国。旅行时间有时持续4-5小时。我使用华硕ZenFone的目的。在继续使用谷歌地图进行导航的同时,我面临着为手机充电的巨大困难。尽管手机与适配器充电器保持连接,但最终手机的电池会在大约3-4小时后完全耗尽。我没有尝试过任何一个采纳者,但没有一个能解决我的问题。当连接到10000毫安时,手机将获得/保持完全充电。我打开了两个应用程序,发现其中一个使用IC MC54063AN,照片附为(A),另一个使用IC XC1530E,照片附为(B)。请帮助我修改电路以增加这些采用者的充电电流。我是一名30年的ECS文凭。在这件事上我会听从你的建议。谢谢和问候。
早上好,Dabasis,是的,这很可能是由于适配器单元的电流较低,导致移动电池充电较慢,并且无法匹配消耗率。
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?
您还可以通过数字万用表或电流表测量两个装置的安培数来确认。
请提供适配器的详细信息,无论是AC-to-DC还是DC-to-DC,以便我能够提出改进建议…。
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?
你好,梅拉,距离应该在一英寸以内,超过这个范围,能量传输将保持成比例的减少
先生,你能这么快回复我并通知我真是太好了。适配器的输入来自我用来旅行的汽车的点烟器插座。这辆汽车的电池是12伏的。虽然采用者声明输出电流1.7安培,但实际上肯定要少得多。我得出这个结论,因为测试时模拟相同的情况时,我几乎经历旅行时收取手机OEM提供交流电源采用者的所述输出电压和电流分别为5.2 v和1.2安培,电话工作正常,即使我不断小提琴谷歌地图。使用者继续增加手机的电量。手机在2.5到3小时内充满电是不合时宜的。我希望你得到的想法输入和输出,这些DC采用DC。问候
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。
请问电流输出是多少,范围是多少…谢谢
6英寸
做得好,有创新