Цепь сильноточного беспроводного зарядного устройства

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





В этой статье мы узнаем, как спроектировать и создать свою собственную схему сильноточного беспроводного зарядного устройства с использованием концепции беспроводной передачи энергии.

Вступление

Во многих из моих предыдущих статей я всесторонне обсуждал беспроводную передачу энергии, в этой статье мы сделаем шаг вперед и попытаемся узнать, как разработать сильноточную версию того же самого, которая может быть применена для любой операции беспроводной передачи высокой мощности, такой как для зарядки аккумулятора электромобиля и т. д. Идея оптимизации схемы беспроводной передачи энергии очень похожа на оптимизация цепи индукционного нагревателя , при этом обе концепции можно рассматривать с использованием оптимизации ступени резервуара LC для достижения желаемой выходной мощности при максимально возможной эффективности.



Проект может быть реализован за счет использования в нем следующих основных схемных этапов:

Цепь передатчика будет включать:

1) Генератор регулируемой частоты.
2) Полумостовая или полная мостовая схема (желательно)
3) Ступень драйвера BJT / Mosfet.
4) каскад LC-цепи



Каскад приемной схемы будет включать:

1) Только каскад LC.

Пример схемы для предлагаемого сильноточного беспроводного зарядного устройства можно увидеть на следующей схеме, для простоты я исключил использование полной мостовой или полумостовой схемы, а включил обычную схему IC 555.

схема передатчика сильноточного беспроводного зарядного устройства

Вышеупомянутая конструкция представляет схему передатчика схемы беспроводного зарядного устройства высокой мощности, использующую схему ШИМ IC 555.

Здесь выход может быть немного неэффективным, поскольку процесс проводимости является односторонним, а не двухтактным.

Тем не менее, если эта схема правильно оптимизирована, от нее можно ожидать приличной передачи сильноточной мощности.

Помните, что провод внутри катушки не должен быть толстым одножильным, а скорее состоять из множества тонких проводов. Это позволит лучше поглощать ток и, следовательно, повысить скорость передачи.

Как это устроено

IC 555 в основном настроен в своем стандартном режиме ШИМ, который можно регулировать с помощью показанного потенциометра 5K, есть еще один регулируемый резистор в виде потенциометра 1M, который можно использовать для оптимизации частоты и степени резонанса цепи.

Потенциал PWM может использоваться для регулировки уровня тока, а 1M - для пикового уровня резонанса контура LC-резервуара.

Можно увидеть, что цепь LC-резервуара подключена к транзистору 2N3055, который питает этот LC-каскад с частотой, соответствующей его базовой частоте, от контакта № 3 IC.

Как выбрать компоненты LC.

Оптимального выбора частей LC можно добиться, следуя инструкциям, приведенным в этой статье, в которой объясняется как оптимизировать резонансную частоту сети резервуаров LC .

Обычно, если вы знаете значение частоты и либо L, либо C, то неизвестный параметр можно легко вычислить, используя предложенную формулу или эту Программное обеспечение для расчета LC-резонанса .

Цепь приемника

Катушка для цепи приемника для этого сильноточного беспроводного зарядного устройства полностью аналогична катушке передатчика. Это означает, что вы можете просто использовать одну непрерывно работающую катушку от начала до конца и добавить резонирующий конденсатор на эти клеммы.

Убедитесь, что значения LC в точности аналогичны значениям Tx LC. Установку можно увидеть на следующем изображении:

Схема приемника сильноточного беспроводного зарядного устройства

Транзистор 2N2222 введен, чтобы гарантировать, что при настройке резонанса 2N3055 никогда не будет подвергаться перегрузке по току. В случае, если это имеет тенденцию происходить, перегрузка по току развивает эквивалентную величину срабатывания по Rx, достаточную для активации 2N2222, который, в свою очередь, замыкает базу 2N3055 на землю, предотвращая ее дальнейшее проведение и тем самым предотвращая возможное повреждение устройства.

Rx можно рассчитать по следующей формуле:

Rx = 0,6 / Максимальный предел тока транзистора (или беспроводной передачи энергии)

Добавление регулятора напряжения для зарядки аккумулятора:

На приведенной выше схеме выход приемника должен быть подключен к цепи регулятора напряжения, такой как схема LM338 или схема контроллера операционного усилителя чтобы убедиться, что выход может быть безопасно подключен к предназначенной батарее для ее зарядки.

Если у вас есть дополнительные вопросы, вы можете выразить их в своих комментариях.

Схема печатной платы

Дизайн печатной платы беспроводного зарядного устройства


Предыдущая статья: Цепь игрушечной машинки с хлопком Следующая статья: Схема защиты от высокого и низкого напряжения сети с монитором задержки