Yüksek Akımlı Kablosuz Pil Şarj Devresi

Bu yazıda, kablosuz güç aktarım konseptini kullanarak kendi özelleştirilmiş yüksek akım kablosuz pil şarj devresini nasıl tasarlayacağınızı ve yapacağınızı öğreniyoruz.

Giriş

Daha önceki makalelerimin çoğunda kablosuz güç aktarımını kapsamlı bir şekilde tartıştım, bu makalede bir adım öne geçeceğiz ve bunun gibi herhangi bir yüksek güçlü kablosuz aktarım işlemi için uygulanabilecek yüksek güncel bir sürümünün nasıl tasarlanacağını öğrenmeye çalışacağız. Elektrikli bir araba aküsünü şarj etmek için, vb. Kablosuz bir güç aktarım devresini optimize etme fikri, indüksiyonlu bir ısıtıcı devresinin optimize edilmesi burada, her iki kavram da, istenen güç çıkışını mümkün olan en yüksek verimlilikte elde etmek için LC tank aşamalarının optimizasyonunu kullanarak görülebilir.

Tasarım, aşağıdaki temel devre aşamaları kullanılarak gerçekleştirilebilir:

Verici Devresi şunları içerecektir:

1) Ayarlanabilir frekans osilatörü.
2) Yarım köprü veya tam köprü devresi (tercihen)
3) BJT / Mosfet sürücü aşaması.
4) bir LC devre aşaması

Alıcı devre aşaması şunları içerecektir:

1) Yalnızca LC devre aşaması.

Önerilen yüksek akım kablosuz pil şarj cihazı için bir örnek devre aşağıdaki diyagramda görülebilir, basitlik uğruna tam bir köprü veya yarım köprü devresinin kullanımını ortadan kaldırdım, bunun yerine sıradan bir IC 555 devresi dahil ettim.

Yukarıdaki tasarım, bir IC 555 PWM devresi kullanan yüksek güçlü kablosuz pil şarj cihazı devresinin verici devresini temsil eder.

Burada, iletim süreci tek taraflı olduğundan ve itme çekme tipi olmadığından çıktı biraz verimsiz olabilir.

Yine de, bu devre doğru bir şekilde optimize edilirse, ondan iyi bir yüksek akım güç aktarımı beklenebilir.

Lütfen bobinin içindeki telin kalın tek damarlı bir tel olmaması gerektiğini, bunun yerine çok sayıda ince tel olması gerektiğini unutmayın. Bu, akımın daha iyi emilmesine ve dolayısıyla daha yüksek aktarım hızına izin verecektir.

Nasıl çalışır

IC 555 temelde, gösterilen 5K potu kullanılarak ayarlanabilen standart PWM modunda yapılandırılmıştır, devrenin frekansını ve rezonans derecesini optimize etmek için kullanılabilen 1M pot şeklinde başka bir ayarlanabilir direnç vardır.

PWM potu, LC tank devresinin rezonans seviyesini zirveye çıkarmak için 1M iken akım seviyesini ayarlamak için kullanılabilir.

LC tank devresi, bu LC aşamasına, IC'nin 3 numaralı pininden temel frekansına karşılık gelen bir frekansla güç veren transistör 2N3055 ile eklenmiş olarak görülebilir.

LC Bileşenlerini Seçme.

LC parçalarının en uygun şekilde seçilmesi, açıklayan bu makalede verilen talimatları izleyerek sağlanabilir. LC tank ağının rezonans frekansı nasıl optimize edilir .

Temel olarak, frekans değerini ve L veya C'yi biliyorsanız, bilinmeyen parametre önerilen formül veya bu formül kullanılarak kolayca hesaplanabilir. LC rezonans hesaplama yazılımı .

Alıcı Devresi

Bu yüksek akımlı kablosuz pil şarj cihazı için alıcı devresi bobini, verici bobinine tam olarak benzer. Yani, baştan sona sürekli çalışan tek bir bobin kullanabilir ve bu terminaller arasında bir rezonans kondansatörü ekleyebilirsiniz.

LC değerlerinin Tx LC değerlerine tam olarak benzer olduğundan emin olun. Kurulum aşağıdaki resimde görülebilir:

Rezonansı ayarlarken, 2N3055'in asla aşırı akım durumuna maruz kalmamasını sağlamak için 2N2222 transistörü tanıtıldı. Bunun olma eğiliminde olması durumunda, aşırı akım, 2N2222'yi etkinleştirmek için yeterli Rx boyunca eşdeğer miktarda tetikleme geliştirir, bu da 2N3055 tabanını toprağa kısaltır ve daha fazla iletmesini engeller ve böylece cihazı olası bir hasardan korur.

Rx, aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:

Rx = 0.6 / Transistörün maksimum akım sınırı (veya kablosuz güç aktarımı)

Pili şarj etmek için bir voltaj regülatörü eklemek:

Yukarıdaki şemada, alıcıdan gelen çıktı, bir LM338 devresi veya bir LM338 devresi kullanmak gibi bir voltaj regülatör devresi ile bağlanmalıdır. opamp kontrol devresi Çıkışın, şarj edilmesi için amaçlanan aküye güvenli bir şekilde beslenebilmesini sağlamak için.

Başka sorularınız varsa, lütfen yorumlarınız yoluyla bunları ifade etmekten çekinmeyin.

PCB Düzeni