因不同的類型電子產品需要使用不同的充電 器,充電時還要尋找合適的插口和理順接線,筆者利用電磁感應原理,設計了智能無線充電器。該無線充電器具有 自動感應充電和充滿電后智能斷電功能,不僅適用于各種不同充電電壓和容量的電子產品,而且能夠對多臺不同的電子產品同時進行充電。作品采用智能無線充電的 設計思想,具有使用方便、適用面廣的優(yōu)點,有較高的推廣應用價值。
1.系統(tǒng)概述
1.1當前充電模式情況
在電子科技技術高速發(fā)展的今天,全球范圍內的手機用戶數(shù)量已經達到了33億,再加上MP3、MP4等其他周邊電子產品,平均不到2人就擁有一個需要充 電 的便攜式電子產品。目前普遍使用的都是數(shù)據線插接式充電,這種充電方式數(shù)據線接口用久了通常會有觸不良等現(xiàn)象,而且單個充電器適應面不廣,因不同的類型電 子產品需要使用不同的充電器,充電時還要尋找合適的插口和理順接線,真可謂費時費力;各種便攜式電子產品的充電是一件令人頭痛的麻煩事。為了改良上面的現(xiàn) 象,研發(fā)智能無線充電器是很有必要的。
2.工作原理概述
2.1 系統(tǒng)模塊
無線充電器利用電磁感應原理。 通過 NE555D 芯片產生一個 36.7K 的脈沖頻率(因為經過調試在 36.7K 頻率時,效率達到最高),IRFP460 功 率放大,使發(fā)射線圈產生磁場,當接收線圈靠近時,產生感應電流,經過全波整流和穩(wěn)壓,得到負載(手機)所需要的充電電壓和電流。發(fā)射線圈的電流會隨著感應負載的增加而增大,通過運放把 0.33 歐的負載電壓 23 倍放大,再經過 1N4148 整流濾波得到電壓 U1 與基準源 Uo 比較。充電時,U1 大于 Uo 七彩燈閃 亮,表示正在充電;空負載或充滿電時,U1 小于 Uo,綠燈亮,若 10 秒鐘后沒有感應負
載,自動斷電;按一下復位鍵則充電器重新啟動。具體電路分析如下:
2.1.1NE555D 脈沖發(fā)生器模塊
如圖 1, 根據 T= (R1+Rp) C1, f=1/T, 調節(jié) Rp 使 NE555D 輸出一個 36.7KHZ的脈沖頻率。
2.1.2 功率放大及無線發(fā)射模塊
主要把 NE555D 產生的一個 36.7KHZ 的脈沖功率放大,經發(fā)射線圈發(fā)射出去。當脈沖為高電平時,Q12 柵極為高電平,Q12 導通,此時 Q8 飽 和,Uceq電壓只有 0.67V,經 D10-4148 后 Q1 柵極電壓為 0,Q1 截止。當脈沖為低電平時,Q8、Q12 同時截止,電流直接由 R16D10Q1,Q1 導通。整個過程中 Q1 與Q12 均以一開一關的形式工作。電路如圖 2:
2.1.3 感應線圈模塊
如圖 3,當感應線圈靠近發(fā)射線圈時,就會產生感應電流,經過全波整流后,根據不同的電子產品的充電電壓,可選擇不同的穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓,再經三極管Q100 放大電流后供給不同電子產品充電。
2.1.4 充電檢測模塊
當有感應負載時,R20(0.33 歐)電阻上 的電壓會增大,經運 放 U2A 放大 A=1+R5/R6=23倍后,電壓變化明顯,再經過 1N4148 整流濾波,得電壓 U1與基準源 U。比較,此時 U1>U。,運放輸出 Ui 為高 電平,七彩燈閃爍;當感應負載充滿電(或沒有感應到負載),此時 U1<U。,運放輸出 Ui 為低電平,綠燈亮。
2.1.5流程圖
具體工作流程如圖 6所示:
編輯點評:本設計把目前電子類課程所學的專業(yè)知識真正應用到實踐中,介紹了電磁感應式智能無線充電器電路的設計,電路功能實現(xiàn)較好,性能優(yōu)良、穩(wěn)定,較好地達到了預期設計要求的各項指標。
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編輯點評:本設計把目前電子類課程所學的專業(yè)知識真正應用到實踐中,介紹了電磁感應式智能無線充電器電路的設計,電路功能實現(xiàn)較好,性能優(yōu)良、穩(wěn)定,較好地達到了預期設計要求的各項指標。
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