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无线移动充电器电路图分析

科技观察员 来源:bestengineeringprojects 作者:bestengineeringprojec 2024-02-25 16:49 次阅读

无线移动充电是电子领域的热门话题之一,因此我们还决定使用各种常用组件构建无线移动充电器电路图。此处发布的项目无线移动充电器电路图可以在 5.2V时提供 271mA,因此您可以为手机充电,也可用于驱动 LED 等低功耗负载1和 LED2如图 2 所示。

无线移动充电器工作原理电路图

无线手机充电器采用电感耦合原理。根据该原理,两个LC调谐电路以相同的调谐频率进行通信,即发射机的调谐频率必须等于接收器的调谐频率。在这里,我们必须使用LC调谐来产生和传输另一个LC调谐电路接收的磁场。

无线移动充电器电路图电路说明

为了简单和更好的描述,我们将无线移动充电器电路图分为几个部分,即发射器电路和接收器部分

无线移动充电器的发射器电路电路图: –

无线移动充电器电路图的发射器电路如图 1 所示,围绕定时器 IC 555、通用 NPN 晶体管 BC547、N 沟道 MOSFET
IRF540N、LC 调谐电路和 5 伏串联稳压器 7805 构建。

我们先来谈谈什么是调谐电路?在上面的电路中,我们使用了调谐集电极振荡器(L1使用 C1和
C2)。调谐集电极振荡器使用集电极电路中的并联L-C电路作为负载,该电路决定振荡频率。在调谐电路上产生的输出电压以电感耦合到基极电路。

定时器 IC 555 用于脉冲产生,因此它被布置在非稳态多谐振荡器模式下。IC 555(引脚 3)的输出连接到通用晶体管 T
的基极1用于驱动MOSFET T2.The MOSFET T2用于切换L-C调谐电路,进一步传输振荡磁场。

串联稳压器IC2用于从+12V为整个电路提供工作电压(+5V),如图1所示。

无线移动充电器接收器电路图:–图2所示的接收器电路是围绕LC调谐电路(L2使用 C7和 C8)、电流调节器(降压和升压)IC
MC34063、肖特基二极管 (1N5819) 和一些无源元件。透射振荡磁场由围绕电感器L的L-C调谐构建来检测2带电容器 C7和
C8使用桥式整流器BR进一步更改为直流电压1并使用电容器 C 进行滤波9和 C10.

无纹波直流电压现在提供给降压/升压IC,配置为降压稳压器模式。输出电压使用 L-C 滤波器进一步滤波,并通过限流电阻 R 连接到 LED9和
R10.

带母USB连接器的无线移动充电器接收器电路:图3所示的移动充电器接收器电路与上面图2所示的接收器电路略有不同。LED(LED1 和 LED2)均由母
USB 连接器取代。如图 3 所示连接母 USB。VCC(红线)连接到电容器C13的正极端子,其中GND(黑线)连接到电路接地。数据引脚(D- 和
D+)均未连接。

无线移动充电器接收器电路

无线移动充电器电路图的PCB结构:
–无线移动充电器电路图的发射电路的实际尺寸焊边PCB设计和元件边PCB设计分别如图3和图4所示。同样,图5和图6显示了无线移动充电器电路图的接收器电路的焊接面和元件面。

图4:无线移动充电器电路图发射器的焊边PCB

图5:移动充电器电路图变送器的元件侧PCB

图 6:移动充电器电路图接收器的焊接侧 PCB

图 7:移动充电器电路图接收器的元件侧 PCB

无线移动充电发射器电路的3D视图

图 8:无线移动充电发射器电路的 3D 视图

无线移动充电接收器电路的3D视图

图 9:无线移动充电接收器电路的 3D 视图

无线移动充电器电路图中涉及的数学

下面所示的整个计算是通过考虑该电路中的零件列表值来完成的。

变送器电路: –由于 555 连接到非稳态多谐振荡器中,因此我们必须计算脉冲振荡。

充电时间 =0.693倍 (R_1 + R_2) 倍C_3

放电时间 =0.693times R_2 times C_3

振荡频率 555 =dfrac{1.44}{(R_1 + 2R_2)times C_3} = 18.94 KHz

LC调谐频率F_T = dfrac{1}{2pi sqrt{LC}}

其中 L = L1= 180微小时

C = C1+ C2= 0.1μF + 0.1μF = 0.2微F

因此F_T = 26.5 KHz 大约 = 26 KHz

接收器电路: –

LC 调谐频率必须等于 26 kHz 的发射机调谐频率。因此

F_R = dfrac{1}{2pi sqrt{LC}}

其中,L = L1= 195 微小时

C = C7+ C8= 180nF + 12nF = 192 nF

F_R = 26.010 KHz 大约 26 KHz

输出电压 V_O = V_{ref}(1 + dfrac{R_7}{R_6})

V裁判IC的3= 1.25V

R7= 15 千瓦

R6= 4.7 KΩ

因此,输出电压 (VO) = 5.2V

输出电流 = 271mA

功率输出 =伏特 次 电流 = 5V 次 2.71mA = 1.4W

输入电压 = 12V

输入电流 = 180mA

电源输入= 伏特 乘以 电流 = 12V 乘以 180mA = 2.16W

现在,我们可以计算效率 = dfrac{输出功率}{输入功率} = dfrac{1.4W}{2.16W} = 68.4%

注意:您可以通过使用磁芯而不是气隙来提高电路的效率,如图7所示。

图 8:磁编码电感线圈
1.png

2.png

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