En aquest article aprenem sobre com dissenyar i fabricar el vostre propi circuit personalitzat de carregador de bateria sense fils d’alta intensitat mitjançant el concepte de transferència de potència sense fils.
Introducció
En molts dels meus articles anteriors he parlat exhaustivament de la transferència de potència sense fils, en aquest article anirem un pas endavant i intentarem aprendre a dissenyar una versió de la mateixa actual que es pugui aplicar per a qualsevol operació de transferència sense fils de gran potència, com ara per carregar una bateria de cotxe elèctric, etc. La idea d’optimitzar un circuit de transferència de potència sense fils és força similar optimitzant un circuit d'escalfament per inducció , on es poden veure tots dos conceptes utilitzant l'optimització de la seva etapa de tanc LC per aconseguir la potència desitjada amb la màxima eficiència possible.
El disseny es pot implementar utilitzant les següents etapes bàsiques del circuit:
El circuit del transmissor inclourà:
1) Un oscil·lador de freqüència ajustable.
2) Un mig pont o un circuit de pont complet (preferiblement)
3) Etapa del conductor BJT / Mosfet.
4) una etapa de circuit LC
L’etapa del circuit del receptor inclourà:
1) Només l’etapa del circuit LC.
Un diagrama d’exemple per al carregador de bateria sense fils d’alta intensitat proposat es pot veure al següent diagrama, per simplicitat, he eliminat l’ús d’un circuit de pont complet o mig pont, més aviat he incorporat un circuit IC 555 ordinari.
El disseny anterior representa el circuit transmissor del circuit de carregador de bateria sense fils d’alta potència mitjançant un circuit IC 555 PWM.
Aquí la sortida podria ser una mica ineficient, ja que el procés de conducció és d'una sola cara i no és de tipus push pull.
Tot i això, si aquest circuit està correctament optimitzat, es pot esperar una bona transferència de corrent decent.
Recordeu que el fil de l’interior de la bobina no ha de ser un cable de nucli gruixut, sinó un munt de fils fins. Això permetrà una millor absorció del corrent i, per tant, una taxa de transferència més alta.
Com funciona
L’IC 555 es configura bàsicament en el seu mode PWM estàndard que es pot ajustar mitjançant el pot de 5K mostrat, hi ha una altra resistència ajustable en forma de pot de 1M que es pot utilitzar per optimitzar la freqüència i el grau de ressonància del circuit.
L'olla PWM es podria utilitzar per ajustar el nivell actual mentre que l'1M per assolir el nivell de ressonància del circuit del tanc LC.
El circuit del tanc LC es pot veure connectat amb el transistor 2N3055 que alimenta aquesta etapa LC amb una freqüència que correspon a la seva freqüència base des del pin # 3 del CI.
Com seleccionar els components LC.
La selecció òptima de les peces LC es pot aconseguir seguint les instruccions que es proporcionen en aquest article que explica com optimitzar la freqüència de ressonància d'una xarxa de tancs LC .
Bàsicament, si coneixeu el valor de freqüència i L o C, el paràmetre desconegut es pot calcular fàcilment mitjançant la fórmula suggerida o aquesta Programari de calculadores de ressonància LC .
El circuit del receptor
La bobina del circuit receptor d’aquest carregador de bateria sense fils d’alta intensitat és exactament similar a la bobina del transmissor. És a dir, podeu utilitzar una sola bobina de funcionament continu de principi a fi i afegir un condensador de ressonància a través d’aquests terminals.
Assegureu-vos que els valors LC siguin exactament similars als valors Tx LC. La configuració es pot veure a la imatge següent:
El transistor 2N2222 s'introdueix per assegurar-se que mentre s'ajusta la ressonància, el 2N3055 mai no està sotmès a una situació excessiva. En cas que això tendeixi a succeir, el sobrecorrent desenvolupa una quantitat equivalent d’activació a través de Rx suficient per activar el 2N2222, que al seu torn redueix la base del 2N3055 a terra inhibint-ne la conducció i evitant així que el dispositiu pugui danyar-lo.
Rx es pot calcular mitjançant la fórmula següent:
Rx = 0,6 / límit màxim de corrent del transistor (o la transferència de potència sense fils)
Afegir un regulador de tensió per carregar la bateria:
A l’esquema anterior, la sortida del receptor s’ha d’adjuntar amb un circuit regulador de tensió, com ara l’ús d’un circuit LM338 o circuit de controlador opamp per assegurar-vos que la sortida es pot alimentar amb seguretat a la bateria prevista per carregar-la.
Si teniu més preguntes, no dubteu a expressar-les a través dels vostres comentaris.
Disseny de PCB
Anterior: Circuit de cotxes de joguina operat per Clap Següent: Circuit de protecció de baixa tensió de xarxa amb monitor de retard
