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电磁感应式无线充电器电路设计

文章出处:电子市场 发布时间: 2017/11/6 14:35:36 | 177 次阅读 | 1次推荐 | 0条留言

       因不同的类型产品需要使用不同的充电器,充电时还要寻找合适的插口和理顺接线,笔者利用电磁感应原理,设计了智能。该无线充电器具有 自动感应充电和充满电后智能断电功能,不仅适用于各种不同充电电压和容量的电子产品,而且能够对多台不同的电子产品同时进行充电。作品采用智能无线充电的 设计思想,具有使用方便、适用面广的优点,有较高的推广应用价值。

      1.系统概述

      1.1当前充电模式情况

       在电子科技技术高速发展的今天,全球范围内的手机用户数量已经达到了33亿,再加上MP3、MP4等其他周边电子产品,平均不到2人就拥有一个需要充 电 的便携式电子产品。目前普遍使用的都是插接式充电,这种充电方式用久了通常会有触不良等现象,而且单个充电器适应面不广,因不同的类型电 子产品需要使用不同的充电器,充电时还要寻找合适的插口和理顺接线,真可谓费时费力;各种便携式电子产品的充电是一件令人头痛的麻烦事。为了改良上面的现 象,研发智能无线充电器是很有必要的。

       2.工作原理概述

       2.1 系统模块

       无线充电器利用电磁感应原理。 通过 NE555D 芯片产生一个 36.7K 的脉冲频率(因为经过调试在 36.7K 频率时,效率达到最高),IRFP460 功 率放大,使发射线圈产生磁场,当接收线圈靠近时,产生,经过全波整流和稳压,得到负载(手机)所需要的充电电压和电流。发射线圈的电流会随着感应负载的增加而增大,通过运放把 0.33 欧的负载电压 23 倍放大,再经过 1N4148 整流滤波得到电压 U1 与基准源 Uo 比较。充电时,U1 大于 Uo 七彩灯闪 亮,表示正在充电;空负载或充满电时,U1 小于 Uo,绿灯亮,若 10 秒钟后没有感应负载,自动断电;按一下复位键则充电器重新启动。具体电路分析如下:

 


 

     2.1.1NE555D 脉冲模块

      如图 1, 根据 T= (R1+Rp) C1, f=1/T, 调节 Rp 使 NE555D 输出一个 36.7KHZ的脉冲频率。

       2.1.2 功率放大及无线发射模块

       主要把 NE555D 产生的一个 36.7KHZ 的脉冲功率放大,经发射线圈发射出去。当脉冲为高电平时,Q12 栅极为高电平,Q12 导通,此时 Q8 饱 和,Uceq电压只有 0.67V,经 D10-4148 后 Q1 栅极电压为 0,Q1 截止。当脉冲为时,Q8、Q12 同时截止,电流直接由 R16D10Q1,Q1 导通。整个过程中 Q1 与Q12 均以一开一关的形式工作。电路如图 2:

 


 

       2.1.3 感应线圈模块

       如图 3,当感应线圈靠近发射线圈时,就会产生感应电流,经过全波整流后,根据不同的电子产品的充电电压,可选择不同的稳压二极管稳压,再经Q100 放大电流后供给不同电子产品充电。

 


 

       2.1.4 充电检测模块

       当有感应负载时,R20(0.33 欧)电阻上 的电压会增大,经运 放 U2A 放大 A=1+R5/R6=23倍后,电压变化明显,再经过 1N4148 整流滤波,得电压 U1与基准源 U。比较,此时 U1>U。,运放输出 Ui 为高 电平,七彩灯闪烁;当感应负载充满电(或没有感应到负载),此时 U1

 


 

 


 

       2.1.5流程图

       具体如图 6所示:

       本设计把目前电子类课程所学的专业知识真正应用到实践中,介绍了智能无线充电器电路的设计,电路功能实现较好,性能优良、稳定,较好地达到了预期设计要求的各项指标。

 


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