DIY一個(gè)智能無線充電機(jī)沒那么難，論電磁感應(yīng)原理在無線充電中的應(yīng)用
2017-9-29 8:36:22??????點(diǎn)擊：
因不同的類型電子產(chǎn)品需求運(yùn)用不同的充電機(jī)，充電時(shí)還要尋覓適宜的插口和理順接線，筆者運(yùn)用電磁感應(yīng)原理，規(guī)劃了智能無線充電機(jī)。該無線充電機(jī)具有 主動(dòng)感應(yīng)充電和充滿電智能斷電功用，不僅適用于各種不同充電電壓和容量的電子產(chǎn)品，并且可以對(duì)多臺(tái)不同的電子產(chǎn)品一起進(jìn)行充電。著作選用智能無線充電的規(guī)劃思想，具有運(yùn)用方便、適用面廣的優(yōu)點(diǎn)，有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。
1.體系概述
1.1當(dāng)時(shí)充電方式狀況
在電子科技技能高速發(fā)展的今日，全球范圍內(nèi)的手機(jī)用戶數(shù)量已經(jīng)到達(dá)了33億，再加上MP3、MP4等其他周邊電子產(chǎn)品，平均不到2人就具有一個(gè)需求充 電 的便攜式電子產(chǎn)品?，F(xiàn)在遍及運(yùn)用的都是數(shù)據(jù)線插接式充電，這種充電方法數(shù)據(jù)線接口用久了一般會(huì)有觸不良等現(xiàn)象，并且單個(gè)充電機(jī)習(xí)慣面不廣，因不同的類型電 子產(chǎn)品需求運(yùn)用不同的充電機(jī)，充電時(shí)還要尋覓適宜的插口和理順接線，真可謂費(fèi)時(shí)費(fèi)力；各種便攜式電子產(chǎn)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，研制智能無線充電機(jī)是很有必要的。
2.作業(yè)原理概述
2.1 體系模塊
無線充電機(jī)運(yùn)用電磁感應(yīng)原理。 通過 NE555D 芯片發(fā)生一個(gè) 36.7K 的脈沖頻率（由于通過調(diào)試在 36.7K 頻率時(shí)，效率到達(dá)最高），IRFP460 功 率擴(kuò)大，使發(fā)射線圈發(fā)生磁場(chǎng)，當(dāng)接納線圈接近時(shí)，發(fā)生感應(yīng)電流，通過全波整流和穩(wěn)壓，得到負(fù)載（手機(jī)）所需求的充電電壓和電流。發(fā)射線圈的電流會(huì)跟著感應(yīng)負(fù)載的添加而增大，通過運(yùn)放把 0.33 歐的負(fù)載電壓 23 倍擴(kuò)大，再通過 1N4148 整流濾波得到電壓 U1 與基準(zhǔn)源 Uo 比較。充電時(shí)，U1 大于 Uo 七彩燈閃 亮，表示正在充電；空負(fù)載或充滿電時(shí)，U1 小于 Uo，綠燈亮，若 10 秒鐘后沒有感應(yīng)負(fù)載，主動(dòng)斷電；按一下復(fù)位鍵則充電機(jī)重新啟動(dòng)。詳細(xì)電路剖析如下：
2.1.1 NE555D 脈沖發(fā)生器模塊
如圖 1， 依據(jù) T= （R1+Rp） C1， f=1/T， 調(diào)理 Rp 使 NE555D 輸出一個(gè) 36.7KHZ的脈沖頻率。
2.1.2 功率擴(kuò)大及無線發(fā)射模塊
主要把 NE555D 發(fā)生的一個(gè) 36.7KHZ 的脈沖功率擴(kuò)大，經(jīng)發(fā)射線圈發(fā)射出去。當(dāng)脈沖為高電平時(shí)，Q12 柵極為高電平，Q12 導(dǎo)通，此刻 Q8 飽 和，Uceq電壓只要 0.67V，經(jīng) D10-4148 后 Q1 柵極電壓為 0，Q1 截止。當(dāng)脈沖為低電平時(shí)，Q8、Q12 一起截止，電流直接由 R16D10Q1，Q1 導(dǎo)通。整個(gè)過程中 Q1 與Q12 均以一開一關(guān)的方式作業(yè)。電路如圖 2：
2.1.3 感應(yīng)線圈模塊
如圖 3，當(dāng)感應(yīng)線圈接近發(fā)射線圈時(shí)，就會(huì)發(fā)生感應(yīng)電流，通過全波整流后，依據(jù)不同的電子產(chǎn)品的充電電壓，可選擇不同的穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓，再經(jīng)三極管Q100 擴(kuò)大電流后供應(yīng)不同電子產(chǎn)品充電。
2.1.4 充電檢測(cè)模塊
當(dāng)有感應(yīng)負(fù)載時(shí)，R20（0.33 歐）電阻上 的電壓會(huì)增大，經(jīng)運(yùn) 放 U2A 擴(kuò)大 A=1+R5/R6=23倍后，電壓改變顯著，再通過 1N4148 整流濾波，得電壓 U1與基準(zhǔn)源 U。比較，此刻 U1＞U。，運(yùn)放輸出 Ui 為高 電平，七彩燈閃耀；當(dāng)感應(yīng)負(fù)載充滿電（或沒有感應(yīng)到負(fù)載），此刻 U1＜U。，運(yùn)放輸出 Ui 為低電平，綠燈亮。
2.1.5 流程圖
詳細(xì)作業(yè)流程如圖 6所示：
小結(jié)
本規(guī)劃把現(xiàn)在電子類課程所學(xué)的專業(yè)知識(shí)真正應(yīng)用到實(shí)踐中，介紹了電磁感應(yīng)式智能無線充電機(jī)電路的規(guī)劃，電路功用完成較好，功能優(yōu)秀、安穩(wěn)，較好地到達(dá)了預(yù)期規(guī)劃要求的各項(xiàng)目標(biāo)。
1.體系概述
1.1當(dāng)時(shí)充電方式狀況
在電子科技技能高速發(fā)展的今日，全球范圍內(nèi)的手機(jī)用戶數(shù)量已經(jīng)到達(dá)了33億，再加上MP3、MP4等其他周邊電子產(chǎn)品，平均不到2人就具有一個(gè)需求充 電 的便攜式電子產(chǎn)品?，F(xiàn)在遍及運(yùn)用的都是數(shù)據(jù)線插接式充電，這種充電方法數(shù)據(jù)線接口用久了一般會(huì)有觸不良等現(xiàn)象，并且單個(gè)充電機(jī)習(xí)慣面不廣，因不同的類型電 子產(chǎn)品需求運(yùn)用不同的充電機(jī)，充電時(shí)還要尋覓適宜的插口和理順接線，真可謂費(fèi)時(shí)費(fèi)力；各種便攜式電子產(chǎn)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，研制智能無線充電機(jī)是很有必要的。
2.作業(yè)原理概述
2.1 體系模塊
無線充電機(jī)運(yùn)用電磁感應(yīng)原理。 通過 NE555D 芯片發(fā)生一個(gè) 36.7K 的脈沖頻率（由于通過調(diào)試在 36.7K 頻率時(shí)，效率到達(dá)最高），IRFP460 功 率擴(kuò)大，使發(fā)射線圈發(fā)生磁場(chǎng)，當(dāng)接納線圈接近時(shí)，發(fā)生感應(yīng)電流，通過全波整流和穩(wěn)壓，得到負(fù)載（手機(jī)）所需求的充電電壓和電流。發(fā)射線圈的電流會(huì)跟著感應(yīng)負(fù)載的添加而增大，通過運(yùn)放把 0.33 歐的負(fù)載電壓 23 倍擴(kuò)大，再通過 1N4148 整流濾波得到電壓 U1 與基準(zhǔn)源 Uo 比較。充電時(shí)，U1 大于 Uo 七彩燈閃 亮，表示正在充電；空負(fù)載或充滿電時(shí)，U1 小于 Uo，綠燈亮，若 10 秒鐘后沒有感應(yīng)負(fù)載，主動(dòng)斷電；按一下復(fù)位鍵則充電機(jī)重新啟動(dòng)。詳細(xì)電路剖析如下：
2.1.1 NE555D 脈沖發(fā)生器模塊
如圖 1， 依據(jù) T= （R1+Rp） C1， f=1/T， 調(diào)理 Rp 使 NE555D 輸出一個(gè) 36.7KHZ的脈沖頻率。
2.1.2 功率擴(kuò)大及無線發(fā)射模塊
主要把 NE555D 發(fā)生的一個(gè) 36.7KHZ 的脈沖功率擴(kuò)大，經(jīng)發(fā)射線圈發(fā)射出去。當(dāng)脈沖為高電平時(shí)，Q12 柵極為高電平，Q12 導(dǎo)通，此刻 Q8 飽 和，Uceq電壓只要 0.67V，經(jīng) D10-4148 后 Q1 柵極電壓為 0，Q1 截止。當(dāng)脈沖為低電平時(shí)，Q8、Q12 一起截止，電流直接由 R16D10Q1，Q1 導(dǎo)通。整個(gè)過程中 Q1 與Q12 均以一開一關(guān)的方式作業(yè)。電路如圖 2：
2.1.3 感應(yīng)線圈模塊
如圖 3，當(dāng)感應(yīng)線圈接近發(fā)射線圈時(shí)，就會(huì)發(fā)生感應(yīng)電流，通過全波整流后，依據(jù)不同的電子產(chǎn)品的充電電壓，可選擇不同的穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓，再經(jīng)三極管Q100 擴(kuò)大電流后供應(yīng)不同電子產(chǎn)品充電。
2.1.4 充電檢測(cè)模塊
當(dāng)有感應(yīng)負(fù)載時(shí)，R20（0.33 歐）電阻上 的電壓會(huì)增大，經(jīng)運(yùn) 放 U2A 擴(kuò)大 A=1+R5/R6=23倍后，電壓改變顯著，再通過 1N4148 整流濾波，得電壓 U1與基準(zhǔn)源 U。比較，此刻 U1＞U。，運(yùn)放輸出 Ui 為高 電平，七彩燈閃耀；當(dāng)感應(yīng)負(fù)載充滿電（或沒有感應(yīng)到負(fù)載），此刻 U1＜U。，運(yùn)放輸出 Ui 為低電平，綠燈亮。
2.1.5 流程圖
詳細(xì)作業(yè)流程如圖 6所示：
小結(jié)
本規(guī)劃把現(xiàn)在電子類課程所學(xué)的專業(yè)知識(shí)真正應(yīng)用到實(shí)踐中，介紹了電磁感應(yīng)式智能無線充電機(jī)電路的規(guī)劃，電路功用完成較好，功能優(yōu)秀、安穩(wěn)，較好地到達(dá)了預(yù)期規(guī)劃要求的各項(xiàng)目標(biāo)。
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