دائرة شاحن البطارية اللاسلكية عالية الحالية

في هذه المقالة ، نتعرف على كيفية تصميم دائرة شاحن البطارية اللاسلكية المخصصة ذات التيار العالي وصنعها باستخدام مفهوم نقل الطاقة اللاسلكي.

مقدمة

في العديد من مقالاتي السابقة ، ناقشت بشكل شامل نقل الطاقة اللاسلكي ، في هذه المقالة سنمضي خطوة للأمام ونحاول تعلم كيفية تصميم إصدار حالي عالي من نفس الشيء والذي يمكن تطبيقه على أي عملية نقل لاسلكي عالية الطاقة مثل لشحن بطارية السيارة الكهربائية وما إلى ذلك. تشبه فكرة تحسين دائرة نقل الطاقة اللاسلكية إلى حد كبير تحسين دائرة سخان التعريفي ، حيث يمكن رؤية كلا المفهومين باستخدام تحسين مرحلة الخزان LC لتحقيق خرج الطاقة المطلوب بأعلى كفاءة ممكنة.

يمكن تنفيذ التصميم من خلال الاستفادة من مراحل الدائرة الأساسية التالية فيه:

ستشمل دائرة الإرسال:

1) مذبذب تردد قابل للتعديل.
2) نصف جسر أو دائرة جسر كامل (يفضل)
3) مرحلة سائق BJT / Mosfet.
4) مرحلة دارة LC

ستشمل مرحلة دائرة الاستقبال:

1) فقط مرحلة الدائرة LC.

يمكن رؤية مثال لدائرة لشاحن البطارية اللاسلكية للتيار العالي المقترح في الرسم البياني التالي ، من أجل البساطة ، فقد ألغيت استخدام جسر كامل أو دائرة نصف جسر ، وبدلاً من ذلك قمت بدمج دائرة IC 555 عادية.

يمثل التصميم أعلاه دائرة الإرسال لدائرة شاحن البطارية اللاسلكية عالية الطاقة باستخدام دائرة IC 555 PWM.

هنا يمكن أن يكون الإخراج غير فعال إلى حد ما لأن عملية التوصيل تكون من جانب واحد وليست من نوع سحب الدفع.

ومع ذلك ، إذا تم تحسين هذه الدائرة بشكل صحيح ، فيمكن توقع نقل طاقة تيار عالٍ لائق منها.

يرجى تذكر أن السلك داخل الملف يجب ألا يكون سلكًا سميكًا أحادي النواة ، بل هو عبارة عن مجموعة من العديد من الأسلاك الرفيعة. سيسمح هذا بامتصاص أفضل للتيار وبالتالي معدل نقل أعلى.

كيف تعمل

تم تكوين IC 555 بشكل أساسي في وضع PWM القياسي الخاص به والذي يمكن ضبطه باستخدام وعاء 5K الموضح ، وهناك مقاوم آخر قابل للتعديل في شكل وعاء 1M يمكن استخدامه لتحسين التردد ودرجة الرنين للدائرة.

يمكن استخدام وعاء PWM لضبط المستوى الحالي بينما 1M لزيادة مستوى الرنين لدائرة خزان LC.

يمكن رؤية دارة الخزان LC متصلة بالترانزستور 2N3055 الذي يزود مرحلة LC بتردد يتوافق مع ترددها الأساسي من الدبوس رقم 3 في IC.

كيفية تحديد مكونات LC.

يمكن تحقيق اختيار أجزاء LC على النحو الأمثل باتباع الإرشادات الواردة في هذه المقالة والتي تشرح كيفية تحسين تردد الرنين لشبكة خزان LC .

بشكل أساسي ، إذا كنت تعرف قيمة التردد ، وإما L أو C ، فيمكن حساب المعلمة غير المعروفة بسهولة باستخدام الصيغة المقترحة أو هذه برنامج حاسبة الرنين LC .

دائرة الاستقبال

يشبه الملف الخاص بدائرة جهاز الاستقبال لشاحن البطارية اللاسلكي الحالي العالي تمامًا ملف جهاز الإرسال. بمعنى ، يمكنك ببساطة استخدام ملف واحد يعمل باستمرار من البداية إلى النهاية ، وإضافة مكثف رنين عبر هذه المحطات.

تأكد من أن قيم LC متشابهة تمامًا مع قيم Tx LC. يمكن رؤية الإعداد في الصورة التالية:

تم تقديم الترانزستور 2N2222 للتأكد من أنه أثناء ضبط الرنين ، لا يتعرض 2N3055 أبدًا إلى الوضع الحالي. في حالة حدوث ذلك ، يطور التيار الزائد مقدارًا مكافئًا من التشغيل عبر Rx يكفي لتنشيط 2N2222 ، والذي بدوره يقصر قاعدة 2N3055 إلى الأرض ويمنعها من إجراء أي مزيد من العمليات وبالتالي منع الجهاز من التلف المحتمل.

يمكن حساب Rx باستخدام الصيغة التالية:

Rx = 0.6 / الحد الأقصى الحالي للترانزستور (أو نقل الطاقة اللاسلكي)

اضافة منظم جهد لشحن البطارية:

في الرسم البياني أعلاه ، يجب إرفاق الإخراج من جهاز الاستقبال بدائرة منظم الجهد مثل استخدام دائرة LM338 أو دائرة تحكم opamp للتأكد من إمكانية تغذية الخرج بأمان إلى البطارية المقصودة لشحنه.

إذا كان لديك أي استفسارات أخرى ، فلا تتردد في التعبير عنها من خلال تعليقاتك.

تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور