4 egyszerű Power Bank áramkör magyarázata

A cikk egy 4, 1,5 V-os cellát és 3,7 V-os Li-ion cellát használó, különféle tápegység-áramköröket mutat be, amelyeket bárki megépíthet a személyes vészhelyzeti mobiltelefon-töltési funkciói érdekében. Az ötletet Irfan úr kérte

Mi az a Power Bank

A Power bank egy akkumulátor, amelyet arra használnak, hogy vészhelyzet esetén mobiltelefont töltsenek a szabadban, amikor a mobiltelefon töltéséhez nem áll rendelkezésre hálózati csatlakozó.

A power bank modulok jelentős népszerűségre tettek szert ma, mivel hordozhatóságuk és képességük bármilyen mobiltelefon töltésére képes utazás közben és vészhelyzet esetén.

Alapvetően egy akkumulátortartó dobozról van szó, amelyet a felhasználó kezdetben otthon teljesen feltölt, majd utazás közben a szabadban hordoz. Amikor a felhasználónak kiderül, hogy lemerül a mobiltelefon vagy az okostelefon akkumulátora, csatlakoztatja az árambankot a mobiltelefonjához, hogy a mobiltelefon gyorsan sürgősen feltöltődjön.

Hogyan működik a Power Bank

Egy ilyenről már beszéltem vészhelyzeti töltő csomag áramköre ebben a blogban, amely töltendő Ni-Cd cellákat használt a tervezett funkcióhoz. Mivel a tervezés során 1,2 V-os Ni-Cd cellákat alkalmaztunk, a cellák közül 4 sorozatba építésével pontosan a szükséges 4,8 V-ra tudtuk konfigurálni, így a kialakítás rendkívül kompakt és minden típusú hagyományos mobiltelefon optimális töltésére alkalmas.

Jelen kérelemben azonban az energiabankot 3,7 V-os Li-ion cellák felhasználásával kell felépíteni, amelyek feszültségparamétere meglehetősen alkalmatlanná válik egy azonos akkumulátor-paramétert is használó mobiltelefon töltésére.

A probléma abban a tényben rejlik, hogy amikor két azonos elem vagy cella van egymással összekapcsolva, ezek az eszközök elkezdik kicserélni az energiájukat úgy, hogy végül olyan egyensúlyi állapotot érjenek el, amelyben mind az elemek, mind az elemek képesek azonos mennyiségű töltést vagy akkumulátort elérni. teljesítményszintek.

Ezért tegyük fel, hogy esetünkben, ha a 3,7 V-os cellát használó tápegységet teljesen kb. 4,2 V-ra töltjük, és egy lemerült cellaszintű mobiltelefonra alkalmazzuk, mondjuk 3,3 V-on, akkor mindkét partner megpróbálna áramot cserélni és elérni egy szintet egyenlő (3,3 + 4,2) / 2 = 3,75V.

De a 3,75 V nem tekinthető a mobiltelefon teljes töltöttségi szintjének, amelyet az optimális válasz érdekében valójában 4,2 V feszültséggel kell feltölteni.

3,7 V-os Power Bank áramkör készítése

A következő kép a power bank tervezésének alapvető szerkezetét mutatja:

Blokk diagramm

Amint a fenti kialakításból látható, a töltőáramkör egy 3,7 V-os cellát tölt fel, miután a töltés befejeződött, a 3,7 V-os cellát a felhasználó viszi utazás közben, és amikor a felhasználó mobiltelefonjának akkumulátora lemerül, egyszerűen csatlakoztatja ezt 3,7 V-os cellacsomag a mobiltelefonjával, hogy gyorsan feltöltse.

Amint azt az előző bekezdésben kifejtettük, annak érdekében, hogy a 3,7 V-os energiabank képes legyen a szükséges 4,2 V feszültséget biztosítani egyenletes sebességgel, amíg a mobiltelefon ezen a szinten teljesen fel nem töltődik, elengedhetetlenné válik a fokozó áramkör.

1) IC 555 Boost Power Bank áramkör

2) Joule tolvaj áramkör használata

Ha úgy gondolja, hogy a fenti IC 555 alapú power bank töltő áramkör nehézkesnek és túlzottnak tűnik, akkor valószínűleg kipróbálhat egy Joule tolvaj koncepció ugyanazon eredmények elérése érdekében, az alábbiak szerint:

3,7 V Li-Ion Cell használata

Itt kipróbálhat 470 ohmot, 1 wattos ellenállást az R1-hez és 2N2222 tranzisztort a T1-hez.

1N5408 a D1-hez, és 1000uF / 25 V a C2-hez.

Használjon 0,0047uF / 100V-ot a C1-hez

A LED-re nincs szükség, a LED-pontok kimeneti terminálként használhatók az okostelefon töltéséhez

A tekercs egy T18 Torroidal ferritmagon készül, az elsődleges és a másodlagos 20: 10-es fordulatokkal, többlépcsős (7/36) rugalmas PVC szigetelt huzallal. Ez akkor valósítható meg, ha a bemenet párhuzamosan egy 1,5 V-os AAA cellás 5nos-os csomagból származik.

Ha a Li-Ion cellát választja a bemeneti forrásnál, előfordulhat, hogy az arányt 20:10 fordulatra kell változtatni, 20 pedig a tekercs alján van.

A tranzisztornak megfelelő hűtőbordára lehet szüksége az optimális eloszlás érdekében.

1,5 V Li-Ion cellával

Az alkatrészlista megegyezik az előző bekezdésben említettekkel, kivéve az induktivitást, amelynek fordulatszáma 20:20 lesz 27SWG huzal vagy bármilyen más megfelelő méretű mágnes huzal használatával

3) A TIP122 Emitter követő használata

A következő képen a Joule tolvaj áramkört használó töltővel ellátott okostelefonos bank teljes kialakítása látható:

Itt a TIP122 az alap zenerjével együtt feszültségszabályozó fokozattá válik, és stabilizált akkumulátortöltőként használják a csatlakoztatott akkumulátorhoz. A Zx érték határozza meg a töltési feszültséget, és értékét úgy kell megválasztani, hogy mindig egy árnyalattal alacsonyabb legyen, mint az akkumulátor tényleges teljes feltöltési értéke.

Ha például Li-Ion akkumulátort használ, akkor a Zx értéket 5,8 V-nak válassza, hogy megakadályozza az akkumulátor túltöltését. Ettől az 5,8 V-tól a LED 1,2 V körül csökken, a TIP122 pedig 0,6 V körüli értékre csökken, ami végül lehetővé teszi, hogy a 3,7 V-os cella 4 V körüli értéket kapjon, ami csaknem elegendő a célhoz.

1,5 V AAA (párhuzamosan 5) esetén a zener egyetlen 1N4007 diódára cserélhető, amelynek katódja a föld felé irányul.

A LED a mellékelt cella teljes töltöttségének nagyjából jelzésére szolgál. Ha a LED erősen világít, akkor feltételezheti, hogy a cella teljesen fel van töltve.

A fenti töltőáramkör DC bemenetét a normál mobiltelefon AC / DC töltőegységéről lehet beszerezni.

Bár a fenti tervezés hatékony és ajánlott az optimális válasz érdekében, elképzelhető, hogy az új jövevénynek nem könnyű megépíteni és optimalizálni az ötletet. Ezért azoknak a felhasználóknak, akiknek lehet, hogy egy kissé alacsony technológiai kialakítású, de a boost konverter koncepciójánál sokkal könnyebb barkácsolási alternatíva van, a következő konfigurációk érdekelhetik:

Az alább látható három egyszerű tápegység áramkör minimális számú elemet használ fel, és bármely új hobbista néhány másodpercen belül megépítheti őket

Bár a kivitel nagyon egyszerűnek tűnik, kettő használatát igényli 3,7 V-os sejtek sorozatban a javasolt erőbank-műveletekhez.

4) Két Li-ion sejt használata komplex áramkör nélkül

A fenti első áramkör egy közös kollektoros tranzisztor-konfigurációt használ a tervezett mobiltelefon-eszköz feltöltéséhez, az 1K perset kezdetben úgy van beállítva, hogy a tranzisztor emitterén keresztül pontos 4,3 V legyen.

A fenti fenti második terv a 7805 feszültségszabályozó áramkör az energiabank töltési funkciójának megvalósításához

Az utolsó diagram itt egy töltő kialakítását ábrázolja LM317 áramkorlátozó segítségével . Ez az ötlet sokkal lenyűgözőbbnek tűnik, mint a fenti kettő, mivel gondoskodik a feszültségszabályozásról és az áramszabályozásról, biztosítva ezzel a mobiltelefon prefektusi töltését.

A fenti négy banki mobiltelefon-töltőáramkörben a két 3,7 V-os elem töltése ugyanazzal a TIP122 hálózattal történhet, amelyet az első töltőterv kialakításakor tárgyalunk. Az 5V-os zenert 9V-os zenerdiódára kell cserélni, és a töltőbemenetet bármelyik szabványból be kell szerezni 12V / 1amp SMPS adapter.