고전류 무선 배터리 충전기 회로

문제를 제거하기 위해 도구를 사용해보십시오





이 기사에서는 무선 전력 전송 개념을 사용하여 맞춤형 고전류 무선 배터리 충전기 회로를 설계하고 만드는 방법에 대해 알아 봅니다.

소개

이전의 많은 기사에서 무선 전력 전송에 대해 포괄적으로 논의했습니다.이 기사에서는 한 걸음 더 나아가 다음과 같은 모든 고전력 무선 전송 작업에 적용될 수있는 동일한 고전류 버전을 설계하는 방법을 배우려고합니다. 전기 자동차 배터리 등을 충전하기 위해 무선 전력 전송 회로를 최적화하는 아이디어는 유도 히터 회로 최적화 , 여기서 두 개념은 가능한 가장 높은 효율로 원하는 전력 출력을 달성하기 위해 LC 탱크 스테이지의 최적화를 활용하여 볼 수 있습니다.



설계는 다음과 같은 기본 회로 단계를 활용하여 구현할 수 있습니다.

송신기 회로에는 다음이 포함됩니다.

1) 주파수 조정 발진기.
2) 하프 브리지 또는 풀 브리지 회로 (권장)
3) BJT / Mosfet 드라이버 단계.
4) LC 회로 스테이지



수신기 회로 단계에는 다음이 포함됩니다.

1) LC 회로 단계 만.

제안 된 고전류 무선 배터리 충전기의 예제 회로는 다음 다이어그램에서 확인할 수 있습니다. 단순화를 위해 풀 브리지 또는 하프 브리지 회로를 사용하지 않고 일반 IC 555 회로를 통합했습니다.

고전류 무선 충전기 송신기 회로

위의 디자인은 IC 555 PWM 회로를 사용하는 고전력 무선 배터리 충전기 회로의 송신기 회로를 나타냅니다.

여기서 출력은 전도 프로세스가 푸시 풀 유형이 아니라 단면이기 때문에 약간 비효율적 일 수 있습니다.

그래도이 회로가 올바르게 최적화되면 적절한 고전류 전력 전송이 예상 될 수 있습니다.

코일 내부의 와이어는 두꺼운 단일 코어 와이어가 아니라 여러 개의 얇은 와이어가 아니어야합니다. 이것은 전류의 더 나은 흡수를 허용하고 따라서 더 높은 전송 속도를 허용합니다.

작동 원리

IC 555는 기본적으로 표시된 5K 포트를 사용하여 조정할 수있는 표준 PWM 모드로 구성되며, 주파수와 회로의 공진 정도를 최적화하는 데 사용할 수있는 1M 포트 형태의 또 다른 조정 가능한 저항이 있습니다.

PWM 포트는 전류 레벨을 조정하는 데 사용할 수 있으며 1M은 LC 탱크 회로의 공진 레벨을 정점에 맞추는 데 사용할 수 있습니다.

LC 탱크 회로는 IC의 3 번 핀에서 나오는 기본 주파수에 해당하는 주파수로이 LC 스테이지에 전원을 공급하는 트랜지스터 2N3055와 함께 부착 된 것을 볼 수 있습니다.

LC 구성 요소를 선택하는 방법.

LC 부품을 최적으로 선택하려면이 문서에서 설명하는 지침을 따르십시오. LC 탱크 네트워크의 공진 주파수를 최적화하는 방법 .

기본적으로 주파수 값과 L 또는 C를 알고 있으면 제안 된 공식 또는 다음을 사용하여 알 수없는 매개 변수를 쉽게 계산할 수 있습니다. LC 공명 계산기 소프트웨어 .

수신기 회로

이 고전류 무선 배터리 충전기의 수신기 회로 용 코일은 송신기 코일과 정확히 유사합니다. 즉, 처음부터 끝까지 연속적으로 작동하는 단일 코일을 사용하고 이러한 단자에 공진 커패시터를 추가 할 수 있습니다.

LC 값이 Tx LC 값과 정확히 유사한 지 확인하십시오. 설정은 다음 이미지에서 볼 수 있습니다.

고전류 무선 충전기 수신기 회로

2N2222 트랜지스터는 공진을 조정하는 동안 2N3055가 과전류 상황에 노출되지 않도록하기 위해 도입되었습니다. 이것이 발생하는 경향이있는 경우, 과전류는 2N2222를 활성화하기에 충분한 Rx에 걸쳐 동일한 양의 트리거링을 발생시켜 2N3055베이스를 접지에 단락시켜 더 이상 전도하지 못하도록하여 장치의 가능한 손상을 방지합니다.

Rx는 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

Rx = 0.6 / 트랜지스터의 최대 전류 제한 (또는 무선 전력 전송)

배터리 충전을위한 전압 조정기 추가 :

위의 다이어그램에서 수신기의 출력은 LM338 회로 또는 opamp 컨트롤러 회로 출력이 충전을 위해 의도 한 배터리에 안전하게 공급 될 수 있는지 확인합니다.

더 궁금한 점이 있으면 의견을 통해 자유롭게 표현해주세요.

PCB 레이아웃

무선 배터리 충전기 PCB 설계


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