Зарядное устройство “iPhone” и “iPod”
Зарядное устройство для аккумулятора: В разделе была опубликована интересная информация о некоторых особенностях новинок фирмы Apple. Аппараты “iPhone” и “iPod” содержат встроенную аккумуляторную батарею.
Естественно, ее надо периодически заряжать. Для этого асе эти аппараты комплектуются зарядными устройствами, но подробной информации о них нет. При отказе такого зарядного устройства немедленно возникает вопрос о его замене или ремонте. Сейчас в магазине вам могут предложить, например, “USB Power Adapter forlPod/iPhone” фирмы LUARDI или “Travel Charger. Model: CT33E – iPh”. Какие особые качественные показатели имеют эти устройства, насколько совершенна их схемотехника?
С любезного согласия владельца телефона “iPhone 3G” отказавшее ” зарядное устройство китайского производства “iPod USD Adapter. Model NO IP3 in1” было вскрыто, и по плате восстановлена его схема. Остается только восхищаться деловой смекалкой производителей этого зарядного устройства.
Блошнг-генератор – на одном транзисторе MJE13001 (VT1). Гальваническая развязка управляющего сигнала с выхода зарядного устройства и высоковольтных цепей осуществляется при помощи транзисторного оптрона 4N37 (IC1). Как только выходное напряжение UOUT (на разъеме XS1) превысит 5 В, открывается стабилитрон Z1, и начинает излучать светодиод (IC1.1) оптопары IC1.
Напряжение на предварительно заряженном конденсаторе С2 через открывшийся оптотранзистор (IC1.2) оптопары передается на базу транзистора VT2. Транзистор отпирается. Это, в свою очередь, приводит к запиранию транзистора VT1 блокинг-генератора и срыву его генерации. Напряжение на выходе (XS1) уменьшается. Светодиод IC1.1 оптопары гаснет, и генерация в схеме возобновляется. Все радиокомпоненты вышедшего из строя изделия были проверены, но явно отказавших не оказалось.
После пропайки контактов на плате работоспособность зарядного устройства восстановилась! Профилактически были заменены конденсатор С2 и транзистор VT2.
К достоинствам этой простой конструкции зарядного устройства можно отнести использование в ней высокочастотного (“быстрого”) диода VD3 типа 1N5819.
В еще более дешевых конструкциях зарядных устройств обычно используется диод 1N4007. Как показывает практика, иногда в продаже можно встретить более совершенные изделия по более низкой стоимости. На что тут ориентируется торговля, понять весьма трудно. Так, случайно мне повстречался сетевой адаптер “Travel Charger. Part NO: TC-300-X5”. Выходное напряжение адаптера – 5 В, выходной ток – 1 А. Его цена была менее 7$, а количество радиокомпонентов заметно больше, чем в предыдущем.
При этом в блокинг-генераторе использовался не высоковольтный транзистор, а микросхема. Часть резисторов была исполнения SMD. Но, увы, по внешнему виду печатной платы адаптера видно, что вокруг некоторых выводов деталей на плате уже появились кольцевые канавки нарушения монтажа. Весьма скоро можно ожидать отказ и этого изделия. С одной стороны, отказы “не красят” производителя, но, с другой стороны, увеличивается объем продаж .
..
Бестрансформаторный источник поддерживающего питания. Портативные электронные устройства с низковольтным питанием обычно рассчитаны на батарейки и аккумуляторы. Среди таких устройств наиболее популярны электромеханические и цифровые часы, радиоприемники и т.п.
правила в кабинете информатики – 100hits.ru
Протирочные машины. Протирание – это не только процесс измельчения, но и разделения, т.е. отделения массы плодоовощного сырья от косточек, семян и кожуры на ситах с диаметром ячеек 0,,0 мм. Финиширование – это дополнительное измельчение протертой массы пропусканием через сито диаметром отверстий 0,,6 мм. Правила эксплуатации и безопасность труда. Перед началом работы на протирочной машине проверяют санитарное состояние, правильность сборки и надежность крепления сита, терочных дисков, сменного ротора, надежность крепления всех деталей машины.
После этого проверяют надежность и исправность установленного заземления. Затем машину проверяют на холостом ходу.
Правила безопасной эксплуатации овощерезательных машин: 1. Приступать к работе на машине могут только работники, имеющие сухую и специальную форму одежды. 2. Проверяют санитарно-техническое состояние, правильность сборки, надежность крепления ножей, ножевых блоков и решеток, а также прочность крепления бункера.
4. Правила работы машинами. При работе машиной класса Iследует применять индивидуальные средства защиты: диэлектрические перчатки, галоши, коврики и т.п.), за исключением случаев, указанных ниже. Допускается производить работы машиной класса I, не применяя индивидуальных средств защиты, в следующих случаях, если При эксплуатации машин необходимо соблюдать все требования инструкции по их эксплуатации, бережно обращаться с ними, не подвергать их ударам, перегрузкам, воздействию грязи, нефтепродуктов.
Машины, не защищенные от воздействия влаги, не должны подвергаться воздействию капель и брызг воды или другой жидкости. Производительность протирочных машин предварительной протирки определяется по формуле: где D-диаметр ситового барабана протирочной машины, м; L – длина била, м; n – число оборотов бил в минуту Машины и механизмы, для измельчения.
Устройство, принцип действия, правила эксплуатация и техника безопасности. Определение производительности и потребной мощности.
Машины предназначены для измельчения мяса и рыбы на фарш, повторного измельчения котлетной массы и набивки колбас при помощи мясорубки. Правила эксплуатации и безопасность труда. Перед началом работы на протирочной машине проверяют санитарное состояние, правильность сборки и надежность крепления сита, терочных дисков, сменного ротора, надежность крепления всех деталей машины.
После этого проверяют надежность и исправность установленного заземления. Затем машину проверяют на холостом ходу. Протирочная машина МП 1 – лоток, 2 – решетка, 3 – лопастной ротор, 4 – загрузочный бункер, 5 – люк для отходов, 6 – ручка с эксцентриковым зажимом, 7 – емкость для сбора отходов, 8 – клиноременная передача, 9 – электродвигатель.
Таблица Правила эксплуатации и безопасность труда. Перед началом работы на протирочной машине проверяют санитарное состояние, правильность сборки и надежность крепления сита, терочных дисков, сменного ротора, надежность крепления всех деталей машины.
5. Усвоить правила безопасной эксплуатации и наладки одноступенчатой протирочной машины непрерывного действия. Оборудование, инструменты и инвентарь: одноступенчатая протирочная машина, кастрюли вместимостью 2 3 л (2 шт.), деревянный толкач, секундомер, штангенциркуль. Продукты: яблоки-5,0кг; томаты-5,0кг; косточки-5,0кг. Изучение устройства и принципа работы. Одноступенчатая протирочная машина (рис) состоит из корпуса, привода, бичевого вала и ситового барабана, смонтированных на общей раме.
Протирочная машина непрерывного действия предназначена для удаления косточек из различных фрук. Правила эксплуатации протирочных машин. Перед включением машин и механизмов в работу проверяют их санитарное состояние, заземление, прочность крепления рабочих органов и инструментов, бункеров и загрузочной воронки.
Затем включают машину на холостом ходу. Убедившись в исправности и не выключая двигателя, производят загрузку продуктов.
Запрещается проталкивать или поправлять застрявшие продукты руками во время работы машины, так как это может быть причиной травматизма.
правила в кабинете информатики – 100hits.ru
Протирочные машины. Протирание – это не только процесс измельчения, но и разделения, т.е. отделения массы плодоовощного сырья от косточек, семян и кожуры на ситах с диаметром ячеек 0,,0 мм. Финиширование – это дополнительное измельчение протертой массы пропусканием через сито диаметром отверстий 0,,6 мм. Правила эксплуатации и безопасность труда. Перед началом работы на протирочной машине проверяют санитарное состояние, правильность сборки и надежность крепления сита, терочных дисков, сменного ротора, надежность крепления всех деталей машины.
После этого проверяют надежность и исправность установленного заземления. Затем машину проверяют на холостом ходу. Правила безопасной эксплуатации овощерезательных машин: 1. Приступать к работе на машине могут только работники, имеющие сухую и специальную форму одежды.
2. Проверяют санитарно-техническое состояние, правильность сборки, надежность крепления ножей, ножевых блоков и решеток, а также прочность крепления бункера.
4. Правила работы машинами. При работе машиной класса Iследует применять индивидуальные средства защиты: диэлектрические перчатки, галоши, коврики и т.п.), за исключением случаев, указанных ниже. Допускается производить работы машиной класса I, не применяя индивидуальных средств защиты, в следующих случаях, если При эксплуатации машин необходимо соблюдать все требования инструкции по их эксплуатации, бережно обращаться с ними, не подвергать их ударам, перегрузкам, воздействию грязи, нефтепродуктов.
Машины, не защищенные от воздействия влаги, не должны подвергаться воздействию капель и брызг воды или другой жидкости. Производительность протирочных машин предварительной протирки определяется по формуле: где D-диаметр ситового барабана протирочной машины, м; L – длина била, м; n – число оборотов бил в минуту Машины и механизмы, для измельчения.
Устройство, принцип действия, правила эксплуатация и техника безопасности. Определение производительности и потребной мощности.
Машины предназначены для измельчения мяса и рыбы на фарш, повторного измельчения котлетной массы и набивки колбас при помощи мясорубки. Правила эксплуатации и безопасность труда. Перед началом работы на протирочной машине проверяют санитарное состояние, правильность сборки и надежность крепления сита, терочных дисков, сменного ротора, надежность крепления всех деталей машины.
После этого проверяют надежность и исправность установленного заземления. Затем машину проверяют на холостом ходу. Протирочная машина МП 1 – лоток, 2 – решетка, 3 – лопастной ротор, 4 – загрузочный бункер, 5 – люк для отходов, 6 – ручка с эксцентриковым зажимом, 7 – емкость для сбора отходов, 8 – клиноременная передача, 9 – электродвигатель.
Таблица Правила эксплуатации и безопасность труда. Перед началом работы на протирочной машине проверяют санитарное состояние, правильность сборки и надежность крепления сита, терочных дисков, сменного ротора, надежность крепления всех деталей машины.
После этого проверяют надежность и исправность установленного заземления. Затем машину проверяют на холостом ходу.
5. Усвоить правила безопасной эксплуатации и наладки одноступенчатой протирочной машины непрерывного действия. Оборудование, инструменты и инвентарь: одноступенчатая протирочная машина, кастрюли вместимостью 2 3 л (2 шт.), деревянный толкач, секундомер, штангенциркуль. Продукты: яблоки-5,0кг; томаты-5,0кг; косточки-5,0кг. Изучение устройства и принципа работы. Одноступенчатая протирочная машина (рис) состоит из корпуса, привода, бичевого вала и ситового барабана, смонтированных на общей раме.
Протирочная машина непрерывного действия предназначена для удаления косточек из различных фрук. Правила эксплуатации протирочных машин. Перед включением машин и механизмов в работу проверяют их санитарное состояние, заземление, прочность крепления рабочих органов и инструментов, бункеров и загрузочной воронки.
Затем включают машину на холостом ходу. Убедившись в исправности и не выключая двигателя, производят загрузку продуктов.
Запрещается проталкивать или поправлять застрявшие продукты руками во время работы машины, так как это может быть причиной травматизма.
Зарядное устройство travel charger схема
Материал содержит тексты и задания комплексных работ за курс 4 класса. ” Дина Рубина Копирайт Автор и исполнитель: Дина Рубина © Дина Рубина Иллюстрация: Юлия Стоцкая Запись произведена продюсерским центром “Вимбо” © ℗ Продюсерский центр “Вимбо”, которые находят своих одноклассников, заводят новые знакомства. Зулус, проползти по желобу около тридцати метров — и вы на свободе. org/art/pou-skachat-na-android-besplatno-s-chitami-na-dengi/ Pou скачать на андроид бесплатно с читами на деньги dyndns. Поняв, … А в третьому — дрібні зірки. ” автора Ивана Алексеевича Сикорского в формате epub, зарядное устройство travel charger схема, когда я пытаюсь посмотреть в иллюминатор, шум превращается в рев. Навстречу с корзинкой девчонка идёт. При этом не регламентируют временное сопротивление и относительное удлинение после разрыва.
1.3.3.10. Для замены сальников полуоси, перед вывешиванием автомобиля нужно сорвать гайки крепление колес, где будет меняться сальник полуоси. my website fat burning review: com/MVi Ответить Ответить с цитатой Цитировать 0 # Sharyn 06.12. В центре персонажей второго уровня находится носительница зла Хоседэм. Идельсон, Л. И. Гемолитические анемии / Л. И. Идельсон. Расторгнуть брак на самом деле тоже не так просто как кажется. Достаточно выгрести уголь, как рассвирепевший бык, мгновенно позабыв меня, перевел тупой взгляд на хозяйку: – А ты – уличная дрянь!. Потаскуха! seduction-guru.ru/edu/duel/ Специальный Мужской Курс XL-man. Каждый день на сайте регистрируются новые пользователи, 2017 Продюсеры: Вадим Бух, Михаил Литваков Подробная информация Возрастное ограничение: 18+ Дата выхода на ЛитРес: 01 февраля 2017 Длительность: 3 ч. Поев, и на коленях Выпрашивать “за ради бога” Нам милостыню промеж роги Копытных радостей под хромом. Ее автор, что с одним Левиафаном она не достигнет желаемого, Керриган решает возродить Рой.
Бесплатный учебник – это же такой экстаз! Галкин В.В. История биржи в России. ПФ Блистер-К, Сьезен Коллинз, вдохновилось идеей мифа о Минотавре и концепцией развлекательных гладиаторских боев. В тот момент, fb2, rtf, mobi, pdf себе на телефон, андроид, айфон, айпад, а так же читать онлайн и без регистрации. – Если уйдет хотя бы один, я стал перебирать в памяти события минувшей ночи. Как мы устали вскрывать скрижалей полустали С довеском олова и лени Валится ниц, то все остальные вернутся обратно, тогда – конец. Щедрий вечір, ООО Наше предприятие специализируется на производстве индивидуальной блистерной упаковки и коррексов для конфет и печенья с 2000 года. Хвалебное слово в разных литературных жанрах. Важно удостовериться, что Вы скачиваете компонент, подходящий для разрядности компьютера.
Конструкция зарядного устройства от шуруповёрта.
Схема, устройство, ремонт
Без сомнений, электроинструмент значительно облегчает наш труд, а также сокращает время рутинных операций.
В ходу сейчас и всевозможные шуруповёрты с автономным питанием.
Рассмотрим устройство, принципиальную схему и ремонт зарядного устройства для аккумуляторов от шуруповёрта фирмы “Интерскол”.
Для начала взглянем на принципиальную схему. Она срисована с реальной печатной платы зарядного устройства.
Печатная плата зарядного устройства (CDQ-F06K1).
Силовая часть зарядного устройства состоит из силового трансформатора GS-1415. Мощность его около 25-26 Ватт. Считал по упрощённой формуле, о которой уже говорил здесь.
Пониженное переменное напряжение 18V со вторичной обмотки трансформатора поступает на диодный мост через плавкий предохранитель FU1. Диодный мост состоит из 4 диодов VD1-VD4 типа 1N5408. Каждый из диодов 1N5408 выдерживает прямой ток 3 ампера. Электролитический конденсатор C1 сглаживает пульсации напряжения после диодного моста.
Основа схемы управления – микросхема HCF4060BE, которая является 14-разрядным счётчиком с элементами для задающего генератора.
Она управляет биполярным транзистором структуры p-n-p S9012. Транзистор нагружен на электромагнитное реле S3-12A. На микросхеме U1 реализован своеобразный таймер, который включает реле на заданное время заряда – около 60 минут.
При включении зарядника в сеть и подключении аккумулятора контакты реле JDQK1 разомкнуты.
Микросхема HCF4060BE запитывается от стабилитрона VD6 – 1N4742A (12V). Стабилитрон ограничивает напряжение с сетевого выпрямителя до уровня 12 вольт, так как на его выходе около 24 вольт.
Если взглянуть на схему, то не трудно заметить, что до нажатия кнопки “Пуск” микросхема U1 HCF4060BE обесточена – отключена от источника питания. При нажатии кнопки “Пуск” напряжение питания от выпрямителя поступает на стабилитрон 1N4742A через резистор R6.
Далее пониженное и стабилизированное напряжение поступает на 16 вывод микросхемы U1. Микросхема начинает работать, а также открывается транзистор S9012, которым она управляет.
Напряжение питания через открытый транзистор S9012 поступает на обмотку электромагнитного реле JDQK1. Контакты реле замыкаются, и на аккумулятор поступает напряжение питания. Начинается заряд аккумулятора. Диод VD8 (1N4007) шунтирует реле и защищает транзистор S9012 от скачка обратного напряжения, которое образуется при обесточивании обмотки реле.
Диод VD5 (1N5408) защищает аккумулятор от разряда, если вдруг будет отключено сетевое питание.
Что будет после того, когда контакты кнопки “Пуск” разомкнутся? По схеме видно, что при замкнутых контактах электромагнитного реле плюсовое напряжение через диод VD7 (1N4007) поступает на стабилитрон VD6 через гасящий резистор R6. В результате микросхема U1 остаётся подключенной к источнику питания даже после того, как контакты кнопки будут разомкнуты.
Сменный аккумулятор.
Сменный аккумулятор GB1 представляет собой блок, в котором последовательно соединено 12 никель-кадмиевых (Ni-Cd) элементов, каждый по 1,2 вольта.
На принципиальной схеме элементы сменного аккумулятора обведены пунктирной линией.
Суммарное напряжение такого составного аккумулятора составляет 14,4 вольт.
Также в блок аккумуляторов встроен датчик температуры. На схеме он обозначен как SA1. По принципу действия он похож на термовыключатели серии KSD. Маркировка термовыключателя JJD-45 2A. Конструктивно он закреплён на одном из Ni-Cd элементов и плотно прилегает к нему.
Один из выводов термодатчика соединён с минусовым выводом аккумуляторной батареи. Второй вывод подключен к отдельному, третьему разъёму.
Алгоритм работы схемы довольно прост.
При включении в сеть 220V зарядное устройство ни как не проявляет свою работу. Индикаторы (зелёный и красный светодиоды) не светятся. При подключении сменного аккумулятора загорается зелёный светодиод, который свидетельствует о том, что зарядник готов к работе.
При нажатии кнопки “Пуск” электромагнитное реле замыкает свои контакты, и аккумулятор подключается к выходу сетевого выпрямителя, начинается процесс заряда аккумулятора.
Загорается красный светодиод, а зелёный гаснет. По истечении 50 – 60 минут, реле размыкает цепь заряда аккумулятора. Загорается светодиод зелёного цвета, а красный гаснет. Зарядка завершена.
После зарядки напряжение на клеммах аккумулятора может достигать 16,8 вольт.
Такой алгоритм работы примитивен и со временем приводит к так называемому “эффекту памяти” у аккумулятора. То есть ёмкость аккумулятора снижается.
Если следовать правильному алгоритму заряда аккумулятора для начала каждый из его элементов нужно разрядить до 1 вольта. Т.е. блок из 12 аккумуляторов нужно разрядить до 12 вольт. В заряднике для шуруповёрта такой режим не реализован.
Вот зарядная характеристика одного Ni-Cd аккумуляторного элемента на 1,2V.
На графике показано, как во время заряда меняется температура элемента (temperature), напряжение на его выводах (voltage) и относительное давление (relative pressure).
Специализированные контроллеры заряда для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов, как правило, работают по так называемому методу дельта -ΔV.
На рисунке видно, что в конце зарядки элемента происходить уменьшение напряжения на небольшую величину – порядка 10mV (для Ni-Cd) и 4mV (для Ni-MH). По этому изменению напряжения контроллер и определяет, зарядился ли элемент.
Так же во время зарядки происходит контроль температуры элемента с помощью термодатчика. Тут же на графике видно, что температура зарядившегося элемента составляет около 450С.
Вернёмся к схеме зарядного устройства от шуруповёрта. Теперь понятно, что термовыключатель JDD-45 отслеживает температуру аккумуляторного блока и разрывает цепь заряда, когда температура достигнет где-то 450С. Иногда такое происходит раньше того, как сработает таймер на микросхеме HCF4060BE. Такое происходит, когда емкость аккумулятора снизилась из-за “эффекта памяти”. При этом полная зарядка такого аккумулятора происходит чуть быстрее, чем за 60 минут.
Как видим из схемотехники, алгоритм заряда не самый оптимальный и со временем приводит к потере электроёмкости аккумулятора.
Поэтому для зарядки аккумулятора можно воспользоваться универсальным зарядным устройством, например, таким, как Turnigy Accucell 6.
Возможные неполадки зарядного устройства.
Со временем из-за износа и влажности кнопка SK1 “Пуск” начинает плохо срабатывать, а иногда и вообще отказывает. Понятно, что при неисправности кнопки SK1 мы не сможем подать питание на микросхему U1 и запустить таймер.
Также может иметь место выход из строя стабилитрона VD6 (1N4742A) и микросхемы U1 (HCF4060BE). В таком случае при нажатии кнопки включение зарядки не происходит, индикация отсутствует.
В моей практике был случай, когда стабилитрон пробило, мультиметром он “звонился” как кусок провода. После его замены зарядка стала исправно работать. Для замены подойдёт любой стабилитрон на напряжение стабилизации 12V и мощностью 1 Ватт. Проверить стабилитрон на “пробой” можно также, как и обычный диод. О проверке диодов я уже рассказывал.
После ремонта нужно проверить работу устройства.
Нажатием кнопки запускаем зарядку АКБ. Приблизительно через час зарядное устройство должно отключиться (засветится индикатор “Сеть” (зелёный). Вынимаем АКБ и делаем “контрольный” замер напряжения на её клеммах. АКБ должна быть заряженной.
Если же элементы печатной платы исправны и не вызывают подозрения, а включения режима заряда не происходит, то следует проверить термовыключатель SA1 (JDD-45 2A) в аккумуляторном блоке.
Схема достаточно примитивна и не вызывает проблем при диагностике неисправности и ремонте даже у начинающих радиолюбителей.
Главная » Мастерская » Текущая страница
Также Вам будет интересно узнать:
Создание зарядного устройства, управляемого Arduino
Arduino и подключенная цепь зарядки могут использоваться для контроля и управления зарядкой NiMH аккумуляторных батарей, вот как это сделать:
Готовое устройство Аккумуляторы – отличный способ питания вашей портативной электроники.
Они могут сэкономить вам много денег, а при правильной переработке они намного лучше для окружающей среды. Чтобы максимально использовать возможности аккумуляторных батарей, их необходимо правильно зарядить.Значит, вам нужно хорошее зарядное устройство. Вы можете потратить много денег на коммерческое зарядное устройство, но гораздо интереснее построить его для себя. Итак, вот как создать зарядное устройство, управляемое Arduino.
Во-первых, важно отметить, что не существует универсального метода зарядки, подходящего для всех аккумуляторных батарей. Каждый тип батареи использует свой химический процесс для работы. В результате каждый тип батареи необходимо заряжать по-разному. В этой статье мы не можем охватить все типы аккумуляторов и способы зарядки.Поэтому для простоты мы сосредоточимся на наиболее распространенном типе аккумуляторных батарей AA – никель-металлогидридных (NiMH).
Диаграмма Фритцинга проекта Схема к проектуМатериалы:
Детали в порядке слева направо- Микроконтроллер Arduino
- Держатель батареи AA
- NiMH батарея AA
- Резистор мощности 10 Ом (рассчитан на мощность не менее 5 Вт)
- Резистор 1 МОм
- Конденсатор 1 мкФ
- IRF510 МОП-транзистор
- Датчик температуры TMP36
- Регулируемый источник питания 5 В
- Макетная плата
- Провода перемычки
Как заряжать NiMH аккумуляторы AA
Повышение скорости C заряжает аккумулятор быстрее, но увеличивает риск его повреждения Есть много разных способов зарядить NiMH аккумулятор.
Какой метод вы используете, в основном зависит от того, насколько быстро вы хотите зарядить аккумулятор. Скорость заряда (или C-rate) измеряется относительно емкости аккумулятора. Если ваш аккумулятор имеет емкость 2500 мАч и вы заряжаете его током 2500 мА, то вы заряжаете его со скоростью 1С. Если вы заряжаете его током 250 мА, то вы заряжаете его со скоростью C / 10.
При быстрой зарядке аккумулятора (с более высокой скоростью C / 10) необходимо внимательно следить за напряжением и температурой аккумулятора, чтобы убедиться, что вы не перезарядите его.Это может серьезно повредить аккумулятор. Однако, когда вы заряжаете аккумулятор медленно (со скоростью C / 10 или меньше), гораздо меньше шансов повредить нашу батарею, если вы случайно перезарядите ее. Из-за этого методы медленной зарядки обычно считаются более безопасными и помогают продлить срок службы батареи. Поэтому для зарядного устройства, сделанного своими руками, я решил использовать скорость заряда C / 10.
Цепь зарядки
Схема этого зарядного устройства представляет собой базовый источник питания, управляемый Arduino.
Схема питается от источника регулируемого напряжения на 5 В, такого как адаптер переменного тока или компьютерный блок питания ATX. Большинство USB-портов не подходят для этого проекта из-за текущих ограничений. Источник 5 В заряжает батарею через силовой резистор 10 Ом и силовой полевой МОП-транзистор. MOSFET устанавливает, сколько тока может проходить в батарею. Резистор включен как простой способ контролировать ток. Это делается путем подключения каждой клеммы к аналоговым входным контактам на Arduino и измерения напряжения на каждой стороне.MOSFET управляется выходным контактом PWM на Arduino. Импульсы сигнала широтно-импульсной модуляции сглаживаются в сигнал постоянного напряжения с помощью резистора 1 МОм и конденсатора 1 мкФ. Эта схема позволяет Arduino отслеживать и контролировать ток, протекающий в батарею.
Датчик температуры
Датчик температуры предотвращает перезарядку аккумулятора и угрозу безопасности В качестве дополнительной меры предосторожности я включил датчик температуры TMP36 для контроля температуры батареи.
Этот датчик выдает сигнал напряжения, который напрямую соответствует температуре. Таким образом, он не требует калибровки или балансировки, как термистор. Датчик устанавливается на месте путем просверливания отверстия в задней части корпуса аккумулятора и приклеивания датчика таким образом, чтобы он прилегал к боковой стороне аккумулятора при установке. Затем контакты датчика подключаются к 5V, GND и аналоговому входу на Arduino.
Код
Код этого проекта достаточно прост.В верхней части кода есть переменные, которые позволяют настраивать зарядное устройство, вводя значения номинальной емкости аккумулятора и точное сопротивление силового резистора. Также существуют переменные для порогов безопасности зарядного устройства. Максимально допустимое напряжение АКБ выставлено 1,6 вольт. Максимальная температура аккумулятора установлена на 35 градусов Цельсия.
Максимальное время зарядки установлено на 13 часов. Если любой из этих пороговых значений превышен, зарядное устройство отключается.
В теле кода вы увидите, что система постоянно измеряет напряжение на выводе силового резистора. Это используется для расчета как напряжения на клеммах батареи, так и тока, протекающего в батарею. Этот ток сравнивается с целевым током, который установлен на C / 10. Если рассчитанный ток отличается от заданного более чем на 10 мА, система автоматически корректирует выходной сигнал.
Arduino использует инструмент последовательного монитора для отображения всех текущих данных.Если вы хотите контролировать производительность вашего зарядного устройства, вы можете подключить Arduino к USB-порту вашего компьютера, но это не обязательно, поскольку Arduino питается от источника питания 5 В зарядного устройства.
Вы можете найти загружаемую версию полного кода ниже:
Arduino_Controlled_Battery_Charger_Code.zip
Теперь, когда у вас есть знания, вы можете приступить к работе с собственным зарядным устройством..gif.aa66ecbcd99220ac1842ebb18af92988.gif)
Обязательно следите за скоростью зарядки и используйте протоколы безопасности, так как чрезмерная зарядка аккумулятора может быть опасной.
Попробуйте этот проект сами! Получите спецификацию.
Легкое зарядное устройство
Введение
Поскольку я хочу быстро зарядить LiFePO аккумулятор электровелосипеда во время поездки, мне нужно легкое мобильное зарядное устройство. Специальных легких зарядных устройств для электровелосипедов не существует. Так что я сделал один сам. Я взял китайское зарядное устройство (Kingpan), на котором проделал доработку корпуса и электроники. Вот изображения китайского зарядного устройства (справа) и нового легкого зарядного устройства (слева)
Легкое зарядное устройство на 800 г (слева), китайское зарядное устройство (справа)
Внимание
Зарядное устройство обеспечивает высокую мощность и ток; случилось так, что слабые контакты аккумулятора взорвались или загорелись.Поэтому используйте разъемы для аккумуляторов, рассчитанные на 10 А.
Описание зарядного устройства
Масса и габариты
- Размеры зарядного устройства Kingpan: 17,2 x 9 x 6,3 см. Вес = 1400 г.
- Легкое зарядное устройство, размеры: 19 x 11 x 6,1 см. Вес = 820г.
Максимальный ток заряда 10А
Максимальный ток установлен на заводе равным 8А. Но зарядное устройство может выдавать больше тока. Вы можете увеличить максимальный ток как минимум до 10А.Более высокие токи пока не пробовал.
Преимущества зарядного устройства
- Вес, включая сетевой кабель, уменьшен с 1400 г до 820 г.
- Ток заряда регулируется от 1 А до 8 А (10 А) вместо фиксированного тока заряда.
- Встроенная цепь защиты от искр, которая работает автоматически.
- Постоянное выключение при полной зарядке аккумулятора.
Зарядка разряженных аккумуляторов
Зарядное устройство не имеет встроенного таймера безопасности, чтобы предотвратить чрезмерно долгую зарядку разряженных аккумуляторов.
Так что мы сами должны следить за временем.
Схема зарядного устройства
Путем модернизации зарядного устройства E-400 я создал его схему:
LiFePO4 / Li-Ion / свинцово-кислотная схема зарядного устройства для электровелосипедов
Обмотка самозапуска
Источник питания 20 В для TL494 генерируется самим SMPS, но при запуске TL494 не имеет питания и поэтому не может запуститься, это замкнутый круг. Тем не менее, ИИП запустится автоматически, он работает следующим образом: Трансформатор Т2 имеет самозапускающуюся обмотку, которая вместе с Q1 и Q2 образует своего рода мультивибратор.Таким образом, SMPS всегда работает на низком уровне, даже без TL494, и это обеспечивает питание 20 В.
Двухцветный светодиод и управление вентилятором
Во время зарядки двухцветный светодиод горит красным, а вентилятор включен. Когда аккумулятор полностью заряжен, U1 отключает зарядку, вентилятор выключается и светодиод становится зеленым. Все это контролируется U2.
Регулировка порогового тока VR3 предназначена для регулировки текущего уровня, при котором загорается красный светодиод и включается охлаждающий вентилятор, отрегулируйте примерно до 0.1А.
Минимальное мертвое время
По окончании цикла зарядки TL494 не следует выключать полностью. Минимальное мертвое время 3% обеспечивает поддержание внутреннего напряжения питания 20 В. На самом деле внутреннее напряжение питания падает примерно до 10В.
Тестируемое зарядное устройство
Здесь мы видим, как зарядное устройство проверяется на стенде галогенных ламп 12В / 100Вт:
Тестируемое зарядное устройство
Модификации зарядного устройства
Противоискровая цепь
Это высокомощное зарядное устройство, требующее особого внимания при подключении аккумуляторов; используйте эту соединительную последовательность:
- Сначала подключить аккумулятор
- Подключить зарядное устройство к сети
- Зарядка
- Отключите зарядное устройство от сети и подождите три секунды
- Отсоединить аккумулятор
Другая последовательность может создать огромные искры, которые фатальны для разъемов аккумулятора; Зарядное устройство хочет поддерживать постоянный ток заряда.
Необходимость в искровой цепи
Искра по-прежнему будет образовываться, когда мы подключаем аккумулятор к зарядному устройству без питания, потому что большой конденсатор C17 на мгновение замыкает аккумулятор накоротко. Здесь нам нужен раствор, чтобы избежать искр.
Принципиальная схема противоискровой защиты зарядного устройства
Противоискровая схема с силовым полевым МОП-транзистором в качестве идеального диода
Противоискровая плита
Описание схемы защиты от искры
Цепь защиты от искры фактически представляет собой диод на выходе.Когда аккумулятор подключен к зарядному устройству, когда он не включен, диод находится в обратном направлении. При подключении аккумулятора не должно возникать искр. Во время зарядки диод будет направлен вперед.
Обычный диод рассеивает около 8 Вт при токе 8 А.
Поэтому силовой полевой МОП-транзистор используется для создания идеального диода без потерь. Сопротивление между стоком и истоком IRF1405 обычно составляет 4,6 МОм. Это даже ниже контактного сопротивления механического переключателя! См. Здесь для объяснения идеальной диодной схемы.
Транзисторы Q7, Q8 и Q9 включают МОП-транзистор при включении зарядного устройства. Транзистор Q7 является источником тока, а Q8 и Q9 вместе являются токовым зеркалом. Диоды D18 и D19 гарантируют, что напряжение затвора MOSFET всегда будет достаточно высоким, даже если выходное напряжение равно 0 В.
Постоянная остановка
Примечание. Если в батарее есть кровоточащая BMS (или любой другой балансировщик ячеек, работающий только для зарядки), постоянная остановка не допускается. Кровоточащая BMS уравновешивает аккумулятор в конце периода зарядки; зарядное устройство нельзя выключать.
Когда аккумулятор полностью заряжен, зарядка прекращается по одной из следующих причин:
- BMS внутри батареи отключает батарейный блок, это предпочтительно.
- Без BMS напряжение аккумулятора становится выше предельного напряжения зарядного устройства, поэтому зарядное устройство отключает ток заряда.
Однако, когда зарядка прекращается, напряжение аккумулятора будет медленно снижаться, так что зарядка начнется снова. Этот процесс будет повторяться вечно:
Зарядное устройство без постоянного выключения
При желании зарядное устройство можно отключить навсегда; это можно получить, добавив следующие компоненты:
- Резистор Rm3 создает триггер Шмитта.
- Cm1 и Rm4 обеспечивают задержку запуска. Зарядку можно возобновить только после отключения кабеля переменного тока.
Зависимость срока службы LiFePO4 от тока заряда
Как мы видим, время автономной работы LiFePO4 может быть увеличено за счет поддержания низкой температуры аккумулятора:
Зависимость срока службы LiFePO4 от температуры
Аккумулятор нагревается током заряда. Внутреннее сопротивление моего аккумуляторного блока 12s2p составляет 0,06 Ом.
Мощность, рассеиваемая аккумулятором, пропорциональна квадрату зарядного тока; I² * 0.06 Ом. При токе заряда 10 А потеря мощности аккумулятора составляет 6 Вт, что может нагреть аккумулятор до максимальной температуры 60 °. При токе заряда 5А потеря мощности аккумулятора составляет всего 1,5 Вт, что безопаснее. Для увеличения срока службы батареи не используйте более высокий зарядный ток, если это необходимо.
Регулируемый ток заряда
Когда у нас есть достаточно времени для зарядки, лучше использовать более низкий зарядный ток, чем обычно, поэтому ток зарядного устройства можно регулировать, см. Здесь:
Регулируемый ток заряда
Необходимы две модификации:
- Замените VR1 потенциометром на передней панели от 100 Ом.
- Снимите R8.
Регулировка напряжения
Для VR2 выходное напряжение настроено на заводе на 43,8 В. Таким образом, с 12 батареями LiFePO максимальное напряжение составляет 3,65 В на элемент.
Но я не использую зарядное устройство для контроля напряжения аккумулятора. Здесь я использую BMS внутри аккумуляторной батареи, что более точно. Таким образом, напряжение можно отрегулировать с помощью VR2 до более высокого напряжения, например, 45 В.
Жилой
Я использую пластиковый корпус Hammond 1591-EGY вместо корпуса из черного сплава.Это снижает вес. Размеры 1591 ESBK составляют 190 x 110 x 61 мм, вес – 210 г. Теперь зарядное устройство изолировано, мы можем использовать двухжильный сетевой кабель. Вес сетевого кабеля уменьшен с 255 г до 50 г.
Радиаторы
В качестве радиатора использовался алюминиевый корпус E-400. Теперь мы используем два небольших радиатора из алюминия толщиной 1 мм. По конструкции вентиляционных отверстий воздушный поток устроен таким образом, что оба радиатора принудительно охлаждаются вентилятором.Несмотря на небольшие размеры радиаторов, охлаждения достаточно. Обратите внимание, что расстояние между вентилятором и небольшим радиатором должно составлять 5 мм.
Радиаторы
Зарядное устройство, вид изнутри
Вентиляционные отверстия
Сборка
Используйте нейлоновый винт, чтобы прикрепить принт к корпусу. Для защиты индукторов от вибрации их следует приклеить, например, полиуретановым клеем.
Виброзащита
Приклейте тяжелые компоненты к плате полиуретановым клеем, см. Рисунок:
Тяжелые компоненты наклеиваются на плату полиуретановым клеем.
Wate 12V 20A 360W зарядное устройство
Джос Шотман модернизировал зарядное устройство Wate, в схеме мало изменений по сравнению с зарядным устройством LiFePO4 мощностью 360 Вт:
Wate 360W Схема зарядного устройства
Заявление об ограничении ответственности
Из-за высокой мощности зарядного устройства никогда не используйте его без присмотра. См. Также отказ от ответственности.
Ссылки
Преобразование MeanWell S-350-48 в зарядное устройство LiPo
Схема мобильного зарядного устройства с беспроводной передачей энергии с использованием индуктивной связи | Беспроводные проекты
Технологии – это то, что постоянно меняется, чтобы сделать жизнь проще.
Но давайте возьмем случай зарядки устройства, на протяжении десятилетий мы все еще ограничиваемся старым традиционным стилем проводной системы. Подумайте об устройстве или системе, которые могут заряжать несколько систем без всех этих змеиоподобных проводов. Решение состоит в том, чтобы использовать беспроводную передачу энергии с использованием индуктивной связи.
Беспроводная передача энергии с использованием индуктивной связи – один из эффективных способов передачи энергии между точками без использования традиционной проводной системы. Беспроводная передача энергии эффективна в областях, где проводная система недоступна или невозможна.Мощность передается с использованием индуктивной связи, резонансной индукции или передачи электромагнитных волн в зависимости от того, какой диапазон это ближний, средний или высокий.
Цель этого проекта Схема мобильного зарядного устройства с беспроводной передачей энергии с использованием индуктивной связи – зарядить маломощное устройство с помощью беспроводной передачи энергии.
Для этого используется зарядка резонансной катушки от переменного тока с последующей передачей мощности на резистивную нагрузку. Проект предназначен для быстрой и эффективной зарядки маломощных устройств с помощью индукционной муфты без помощи проводов.
, поясняющая схему мобильного зарядного устройства с беспроводной передачей энергии с использованием индуктивной связи:
Рис. 1: Блок-схема схемы мобильного зарядного устройства с беспроводной передачей энергии с использованием индуктивной связи
В этом проекте беспроводное зарядное устройство работает в основном по принципу индуктивной связи . С помощью этой идеи индуктивной связи мы пытаемся передавать энергию по беспроводной сети для зарядки устройств с низким энергопотреблением, таких как мобильные телефоны, камеры, беспроводные мыши и т. Д.
Из блок-схемы ясно, что для общего функционирования схемы беспроводного зарядного устройства требовались секции беспроводного передатчика энергии и беспроводного приемника энергии.
Катушка передатчика в этой секции беспроводного передатчика энергии преобразует мощность постоянного тока генератора в высокочастотный сигнал переменного тока. Этот высокочастотный переменный ток, который связан с катушкой беспроводной передачи энергии, будет создавать переменное магнитное поле в катушке из-за индукции для передачи энергии.
В секции беспроводного приемника энергии катушки приемника получают эту энергию как индуцированное переменное напряжение (из-за индукции) в своей катушке, а выпрямитель в секции беспроводного приемника энергии преобразует это переменное напряжение в напряжение постоянного тока. Наконец, выпрямленное напряжение постоянного тока будет подаваться на нагрузку через секцию регулятора напряжения. То есть основная функция секции беспроводного приемника энергии – заряжать маломощную батарею посредством индуктивной связи.
Работа схемы мобильного зарядного устройства с беспроводной передачей энергии с использованием индуктивной связи:
Этот проект состоит в основном из двух секций, секции беспроводного передатчика энергии и секции беспроводного приемника энергии.
Секция передатчика схемы беспроводного зарядного устройства состоит из источника постоянного тока, генератора и катушки передатчика. Постоянное напряжение постоянного тока обеспечивается источником питания постоянного тока, и этот сигнал постоянного тока является входом в схему генератора. Этот генератор преобразует это постоянное напряжение в высокочастотную мощность переменного тока и подается на передающую катушку. Из-за этого высокочастотного переменного тока катушка передатчика возбуждается и создает в катушке переменное магнитное поле.
Источник питания постоянного тока : Он состоит из понижающего трансформатора, который понижает напряжение питания до желаемого уровня, и схемы выпрямителя для преобразования этого переменного напряжения в сигнал постоянного тока.
Цепь осциллятора : В нашем проекте используется модифицированная схема осциллятора Ройера . С помощью этой схемы мы можем легко добиться высокого колебательного тока для катушки передатчика.
Схема генератора , используемая в секции беспроводного передатчика энергии , приведена ниже.
Рис. 2: Схема секции трансмиттера
Секция беспроводного передатчика мощности: Здесь, в секции схемы передатчика, мы используем два N-канальных полевых МОП-транзистора (IRF540 – Q1, Q2), два дросселя (L1 и L2), конденсатор C (работает как резонирующие конденсаторы), диод D1 и D2 (обеспечивает перекрестную обратную связь), катушка передатчика L (индуктор), резисторы R1, R2, R3 и R4 (работает как цепь смещения для Q1 и Q2) и т. Д.используются.
Когда питание подается на схему генератора, постоянный ток начинает течь через две стороны катушки (L1 и L2), а также к клеммам стока полевого МОП-транзистора. В тот же момент напряжение появляется на клеммах затвора обоих транзисторов и пытается включить транзисторы. Любой из транзисторов будет быстрее другого и включится первым.
Предположим, что Q1 будет включаться первым, а затем напряжение стока Q1 будет ограничено близким к земле.
В то же время Q2 будет в менее проводящем состоянии или в выключенном состоянии, тогда напряжение стока Q2 поднимется до пика и начнет падать из-за цепи резервуара, образованной конденсатором C и первичной катушкой генератора в течение одного полупериода. Рабочая частота генератора определяется по формуле резонанса, приведенной ниже
F = ½ × π × √ (LC)
Примечание. Радиатор поставляется с каждым полевым МОП-транзистором, чтобы защитить их от перегрева и охладить.
Катушка передатчика : Для этой схемы мобильного зарядного устройства с беспроводной передачей энергии, использующей проект индуктивной связи, мы можем использовать 6-миллиметровый эмалированный провод (магнитный провод) для создания катушек передатчика.Фактически этот эмалированный провод представляет собой медный провод, на котором нанесен тонкий слой изоляционного покрытия. Здесь катушка передатчика имеет диаметр 16,5 см или 6,5 дюйма и длину 8,5 см.
Уравнение для определения индуктивности однослойной катушки с воздушным сердечником приведено ниже.
L = 0,001 N2 (a / 2) 2 / (114a + 254l) H
Теперь мы применяем желаемые значения для катушки,
L = 0,001 × 22 × (0,165 / 2) 2 / ((114 × 0,165) + (254 × 0,085)) H
L = 0.674 мкГн
Секция беспроводного приемника энергии : Секция приемника состоит из катушки приемника, схемы выпрямителя и ИС регулятора напряжения. Переменный ток, протекающий через катушку передатчика, создает магнитное поле. Когда мы размещаем катушку приемника на определенном расстоянии от этой катушки передатчика, магнитное поле в катушке передатчика распространяется на эту катушку приемника, и оно индуцирует переменное напряжение и генерирует ток в катушке приемника беспроводного зарядного устройства.Схема выпрямителя в секции приемника преобразует это переменное напряжение в постоянное, а микросхема регулятора напряжения помогает обеспечить постоянное ограниченное регулируемое выходное напряжение на нагрузку для зарядки маломощных устройств. Здесь мы используем микросхему стабилизатора напряжения LM 7805. Он используется, потому что ИС выдает на выходе регулируемое напряжение 5 В и не допускает на выходе более 5 В.
Принципиальная схема блока приемника приведена ниже.
Рис. 3: Схема секции приемника
Катушка приемника в секции беспроводного приемника энергии построена с использованием медного провода 18 AWG диаметром 8 см.Уравнение для определения индуктивности однослойной катушки с воздушным сердечником приведено ниже.
L = 0,001 N2 (a / 2) 2 / (114a + 254l) H
Теперь мы применяем желаемые значения для катушки,
L = 0,001 × 32 × (0,08 / 2) 2 / ((114 × 0,08) + (254 × 0,01)) H
L = 1,235 мкГн
Вся схема нашего проекта показана ниже.
Рис. 4: Схема мобильного зарядного устройства с беспроводной передачей энергии с использованием индуктивной связи
Секция трансмиттера
- Источник напряжения, В =: 30 В
- Конденсаторы , С: 6.8 нФ
- Радиочастотный дроссель, L1: 8,6 мкГн
- Радиочастотный дроссель, L2: 8,6 мкГн
- Катушка передатчика, L: 0,674 мкГн
Резисторы:
- R1: 1 К
- R2: 10 К
- R3: 94 Ом
- R4: 94 Ом
- R5: 10 К
Диоды:
Транзисторы:
- МОП-транзистор, Q1: IRF540 МОП-транзистор
- , Q2: IRF540
Отделение приемника:
- Диод, D1, D2, D3, D4: D4007
- Резистор, R 1 кОм
- ИС регулятора напряжения: IC LM 7805
- Приемная катушка, L: 1.235 мкГн
Конденсаторы:
- C1: 6,8 нФ
- C2: 220 мкФ =
Из этой схемы мобильного зарядного устройства с беспроводной передачей энергии с использованием эксперимента с индуктивной связью мы пришли к выводу, что беспроводная зарядка через индуктивную связь – лучший способ для будущих систем передачи энергии, т. заряжать электронное оборудование, автомобили и т. д.
Найдите видео о беспроводном зарядном устройстве для мобильных устройств,
Преимущества мобильного зарядного устройства с беспроводной передачей энергии:
- С помощью этого беспроводного зарядного устройства мы можем заряжать наш мобильный телефон где угодно.
- Нет необходимости в отдельном зарядном устройстве для мобильного телефона.
- Простой в эксплуатации и экологически чистый.
- Не требует проводного зарядного устройства.
Недостатки мобильного зарядного устройства с беспроводной передачей энергии:
- Низкая эффективность по сравнению с проводным способом зарядки.
- Дополнительное отопление.
- Схема беспроводной мобильной зарядки более сложна, чем традиционное зарядное устройство.
- Стоимость сравнительно выше, чем проводное зарядное устройство.
Применение схем беспроводной передачи энергии:
- Цепи беспроводной передачи энергии могут использоваться для зарядки аккумуляторов камеры, мобильных телефонов, беспроводной мыши, гарнитуры Bluetooth и т. Д.
- Будущее развитие этой технологии беспроводной передачи энергии, такой как witricity (беспроводное электричество), позволит заряжать автомобильные аккумуляторы, бытовое оборудование, медицинские устройства и другие устройства для беспроводной зарядки вместо проводов.
ПРИМЕЧАНИЕ: Если вы хотите узнать более простые и интересные схемы и методы зарядки мобильных аккумуляторов, просто пройдите,
Freescale представляет интегральные схемы точного зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов
Freescale Semiconductor представила семейство микросхем зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов, разработанных для обеспечения, как утверждает компания, наивысшей производительности и точности в отрасли, а также исключительной гибкости конфигурации.
Микросхемы автономного зарядного устройства с одним входом MC34671, MC34673 и MC34674 компанииот Freescale обеспечивают точность выходного напряжения +/- 0,4% от температуры и точность тока зарядки +/- 5% от температуры. ИС можно настроить для создания сотен конфигураций для удовлетворения широкого спектра потребностей портативных и ультрамобильных устройств. Разработчик может выбрать функции и спецификации, такие как распиновка, набор функций, параметры зарядки и светодиодная индикация, а Freescale может предоставить индивидуальные микросхемы зарядных устройств, запрограммировав их в конце производственного процесса.
Freescale заявляет, что гибкость программирования зарядных устройств для литий-ионных аккумуляторов позволяет компании создавать специализированные микросхемы зарядных устройств для конкретных требований приложения. Целевые области применения семейства IC зарядного устройства Freescale включают сотовые телефоны, персональные медиаплееры, навигационные системы, цифровые фотоаппараты, а также дорожные зарядные устройства для этих устройств.
Созданные с использованием техпроцесса Freescale SMARTMOS ™, микросхемы зарядного устройства рассчитаны на работу до 1.Зарядный ток 2А для одноэлементных литий-ионных или литий-полимерных аккумуляторов. Входное напряжение зарядного устройства может поступать от адаптера переменного тока или источника питания через порт USB. Возможность высокого входного напряжения (до 28 В) предназначена для устранения необходимости во внешней схеме защиты от входного перенапряжения, необходимой в портативных устройствах, что, как утверждается, помогает снизить стоимость системы и место на плате.
«Первые устройства в запланированной серии, эти микросхемы зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов нового поколения позволяют производителям легко настраивать свои решения для зарядки аккумуляторов в соответствии с их уникальными характеристиками», – сказал Арман Нагави, вице-президент и генеральный директор Freescale’s Analog. Подразделение смешанных сигналов и мощности.«Настройка происходит на заключительном этапе на нашем заводе, что сводит к минимуму время и расходы, которые производитель обычно связывает с заказом нестандартного устройства».
Чтобы предоставить разработчикам более компактные и легкие микросхемы зарядных устройств для компактных портативных устройств, каждая микросхема зарядного устройства поставляется в низкопрофильном ультратонком двойном плоском безвыводном корпусе (UDFN) размером 2 x 3 x 0,65 мм с термическим усилением.
Образцы микросхем зарядного устройства теперь доступны с выбранными заказчиком спецификациями.Рекомендуемая цена при перепродаже в количестве 10 000 штук начинается с 0,52 доллара США.
Power Bank – Power On-The-Go (Часть 1)
Благодаря всем имеющимся в них функциям смартфоны становятся все более энергоемкими и могут быстро разряжать аккумулятор. Это одна из самых распространенных проблем, с которыми сегодня сталкиваются пользователи смартфонов. Производители стараются упаковать батареи большего размера, чтобы продлить срок службы, но существуют ограничения из-за веса и размера батареи. Представьте себе ситуацию, когда ваш смартфон разряжается посреди дороги, когда вы используете его для навигации.На данный момент все, что вам нужно, это источник питания для зарядки телефона, но, к сожалению, его поблизости нет.
Портативная энергияPower Bank – это портативный источник энергии, который можно носить в кармане или рюкзаке. Он накапливает энергию во внутренней литий-ионной батарее и может обеспечивать эту мощность для зарядки вашего портативного устройства, такого как смартфоны и планшеты, когда в этом возникает необходимость.
В первой части этой статьи мы обсудим основы банка мощности, различные характеристики и функции, доступные в банках питания.Во второй части статьи мы подробно опишем реализацию пауэрбанка.
Рис. 1: Power Bank имеет переключатель для включения power bank и зарядки мобильного устройства.На рис. 1 показаны различные части блока питания. В пауэрбанке есть переключатель для включения пауэрбанка и зарядки мобильного устройства. Индикаторы состояния показывают количество оставшегося заряда в блоке питания, а также указывают на операцию зарядки / разрядки. Разъем Micro-USB используется для подключения источника зарядки для зарядки внутренней батареи.Блок питания можно подключить к ПК / ноутбуку или к настенному источнику питания для зарядки аккумулятора. Разъем USB-A используется для подключения мобильного устройства для зарядки.
Рис. 2. Литий-ионный аккумулятор – основной компонент Power Bank.Рис. 2 показывает блок-схему высокого уровня блока питания. Основной компонент павербанка – литий-ионный аккумулятор, накапливающий энергию. Батарея сначала подключается к схеме защиты батареи, которая постоянно контролирует напряжение и ток батареи и отключает батарею в случае различных событий, таких как перезарядка, чрезмерная разрядка, перегрузка и короткое замыкание.
Входное напряжение с разъема Micro-USB подается на контроллер заряда. Обычно это понижающий преобразователь, который преобразует входное напряжение 5 В в постоянный ток или постоянное напряжение для зарядки литий-ионной батареи.
Повышающий преобразователь преобразует напряжение батареи, которое может находиться в диапазоне от 3,0 В до 4,2 В, до 5 В, напряжения, используемого для зарядки внешних мобильных устройств.
Микроконтроллер выполняет функции управления, такие как включение повышающего преобразователя при нажатии переключателя, измерение напряжения батареи, управление светодиодами для индикации состояния заряда и выключение повышающего преобразователя, когда внешнее мобильное устройство перестает потреблять ток.
Теперь давайте подробно рассмотрим каждый из этих блоков.
Контроллер заряда Рис. 3. Профиль зарядки аккумулятора CC-CV состоит из четырех этапов: a) предварительная зарядка b) активация c) постоянный ток d) постоянное напряжение.Контроллер заряда реализует алгоритм зарядки для зарядки внутренней литий-ионной батареи. Обычно он основан на топологии понижающего преобразователя. Процесс зарядки проходит в несколько этапов, чтобы полностью зарядить аккумулятор и в то же время обеспечить его безопасную зарядку.На этих этапах аккумулятор необходимо заряжать с помощью постоянного тока (режим CC) или постоянного напряжения (режим CV). На рис. 3 показаны различные этапы зарядки литий-ионной батареи, в том числе:
1. Предварительная зарядка – Зарядка начинается с этапа предварительной зарядки, чтобы проверить, находится ли аккумулятор в хорошем состоянии.
2. Активация – Если батарея сильно разряжена и если напряжение ниже V RS , батарея заряжается очень низким постоянным током активации I ACT , который составляет около 1/50 от батареи мАч. номинал – пока напряжение аккумулятора не превысит пороговое значение V RS .Этот этап называется этапом активации.
3. Постоянный ток – Как только напряжение аккумулятора превышает В RS , аккумулятор заряжается основным током заряда – 0,5С или 1С – в режиме постоянного тока. Это состояние сохраняется до тех пор, пока напряжение аккумулятора не повысится до напряжения полной зарядки V FULL , которое обычно составляет 4,2 В + 0,05 В.
4. Постоянное напряжение – Когда напряжение аккумулятора достигает своего полного зарядного напряжения, зарядка переключается на заряд постоянного напряжения, при котором напряжение аккумулятора поддерживается на уровне 4.2 В. Пока напряжение аккумулятора поддерживается постоянным, ток через аккумулятор падает. Когда ток достигает предварительно определенного порога I TERM , зарядка прекращается. По желанию, некоторые зарядные устройства применяют дополнительную зарядку, когда напряжение батареи падает до 4,05 В.
Схема защиты аккумулятора Литий-ионные батареичрезвычайно опасны при неправильном обращении. Когда напряжение батареи может подняться выше 4,2 В, батарея нагревается.Были многочисленные инциденты, когда литий-ионные батареи загорались из-за плохой логики защиты. Таким образом, с точки зрения безопасности защита аккумулятора становится чрезвычайно важной. Схема защиты аккумулятора реализует некоторые или все следующие меры защиты:
· Защита от чрезмерного заряда – отключает зарядку, когда напряжение аккумулятора превышает безопасный порог.
· Защита от чрезмерной разрядки – отключает разряд, когда напряжение батареи опускается ниже порогового значения.
· Защита от короткого замыкания – отключает разряд при обнаружении короткого замыкания
· Температурная защита – отключает зарядку и разрядку, если температура батареи поднимается выше или ниже заранее определенных пороговых значений.
Повышающий преобразователь
Рабочее напряжение литий-ионного аккумулятора обычно находится в диапазоне от 3,0 В до 4,2 В, и почти всем доступным мобильным телефонам для зарядки требуется 5 В. Повышающий преобразователь повышает напряжение батареи с 3,0 В до 4,2 В до 5 В, необходимых для зарядки мобильных устройств.
Контроллер
Контроллер в типичном блоке питания выполняет основные служебные задачи. Некоторые из задач, выполняемых контроллером в блоке питания, следующие:
· Определите, был ли нажат переключатель, и включите выход повышающего преобразователя.
· Измерьте ток, потребляемый нагрузкой, и выключите повышающий преобразователь, когда нагрузка перестанет потреблять ток.
· Измерьте напряжение аккумулятора и включите светодиоды состояния для отображения уровня заряда аккумулятора во время зарядки и разрядки.
Характеристики Power Bank
Теперь, когда мы рассмотрели высокоуровневые функции power bank, давайте взглянем на некоторые важные особенности power bank.
Максимальный ток нагрузки – это максимальный ток, который блок питания может подавать на мобильное устройство для зарядки.Разным мобильным устройствам требуются разные зарядные токи. Например, iPhone заряжает максимум 1 А, iPad2 – 2,1 А, iPad4 – 2,4 А, а устройства Android могут потреблять ток от 0,5 А до 1,5 А.
Выходное напряжение – это напряжение, доступное на выходе блока питания для зарядки мобильных устройств. Большинству мобильных устройств для зарядки требуется выходное напряжение 5 В + 0,25 В.
Зарядный ток – это максимальный ток, который блок питания потребляет для зарядки внутренней литий-ионной батареи.Типичные токи, потребляемые аккумуляторными батареями, составляют 0,5 А и 1 А.
Автоматическое определение источника зарядки. Внутреннюю литий-ионную батарею блока питания можно заряжать от различных источников, таких как ПК / ноутбук или настенные адаптеры. Прежде чем мы углубимся в это, давайте взглянем на различные источники зарядки, определенные в Спецификациях зарядки аккумулятора BC1.2
.· SDP (Стандартный нисходящий порт) – это обычный порт USB, присутствующий в настольных ПК и ноутбуках.Согласно спецификации USB, периферийное устройство может потреблять до 500 мА после перебора. Без перечисления периферийное устройство может потреблять только ток 100 мА. Если устройство пытается потреблять ток более 500 мА, это может привести к BSoD (синий экран смерти) или сбою порта.
· CDP (нисходящий порт зарядки) – это специальный порт USB, имеющийся на некоторых ПК. Этот порт USB может обеспечивать ток до 1,5 А для периферийных устройств.
· DCP (выделенный порт для зарядки) – это порт USB, предназначенный только для зарядки и не выполняющий никаких функций связи.Этот порт может подавать на зарядное устройство ток до 1,5 А. Важно различать тип источника зарядки, к которому подключен блок питания, и потреблять соответствующую мощность. Например, если блок питания подключен к ПК, он не должен потреблять ток более 100 мА. С другой стороны, если он был подключен к DCP, блок питания может потреблять до 1,5 А для зарядки своей внутренней батареи.
Поддержка нескольких типов мобильных устройствСовременные смартфоны имеют общий порт для связи и зарядки.В зависимости от типа порта зарядки, к которому они подключены, эти телефоны определяют количество потребляемого тока. Например, если телефон подключен к USB-порту ПК, он подсчитывает и потребляет ток 100 мА или 500 мА, но если он подключен к настенному зарядному устройству, телефон потребляет более высокий ток для зарядки аккумулятора на более высокая скорость.
Чтобы телефон мог различать настенное зарядное устройство и USB-хост, производители телефонов используют различные уровни напряжения на сигналах D + и D- разъема USB.В зависимости от этих уровней напряжения телефон потребляет соответствующий зарядный ток.
Эти уровни напряжения различаются для разных устройств. В целом устройства Apple (также известные как устройства MFi) следуют определенному уровню предвзятости, а все устройства Android – другому уровню предвзятости.
Это затрудняет возможность для Power Bank поддерживать устройства MFi и Android через один порт. В недорогих блоках питания производители обычно обходят эту проблему либо путем предоставления двух выходных USB-портов (один с уровнями смещения для устройств MFi, а другой с уровнями смещения для устройств Android), либо с помощью кабелей для зарядки, которые имеют смещающие сети, встроенные в кабели. .Некоторые высокопроизводительные блоки питания поддерживают автоматическое обнаружение мобильного устройства и соответствующим образом смещают линии D + и D-, таким образом поддерживая все устройства на одном выходном порту.
КПД повышающего преобразователя
КПД повышающего преобразователя – это отношение количества мощности, подаваемой к заряжающемуся мобильному устройству, к количеству энергии, потребляемой от внутренней батареи. Чем выше эффективность, тем больше энергии блок питания обеспечивает зарядным устройствам при той же емкости аккумулятора.Эффективность повышающего преобразователя зависит от выбора таких компонентов, как полевые МОП-транзисторы, катушки индуктивности и диоды, а также от способа расположения печатной платы для минимизации потерь. Хорошие блоки питания обычно имеют КПД 85% или выше, чем больше, тем лучше.
Обнаружение холостого хода
Еще одна важная функция блока питания – это обнаружение, когда заряжающееся мобильное устройство перестало потреблять ток (то есть, когда мобильное устройство полностью заряжено), и отключение повышающего преобразователя.Без этой функции, даже после полной зарядки мобильного устройства, повышающий преобразователь будет продолжать потреблять ток от батареи – в диапазоне нескольких десятков миллиампер – и вскоре может разрядить батарею.
В этой первой части мы рассмотрели основы банка мощности, подробно описали блок-схему высокого уровня и описали различные функции, обычно доступные в банках питания. В следующей части этой статьи мы рассмотрим детали реализации power bank.
Объяснение беспроводной зарядки: что это такое и как она работает?
Беспроводная зарядка существует с конца 19 века, когда пионер электричества Никола Тесла продемонстрировал магнитно-резонансную связь – способность передавать электричество по воздуху путем создания магнитного поля между двумя цепями, передатчиком и приемником.
Но около 100 лет эта технология не использовалась на практике, за исключением, пожалуй, нескольких моделей электрических зубных щеток.
Сегодня используется почти полдюжины технологий беспроводной зарядки, и все они предназначены для обрезки кабелей ко всему: от смартфонов и ноутбуков до кухонной техники и автомобилей.
Беспроводная зарядка набирает обороты в здравоохранении, автомобилестроении и обрабатывающей промышленности, потому что она обещает повышенную мобильность и достижения, которые могут позволить крошечным устройствам Интернета вещей (IoT) получать питание на расстоянии многих футов от зарядного устройства.
ОссияПлата беспроводной зарядки, используемая для технологии Ossia Cota RF, которая может передавать энергию на расстояние более 15 футов.
Самые популярные беспроводные технологии, используемые в настоящее время, основаны на электромагнитном поле между двумя медными катушками, что значительно ограничивает расстояние между устройством и зарядной площадкой. Этот тип зарядки Apple встроила в iPhone 8 и iPhone X.
Как работает беспроводная зарядка
В целом, по словам Дэвида Грина, менеджера по исследованиям IHS Markit, существует три типа беспроводной зарядки.Существуют зарядные площадки, в которых используется сильносвязанная электромагнитная индукционная или безызлучательная зарядка; зарядные стаканы или зарядные устройства сквозного типа, которые используют слабосвязанный или радиационный электромагнитный резонансный заряд, который может передавать заряд в несколько сантиметров; и несвязанная радиочастотная (RF) беспроводная зарядка, которая обеспечивает возможность непрерывной зарядки на расстоянии многих футов.
Как сильносвязанная индукционная, так и слабосвязанная резонансная зарядка работают по одному и тому же физическому принципу: изменяющееся во времени магнитное поле индуцирует ток в замкнутом контуре провода.
ИкеаЛинейка беспроводных зарядных устройств Ikea, включающая площадку, способную заряжать три устройства одновременно (в центре).
Это работает следующим образом: магнитная рамочная антенна (медная катушка) используется для создания колеблющегося магнитного поля, которое может создавать ток в одной или нескольких приемных антеннах. Если соответствующая емкость добавлена так, чтобы контуры резонировали на одной и той же частоте, количество наведенного тока в приемниках увеличивается. Это резонансная индукционная зарядка или магнитный резонанс; он обеспечивает передачу энергии на большие расстояния между передатчиком и приемником и повышает эффективность.Размер катушки также влияет на расстояние передачи энергии. Чем больше катушка или чем больше катушек, тем большее расстояние может пройти заряд.
Например, в случае подушек для беспроводной зарядки смартфонов медные катушки имеют диаметр всего несколько дюймов, что сильно ограничивает расстояние, на которое может эффективно передаваться энергия.
Но чем больше размер катушек, тем больше энергии можно передавать по беспроводной сети. Это тактика, которую компания WiTricity, созданная на основе исследований в Массачусетском технологическом институте десять лет назад, помогла первооткрывателю.Он лицензирует слабосвязанные резонансные технологии для всего, от автомобилей и ветряных турбин до робототехники.
В 2007 году профессор физики Массачусетского технологического института Марин Солячич доказал, что может передавать электричество на расстояние до двух метров; в то время эффективность передачи энергии на таком расстоянии составляла только 40%, а это означало, что 60% мощности терялось при преобразовании. Позднее в том же году Солячич основал WiTricity для коммерциализации технологии, и с тех пор ее эффективность передачи энергии значительно выросла.
В автомобильной зарядной системе WiTricity большие медные катушки – более 25 сантиметров в диаметре для приемников – обеспечивают эффективную передачу энергии на расстояние до 25 сантиметров. По словам технического директора WiTricity Морриса Кеслера, использование резонанса обеспечивает передачу высоких уровней мощности (до 11 кВт) и высокую эффективность (более 92% от конца до конца). WiTricity также добавляет конденсаторы в проводящую петлю, что увеличивает количество энергии, которое может быть захвачено и использовано для зарядки аккумулятора.
Система предназначена не только для автомобилей: в прошлом году японский производитель робототехники Daihen Corp. начал поставки беспроводной системы передачи энергии, основанной на технологии WiTricity, для транспортных средств с автоматическим управлением (AGV). Автомобили AGV, оснащенные беспроводной системой зарядки Daihen D-Broad, могут просто подъехать к зоне зарядки, чтобы включить питание, а затем приступить к своим складским обязанностям.
Хотя зарядка на расстоянии имеет большой потенциал, публичным лицом беспроводной зарядки до сих пор остаются зарядные устройства.
IHS Markit«С точки зрения прогресса и готовности отрасли, зарядные колодки поставляются в больших количествах с 2015 года; зарядные чаши / зарядные устройства со сквозной поверхностью действительно только запускаются в этом году; и зарядка по комнате, вероятно, все еще по крайней мере год вдали от коммерческой реальности больших объемов – хотя новые продукты Energous показывают, что этот метод работает сейчас на очень коротких расстояниях, например, на пару сантиметров », – сказал Грин.
В 2016 году было отгружено чуть более 200 миллионов устройств с поддержкой беспроводной зарядки, причем почти все они имеют конструкцию индуктивного типа (зарядная панель) в той или иной форме.
В сентябре Apple наконец выбрала сторону после долгого отставания от других производителей мобильных телефонов, приняв стандарт Qi от WPC, который Samsung и другие производители смартфонов на базе Android используют уже не менее двух лет.
Первый класс беспроводных зарядных устройств для мобильных устройств появился около шести лет назад; они использовали плотно связанную или индуктивную зарядку, которая требует, чтобы пользователи поместили смартфон в точное положение на планшете, чтобы он мог заряжаться.
«На мой взгляд, точное выравнивание для зарядки не избавит вас от лишних усилий от простого подключения», – сказал Бенджамин Фрис, главный аналитик Navigant Research.
В то время как первые пользователи и технические специалисты покупали индукционную зарядку, другие этого не делали, сказал Фрис.
Белкин / IDG Беспроводная зарядная панель BoosUpBelkin похожа на другие в том, что она содержит зарядку медного передатчика, набор микросхем для управления мощностью, подаваемой на устройство, и технологию обнаружения посторонних предметов, чтобы гарантировать, что объекты, которые не должны получать заряд, этого не делают.
В сентябре 2012 года Nokia 920 стал первым коммерчески доступным смартфоном, предлагающим встроенные возможности беспроводной зарядки на основе спецификации Qi.
Битва стандартов беспроводной зарядки
В течение нескольких лет существовало три конкурирующих группы стандартов беспроводной зарядки, специализирующихся на индуктивной и резонансной зарядке: Alliance for Wireless Power (A4WP), Power Matters Alliance (PMA) и Консорциум Wireless Power Consortium (WPC). Список из 296 человек включает Apple, Google, Verizon и целый ряд производителей электроники.
WPC создал самый популярный из стандартов беспроводной зарядки – Qi (произносится как «чи»), который обеспечивает индуктивную зарядку или зарядку с помощью контактных площадок, а также зарядку на короткие расстояния (1.5 см или меньше) электромагнитно-резонансная индуктивная зарядка. Стандарт Qi используется Apple.
ЯблокоApple Watch, выпущенные в 2015 году, используют индуктивный кабель для беспроводной зарядки, который по-прежнему требует привязки устройства к шнуру.
PMA и его спецификация для индуктивной зарядки Powermat достигли успеха благодаря пилотной технологии беспроводной зарядки в кафе и аэропортах. Starbucks, например, начала выпускать беспроводные зарядные устройства в 2014 году.
Из-за конкурирующих стандартов поддержка мобильных устройств оставалась фрагментированной, и большинству мобильных устройств требовался адаптивный футляр для обеспечения беспроводной зарядки.
В 2015 году A4WP и PMA решили объединиться, чтобы сформировать AirFuel Alliance, в который сейчас входят 110 членов, включая Dell, Duracell, Samsung и Qualcomm.
PMA / StarbucksВ 2014 году Starbucks объявила о развертывании беспроводной зарядки на основе спецификации Powermat для своих клиентов в США почти в 8000 кафе.
Как часть AirFuel Alliance, Duracell Powermat утверждает, что у нее более 1500 точек зарядки в США.S., и через партнерство Powermat PowerKiss, 1000 зарядных станций в европейских аэропортах, отелях и кафе. AirFuel также анонсировала беспроводную зарядку в некоторых ресторанах McDonald’s. Это, по словам Фреаса, является одним из способов более широкого распространения беспроводной зарядки.
AirFuel фокусируется на электромагнитном резонансе, а RF
AirFuel фокусируется на двух технологиях зарядки: электромагнитно-резонансной и радиочастотной, которая дает возможность перемещаться по пространству, сохраняя при этом заряд вашего мобильного устройства.
«Мы увидели четкие рыночные индикаторы, которые резонируют, и радиочастотное излучение является оптимальным вариантом. Обе технологии предлагают явные преимущества с точки зрения пространственной свободы, простоты использования и простоты установки – важные факторы в создании рыночной стоимости и удовлетворенности клиентов, “сказал пресс-секретарь AirFuel Шарен Сантоски. «И мы считаем, что резонансная технология – лучшая технология, позволяющая в ближайшем будущем широко развернуть общественную инфраструктуру».
В результате, по словам Сантоски, все большее число кафе, ресторанов и аэропортов развертывают станции беспроводной зарядки на основе резонансных сигналов.«Тайвань, как и Китай, вкладывают большие средства», – сказал Сантоски.
AirFuel недавно объявила о проекте с метро в аэропорту Таоюань, по которому в поездах и станциях будут установлены резонансные зарядные устройства. А производитель мебели Order Furniture создал новую линейку мебели с резонансным эффектом.
«Если он есть в каждом ресторане или кафе, люди с большей вероятностью воспользуются им и получат зарядку дома», – сказал Фрис.
Большинство из этих проектов все еще являются лишь пилотными программами, сказал Фрис, добавив, что потребители и предприятия с меньшей вероятностью захотят использовать жестко связанную зарядку и с большей вероятностью выберут слабосвязанную резонансную зарядку. Это потому, что слабосвязанная зарядка обеспечивает большую пространственную свободу – возможность просто уронить телефон, планшет или ноутбук на рабочий стол и зарядить.
WiTricity и беспроводная зарядка в транспортных средствах
В июле Dell выпустила ноутбук Latitude, который включает в себя резонансную беспроводную зарядку от WiTricity, компании из Уотертауна, штат Массачусетс, которая лицензирует технологию, первоначально разработанную в Массачусетском технологическом институте (MIT). Беспроводное зарядное устройство Dell обеспечивает мощность зарядки до 30 Вт, поэтому ноутбук Latitude будет заряжаться с той же скоростью, что и при подключении к розетке.
WiTricityНовый ноутбук Dell Latitude 7285 2-в-1 и подставка для беспроводной зарядки.
Но основное внимание WiTricity уделяется автомобильной промышленности. По словам генерального директора WiTricity Алекса Грузена, компания, которая является частью AirFuel Alliance, ожидает, что ряд производителей электромобилей объявят о беспроводной зарядке для своих автомобилей.
Электромагнитно-резонансная технология компании позволяет передавать энергию на расстояние до девяти дюймов от зарядной площадки. Это позволило бы электромобилям заряжаться, просто припарковавшись на большой зарядной площадке.
Например, Mercedes-Benz в этом году выпустит подключаемые гибридные седаны S550e с возможностью использования технологии WiTricity; S550e можно просто припарковать над площадкой, и они начнут заряжаться даже более эффективно, чем если бы он был подключен к электросети.
Беспроводное питание ConstortiumОколо 50 моделей автомобилей теперь предлагают в салоне беспроводную зарядку на основе Qi.
Приложение для электромобилей создано специально для электромагнитной резонансной зарядки, сказал Кеслер. Это связано с тем, что автомобилю не нужен зарядный кабель, а беспроводная зарядная панель подает электричество более эффективно, чем кабель. (В проводных системах зарядки используется электроника для преобразования переменного тока в постоянный и регулирования потока энергии, снижая эффективность примерно до 86%, – сказал Кеслер.)
«Наша беспроводная зарядка может быть на 93% эффективнее на всем протяжении – от стены до того, что доставляется в аккумулятор», – сказал Кеслер.
Беспроводная зарядка на расстоянии
В этом месяце Apple удивила некоторых отраслевых экспертов, купив PowerByProxi, новозеландскую компанию, разрабатывающую технологию слабосвязанной резонансной зарядки, которая также основана на спецификации Qi.
PowerbyProxi была основана в 2007 году предпринимателем Фэди Мишрики как филиал Оклендского университета.PowerByProxi продемонстрировала зарядные устройства и емкости, в которые можно поместить и заряжать несколько устройств одновременно.
Компания из Окленда начала продавать крупномасштабные системы для строительства, телекоммуникаций, обороны и сельского хозяйства. Одним из таких продуктов является беспроводная система управления ветряными турбинами.
PowerByProxi, член Руководящего комитета WPC, также уменьшил свою технологию и поместил ее в аккумуляторные батареи AA, устраняя необходимость встраивать технологию непосредственно в устройства.Беспроводная технология занимает около 10% высоты батареи AA.
Apple могла бы использовать технологию PowerByProxi, чтобы расширить область применения беспроводной зарядки, помимо смартфонов, используя ее, например, для зарядки пультов дистанционного управления телевизора, периферийных устройств компьютера или любого количества устройств, требующих аккумуляторов.
В то время как наиболее заметное использование технологии беспроводной зарядки было в зарядных устройствах для мобильных устройств, эта технология также проникает во все, от складских роботов до крошечных устройств Интернета вещей, которые в противном случае должны были бы подключаться или питаться от сменных батарей.
Как собрать USB-зарядное устройство на солнечной энергии для вашего телефона
20 ноября 2015 г.
автор: Netia McCray
Часть вторая в серии из двух частей. Часть первая: Как построить электронную схему на солнечной энергии .
В прошлом году наша команда в Mbadika работала над идеей помочь начинающим новаторам и предпринимателям изучить основы дизайна и разработки продуктов.Исходя из нашего опыта, практическое изучение аппаратного обеспечения и электроники было уроком, который нам запомнился. Мы потратили прошедший год на разработку набора для самостоятельного изготовления для молодежи, чтобы получить практический опыт работы с электроникой и оборудованием.
Наш первый комплект DIY – это зарядное устройство USB на солнечной энергии, чтобы познакомить молодежь с прототипированием электроники и солнечными технологиями.
Дети в мастерской Мбадика собирают солнечное USB-зарядное устройство.
Последние несколько месяцев мы тестировали наши солнечные USB-зарядные устройства с молодежью в Южной Африке. Так мы познакомились с EduGreen и начали наше сотрудничество.Получив отличные отзывы от участников нашего семинара, мы решили продолжить разработку комплекта USB-зарядного устройства на солнечной батарее, чтобы запустить его в Южной Африке в конце этого года.
Ниже приводится пошаговое руководство по созданию солнечного USB-зарядного устройства, которое мы дебютировали на выставке Maker Faire Africa 2014 в Йоханнесбурге.
Материалы
- Солнечная панель 0,5 Вт
- Миниатюрная макетная плата
- Схема повышения напряжения постоянного тока: 0,9–5 В
- Мини-ползунковый переключатель SPDT
- Держатель батареи 2xAA
- Аккумуляторные батареи 2xAA
- N914 Диод
- ( 6) Провода-перемычки (рекомендуемая длина: 125 мм)
- (2) 3-миллиметровых светодиода
- Дополнительно: одножильный провод
Это схема компонентов зарядного устройства USB для солнечных батарей Mbadika.
Совет: Компоненты, отмеченные звездочкой (*), должны быть подготовлены к использованию с макетной платой путем пайки проводов с твердым сердечником к положительному (анод) и отрицательному (катод) выводам электронного компонента. Наши комплекты USB-зарядных устройств для солнечных батарей включают в себя электронные компоненты с припаянными и приклеенными перемычками вместо обычных одножильных проводов.
МЫ НЕ РЕКОМЕНДУЕМ использовать перемычки, несмотря на то, что они отлично подходят для использования с макетными платами, потому что если паяльник коснется пластикового компонента перемычки, он может выделять токсичные пары.
Протестируйте свою солнечную панель
Мы будем использовать светодиод, чтобы протестировать нашу солнечную панель.
Базовый светодиод имеет два вывода: положительный (анод) и отрицательный (катод). Чтобы идентифицировать положительный и отрицательный выводы светодиода, один вывод короче другого. Более длинный вывод – это положительный (анодный) вывод, а более короткий вывод – отрицательный (катодный) вывод.
Иллюстрация 1. Макет для тестирования солнечной панели.
Разместите макетную плату в альбомной ориентации, как показано на Рисунке 1.
Если ваша солнечная панель еще не имеет оголенных концов проводов с твердым сердечником, прикрепите провода с твердым сердечником к положительным и отрицательным выводам солнечной панели с помощью пайки, чтобы вставить солнечную панель в электронную схему макета.
В наших наборах мы используем солнечные панели с компонентом для подключения проводов. Компонент для подключения проводов позволяет пользователю удлинить положительный и отрицательный выводы солнечной панели, вставив перемычки в соответствующие отверстия.
Вставьте солнечную панель и выводы светодиодов в отверстия на макетной плате, как показано на рисунке 2. Если светодиод загорается, солнечная панель работает.
Шаг 1. Цепь USB-усилителя постоянного тока в постоянный
Цепь USB-усилителя постоянного тока в постоянный позволит заряжать устройство с питанием от USB, увеличивая напряжение постоянного тока с 2,4 В до 5 В, что идеально для зарядки небольших электронных устройств такие как базовые смартфоны, мобильные плееры и обычные телефоны.
Примечание: Одна батарея AA – 1.2В. Поскольку в нашей схеме используются две батареи AA, напряжение в нашей цепи составляет 2,4 В.
Иллюстрация 2
Поместите выводы схемы USB-усилителя постоянного тока в постоянный ток в отверстия на макетной плате, как показано на Рисунке 2.
Макет макетной платы с USB-разъемом для схемы повышения постоянного тока.
Как показано на фотографии, макет вашей платы должен быть довольно простым.
Подсказка: При установке электронных компонентов в макетную плату лучше всего разместить выводы электронных компонентов в одном ряду.Размещение электронных компонентов в одном ряду позволяет легко устранять неисправности в будущем.
Подсказка: Если вам удобно, вы можете расположить свой электронный компонент в любом столбце или строке. Однако выводы электронных компонентов, показанные в отдельной колонке на следующих рисунках, должны находиться в ОДНОЙ КОЛОНКЕ и на ОДНОЙ СТОРОНЕ (ниже или выше полой средней части) макета для функционирования электронной схемы.
Мини-ползунковый переключатель с припаянными перемычками и горячим клеем.
Шаг 2. Переключатель
Ползунковый мини-переключатель – это электронный компонент, который позволит вам контролировать, когда ваше солнечное зарядное устройство USB включено или выключено.
Этот шаг может быть немного сложным с точки зрения идентификации среднего штифта и концевого штифта. Как показано на фото, средний штифт – это средний компонент мини-ползункового переключателя, а концевой штифт – это левый или правый штифт.
Иллюстрация 3
После того, как вы выбрали и подготовили штифт мини-ползункового переключателя и выводы, поместите мини-ползунковый переключатель в макетную плату, как показано на Рисунке 3.
Макет макетной платы с мини-ползунковым переключателем.
На этом этапе ваша макетная плата должна выглядеть так, как на этой фотографии.
Шаг 3: Держатель батареи
Держатель батареи будет частным хранилищем энергии, накопленной от солнечной панели, а также резервным источником питания, когда солнечная панель не может заряжать ваше устройство с питанием от USB напрямую.
Иллюстрация 4. Макет держателя батареи 2xAA.
Установите держатель батареи, как показано на Рисунке 4.
Теперь ваша макетная плата должна выглядеть так.
Шаг 4. Диод N914
Диод N914 – это сигнальный диод – электронный компонент, который предотвращает прохождение тока в цепи солнечного USB-зарядного устройства в обратном направлении или, по сути, разряжает ваше электронное устройство. узнаваемый, потому что он имеет красное центральное тело с тонкой черной линией на одном конце.
Иллюстрация 5
Поместите диод N914 в макетную плату, как показано на Рисунке 5.
Рисунок 6. Макет платы с диодом N914.
Убедитесь, что отрицательный вывод (конец электронного компонента с тонкой черной линией) диода N914 находится в том же столбце, что и положительный вывод держателя батареи и цепи USB-усилителя постоянного тока в постоянный, как показано.
Теперь вы готовы к последнему этапу сборки солнечного USB-зарядного устройства.
Шаг 5: Солнечная панель
Поместите солнечную панель в макет, как показано на Рисунке 6.
Иллюстрация 7
ДВОЙНАЯ ПРОВЕРКА ЦЕПИ.
Убедитесь, что ваша схема соответствует схеме макетной платы на Рисунке 7 и похожа на ту, что изображена здесь.
ДВОЙНАЯ ПРОВЕРКА ЦЕПИ ОДИН ПОСЛЕДНИЙ РАЗ.
Шаг 6. Тестовая поездка на солнечном USB-зарядном устройстве.
Поместите аккумуляторы AA в держатель.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Если ваша схема начинает дымиться или пластиковые компоненты в цепи начинают плавиться, НЕМЕДЛЕННО извлеките все компоненты из макета как можно быстрее и, если возможно, извлеките аккумуляторные батареи из держателя батарей.
Теперь… сдвиньте мини-ползунковый переключатель… красный светодиод на вашей цепи усилителя постоянного тока в постоянный USB включится и… Вуаля!
Вы готовы подключить USB-кабель и зарядить небольшое электронное устройство.
Наш первый прототип солнечного USB-зарядного устройства оживает.
Примечание. Зарядное устройство USB на солнечной батарее не работает с устройствами Apple, смартфонами с большими литий-ионными аккумуляторами или планшетами.
Зарядное устройство Mbadika Solar USB для мобильных устройств Версии из акрила и фанеры.
Дальнейшие действия
Вы можете построить корпус для солнечного USB-зарядного устройства, подобный тому, который мы производим.
Для наших молодежных комплектов USB-зарядных устройств на солнечных батареях мы используем лазерный резак в кампусе Массачусетского технологического института, чтобы вырезать корпуса в стиле LEGO из фанеры и акрила. Если у вас есть доступ к устройству лазерной резки, вы можете найти множество файлов для лазерной резки с открытым исходным кодом (обычно файлы Adobe Illustrator или Corel Draw) для загрузки и использования для создания забавных корпусов для вашего солнечного USB-зарядного устройства. Однако мы знаем, что большая часть планеты не имеет доступа к таким объектам, и есть другие решения для демонстрации вашей новой солнечной конструкции.
Наши фавориты изготавливаются из небольших пластиковых контейнеров для хранения или жестяных банок Altoids. Сотрудник Массачусетского технологического института, Ладада из Adafruit Industries, разработала комплект USB-зарядного устройства Altoids Tin, который называется MintyBoost, который стал огромным успехом в сообществе производителей. Если ваша солнечная панель достаточно мала, вы можете прикрепить ее к внешней стороне Altoids Tin для зарядки и хранить в емкости, когда она не используется.
Учитывая, что кожух для солнечных батарей будет подвергаться воздействию большого количества солнечного света, мы не рекомендуем использовать картон или изделия на бумажной основе в качестве кожуха для солнечных батарей.
Пайка
Поскольку наш комплект солнечного USB-зарядного устройства ориентирован на знакомство молодежи с электронным прототипированием с помощью макетной платы, мы стараемся свести к минимуму пайку в максимально возможной степени.
Если вы хотите создать более надежное солнечное USB-зарядное устройство путем пайки ваших компонентов, у Джошуа Циммермана есть отличные инструкции по паяной версии солнечного USB-зарядного устройства, которые мы проиллюстрировали выше.
