? TOP4 太陽能無線充電電路設計
太陽能發電的原理主要是由太陽能電池板接收太陽光,在太陽能電池板的基板上發生光電效應,從而將光能轉換成電能,然后將電能通過蓄電池儲存起來。
太陽能無線充電電路可以設計成如圖4電路。 在圖4中我們選用的晶體管發射極耦合多諧振蕩器和模擬達林頓管組成無線充電電路,發射極耦合多諧振蕩器用兩個小功率三極管組成,按圖4中的元器件數據,振蕩頻率約為350kHz。元器件中僅最后一級三極管VT4的耗散功率大些,其他的都是比較簡單并且容易得到的元器件。
12V的電源由太陽能充電電路提供,電源信號通過射極耦合多諧振蕩電路變成高頻信號再通過C3和R7組成的耦合電路之后被模擬達林頓管功放電路放大,L1和L2分別是初級和次級耦合線圈,放大后的信號通過L1和L2的耦合被無線傳送到次級接收電路,高頻交流信號被整流濾波后變成直流電能給3.7V 的鋰電池進行充電。
TOP5 無線電能發送單元的供電電源電路設計圖
電能發送部分,如圖2,無線電能發送單元的供電電源有兩種:220V交流和24V直流(如汽車電源),由繼電器J選擇。按照交流優先的原則,圖中繼電器J的常閉觸點與直流(電池BT1)連接。正常情況下S3處于接通狀態。
當電池充滿(略大于4.15V)時,IC3的反相輸入端2略高于4.15V。運放便輸出低電位,此時Q4截止,恒流管Q5因完全得不到偏流而截止,因而停止充電。同時運放輸出的低電位經R8使Q3導通,點亮LED3作為充滿狀態指示。
兩種充電模式由R6、R7決定。這個非序列值可以在E24序列電阻的標稱值為918的電阻中找到,就用918的也行。 如果作為產品設計,這部分電路應當盡可能微型化(電流表電壓表只是在實驗品中調試時用,產品中不需要),最好成為電池的附屬電路。
主要元器件選擇
電源變壓器T1:5VA18V,這里利用現有的雙18V的,經整流濾波后得到約24V的直流
繼電器J:DC24V,經測量其可靠吸合電流為13mA
保險管FUSE:快速反應的1A
可調電阻RP1和RP2:用精密可調的
諧振電容C8:瓷介電容耐壓不小于63V
整流橋D5-D8:用高頻開關管1N4148
精密電壓源:TL431
晶體管Q3、Q4和Q5:要求漏電流小于0.1uA,放大倍數大于200,圖中已標型號
發光管LED2:普亮(紅),正向VA特性盡可能陡直(動態電阻小,穩壓特性好)
發送線圈L1:用U1mm的漆包線在U66mm的圓柱體(易拉罐正好)上密繞20匝,用502
TOP6 無線電能接收單元的供電電源電路設計圖
電能經過線圈降壓接收后,高頻交流電壓經過IN4007整流管進行全波整流,2200uf的電容濾波,再用3.3V穩壓二極管驚醒穩壓,輸出直流電為電池提供較穩定的工作電壓,為電池充電。
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