版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】電磁感應(yīng)式智能無線充電器設(shè)計(jì)方案因不同的類型電子產(chǎn)品需要使用不同的充電器,充電時(shí)還要尋找合適的插口和理順接線,筆者利用電磁感應(yīng)原理,設(shè)計(jì)了智能無線充電器。該無線充電器具有自動感應(yīng)充電和充滿電后智能斷電功能,不僅適用于各種不同充電電壓和容量的電子產(chǎn)品,而且能夠?qū)Χ嗯_不同的電子產(chǎn)品同時(shí)開展充電。作品采用智能無線充電的設(shè)計(jì)思想,具有使用方便、適用面廣的優(yōu)點(diǎn),有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。
1.系統(tǒng)概述
1.1當(dāng)前充電模式情況
在電子科技技術(shù)高速發(fā)展的今天,范圍內(nèi)的手機(jī)用戶數(shù)量已經(jīng)到達(dá)了33億,再加上MP3、MP4等其他周邊電子產(chǎn)品,平均不到2人就擁有一個需要充電的便攜式電子產(chǎn)品。目前普遍使用的都是數(shù)據(jù)線插接式充電,這種充電方式數(shù)據(jù)線接口用久了通常會有觸不良等現(xiàn)象,而且單個充電器適應(yīng)面不廣,因不同的類型電子產(chǎn)品需要使用不同的充電器,充電時(shí)還要尋找合適的插口和理順接線,真可謂費(fèi)時(shí)費(fèi)力;各種便攜式電子產(chǎn)品的充電是一件令人頭痛的麻煩事。為了改進(jìn)上面的現(xiàn)象,研發(fā)智能無線充電器是很有必要的。
1.2作品簡介及優(yōu)點(diǎn)
智能無線充電器利用電磁感應(yīng)原理,是非接觸充電系統(tǒng),不再通過導(dǎo)線(充電線)傳輸電能,而是無線傳輸方式充電。沒有充電所用的物理接口,與一般充電器相比,防止了插線或拔電池的麻煩,具有一般充電器的工作原理;作品采用一(充電器)對多(感應(yīng)負(fù)載)充電、智能充電的設(shè)計(jì)思想;無線充電器對負(fù)載充電時(shí),指示燈將由綠燈轉(zhuǎn)換為七彩燈,手機(jī)也正確顯示充電狀態(tài)并智能完成充過程(實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品為手機(jī))。本充電器可以同時(shí)對多個負(fù)載充電,可以自動感應(yīng)是否有負(fù)載充電,到達(dá)自動充電,充滿電后10秒自動斷電,到達(dá)智能化;從而大大方便了用戶。智能無線充電器使用十分方便、一個充電器就可以滿足一個家庭的需要,具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值、成本低廉(與一般充電器價(jià)格相差不多)等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)在世界上許多大公司(如Sony,Intel,apple,飛利普等)也正在火熱研究中;智能無線充電必將是取代物理直插的發(fā)展方向,將肯定受到人們的歡迎和重視。
基于以上思路,充分運(yùn)用所學(xué)電子技術(shù)知識,經(jīng)過老師悉心指導(dǎo)。設(shè)計(jì)、制作智能無線充電器,它具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)成本低廉
電路由脈沖產(chǎn)生部分、功率放大部分,濾波部分、比較部分及發(fā)射和接收部分組成,每部分只是幾個小元件組成,制作簡單。
(2)一對多充電
一臺充電器可以對多個負(fù)載充,一個家庭購買一臺充電器就可以滿足全家人使用,隨著負(fù)載的增加,工作效率也會增高,因此可以節(jié)約用電同時(shí)亦可減少不必要的開銷。
(3)方便性
與一般充電器相比,減少了插拔的麻煩,同時(shí)亦防止了接口不適用,接觸不良等現(xiàn)象,老年人也能很方便地使用。
(4)智能化
只要把感應(yīng)負(fù)載往充電器上面放,就可以自動感應(yīng)充電,通過信息反應(yīng),當(dāng)感應(yīng)負(fù)載滿電后,自動斷電,實(shí)現(xiàn)充電過程智能化。
2.工作原理概述
2.1系統(tǒng)模塊
無線充電器利用電磁感應(yīng)原理。通過NE555D芯片產(chǎn)生一個36.7K的脈沖頻率(因?yàn)榻?jīng)過調(diào)試在36.7K頻率時(shí),效率到達(dá)),IRFP460功率放大,使發(fā)射線圈產(chǎn)生磁場,當(dāng)接收線圈靠近時(shí),產(chǎn)生感應(yīng)電流,經(jīng)過全波整流和穩(wěn)壓,得到負(fù)載(手機(jī))所需要的充電電壓和電流。發(fā)射線圈的電流會隨著感應(yīng)負(fù)載的增加而增大,通過運(yùn)放把0.33歐的負(fù)載電壓23倍放大,再經(jīng)過1N4148整流濾波得到電壓U1與基準(zhǔn)源Uo比較。充電時(shí),U1大于Uo七彩燈閃亮,表示正在充電;空負(fù)載或充滿電時(shí),U1小于Uo,綠燈亮,若10秒鐘后沒有感應(yīng)負(fù)載,自動斷電;按一下復(fù)位鍵則充電器重新啟動。具體電路分析如下:
2.1.1NE555D脈沖發(fā)生器模塊
如圖1,根據(jù)T=(R1+Rp)C1,f=1/T,調(diào)節(jié)Rp使NE555D輸出一個36.7KHZ的脈沖頻率。
2.1.2功率放大及無線發(fā)射模塊
主要把NE555D產(chǎn)生的一個36.7KHZ的脈沖功率放大,經(jīng)發(fā)射線圈發(fā)射出去。當(dāng)脈沖為高電平時(shí),Q12柵極為高電平,Q12導(dǎo)通,此時(shí)Q8飽和,Uceq電壓只有0.67V,經(jīng)D10-4148后Q1柵極電壓為0,Q1截止。當(dāng)脈沖為低電平時(shí),Q8、Q12同時(shí)截止,電流直接由R16D10Q1,Q1導(dǎo)通。整個過程中Q1與Q12均以一開一關(guān)的形式工作。電路如圖2:
2.1.3感應(yīng)線圈模塊
如圖3,當(dāng)感應(yīng)線圈靠近發(fā)射線圈時(shí),就會產(chǎn)生感應(yīng)電流,經(jīng)過全波整流后,根據(jù)不同的電子產(chǎn)品的充電電壓,可選擇不同的穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓,再經(jīng)三極管Q100放大電流后供應(yīng)不同電子產(chǎn)品充電。
2.1.4充電檢測模塊
當(dāng)有感應(yīng)負(fù)載時(shí),R20(0.33歐)電阻上的電壓會增大,經(jīng)運(yùn)放U2A放大A=1+R5/R6=23倍后,電壓變化明顯,再經(jīng)過1N4148整流濾波,得電壓U1與基準(zhǔn)源U。比較,此時(shí)U1>U。,運(yùn)放輸出Ui為高電平,七彩燈閃爍;當(dāng)感應(yīng)負(fù)載充滿電(或沒有感應(yīng)到負(fù)載),此時(shí)U1<U。,運(yùn)放輸出Ui為低電平,綠燈亮。
2.1.5智能斷電模塊
(1)當(dāng)開關(guān)S2斷開時(shí),整充電器處于智能充電過程。充電器啟動時(shí),繼電器K1閉合,同時(shí)K2為斷開狀態(tài)。當(dāng)有感應(yīng)負(fù)載時(shí),七彩燈閃爍,Ui為高電平,此時(shí)Q5飽和,電壓Uceq為0.67V,低于Q2+Q4的導(dǎo)通電壓之和(1.34V),Q2與Q4構(gòu)成達(dá)林頓,同時(shí)截止,繼器K1吸合;當(dāng)感應(yīng)負(fù)載充滿電(或無感應(yīng)負(fù)載)時(shí),綠燈亮,即Ui為低電平,此時(shí)Q3截止,電容C5與R9構(gòu)成RC充電電路,當(dāng)電容充電電壓到達(dá)Q2與Q4的導(dǎo)通電壓時(shí),Q2導(dǎo)通,使Q4飽和,此時(shí)繼電器工作電壓只有0.67V,繼電器斷開,整個電路處于完全斷電狀態(tài)。斷電后,繼電器K2閉合,此時(shí)C5與R13構(gòu)成RC放電電路,給C5快速放電。當(dāng)按一下輕觸復(fù)位開關(guān)時(shí),充電器重新啟動。當(dāng)感應(yīng)負(fù)載充滿電(或無感應(yīng)負(fù)載)時(shí),電容C5充電,其電壓為Ut
由公式Ut=12*(1-e-t/R9C5)得:t=-R9C5ln(1-Ut/12)
其中C5=100UF,R9=1MΩ,Ut=1.34V,
經(jīng)計(jì)算得斷電時(shí)間:t=10S
實(shí)現(xiàn)了10秒自動斷電。在綠燈亮的10秒內(nèi)只要有感應(yīng)負(fù)載,則Ui為高電平,Q3飽和,電容C5放電。整個充電過程實(shí)現(xiàn)智能化斷電。
(2)當(dāng)S2閉合時(shí),整個充電電路處于手動斷電過程。
2.1.6流程圖
具體工作流程如圖7所示:
2.2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
系統(tǒng)實(shí)物圖如圖8、圖9、圖10所示。
3.主要技術(shù)指標(biāo)
該作品主要技術(shù)指標(biāo)如下表1所示
4.元件清單
本系統(tǒng)所采用的主要元件清單如下表2所示:
經(jīng)統(tǒng)計(jì)得:
元器件總價(jià)格$=17.18(元)。
5.作品擴(kuò)展
通過研究,我們發(fā)現(xiàn)無線電磁感應(yīng)充電的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,除了應(yīng)用于基本的手機(jī)、MP3、MP4、筆記本電腦,數(shù)碼相機(jī)等便攜設(shè)備充電外,還可以應(yīng)用在醫(yī)療、工業(yè)領(lǐng)域中,特別對于那些完全密封式的設(shè)備有著更重要的意義;如果把發(fā)射線圈裝進(jìn)鼠標(biāo)墊里面,便可實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)無線供電。其實(shí)除了感應(yīng)充電以外,還可以通過改變脈沖頻率實(shí)現(xiàn)驅(qū)蚊趕鼠等功能。
6.結(jié)束語
本
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 醫(yī)療行業(yè)中的家居智能技術(shù)應(yīng)用案例分享
- 專屬2024版婚禮主持與現(xiàn)場布置一體化服務(wù)協(xié)議版
- 二零二五年度高層建筑消防通道改造施工協(xié)議3篇
- 2025年度個人二手房交易合同模板產(chǎn)權(quán)清晰保障版2篇
- 二零二五年度電子商務(wù)平臺軟件開發(fā)框架合作協(xié)議3篇
- 牡丹江2025年黑龍江牡丹江醫(yī)學(xué)院科大學(xué)招聘93人筆試歷年參考題庫附帶答案詳解
- 二零二五年度車輛保養(yǎng)與綠色出行獎勵合同4篇
- 2025版智慧社區(qū)門衛(wèi)服務(wù)與物業(yè)管理合同2篇
- 湖北2025年湖北省水利水電科學(xué)研究院招聘14人筆試歷年參考題庫附帶答案詳解
- 溫州2025年浙江溫州市公安局洞頭區(qū)分局第一期招聘編外用工筆試歷年參考題庫附帶答案詳解
- 2023年譯林版英語五年級下冊Units-1-2單元測試卷-含答案
- Unit-3-Reading-and-thinking課文詳解課件-高中英語人教版必修第二冊
- 施工管理中的文檔管理方法與要求
- DL∕T 547-2020 電力系統(tǒng)光纖通信運(yùn)行管理規(guī)程
- 種子輪投資協(xié)議
- 物業(yè)客服培訓(xùn)課件PPT模板
- 員工工資條模板
- 執(zhí)行依據(jù)主文范文(通用4篇)
- 浙教版七年級數(shù)學(xué)下冊全冊課件
- 華為攜手深圳國際會展中心創(chuàng)建世界一流展館
- 2023版思想道德與法治專題2 領(lǐng)悟人生真諦 把握人生方向 第3講 創(chuàng)造有意義的人生
評論
0/150
提交評論