電磁感應式無(wú)線(xiàn)充電器電路設計

因不同的類(lèi)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(xiàn)，筆者利用電磁感應原理，設計了智能無(wú)線(xiàn)充電器。該無(wú)線(xiàn)充電器具有  自動(dòng)感應充電和充滿(mǎn)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，而且能夠對多臺不同的電子產(chǎn)品同時(shí)進(jìn)行充電。作品采用智能無(wú)線(xiàn)充電的  設計思想，具有使用方便、適用面廣的優(yōu)點(diǎn)，有較高的推廣應用價(jià)值。

1.系統概述

1.1當前充電模式情況

在電子科技技術(shù)高速發(fā)展的今天，全球范圍內的手機用戶(hù)數量已經(jīng)達到了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(gè)需要充 電  的便攜式電子產(chǎn)品。目前普遍使用的都是數據線(xiàn)插接式充電，這種充電方式數據線(xiàn)接口用久了通常會(huì )有觸不良等現象，而且單個(gè)充電器適應面不廣，因不同的類(lèi)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(xiàn)，真可謂費時(shí)費力;各種便攜式電子產(chǎn)品的充電是一件令人頭痛的麻煩事。為了改良上面的現  象，研發(fā)智能無(wú)線(xiàn)充電器是很有必要的。

2.工作原理概述

2.1 系統模塊

無(wú)線(xiàn)充電器利用電磁感應原理。 通過(guò) NE555D 芯片產(chǎn)生一個(gè) 36.7K 的脈沖頻率(因為經(jīng)過(guò)調試在 36.7K 頻率時(shí)，效率達到最高)，IRFP460  功  率放大，使發(fā)射線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，當接收線(xiàn)圈靠近時(shí)，產(chǎn)生感應電流，經(jīng)過(guò)全波整流和穩壓，得到負載(手機)所需要的充電電壓和電流。發(fā)射線(xiàn)圈的電流會(huì )隨著(zhù)感應負載的增加而增大，通過(guò)運放把  0.33 歐的負載電壓 23 倍放大，再經(jīng)過(guò) 1N4148 整流濾波得到電壓 U1 與基準源 Uo 比較。充電時(shí)，U1 大于 Uo 七彩燈閃  亮，表示正在充電;空負載或充滿(mǎn)電時(shí)，U1 小于 Uo，綠燈亮，若 10 秒鐘后沒(méi)有感應負載，自動(dòng)斷電;按一下復位鍵則充電器重新啟動(dòng)。具體電路分析如下：

2.1.1NE555D 脈沖發(fā)生器模塊

如圖 1， 根據 T= (R1+Rp) C1， f=1/T， 調節 Rp 使 NE555D 輸出一個(gè) 36.7KHZ的脈沖頻率。

2.1.2 功率放大及無(wú)線(xiàn)發(fā)射模塊

主要把 NE555D 產(chǎn)生的一個(gè) 36.7KHZ 的脈沖功率放大，經(jīng)發(fā)射線(xiàn)圈發(fā)射出去。當脈沖為高電平時(shí)，Q12 柵極為高電平，Q12 導通，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。當脈沖為低電平時(shí)，Q8、Q12 同時(shí)截止，電流直接由  R16D10Q1，Q1 導通。整個(gè)過(guò)程中 Q1 與Q12 均以一開(kāi)一關(guān)的形式工作。電路如圖 2：

2.1.3 感應線(xiàn)圈模塊

如圖 3，當感應線(xiàn)圈靠近發(fā)射線(xiàn)圈時(shí)，就會(huì )產(chǎn)生感應電流，經(jīng)過(guò)全波整流后，根據不同的電子產(chǎn)品的充電電壓，可選擇不同的穩壓二極管穩壓，再經(jīng)三極管Q100  放大電流后供給不同電子產(chǎn)品充電。

2.1.4 充電檢測模塊

當有感應負載時(shí)，R20(0.33 歐)電阻上 的電壓會(huì )增大，經(jīng)運 放 U2A 放大 A=1+R5/R6=23倍后，電壓變化明顯，再經(jīng)過(guò) 1N4148  整流濾波，得電壓 U1與基準源 U。比較，此時(shí) U1>U。，運放輸出 Ui 為高 電平，七彩燈閃爍;當感應負載充滿(mǎn)電(或沒(méi)有感應到負載)，此時(shí)  U1

2.1.5流程圖

具體工作流程如圖 6所示：

編輯點(diǎn)評：本設計把目前電子類(lèi)課程所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識真正應用到實(shí)踐中，介紹了電磁感應式智能無(wú)線(xiàn)充電器電路的設計，電路功能實(shí)現較好，性能優(yōu)良、穩定，較好地達到了預期設計要求的各項指標。