Diseño de desarrollo del tablero de control del cargador inalámbrico
Hoy en día, los teléfonos inteligentes son frecuentes, y su consumo de energía es grande y con frecuencia se cargan. El cargador de teléfono móvil tradicional es fácil de dañar el puerto USB del teléfono móvil y es muy problemático. El cargador de teléfono móvil inalámbrico evita la inserción repetida de la interfaz USB, y es conveniente de usar y de alta gama.
1. Breve introducción del principio del cargador inalámbrico
Utilizando el principio de inducción electromagnética, cuando la bobina transmisora pasa una corriente alterna, se genera un campo magnético alterno alrededor de la bobina.En este momento, la fuerza electromotriz inducida generada en la bobina receptora puede cargarse mediante rectificación, filtrado y estabilización de voltaje. Según este principio, el cargador inalámbrico del teléfono móvil está compuesto principalmente por una parte transmisora y una parte receptora, que incluye un circuito oscilante, un circuito amplificador de potencia y una bobina transmisora, y la parte receptora incluye una bobina receptora y un circuito de filtro rectificador. El circuito oscilante genera oscilación electromagnética, y la potencia es amplificada por el circuito amplificador de potencia. La señal oscilante (corriente alterna) pasa a través de la bobina de envío, y se generará un campo magnético alterno alrededor de la bobina de envío; Entonces puedes cargar el teléfono.
En segundo lugar, el proceso de diseño del cargador inalámbrico.
2.1 Diseño de diagrama de bloques
El cargador inalámbrico del teléfono móvil se compone de 5 partes: circuito de alimentación, circuito de oscilación, circuito amplificador de potencia, bobina de transmisión, bobina de recepción y circuito de filtro rectificador. El marco del sistema se muestra en la Figura 1 y finalmente carga la batería del teléfono móvil. Desde el punto de vista del principio de transmisión de circuitos inalámbricos, la energía eléctrica y la energía magnética se propagan al espacio en forma de ondas electromagnéticas con los cambios periódicos de los campos eléctricos y magnéticos. Para producir ondas electromagnéticas, debe haber oscilaciones electromagnéticas. Cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será la frecuencia de oscilación electromagnética mayor de 100KHZ para tener suficiente radiación electromagnética.
2.2 Diseño del circuito de oscilación
Al principio, se usó el circuito de oscilación LC, pero la frecuencia de oscilación no era suficiente. El circuito de oscilación de cristal compuesto por el circuito de oscilación de cristal CD4069 del circuito CMOS de seis inversores CD4069 se usa como se muestra en la figura 2 para producir una oscilación de alta frecuencia con el CD4069, que es mejor que el circuito de oscilación LC.
2.3 Diseño del amplificador de potencia.
Al principio, la estructura del triodo se usó para descargar con éxito el circuito, pero el rendimiento de la temperatura no fue lo suficientemente estable, y luego se usó el tubo de efecto de campo. El transistor de efecto de campo es un elemento de control de voltaje, que es un tipo de triodo similar al tubo de electrones. En comparación con el transistor bipolar, el transistor de efecto de campo tiene alta impedancia de entrada, bajo consumo de energía de entrada, buena estabilidad de temperatura, buena estabilidad de amplificación de señal, señal Baja distorsión, bajo ruido y otras características, y sus características de amplificación también son mejores que el transistor electrónico El circuito también está conectado a G; la etapa original S está conectada a tierra directamente; el drenaje D está conectado al circuito de oscilación LC y su frecuencia de resonancia es la misma que la frecuencia de oscilación de alta frecuencia de la etapa anterior. El circuito se muestra en la Figura 3.
2.4 Diseño del circuito de bobinas de transmisión y recepción.
Las bobinas de transmisión y recepción están hechas de alambre esmaltado con un diámetro de aproximadamente 0.5ram y enrolladas alrededor de 12 vueltas. El diámetro de la bobina es de aproximadamente 80r. La función del módulo de transmisión es convertir eficientemente la energía de CC en una señal de potencia de radiofrecuencia, de modo que el circuito receptor pueda hacer un uso completo de la energía. El módulo receptor es un módulo que procesa la energía después de recibir la energía de la etapa anterior. Para satisfacer las necesidades de aplicaciones prácticas, la señal de RF recibida necesita ser rectificada, filtrada, reducida y estabilizada, y el voltaje de CC procesado puede ser utilizado por otras cargas. El módulo incluye principalmente un circuito rectificador y un circuito reductor.
2.5 El diagrama esquemático general del cargador inalámbrico del teléfono móvil
El circuito de carga inalámbrico compuesto por el circuito de oscilación de cristal de CD4069 y el tubo de efecto de campo de potencia. El circuito CMOS de la serie CD400 del circuito de carga tiene un voltaje límite de 18v, y el voltaje inestable AC 12v rectificado y filtrado sin tensión de carga puede exceder los 18v, por lo que el voltaje de la fuente de alimentación de CD4069 es proporcionado por un circuito integrado de regulador de voltaje de tres terminales 7805. Todos los terminales de entrada no utilizados del circuito CMOS están conectados a niveles lógicos apropiados, la oscilación de cristal está conectada a un oscilador de puerta única, y la salida de oscilación se envía a la red G del transistor de efecto de campo de potencia después del búfer de segundo nivel, comenzando a proteger el transistor de efecto de campo El circuito de polarización y el circuito de fuga están dispuestos en el circuito polar para garantizar el funcionamiento estable del circuito.
Resumen y perspectivas
El producto se ha completado y puede cargar de forma inalámbrica el teléfono móvil. La distancia inalámbrica es de 3 cm. Si necesita más distancia, necesita aumentar la cantidad de bobinas y la cantidad de etapas del circuito del amplificador de potencia para generar un campo magnético alterno más fuerte alrededor de la bobina de transmisión para recibir la bobina. Reciba a una distancia mayor. La bobina receptora se puede incrustar en el teléfono móvil, y la bobina puede recibir señales a través de la cubierta posterior (probada con éxito). Si el producto se puede poner en el mercado, se cree que varios teléfonos móviles se integrarán con bobinas receptoras durante la producción para abastecer el cargador inalámbrico del teléfono móvil, que será más conveniente de usar, e incluso los fabricantes de teléfonos móviles comprarán los derechos de propiedad del cargador inalámbrico y usarán la carga inalámbrica como teléfono móvil. Único punto de venta.