Phát triển và thiết kế bảng điều khiển sạc không dây

Điện thoại thông minh là phổ biến hiện nay, tiêu thụ rất nhiều năng lượng và sạc thường xuyên. Bộ sạc điện thoại di động truyền thống có thể dễ dàng làm hỏng giao diện USB của điện thoại di động và rất rắc rối. Bộ sạc điện thoại di động không dây tránh cắm liên tục vào giao diện USB, tiện lợi và cao cấp.

1. Giới thiệu về nguyên lý của bộ sạc không dây

Sử dụng nguyên lý cảm ứng điện từ, khi cuộn dây truyền đi qua một dòng điện xoay chiều, một từ trường xoay chiều được tạo ra xung quanh cuộn dây. Tại thời điểm này, lực điện động cảm ứng được tạo ra trong cuộn dây nhận có thể được điều chỉnh, lọc và ổn định để sạc điện thoại di động. Theo nguyên tắc này, bộ sạc không dây của điện thoại di động chủ yếu bao gồm bộ phận truyền và bộ phận nhận. Bộ phận truyền phát bao gồm mạch dao động, mạch khuếch đại công suất và cuộn dây truyền tải, và bộ phận nhận bao gồm cuộn nhận và mạch lọc chỉnh lưu. Mạch dao động tạo ra dao động điện từ, được khuếch đại bởi mạch khuếch đại công suất. Tín hiệu dao động (dòng điện xoay chiều) đi qua cuộn dây truyền và từ trường xoay chiều được tạo ra xung quanh cuộn dây truyền, lực điện động cảm ứng được tạo ra bởi cuộn dây được điều chỉnh, lọc và ổn định. Sau đó, bạn có thể sạc điện thoại.

Thứ hai, quy trình thiết kế bộ sạc không dây

2.1 Thiết kế sơ đồ khối

Bộ sạc không dây của điện thoại di động bao gồm 5 phần: mạch cấp nguồn, mạch dao động, mạch khuếch đại công suất, cuộn truyền, cuộn nhận và mạch lọc chỉnh lưu. Khung hệ thống được hiển thị trong Hình 1 và cuối cùng là pin điện thoại di động được sạc. Từ quan điểm của nguyên lý truyền mạch không dây, năng lượng điện và năng lượng từ trường lan truyền vào không gian dưới dạng sóng điện từ với sự thay đổi định kỳ của điện trường và từ trường. Để tạo ra sóng điện từ, trước tiên, tần số của sóng điện từ càng cao. Tần số dao động điện từ càng lớn càng cao hơn 100KHZ, có đủ bức xạ điện từ.

2.2 Thiết kế mạch dao động

Lúc đầu, một mạch dao động LC đã được sử dụng, nhưng tần số dao động là không đủ. Sau đó, mạch dao động tinh thể gồm mạch dao động tinh thể CD4069 của mạch CMOS sáu biến tần CD4069 được thể hiện trong Hình 2. Hiệu quả của việc sử dụng CD4069 để tạo dao động tần số cao tốt hơn so với mạch dao động LC.

2.3 Thiết kế bộ khuếch đại công suất

Lúc đầu, một cấu trúc triode được sử dụng để xả mạch thành công, nhưng hiệu suất nhiệt độ không đủ ổn định, và sau đó một ống hiệu ứng trường được sử dụng. Transitor hiệu ứng trường là một thành phần điều khiển điện áp, là một loại bóng bán dẫn tương tự như ống điện tử. So với bóng bán dẫn lưỡng cực, bóng bán dẫn hiệu ứng trường có trở kháng đầu vào cao, tiêu thụ điện năng đầu vào thấp, ổn định nhiệt độ tốt, ổn định khuếch đại tín hiệu tốt và tín hiệu Đặc điểm của độ méo thấp và độ nhiễu thấp và đặc tính khuếch đại của nó tốt hơn các bóng bán dẫn điện tử. Trong hình 3, ba điện trở R1, R2, R3 trong mạch ống hiệu ứng trường điện được nối song song với lưới G của ống hiệu ứng trường và dao động tần số cao của giai đoạn trước Mạch cũng được kết nối với G, S chính được nối đất trực tiếp, cống D được kết nối với mạch dao động LC và tần số cộng hưởng của nó giống như tần số dao động tần số cao của giai đoạn trước. Mạch được hiển thị trong Hình 3.

2.4 Thiết kế mạch truyền và nhận cuộn dây

Các cuộn dây truyền và nhận được làm bằng dây tráng men có đường kính khoảng 0,5ram khoảng 12 vòng, và đường kính cuộn dây khoảng 80r. Chức năng của mô-đun truyền là chuyển đổi hiệu quả năng lượng DC thành tín hiệu năng lượng tần số vô tuyến để mạch thu có thể sử dụng toàn bộ năng lượng. Mô-đun nhận là mô-đun xử lý năng lượng của giai đoạn trước sau khi nhận. Để đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng thực tế, tín hiệu tần số vô tuyến nhận được cần phải được chỉnh lưu, lọc, bước xuống và ổn định, và điện áp DC được xử lý có thể được sử dụng bởi các tải khác. Các mô-đun chủ yếu bao gồm một mạch chỉnh lưu và mạch bước xuống.

2.5 Sơ đồ tổng thể của bộ sạc không dây điện thoại di động

Một mạch sạc không dây bao gồm mạch dao động tinh thể CD4069 và FET công suất. Điện áp giới hạn của mạch CMOS của dòng CD400 của mạch sạc là 18v. Điện áp không tải sau khi chỉnh lưu và lọc điện áp xoay chiều không ổn định có thể vượt quá 18v, do đó điện áp cung cấp điện của CD4069 được cung cấp bởi mạch tích hợp ba cực 7805. Tất cả các đầu vào đầu vào không sử dụng của mạch CMOS được kết nối với các mức logic thích hợp, bộ tạo dao động tinh thể được kết nối với bộ tạo dao động một cổng và đầu ra dao động được gửi đến lưới G của FET công suất sau bộ đệm thứ cấp và nó bắt đầu bảo vệ FET. Một mạch sai lệch và rò rỉ được đặt trên mạch cực để đảm bảo mạch hoạt động ổn định.

Tóm tắt và triển vọng

Sản phẩm này đã được hoàn thành và có thể sạc không dây cho điện thoại di động. Khoảng cách không dây là 3cm. Nếu bạn cần khoảng cách lớn hơn, bạn cần tăng số vòng dây cuộn và tăng số giai đoạn mạch khuếch đại công suất để tạo ra từ trường xoay chiều mạnh hơn xung quanh cuộn dây truyền cho cuộn dây nhận Nhận ở khoảng cách lớn hơn. Cuộn nhận có thể được nhúng trong điện thoại và cuộn có thể nhận tín hiệu qua nắp lưng (đã được thử nghiệm thành công). Nếu sản phẩm này có thể được sản xuất trên thị trường, tôi tin rằng nhiều điện thoại di động sẽ tích hợp cuộn nhận trong quá trình sản xuất để phục vụ cho bộ sạc không dây của điện thoại di động, sẽ thuận tiện hơn khi sử dụng. Các nhà sản xuất điện thoại di động thậm chí có thể mua quyền sở hữu bộ sạc không dây và sử dụng sạc không dây như điện thoại di động. Điểm bán hàng độc đáo.