Vysvětleny 4 jednoduché obvody powerbanky

Článek představuje 4 nejrůznější obvody powerbanky využívající 1,5V článek a 3,7V Li-ionový článek, které si může každý postavit pro svou vlastní funkci nouzového nabíjení mobilního telefonu. Nápad požadoval pan Irfan

Co je to Power Bank

Power bank je sada baterií, která se používá k nabíjení mobilního telefonu venku v nouzových situacích, kdy není k dispozici síťová zásuvka pro nabíjení mobilního telefonu.

Moduly power bank si dnes získaly značnou popularitu díky své přenositelnosti a schopnosti nabíjet jakýkoli mobilní telefon během cestování a během nouzových požadavků.

Jedná se v podstatě o bateriovou skříňku, kterou si uživatel doma nejprve plně nabije a poté ji na cestách nosí venku. Když uživatel zjistí, že jeho baterie pro mobilní telefon nebo smartphone je téměř vybitá, připojí powerbanku ke svému mobilnímu telefonu pro rychlé nouzové dobití mobilního telefonu.

Jak funguje Power Bank

O jednom takovém jsem již hovořil obvod nouzové nabíječky v tomto blogu, který pro zamýšlenou funkci používal dobíjecí Ni-Cd články. Protože jsme při návrhu použili 1,2V Ni-Cd články, mohli jsme jej nakonfigurovat na přesně požadovaných 4,8V začleněním 4 z těchto článků do série, což činí design extrémně kompaktním a vhodným pro optimální nabíjení všech typů běžných mobilních telefonů.

V tomto požadavku však musí být energetická banka postavena pomocí 3,7 V Li-ion článků, jejichž napěťový parametr se stává zcela nevhodným pro nabíjení mobilního telefonu, který také používá stejný parametr baterie.

Problém spočívá ve skutečnosti, že když jsou dvě identické baterie nebo články vzájemně propojeny, tato zařízení začnou vyměňovat svůj výkon tak, že je nakonec dosaženo rovnovážného stavu, kdy oba články nebo baterie jsou schopny dosáhnout stejného množství náboje nebo úrovně výkonu.

V našem případě tedy předpokládejme, že pokud je energetická banka využívající 3,7 V článek plně nabitá na přibližně 4,2 V a aplikována na mobilní telefon s vypuštěnou úrovní článků při řekněme 3,3 V, pak by se oba protějšky pokusili vyměnit energii a dosáhnout úrovně se rovná (3,3 + 4,2) / 2 = 3,75V.

Ale 3,75 V nelze považovat za úplnou úroveň nabití mobilního telefonu, která je ve skutečnosti požadována pro optimální odezvu při 4,2 V.

Vytvoření obvodu napájecí banky 3,7 V

Následující obrázek ukazuje základní strukturu návrhu powerbanky:

Blokové schéma

Jak je patrné z výše uvedeného provedení, nabíjecí obvod nabíjí 3,7 V článek, jakmile je nabíjení dokončeno, je 3,7 V buňka přenášena uživatelem na cestách a kdykoli dojde k výpadku baterie mobilního telefonu uživatele, jednoduše ji připojí Baterie 3,7 V s mobilním telefonem pro rychlé dobití.

Jak bylo diskutováno v předchozím odstavci, aby se umožnilo 3,7 V napájecí bance poskytnout požadované 4,2 V konzistentní rychlostí, dokud nebude mobilní telefon zcela nabit na této úrovni, stává se nezbytným krokový obvod.

1) Obvod výkonové banky IC 555 Boost

dva) Použití okruhu Joule Thief Circuit

Pokud si myslíte, že výše uvedený obvod nabíječky power bank založený na IC 555 vypadá těžkopádně a přehnaně, můžete zkusit Joule zloděj koncept pro dosažení zcela stejných výsledků, jak je uvedeno níže:

Použití 3,7 V Li-Ion článku

Zde můžete vyzkoušet 470 ohmů, 1 wattový rezistor pro R1 a 2N2222 tranzistor pro T1.

1N5408 pro D1 a 1000uF / 25V pro C2.

Použijte 0,0047uF / 100V pro C1

LED není nutná, body LED lze použít jako výstupní terminál pro nabíjení smartphonu

Cívka je vyrobena z feritového jádra T18 Torroidal, s otáčkami 20:10 pro primární a sekundární, s použitím vícežilového (7/36) pružného izolovaného drátu z PVC. To může být implementováno, pokud je vstup ze sady 5nos 1,5V AAA buněk paralelně.

Pokud vyberete Li-Ion článek na vstupním zdroji, bude možná nutné změnit poměr na 20:10 otáček, 20 bude na základní straně cívky.

Aby se tranzistor optimálně rozptýlil, může potřebovat vhodný chladič.

Použití 1,5V Li-Ion článku

Seznam dílů bude stejný, jako je uvedeno v předchozím odstavci, s výjimkou induktoru, který nyní bude mít poměr otáček 20:20 s použitím drátu 27SWG nebo jiného vhodného drátu magnetu

3) Použití sledovače emitoru TIP122

Následující obrázek ukazuje kompletní design powerbanky smartphonu s nabíječkou využívající obvod Joule thief:

Zde se TIP122 spolu s jeho základním zenerem stává fází regulátoru napětí a používá se jako stabilizovaná nabíječka baterií pro připojenou baterii. Hodnota Zx určuje nabíjecí napětí a jeho hodnota musí být zvolena tak, aby byla vždy o odstín nižší než skutečná hodnota úplného nabití baterie.

Používáte-li například Li-Ion baterii, můžete zvolit Zx jako 5,8 V, abyste zabránili přebíjení baterie. Od tohoto 5,8 V bude LED klesat kolem 1,2 V a TIP122 klesne kolem 0,6 V, což nakonec umožní, aby se 3,7 V buňka dostala kolem 4 V, což je pro tento účel dostačující.

Pro 1,5 V AAA (5 paralelně) by mohl být zener nahrazen jedinou diodou 1N4007 s katodou směrem k zemi.

Součástí je LED, která zhruba indikuje stav plného nabití připojeného článku. Když se dioda LED jasně rozsvítí, můžete předpokládat, že je článek plně nabitý.

Stejnosměrný vstup pro výše uvedený nabíjecí obvod lze získat z vaší běžné nabíjecí jednotky AC / DC pro mobilní telefony.

I když je výše uvedený design efektivní a doporučený pro optimální odezvu, nemusí být nováček pro sestavení a optimalizaci snadný. Proto pro uživatele, kteří by mohli být v pořádku s mírně nízkým technickým designem, ale mnohem jednodušší alternativou pro vlastní potřebu než koncept převaděče podpory, by mohly zajímat následující konfigurace:

Tři jednoduché návrhy obvodů power bank, které jsou uvedeny níže, využívají minimální počet komponent a každý nový fanoušek je může postavit během několika sekund

Ačkoli návrhy vypadají velmi přímočaře, vyžaduje použití dvou 3,7 V články v sérii pro navrhované operace s energetickými bankami.

4) Použití dvou Li-Ion článků bez složitého obvodu

První obvod výše využívá společnou konfiguraci kolektorového tranzistoru pro nabíjení zamýšleného mobilního zařízení, perset 1K je zpočátku nastaven tak, aby umožňoval přesné 4,3 V přes emitor tranzistoru.

Druhý návrh výše používá a Obvod regulátoru napětí 7805 pro implementaci funkce nabíjení powerbanky

Poslední diagram zde zobrazuje design nabíječky pomocí omezovače proudu LM317 . Tato myšlenka vypadá mnohem působivěji než výše uvedené dva, protože se stará o řízení napětí a řízení proudu společně zajišťující prefektní nabíjení mobilního telefonu.

Ve všech čtyřech výše uvedených obvodech nabíječky mobilních telefonů pro powerbanky lze nabíjení dvou článků 3,7 V provádět stejnou sítí TIP122, která je diskutována pro první návrh nabíjecí nabíječky. 5V zener by měl být změněn na 9V zenerovu diodu a nabíjecí vstup získán z jakéhokoli standardu Adaptér SMPS 12V / 1amp.