Explication de 4 circuits de banque d'alimentation simples

L'article présente un assortiment de 4 circuits de banque d'alimentation utilisant une cellule de 1,5 V et une cellule Li-ion de 3,7 V qui peuvent être construits par n'importe quel individu pour sa fonctionnalité de charge de téléphone portable d'urgence personnelle. L'idée a été demandée par M. Irfan

Qu'est-ce qu'une banque d'alimentation

La batterie externe est une batterie qui est utilisée pour charger un téléphone portable à l'extérieur lors de situations d'urgence lorsqu'une prise secteur n'est pas disponible pour charger le téléphone portable.

Les modules de banque d'alimentation ont gagné en popularité aujourd'hui en raison de leur portabilité et de leur capacité à charger n'importe quel téléphone portable en voyage et en cas d'urgence.

Il s'agit essentiellement d'un boîtier de banque de batteries qui est initialement complètement chargé par l'utilisateur à la maison, puis transporté à l'extérieur lors de ses déplacements. Lorsque l'utilisateur constate que la batterie de son téléphone portable ou de son smartphone devient faible, il connecte la banque d'alimentation à son téléphone portable pour une recharge d'urgence rapide du téléphone portable.

Comment fonctionne une banque d'alimentation

J'ai déjà discuté d'un tel circuit de pack chargeur d'urgence dans ce blog, qui utilisait des cellules Ni-Cd rechargeables pour la fonction prévue. Étant donné que nous avions des cellules Ni-Cd de 1,2 V utilisées dans la conception, nous pouvions la configurer aux 4,8 V exactement requis en incorporant 4 de ces cellules en série, ce qui rend la conception extrêmement compacte et adaptée pour charger de manière optimale tous les types de téléphones portables conventionnels.

Cependant, dans la présente demande, la banque d'alimentation doit être construite en utilisant des cellules Li-ion de 3,7 V dont le paramètre de tension devient tout à fait inapproprié pour charger un téléphone portable qui utilise également un paramètre de batterie identique.

Le problème réside dans le fait que lorsque deux batteries ou cellules identiques sont connectées l'une à l'autre, ces appareils commencent à échanger leur puissance de sorte que finalement une condition d'équilibre est atteinte dans laquelle les cellules ou les batteries sont capables d'atteindre des quantités égales de charge ou le niveaux de puissance.

Par conséquent, dans notre cas, supposons que si la banque d'alimentation utilisant une cellule de 3,7 V est complètement chargée à environ 4,2 V et appliquée à un téléphone portable avec un niveau de cellule drainé à par exemple 3,3 V, alors les deux homologues essaieraient d'échanger de l'énergie et d'atteindre un niveau. égal à (3,3 + 4,2) / 2 = 3,75V.

Mais 3,75 V ne peut pas être considéré comme le niveau de charge complet du téléphone portable qui doit en fait être chargé à 4,2 V pour une réponse optimale.

Faire un circuit de banque de puissance de 3,7 V

L'image suivante montre la structure de base d'une conception de banque d'alimentation:

Diagramme

Comme on peut le voir dans la conception ci-dessus, un circuit de chargeur charge une cellule de 3,7 V, une fois la charge terminée, la boîte de cellule de 3,7 V est portée par l'utilisateur pendant son voyage, et chaque fois que la batterie du téléphone portable de l'utilisateur tombe en panne, il le connecte simplement. Pack de 3,7 V avec son téléphone portable pour le recharger rapidement.

Comme indiqué dans le paragraphe précédent, afin de permettre à la batterie externe de 3,7 V de pouvoir fournir les 4,2 V requis à un débit constant jusqu'à ce que le téléphone portable soit complètement chargé à ce niveau, un circuit élévateur devient impératif.

1) Circuit de banque de puissance de suralimentation IC 555

deux) Utilisation d'un circuit Joule Thief

Si vous pensez que le circuit de chargeur de batterie externe basé sur IC 555 ci-dessus semble encombrant et excessif, vous pouvez probablement essayer un Concept de voleur Joule pour obtenir les mêmes résultats, comme indiqué ci-dessous:

Utilisation d'une cellule Li-Ion 3,7 V

Ici, vous pouvez essayer une résistance de 470 ohms, 1 watt pour R1 et un transistor 2N2222 pour T1.

1N5408 pour D1, et un 1000uF / 25V pour C2.

Utilisez 0,0047 uF / 100 V pour C1

La LED n'est pas nécessaire, les points LED peuvent être utilisés comme borne de sortie pour charger votre smartphone

La bobine est réalisée sur un noyau de ferrite Torroidal T18, avec 20:10 tours pour le primaire et le secondaire, en utilisant un fil isolé PVC flexible multistarnd (7/36). Cela peut être mis en œuvre si l'entrée provient d'un pack de 5 nos de cellules AAA de 1,5 V en parallèle.

Si vous sélectionnez une cellule Li-Ion à la source d'entrée, le rapport devra peut-être être changé à 20:10 tours, 20 étant du côté de la base de la bobine.

Le transistor peut avoir besoin d'un dissipateur thermique approprié afin de se dissiper de manière optimale.

Utilisation d'une cellule Li-Ion 1,5 V

La liste des pièces sera la même que celle mentionnée dans le paragraphe précédent, sauf l'inducteur, qui aura maintenant un rapport de rotation de 20:20 en utilisant un fil 27SWG ou tout autre fil magnétique de taille appropriée

3) Utilisation du suiveur d'émetteur TIP122

L'image suivante montre la conception complète d'une banque d'alimentation pour smartphone avec chargeur utilisant le circuit de voleur Joule:

Ici, le TIP122 avec son zener de base devient un étage de régulateur de tension et est utilisé comme chargeur de batterie stabilisé pour la batterie attachée. La valeur Zx détermine la tension de charge et sa valeur doit être sélectionnée de manière à ce qu'elle soit toujours inférieure à la valeur de charge complète réelle de la batterie.

Par exemple, si une batterie Li-Ion est utilisée, vous pouvez sélectionner Zx comme 5,8 V afin d'éviter que la batterie ne se surcharge. À partir de ces 5,8 V, la LED chutera d'environ 1,2 V et le TIP122 baissera d'environ 0,6 V, ce qui permettra finalement à la cellule de 3,7 V de se déplacer autour de 4 V, ce qui est juste suffisant à cet effet.

Pour 1,5V AAA (5 en parallèle), le zener pourrait être remplacé par une seule diode 1N4007 avec sa cathode vers la masse.

La LED est incluse pour indiquer approximativement l'état de charge complète de la cellule connectée. Lorsque le voyant s'allume fortement, vous pouvez supposer que la cellule est complètement chargée.

L'entrée CC pour le circuit de chargeur ci-dessus peut être obtenue à partir de l'unité de chargeur CA / CC de votre téléphone portable normal.

Bien que la conception ci-dessus soit efficace et recommandée pour une réponse optimale, l'idée peut ne pas être facile à construire et à optimiser pour un nouveau venu. Par conséquent, les utilisateurs qui pourraient être d'accord avec une conception légèrement basse technologie mais une alternative de bricolage beaucoup plus facile que le concept de convertisseur boost pourraient être intéressés par les configurations suivantes:

Les trois conceptions de circuits de banque d'alimentation simples illustrées ci-dessous utilisent un nombre minimum de composants et peuvent être construites par tout nouvel amateur en quelques secondes

Bien que les conceptions semblent très simples, elles nécessitent l'utilisation de deux Cellules 3,7 V en série pour les opérations proposées de la banque d'alimentation.

4) Utilisation de deux cellules Li-Ion sans circuit complexe

Le premier circuit ci-dessus utilise une configuration de transistor de collecteur commune pour charger le dispositif de téléphone portable prévu, le perset 1K est initialement ajusté pour permettre un 4,3 V précis à travers l'émetteur du transistor.

La deuxième conception ci-dessus utilise un Circuit régulateur de tension 7805 pour mettre en œuvre la fonction de charge de la banque d'alimentation

Le dernier diagramme ici représente une conception de chargeur utilisant un limiteur de courant LM317 . Cette idée semble beaucoup plus impressionnante que les deux ci-dessus car elle prend en charge le contrôle de la tension et le contrôle du courant ensemble, assurant une charge parfaite du téléphone portable.

Dans les quatre circuits de chargeur de téléphone portable de banque de puissance ci-dessus, la charge des deux cellules de 3,7 V peut être effectuée avec le même réseau TIP122 qui est discuté pour la conception du premier chargeur d'appoint. Le zener 5V doit être remplacé par une diode zener 9V et l'entrée de charge obtenue à partir de n'importe quelle norme Adaptateur SMPS 12V / 1amp.