Circuit de chargeur de batterie sans fil à courant élevé

Dans cet article, nous apprenons comment concevoir et fabriquer votre propre circuit de chargeur de batterie sans fil à courant élevé personnalisé à l'aide du concept de transfert d'énergie sans fil.

introduction

Dans beaucoup de mes articles précédents, j'ai discuté en détail du transfert de puissance sans fil.Dans cet article, nous allons aller plus loin et essayer d'apprendre à concevoir une version à courant fort de celui-ci qui peut être appliquée à toute opération de transfert sans fil à haute puissance telle que pour charger une batterie de voiture électrique, etc. L'idée d'optimiser un circuit de transfert d'énergie sans fil est assez similaire à optimisation d'un circuit de chauffage par induction , dans lequel les deux concepts peuvent être vus en utilisant l'optimisation de leur étage de réservoir LC pour obtenir la puissance de sortie souhaitée avec le rendement le plus élevé possible.

La conception peut être mise en œuvre en utilisant les étapes de circuit de base suivantes:

Le circuit émetteur comprendra:

1) Un oscillateur à fréquence réglable.
2) Un demi-pont ou un circuit en pont complet (de préférence)
3) Stage pilote BJT / Mosfet.
4) un étage de circuit LC

L'étape du circuit récepteur comprendra:

1) Uniquement l'étage du circuit LC.

Un exemple de circuit pour le chargeur de batterie sans fil à courant élevé proposé peut être vu dans le diagramme suivant, par souci de simplicité, j'ai éliminé l'utilisation d'un circuit en pont complet ou en demi-pont, plutôt que d'avoir incorporé un circuit IC 555 ordinaire.

La conception ci-dessus représente le circuit émetteur du circuit de chargeur de batterie sans fil haute puissance utilisant un circuit IC 555 PWM.

Ici, la sortie pourrait être un peu inefficace car le processus de conduction est unilatéral et non de type push pull.

Néanmoins, si ce circuit est correctement optimisé, un transfert de puissance à courant élevé décent peut en être attendu.

N'oubliez pas que le fil à l'intérieur de la bobine ne doit pas être un fil épais à un seul noyau, mais plutôt un tas de nombreux fils fins. Cela permettra une meilleure absorption du courant et donc un taux de transfert plus élevé.

Comment ça fonctionne

L'IC 555 est fondamentalement configuré dans son mode PWM standard qui peut être ajusté à l'aide du potentiomètre 5K illustré, il existe une autre résistance réglable sous la forme d'un potentiomètre 1M qui peut être utilisé pour optimiser la fréquence et le degré de résonance du circuit.

Le potentiomètre PWM pourrait être utilisé pour régler le niveau de courant tandis que le 1M pour augmenter le niveau de résonance du circuit de réservoir LC.

Le circuit de réservoir LC peut être vu attaché avec le transistor 2N3055 qui alimente cet étage LC avec une fréquence correspondant à sa fréquence de base à partir de la broche n ° 3 du circuit intégré.

Comment sélectionner les composants LC.

La sélection optimale des pièces LC peut être obtenue en suivant les instructions fournies dans cet article qui explique comment optimiser la fréquence de résonance d'un réseau de réservoirs LC .

Fondamentalement, si vous connaissez la valeur de fréquence, et L ou C, le paramètre inconnu peut être facilement calculé en utilisant la formule suggérée ou ceci Logiciel de calcul de résonance LC .

Le circuit récepteur

La bobine du circuit récepteur de ce chargeur de batterie sans fil à courant élevé est exactement similaire à la bobine de l'émetteur. Cela signifie que vous pouvez simplement utiliser une seule bobine fonctionnant en continu du début à la fin et ajouter un condensateur résonnant à ces bornes.

Assurez-vous que les valeurs LC sont exactement similaires aux valeurs Tx LC. La configuration peut être vue dans l'image suivante:

Le transistor 2N2222 est introduit pour s'assurer que lors du réglage de la résonance, le 2N3055 n'est jamais soumis à une situation de surintensité. Dans le cas où cela a tendance à se produire, la surintensité développe une quantité équivalente de déclenchement à travers Rx suffisante pour activer le 2N2222, qui à son tour court-circuite la base 2N3055 à la terre, l'empêchant de conduire plus loin et empêchant ainsi le dispositif d'un éventuel dommage.

Rx peut être calculé à l'aide de la formule suivante:

Rx = 0,6 / Limite de courant max du transistor (ou du transfert de puissance sans fil)

Ajout d'un régulateur de tension pour charger la batterie:

Dans le schéma ci-dessus, la sortie du récepteur doit être reliée à un circuit régulateur de tension tel que l'utilisation d'un circuit LM338 ou d'un circuit de contrôleur opamp pour vous assurer que la sortie peut être alimentée en toute sécurité vers la batterie prévue pour la charger.

Si vous avez d'autres questions, n'hésitez pas à les exprimer à travers vos commentaires.

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