อธิบายวงจร Power Bank อย่างง่าย 4 แบบ

บทความนี้นำเสนอวงจรแบตสำรอง 4 แบบโดยใช้เซลล์ 1.5V และเซลล์ Li-ion 3.7V ซึ่งแต่ละคนสามารถสร้างขึ้นสำหรับฟังก์ชันการชาร์จโทรศัพท์มือถือฉุกเฉินส่วนบุคคล ไอเดียดังกล่าวได้รับการร้องขอจากคุณ Irfan

Power Bank คืออะไร

พาวเวอร์แบงค์คือชุดแบตเตอรี่ที่ใช้สำหรับชาร์จโทรศัพท์มือถือนอกบ้านในสถานการณ์ฉุกเฉินเมื่อเต้าเสียบ AC ไม่พร้อมใช้งานสำหรับชาร์จโทรศัพท์มือถือ

โมดูลพาวเวอร์แบงค์ได้รับความนิยมอย่างมากในปัจจุบันเนื่องจากการพกพาและความสามารถในการชาร์จโทรศัพท์มือถือขณะเดินทางและในช่วงฉุกเฉิน

โดยพื้นฐานแล้วจะเป็นกล่องแบตเตอรีแบตเตอรีที่ผู้ใช้ที่บ้านชาร์จไว้จนเต็มแล้วจึงพกพาไปข้างนอกขณะเดินทาง เมื่อผู้ใช้พบว่าแบตเตอรี่โทรศัพท์มือถือหรือสมาร์ทโฟนใกล้หมดเขาจะเชื่อมต่อพาวเวอร์แบงค์เข้ากับโทรศัพท์มือถือเพื่อเติมเงินในโทรศัพท์มือถือในกรณีฉุกเฉินอย่างรวดเร็ว

Power Bank ทำงานอย่างไร

ฉันได้พูดคุยกันแล้ว วงจรเครื่องชาร์จฉุกเฉิน ในบล็อกนี้ซึ่งใช้เซลล์ Ni-Cd ที่คิดค่าบริการได้สำหรับฟังก์ชันที่ต้องการ เนื่องจากเรามีเซลล์ Ni-Cd 1.2V ที่ใช้ในการออกแบบเราจึงสามารถกำหนดค่าให้เป็น 4.8V ที่ต้องการได้โดยการรวมเซลล์เหล่านี้ 4 เซลล์เข้าด้วยกันทำให้การออกแบบมีขนาดกะทัดรัดและเหมาะสำหรับการชาร์จโทรศัพท์มือถือทั่วไปทุกประเภทอย่างเหมาะสมที่สุด

อย่างไรก็ตามในคำขอปัจจุบันธนาคารพลังงานจะต้องสร้างขึ้นโดยใช้เซลล์ Li-ion 3.7V ซึ่งพารามิเตอร์แรงดันไฟฟ้าค่อนข้างไม่เหมาะสมสำหรับการชาร์จโทรศัพท์มือถือซึ่งใช้พารามิเตอร์แบตเตอรี่ที่เหมือนกัน

ปัญหาอยู่ที่ความจริงที่ว่าเมื่อแบตเตอรี่หรือเซลล์ที่เหมือนกันสองก้อนเชื่อมต่อกันอุปกรณ์เหล่านี้จะเริ่มแลกเปลี่ยนพลังงานของพวกเขาจนในที่สุดก็เกิดสภาวะสมดุลโดยที่ทั้งเซลล์หรือแบตเตอรี่สามารถรับประจุได้เท่ากันหรือ ระดับพลังงาน

ดังนั้นในกรณีของเราสมมติว่าหากธนาคารพลังงานที่ใช้เซลล์ 3.7V ถูกชาร์จจนเต็มประมาณ 4.2V และนำไปใช้กับโทรศัพท์มือถือที่มีระดับเซลล์ระบายที่ 3.3V จากนั้นทั้งคู่จะพยายามแลกเปลี่ยนพลังงานและถึงระดับ เท่ากับ (3.3 + 4.2) / 2 = 3.75V.

แต่ 3.75V ไม่สามารถถือเป็นระดับการชาร์จเต็มสำหรับโทรศัพท์มือถือซึ่งจำเป็นต้องชาร์จจริงที่ 4.2V เพื่อการตอบสนองที่ดีที่สุด

สร้างวงจร Power Bank 3.7V

ภาพต่อไปนี้แสดงโครงสร้างพื้นฐานของการออกแบบธนาคารพลังงาน:

แผนภาพบล็อก

ดังที่เห็นได้จากการออกแบบข้างต้นวงจรเครื่องชาร์จจะชาร์จเซลล์ 3.7V เมื่อการชาร์จเสร็จสิ้นผู้ใช้จะถือกล่องเซลล์ 3.7V ขณะเดินทางและเมื่อใดก็ตามที่แบตเตอรี่โทรศัพท์มือถือของผู้ใช้หมดลงเขาก็เชื่อมต่อสิ่งนี้ ชุดเซลล์ 3.7V พร้อมโทรศัพท์มือถือของเขาเพื่อเติมเต็มอย่างรวดเร็ว

ตามที่กล่าวไว้ในย่อหน้าก่อนหน้าเพื่อเปิดใช้งานแบตสำรอง 3.7V เพื่อให้สามารถจ่าย 4.2V ที่ต้องการในอัตราที่สม่ำเสมอจนกว่าโทรศัพท์มือถือจะถูกชาร์จอย่างสมบูรณ์ในระดับนี้วงจรการเพิ่มขั้นตอนจึงมีความจำเป็น

1) วงจร IC 555 Boost Power Bank

สอง) การใช้ Joule Thief Circuit

หากคุณคิดว่าวงจรชาร์จพาวเวอร์แบงค์ที่ใช้ IC 555 ข้างต้นดูยุ่งยากและเกินความจำเป็นคุณอาจลองใช้ แนวคิดของขโมยจูล เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ค่อนข้างเหมือนกันดังที่แสดงด้านล่าง:

ใช้ 3.7V Li-Ion Cell

ที่นี่คุณสามารถลอง 470 โอห์มตัวต้านทาน 1 วัตต์สำหรับทรานซิสเตอร์ R1 และ 2N2222 สำหรับ T1

1N5408 สำหรับ D1 และ 1000uF / 25V สำหรับ C2

ใช้ 0.0047uF / 100V สำหรับ C1

ไม่จำเป็นต้องใช้ LED จุด LED สามารถใช้เป็นขั้วเอาต์พุตสำหรับชาร์จสมาร์ทโฟนของคุณได้

ขดลวดทำจากแกนเฟอร์ไรต์ T18 Torroidal โดยมีรอบ 20:10 สำหรับหลักและรองโดยใช้ลวดหุ้มฉนวน PVC แบบหลายชั้น (7/36) สิ่งนี้อาจนำไปใช้หากอินพุตมาจากแพ็ค 5nos ของเซลล์ AAA 1.5V แบบขนาน

หากคุณเลือกเซลล์ Li-Ion ที่แหล่งอินพุตอัตราส่วนอาจต้องเปลี่ยนเป็น 20:10 รอบโดย 20 อยู่ที่ด้านฐานของขดลวด

ทรานซิสเตอร์อาจต้องใช้ฮีทซิงค์ที่เหมาะสมเพื่อที่จะกระจายตัวได้อย่างเหมาะสมที่สุด

ใช้ 1.5V Li-Ion Cell

รายการชิ้นส่วนจะเหมือนกับที่กล่าวไว้ในย่อหน้าก่อนหน้ายกเว้นตัวเหนี่ยวนำซึ่งตอนนี้จะมีอัตราส่วนการหมุน 20:20 โดยใช้ลวด 27SWG หรือลวดแม่เหล็กขนาดอื่นที่เหมาะสม

3) การใช้ TIP122 Emitter Follower

ภาพต่อไปนี้แสดงการออกแบบที่สมบูรณ์ของแบตสำรองสมาร์ทโฟนพร้อมอุปกรณ์ชาร์จโดยใช้วงจรขโมย Joule

ที่นี่ TIP122 พร้อมกับซีเนอร์ฐานกลายเป็นสเตจควบคุมแรงดันไฟฟ้าและใช้เป็นเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ที่เสถียรสำหรับแบตเตอรี่ที่ต่ออยู่ ค่า Zx เป็นตัวกำหนดแรงดันไฟฟ้าในการชาร์จและต้องเลือกค่าให้เป็นเฉดสีที่ต่ำกว่าค่าการชาร์จเต็มจริงของแบตเตอรี่เสมอ

ตัวอย่างเช่นหากใช้แบตเตอรี่ Li-Ion คุณอาจเลือก Zx เป็น 5.8V เพื่อป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่ชาร์จไฟเกิน จาก 5.8V นี้ LED จะลดลงประมาณ 1.2V และ TIP122 จะลดลงประมาณ 0.6V ซึ่งในที่สุดจะช่วยให้เซลล์ 3.7V ได้รับประมาณ 4V ซึ่งเพียงพอสำหรับวัตถุประสงค์

สำหรับ 1.5V AAA (5 ขนาน) ซีเนอร์สามารถแทนที่ด้วยไดโอด 1N4007 ตัวเดียวที่มีขั้วลบต่อกราวด์

LED จะรวมไว้เพื่อระบุสภาวะการชาร์จเต็มของเซลล์ที่เชื่อมต่ออย่างคร่าวๆ เมื่อไฟ LED สว่างขึ้นคุณอาจถือว่าเซลล์ชาร์จเต็มแล้ว

อินพุต DC สำหรับวงจรเครื่องชาร์จข้างต้นสามารถรับได้จากหน่วยชาร์จ AC / DC ของโทรศัพท์มือถือปกติ

แม้ว่าการออกแบบข้างต้นจะมีประสิทธิภาพและแนะนำสำหรับการตอบสนองที่ดีที่สุด แต่แนวคิดนี้อาจไม่ใช่เรื่องง่ายสำหรับผู้มาใหม่ในการสร้างและเพิ่มประสิทธิภาพ ดังนั้นสำหรับผู้ใช้ที่อาจจะพอใจกับการออกแบบที่ใช้เทคโนโลยีต่ำเล็กน้อย แต่ทางเลือก DIY ที่ง่ายกว่าแนวคิดตัวแปลงเพิ่มอาจสนใจการกำหนดค่าต่อไปนี้:

การออกแบบวงจรพาวเวอร์แบงค์แบบง่าย ๆ สามแบบที่แสดงด้านล่างนี้ใช้จำนวนส่วนประกอบขั้นต่ำและสามารถสร้างขึ้นโดยมือสมัครเล่นใหม่ ๆ ภายในไม่กี่วินาที

แม้ว่าการออกแบบจะดูตรงไปตรงมามาก แต่ก็ต้องการการใช้สองอย่าง เซลล์ 3.7V เป็นชุดสำหรับการดำเนินงานของธนาคารพลังงานที่เสนอ

4) การใช้เซลล์ Li-Ion สองเซลล์โดยไม่มีวงจรที่ซับซ้อน

วงจรแรกด้านบนใช้การกำหนดค่าทรานซิสเตอร์ตัวเก็บรวบรวมทั่วไปสำหรับการชาร์จอุปกรณ์โทรศัพท์มือถือที่ต้องการในขั้นต้น 1K perset ได้รับการปรับแต่งเพื่อเปิดใช้งาน 4.3V ที่แม่นยำทั่วทั้งตัวปล่อยของทรานซิสเตอร์

การออกแบบที่สองด้านบนใช้ไฟล์ วงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้า 7805 สำหรับการใช้งานฟังก์ชั่นการชาร์จแบตสำรอง

แผนภาพสุดท้ายนี้แสดงถึงการออกแบบอุปกรณ์ชาร์จ โดยใช้ตัว จำกัด กระแส LM317 . แนวคิดนี้ดูน่าประทับใจกว่าสองข้อข้างต้นเนื่องจากดูแลการควบคุมแรงดันไฟฟ้าและการควบคุมกระแสร่วมกันเพื่อให้แน่ใจว่าการชาร์จโทรศัพท์มือถือของนายอำเภอ

ในวงจรเครื่องชาร์จโทรศัพท์มือถือของธนาคารพลังงานทั้งสี่ข้างต้นการชาร์จเซลล์ 3.7V สองเซลล์สามารถทำได้โดยใช้เครือข่าย TIP122 เดียวกันซึ่งจะกล่าวถึงสำหรับการออกแบบเครื่องชาร์จเพิ่มครั้งแรก ควรเปลี่ยนซีเนอร์ 5V เป็นไดโอดซีเนอร์ 9V และอินพุตการชาร์จที่ได้รับจากมาตรฐานใด ๆ อะแดปเตอร์ SMPS 12V / 1amp