|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Caricabatterie senza contatto. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Caricabatterie, batterie, celle galvaniche Oggi esiste un nuovo modo per caricare i dispositivi mobili: senza contatto. La sua essenza sta nel fatto che il dispositivo da caricare non ha un contatto elettrico diretto con il caricabatterie. Questo metodo viene utilizzato per caricare telefoni cellulari, smartphone, ecc. L'autore offre la propria versione di un caricabatterie senza contatto per caricare le batterie delle torce a LED. Quando si utilizza frequentemente un dispositivo con batterie sostituibili, ad esempio una torcia elettrica, è necessario sostituire frequentemente le batterie galvaniche o ricaricare periodicamente se vengono utilizzate le batterie. Per caricare le batterie è necessario rimuoverle dal corpo della torcia, cosa non sempre comoda. Allo stesso tempo, la tecnologia della cosiddetta ricarica senza contatto sta diventando sempre più diffusa. Il principio di funzionamento della maggior parte di questi caricabatterie (caricabatterie) si basa sull'accoppiamento induttivo tra la fonte di energia e il consumatore di energia. La memoria per una torcia tascabile, che offriamo ai nostri lettori, funziona secondo lo stesso principio. La base del caricabatterie proposto è un alimentatore elettronico di una lampada fluorescente compatta (CFL). Come è noto, il reattore elettronico di una CFL è un generatore di impulsi che funziona ad una frequenza di diverse decine di kilohertz. A causa di questa frequenza, tutti gli elementi del dispositivo sono di piccole dimensioni, compresi i trasformatori e le induttanze di zavorra. È l'induttanza del reattore che è l'elemento che limita la corrente attraverso la lampada fluorescente. E in questo senso, svolge la stessa funzione di un condensatore di zavorra nei caricabatterie più semplici: limita (imposta) la corrente di carica. Lo schema a blocchi della memoria è mostrato in Fig. 1. Dalla CFL viene utilizzato il vero e proprio reattore elettronico, che contiene un raddrizzatore con un condensatore di livellamento, un generatore di impulsi e un'induttanza di reattore, alla quale non è collegata in serie una lampada fluorescente, ma un trasformatore di isolamento. Questo trasformatore funge da elemento di collegamento tra il caricabatterie e la batteria della torcia. Poiché è collegato in serie con l'induttanza del reattore, la corrente che lo attraversa sarà limitata e funge parzialmente da trasformatore di corrente, quindi un cortocircuito nel suo avvolgimento secondario non porterà a conseguenze catastrofiche. L'avvolgimento primario del trasformatore si trova nell'alloggiamento del caricabatterie, l'avvolgimento secondario nella lanterna. Attraverso l'avvolgimento primario del trasformatore scorre una corrente che dipende principalmente dall'induttanza della bobina di zavorra e dalla tensione di rete e rimane quindi relativamente stabile.
Nella torcia si verifica una tensione alternata sull'avvolgimento secondario del trasformatore, che viene raddrizzata e fornita alla batteria della torcia tramite un limitatore di tensione. Poiché la corrente nell'avvolgimento primario del trasformatore è limitata, lo sarà anche nel secondario. Modificando i parametri del trasformatore di corrente, è possibile impostare la tensione e la corrente di carica della batteria richieste. Quando la tensione della batteria raggiunge il suo valore massimo, il limitatore si accenderà. La tensione sulla batteria smetterà di aumentare e la corrente "extra" fluirà attraverso il limitatore. Lo schema elettrico del reattore elettronico CFL e la sua modifica sono mostrati in Fig. 2. Tutti gli elementi e le connessioni appena introdotti sono evidenziati a colori. È stata utilizzata una CFL con una potenza di 18...20 W. Dopo aver aperto la custodia, i fili (4 pezzi) della lampada fluorescente, che solitamente sono avvolti su perni metallici, vengono rimossi dalla scheda. Scollegare quindi i fili che collegano la scheda alla base della lampada. La tavola è posta in una custodia di plastica di dimensioni adeguate con coperchio. La custodia deve essere sufficientemente spaziosa da ospitare elementi aggiuntivi oltre alla tavola. Nella versione dell’autore è stata utilizzata una scatola cilindrica con un diametro di 65 e un’altezza di 28 mm di graffette (Fig. 3). In serie con l'induttanza di reattore standard L2, invece di una lampada fluorescente, sono inclusi un'altra induttanza di reattore L3 di una CFL simile e l'avvolgimento primario T2.1 del trasformatore di isolamento. Per indicare il funzionamento del generatore di impulsi, una lampada al neon HL10 è collegata alla sua uscita tramite resistori limitatori di corrente R11 e R1. L'intera installazione viene eseguita utilizzando il metodo a cerniera; nell'alloggiamento per la spia viene praticato un foro del diametro appropriato.
Per la modifica è stata scelta una torcia a LED con un diametro del corpo di 24 e una lunghezza di 82 mm. Utilizza nove LED e una batteria di tre batterie AAA. L'interruttore di accensione a pulsante si trova nel coperchio avvitato del vano batteria. I catodi del LED sono collegati al corpo della torcia. Lo schema di modifica della lampada è mostrato in Fig. 4, tutti i nuovi elementi e collegamenti sono evidenziati in rosso.
La tensione alternata dall'avvolgimento T2.2 del trasformatore di isolamento rettifica il ponte a diodi VD1, le ondulazioni della tensione raddrizzata vengono attenuate dal condensatore C1. Attraverso i diodi VD2 e VD3, la corrente di carica entra nella batteria. Il diodo VD2 impedisce alla batteria di scaricarsi in modalità standby e il diodo VD3, collegato in parallelo ai LED, trasmette la corrente di carica. Il chip DA1 (stabilizzatore di tensione parallelo) contiene un limitatore di tensione, i LED HL1, HL2 indicano le modalità di ricarica della batteria. All'inizio della ricarica, quando la tensione della batteria è inferiore alla tensione nominale, la tensione all'ingresso di controllo (pin 1) del microcircuito DA1 è inferiore alla soglia. Pertanto, la corrente attraverso il microcircuito è piccola e quasi tutta la tensione raddrizzata viene fornita al circuito dal resistore limitatore di corrente R5 e dal LED HL2 (verde), che segnala che la batteria si sta caricando. Quando la tensione della batteria raggiunge il valore di soglia, la corrente attraverso il microcircuito aumenterà e la caduta di tensione ai suoi capi diminuirà a circa 2 V. La corrente di carica scorrerà attraverso il resistore R3 e il microcircuito DA1, quindi la carica della batteria si interromperà gradualmente . In questo caso il LED HL2 si spegnerà e HL1 (colore rosso) inizierà a lampeggiare segnalando la fine della ricarica. Il design del dispositivo è illustrato in Fig. 5. Nel coperchio 3 del vano batterie è presente un interruttore a pulsante 5 (SA1 in Fig. 4). Un terminale 4 dell'interruttore 5 è collegato meccanicamente al corpo metallico del coperchio 3, il secondo al contatto a molla 6. L'interruttore è fissato meccanicamente nel coperchio mediante una guarnizione isolante in plastica 7. D'altra parte, una gomma la guarnizione 8 è posta sull'interruttore per proteggerlo dagli influssi climatici esterni.
La modifica si riduce a quanto segue. Un involucro di plastica 3 è incollato al coperchio 1. Al centro dell'involucro viene praticato un foro, nel quale è fissato con colla il telaio 10. Su di esso è avvolto l'avvolgimento secondario 2 (T2.2) del trasformatore di isolamento. La funzione del pulsante dell'interruttore è svolta da un nucleo magnetico cilindrico 11. Per evitare che cada dal telaio 10, su di esso è incollata una rondella di plastica 9. Un telaio di plastica 12 è incollato nel foro al centro della parte superiore coperchio 14 dell'alloggiamento del reattore elettronico, su cui è avvolto l'avvolgimento 13 (T2.1) del trasformatore. Il diametro interno del telaio per l'avvolgimento delle bobine del trasformatore è scelto in modo tale che con un leggero gioco si inserisca al suo interno il circuito magnetico 11. Nella versione dell'autore, un circuito magnetico con un diametro di 6 e una lunghezza di 15 mm dall'induttore di viene utilizzata l'alimentazione del computer. L'altezza del telaio 14 è 8...9 mm, l'altezza del telaio 10 è 6...7 mm, il loro spessore è 0,5...0,7 mm. L'avvolgimento T2.1 contiene 350 giri di filo PEV-2 0,18, l'avvolgimento T2.2 - 180 giri di filo PEV-2 0,1. Il diametro della rondella è 9 - 10...12 mm, spessore - 0,5...1,5 mm, quest'ultimo è selezionato in modo che il circuito magnetico 11 non “pendola”. Il diametro dell'involucro (contenitore di medicinali in plastica) è di 21 mm, la sua altezza è di 11 mm. La lanterna modificata è mostrata in Fig. 6.
Quando si utilizza la torcia, il circuito magnetico funge da pulsante dell'interruttore. Ma se la torcia è spenta, il reattore elettronico è collegato alla rete e il circuito magnetico è inserito nel telaio 14 (vedi Fig. 5), si verificherà un accoppiamento induttivo tra gli avvolgimenti T2.1 e T2.2, apparirà la tensione sull'avvolgimento T2.2 e inizierà la ricarica della batteria ( Fig. 7).
Il dispositivo utilizza resistori di uscita fissi di piccole dimensioni P1-4 o importati, LED, tutti con un diametro del corpo di 3 mm nei colori rosso e verde. Il condensatore C1 è K10-17v, è installato sui terminali del ponte a diodi VD1. La configurazione inizia con la selezione del numero di spire dell'avvolgimento T2.2. Per fare ciò, avvolgere il numero specificato di giri di questo avvolgimento e collegare ad esso un ponte a diodi con un condensatore di filtro. Inserire il nucleo magnetico nel telaio dell'avvolgimento T2.1 e appoggiarvi sopra l'avvolgimento T2.2. All'uscita del ponte a diodi è collegato un resistore variabile con una resistenza di 4 Ohm (vedere Fig. 470). Modificando la sua resistenza, vengono controllate la corrente che lo attraversa e la tensione ai suoi capi. È necessario che alla corrente di carica richiesta la tensione sia 4,8...5 V (la tensione di una batteria carica è 4,3...4,4 V più la caduta di tensione sui diodi VD2 e VD3). A una tensione più elevata, la corrente di carica aumenterà. Poiché nella torcia erano previste tre batterie con una capacità di 300...600 mAh, è stata scelta una corrente di carica di circa 40 mA. Sulla base dei risultati della misurazione, viene presa una decisione sulla necessità di aggiungere o rimuovere spire dell'avvolgimento T2.2. Dopo aver scelto il numero di spire è necessario proteggere l'avvolgimento ricoprendolo con uno strato di vernice o colla. È opportuno notare che il loro numero può differire notevolmente da quello sopra indicato, poiché dipende dalle dimensioni e dalle proprietà del nucleo magnetico. Per aumentare la corrente di carica, è necessario aumentare il numero di spire dell'avvolgimento primario del trasformatore di corrente, oppure aumentare la corrente che lo attraversa, riducendo l'induttanza delle induttanze L2 e L3 nel reattore elettronico. Quindi tutti gli altri elementi del dispositivo vengono montati sulla breadboard, le batterie appena caricate vengono installate nel vano batterie, i pin 1 e 2 del microcircuito DA1 vengono temporaneamente cortocircuitati. Inserire il nucleo magnetico nel telaio dell'avvolgimento T2.1, posizionare su di esso l'avvolgimento T2.2 e misurare la tensione (vvpr) all'uscita del raddrizzatore (vedere Fig. 4). Quindi, al posto della batteria, viene collegato un resistore variabile con una resistenza di 470 Ohm e, modificandone la resistenza, la stessa tensione viene impostata all'uscita del raddrizzatore. Il resistore R1 (vedi Fig. 4) è selezionato in modo tale che quando questa tensione aumenta (viene modificata con un resistore variabile) di diverse decine di millivolt, il LED HL2 si spegne e HL1 si accende. Se necessario, selezionare il resistore R3. La sua resistenza dovrebbe essere tale che quando il resistore variabile è spento, la tensione all'uscita del raddrizzatore non superi e il LED HL1 si accenda. Va notato che la corrente massima consentita del chip TL431CLP è 100 mA, quindi la corrente di carica non deve superare 60...70 mA. La modifica della torcia inizia con l'installazione di un diodo VD3. Per fare ciò, rimuovere il vano batteria, rimuovere con attenzione il vetro protettivo ed estrarre la scheda con i LED dall'interno. Sulla scheda tra i terminali LED è installato un diodo VD3. Dopo aver verificato la corretta installazione, si esegue il montaggio in ordine inverso e si controlla la funzionalità della lampada. Tutti gli altri elementi saranno collocati in un involucro sul coperchio del vano batterie. Nella guarnizione in gomma 8 sono praticati due fori (vedere Fig. 5), nei quali vengono inseriti e saldati ai terminali dell'interruttore i fili con un isolamento affidabile, ad esempio MGTF. In questo caso potrebbe essere necessario rimuovere l'interruttore dal coperchio 3 (vedi Fig. 5). Successivamente gli elementi vengono posizionati e fissati con adesivo hot-melt nell'involucro 1 e collegati con fili. Per installare i LED, nell'involucro sono realizzati due fori con un diametro di 3 mm. Il caricabatterie proposto può essere utilizzato per caricare batterie o batterie ricaricabili integrate in un'ampia varietà di dispositivi. A seconda del design di tale dispositivo, il nucleo magnetico può essere installato nel telaio dell'avvolgimento T2.1 e su di esso può essere posizionata una bobina T2.2, nonché il design del trasformatore può essere modificato in modo più radicale . Autore: I. Nechaev
Macchina per diradare i fiori nei giardini
02.05.2024 Microscopio infrarosso avanzato
02.05.2024 Trappola d'aria per insetti
01.05.2024
▪ Ha registrato la più potente esplosione di energia nello spazio nel tempo dell'osservazione ▪ I ragni volano usando i campi elettromagnetici ▪ Le onde luminose si sono capovolte ▪ LM26LV - sensore di temperatura / interruttore di temperatura a bassa tensione ▪ Modulo computer Variscite Var-SOM-Solo
▪ sezione del sito dedicata ai radioamatori. Selezione di articoli ▪ articolo Le grandi menti convergono. Espressione popolare ▪ articolo Perché condurre un censimento della popolazione? Risposta dettagliata ▪ L'articolo di Jalap è reale. Leggende, coltivazione, metodi di applicazione
Homepage | Biblioteca | Articoli | Mappa del sito | Recensioni del sito
www.diagram.com.ua |
Vedi altri articoli sezione 
Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica:
Tutte le lingue di questa pagina