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低壓堿性鋰離子電池供電的手機應急充電器

鉅大LARGE  |  點擊量:529次  |  2022年04月09日  

隨著現在手機的多功能化發展趨勢,手機耗電量逐步新增,這就提高了對電池的要求,但是另一方面,電池隨著手機體積的逐漸縮小而變得越來越小,而電池供電技術卻并沒有隨之提高,這就帶來了待機時間減少的問題,給經常外出的人使用手機帶來了不少麻煩。為了解決這一問題,許多人在購買手機時候采用了雙電雙充的配置方法,用來解決耗電量大的問題。這樣不但提高了手機購置成本,而且使用當中并不像想象中的那樣方便,不是忘了攜帶第二塊電池就是忘了給第二塊電他充電,使得外出時因為電池電量不足影響手機的的正常使用。為了解決這一問題,本文介紹一種手機應急充電器,它使用兩節5號堿性電池或充電電池.經電路升壓后采用直充的方式給手機充電,充電時不影響手機的正常使用。由于電路中使用的都是通用元器件,不僅成本低,而且制作簡單。


電路工作原理:


應急充電器的電路如圖所示,它是單管直流變換電路,采用單端反激式變換器電路的形式。電路中所謂的單端是指高頻變換器的磁芯僅工作在磁滯回線的一側。所謂的反激,是指當開關管VT1導通時,高頻變壓器T1初級線圈Np的感應電壓為1正2負,整流二極管VD3處于截止狀態,在初級線圈中儲存能量。當開關管VT1截止時,變壓器T1初級線圈中存儲的能量,通過VD3整流和電容C4濾波后向負載輸出。


三極管VT1為開關電源管,它和T1、R1、R2、C2等組成自激式振蕩電路。加上輸入電源后,電流經R1流向VT1的基極,使VT1導通,R1稱為啟動電阻。一旦VT1導通,變壓器初級線圈Np就加上輸入電壓,其集電極電流Ic在Np中線性上升,反饋線圈Nb出現3正4負的感應電壓,使VT1得到基極為正、發射極為負的正反饋電壓,此電壓經C2、R2向VT1注入基極電流,使VT1的集電極電流進一步增大,正反饋出現雪崩過程,使VT1飽和導通。在VT1飽和導通期間,T1的初級線圈Np儲存磁能。


與此同時,感應電壓給C2充電,隨著C2充電電壓的增高,VT1基極電位逐漸變低,當VT1的基極電流變化不能滿足其繼續飽和時,VT1退出飽和區進入放大區。VT1進入放大狀態后,其集電極電流下降,在反饋線圈Nb出現3負4正的感應電壓,使VT1基極電流減小,其集電極電流隨之減小,正反饋再一次出現雪崩過程,VT1迅速截止。VT1截止后,變壓器T1儲存的能量供應給負載,初級線圈Np出現的1負2正的反向電壓經二極管VD3整流濾波后,在C4得到5.8V的直流電壓。通過手機的專用充電插頭給手機充電。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

在VT1截止時,直流供電輸入電壓和Nb感應的3負4正的電壓又經R1、R2給C2反向充電,逐漸提高VT1基極電位,使其重新導通,再次翻轉達到飽和狀態,電路就這樣重復振蕩下去。


VD1、VD2、C3等組成穩壓電路,在VT1截止期間,Nb感應的3負4正的電壓經VD2向C3充電,當C3上的電壓(上負下正)大于6.2V時.穩壓二極管VD1開始導通起分流用途,減小VT1的基極電流,從而可以控制VT1的集電極電流Ic,達到穩定輸出電壓的用途。


要說明的是:由于輸入直流電壓低,不要隔離,同時輸入直流電壓干和輸出直流電壓比較接近,因此高頻變壓器沒有設次級線圈,負載電路的能量直接從初級線圈獲取。這樣做有兩點好處:一是提高了電路的轉換效率,二是VD3、C4、R4等同時又組成了浪涌電壓吸收回路,吸收VT1截止瞬間出現的反向高壓。


元器件選擇與安裝調試:


VT1要求Icm>1A,hEF為50~100,可用2SC2500,2SD965等,VD1為穩壓值6.2V的穩壓二板管,其它元件的參數見圖。

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標稱電壓:28.8V
標稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應用領域:勘探測繪、無人設備

高頻變壓器T1要自制,用E16的鐵氧體磁芯,Np、Nb均用φ0.44漆包線繞16匝。繞制時要注意各線圈的起始端不要搞錯,以免電路不起振。組裝時在兩塊磁芯間墊一層厚度約為0.05mm的塑料薄膜作磁芯氣隙。


應急充電器:為了解決手機,Mp3,Mp4等數碼產品臨時電量不足的問題,應急充電器通過鋰離子電池、太陽能板或者手搖的方式普通AA干電池,作為儲電單元,經過合適的電壓轉換,實現可以隨時、隨地、隨身的為移動數碼電子產品供電或充電。為我們的生活帶來了很多的便利!


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