Explicados 4 circuitos de banco de energia simples

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O artigo apresenta 4 circuitos de banco de energia variados usando célula de 1,5 V e célula de íon de lítio de 3,7 V que podem ser construídos por qualquer indivíduo para sua funcionalidade de carregamento de celular de emergência pessoal. A ideia foi solicitada pelo Sr. Irfan

O que é um banco de potência

O banco de energia é uma bateria usada para carregar um celular em ambientes externos durante situações de emergência quando uma tomada CA não está disponível para carregar o celular.



Os módulos de banco de energia ganharam popularidade significativa hoje devido à sua portabilidade e capacidade de carregar qualquer telefone celular durante viagens e durante requisitos de emergência.

É basicamente uma caixa de banco de bateria que é inicialmente totalmente carregada pelo usuário em casa e depois carregada para fora durante a viagem. Quando o usuário descobre que a bateria do seu celular ou smartphone está fraca, ele conecta o banco de energia ao seu celular para uma recarga de emergência rápida do celular.



Como funciona um banco de energia

Eu já discuti um desses circuito do carregador de emergência neste blog, que usou células Ni-Cd carregáveis ​​para a função pretendida. Como tínhamos células Ni-Cd de 1,2 V empregadas no projeto, pudemos configurá-lo para os 4,8 V exatamente necessários ao incorporar 4 dessas células em série, tornando o projeto extremamente compacto e adequado para carregar de forma otimizada todos os tipos de telefones celulares convencionais.

No entanto, no presente pedido, o banco de energia precisa ser construído usando células de íon-lítio 3,7 V cujo parâmetro de voltagem se torna bastante inadequado para carregar um telefone celular que também usa um parâmetro de bateria idêntico.

O problema reside no fato de que, quando duas baterias ou células idênticas estão conectadas entre si, esses dispositivos começam a trocar sua energia de modo que, finalmente, uma condição de equilíbrio é alcançada em que ambas as células ou baterias são capazes de atingir quantidades iguais de carga ou níveis de potência.

Portanto, em nosso caso, suponha que se o banco de energia que utiliza uma célula de 3,7 V está totalmente carregado a cerca de 4,2 V e aplicado a um telefone celular com um nível de célula drenado em, digamos, 3,3 V, então ambas as contrapartes tentariam trocar a energia e atingir um nível igual a (3,3 + 4,2) / 2 = 3,75V.

Mas 3,75 V não pode ser considerado o nível de carga total para o telefone celular, que na verdade precisa ser carregado a 4,2 V para uma resposta ideal.

Fazendo um circuito de banco de energia de 3,7 V

A imagem a seguir mostra a estrutura básica de um projeto de banco de potência:

Diagrama de bloco

Diagrama de blocos do banco de potência

Como pode ser visto no design acima, um circuito carregador carrega uma célula 3,7 V, uma vez que o carregamento é concluído, a caixa da célula 3,7 V é carregada pelo usuário durante a viagem, e sempre que a bateria do celular do usuário cair, ele simplesmente conecta. Pacote de celular 3.7V com seu celular para recarregar rapidamente.

Conforme discutido no parágrafo anterior, a fim de permitir que o banco de energia de 3,7 V seja capaz de fornecer os 4,2 V necessários a uma taxa consistente até que o celular esteja completamente carregado neste nível, um circuito de aumento se torna obrigatório.

1) Circuito de banco de potência de reforço IC 555

Circuito carregador de telefone inteligente do banco de potência de base IC 555

dois) Usando um circuito Joule Thief

Se você acha que o circuito do carregador do banco de potência baseado em IC 555 acima parece complicado e um exagero, você provavelmente poderia tentar um Conceito de ladrão de joule para alcançar os mesmos resultados, conforme mostrado abaixo:

Usando 3,7 V Li-Ion Cell

circuito do banco de energia usando célula de 3,7 V

Aqui, você pode tentar 470 ohm, resistor de 1 watt para R1 e transistor 2N2222 para T1.

1N5408 para D1 e 1000uF / 25V para C2.

Use 0,0047uF / 100V para C1

O LED não é necessário, os pontos de LED podem ser usados ​​como o terminal de saída para carregar seu smartphone

A bobina é composta por núcleo de ferrita Torroidal T18, com 20:10 voltas para primário e secundário, utilizando fio isolado de PVC flexível multivertido (7/36). Isso pode ser implementado se a entrada for de um pacote de 5nos de células AAA de 1,5 V em paralelo.

Se você selecionar a célula Li-Ion na fonte de entrada, a relação pode precisar ser alterada para 20:10 voltas, sendo 20 no lado da base da bobina.

O transistor pode precisar de um dissipador de calor adequado para dissipar de forma ideal.

Usando 1,5 V Li-Ion Cell

banco de energia usando célula de 1,5 V

A lista de peças será a mesma mencionada no parágrafo anterior, exceto o indutor, que agora terá uma relação de volta de 20:20 usando um fio 27SWG ou qualquer outro fio magnético de tamanho adequado

3) Usando o seguidor de emissor TIP122

A imagem a seguir mostra o design completo de um banco de energia de smartphone com carregador usando circuito de ladrão Joule:

Aqui, o TIP122 junto com seu zener básico se torna um estágio regulador de tensão e é usado como carregador de bateria estabilizado para a bateria anexada. O valor Zx determina a tensão de carga e seu valor deve ser selecionado de forma que seja sempre um pouco mais baixo do que o valor de carga total real da bateria.

Por exemplo, se uma bateria de íon de lítio for usada, você pode selecionar Zx como 5,8 V para evitar que a bateria sobrecarregue. A partir desses 5,8 V, o LED cairá em torno de 1,2 V e o TIP122 cairá em torno de 0,6 V, o que permitirá que a célula de 3,7 V obtenha cerca de 4 V, o que é suficiente para o propósito.

Para 1,5 V AAA (5 em paralelo), o zener pode ser substituído por um único diodo 1N4007 com seu cátodo voltado para o solo.

O LED é incluído para indicar aproximadamente a condição de carga total da célula conectada. Quando o LED acende fortemente, você pode assumir que a célula está totalmente carregada.

A entrada DC para o circuito do carregador acima pode ser adquirida da unidade de carregador AC / DC normal do seu celular.

Embora o design acima seja eficiente e recomendado para uma resposta ideal, a ideia pode não ser fácil para um iniciante construir e otimizar. Portanto, para usuários que podem concordar com um design ligeiramente de baixa tecnologia, mas uma alternativa DIY muito mais fácil do que o conceito de conversor de impulso, podem estar interessados ​​nas seguintes configurações:

Os três projetos de circuito de banco de energia simples mostrados abaixo utilizam um número mínimo de componentes e podem ser construídos por qualquer novo amador em segundos

Embora os projetos pareçam muito simples, exige o uso de dois 3,7 V células em série para as operações de banco de potência propostas.

4) Usando duas células de íon-lítio sem circuito complexo

Circuito de banco de energia regulado usando seguidor de emissor TIP122

O primeiro circuito acima faz uso de uma configuração de transistor coletor comum para carregar o dispositivo de celular pretendido, o perset 1K é inicialmente ajustado para permitir uma precisão de 4,3 V através do emissor do transistor.

Circuito de banco de potência IC 7805 simples banco de energia simples para carregar telefones inteligentes usando duas células 3,7 V em série

O segundo projeto acima usa um Circuito regulador de tensão 7805 para implementar a função de carregamento do banco de energia

Circuito de banco de potência baseado em IC LM317 simples

O último diagrama aqui mostra um design de carregador usando um limitador de corrente LM317 . Esta ideia parece muito mais impressionante do que as duas anteriores, uma vez que cuida do controle de tensão e do controle de corrente juntos, garantindo um carregamento perfeito do celular.

Em todos os quatro circuitos de carregador de celular do banco de energia acima, o carregamento das duas células de 3,7 V pode ser feito com a mesma rede TIP122 que é discutida para o primeiro design de carregador de reforço. O 5V zener deve ser alterado para um diodo 9V zener e a entrada de carga obtida de qualquer padrão Adaptador SMPS de 12 V / 1 amp.




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