4 Einfache Power Bank-Schaltkreise erklärt

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Der Artikel präsentiert 4 verschiedene Powerbank-Schaltkreise mit 1,5-V-Zellen und 3,7-V-Li-Ionen-Zellen, die von jeder Person für ihre persönliche Notladefunktion für Mobiltelefone gebaut werden können. Die Idee wurde von Herrn Irfan angefordert

Was ist eine Power Bank?

Power Bank ist ein Akku, mit dem ein Mobiltelefon in Notsituationen im Freien aufgeladen werden kann, wenn keine Steckdose zum Aufladen des Mobiltelefons verfügbar ist.



Powerbank-Module erfreuen sich aufgrund ihrer Portabilität und der Fähigkeit, jedes Mobiltelefon auf Reisen und im Notfall aufzuladen, heute großer Beliebtheit.

Es handelt sich im Grunde genommen um eine Batteriebankbox, die vom Benutzer zu Hause zunächst vollständig aufgeladen und dann auf Reisen im Freien getragen wird. Wenn der Benutzer feststellt, dass der Akku seines Mobiltelefons oder Smartphones fast leer ist, verbindet er die Energiebank mit seinem Mobiltelefon, um das Mobiltelefon im Notfall schnell aufzufüllen.



Wie funktioniert eine Power Bank?

Ich habe bereits eine solche besprochen Notladepaket in diesem Blog, in dem kostenpflichtige Ni-Cd-Zellen für die beabsichtigte Funktion verwendet wurden. Da im Design 1,2-V-Ni-Cd-Zellen verwendet wurden, konnten wir sie auf die genau erforderlichen 4,8 V konfigurieren, indem wir 4 dieser Zellen in Reihe schalteten. Dadurch war das Design äußerst kompakt und für das optimale Laden aller Arten herkömmlicher Mobiltelefone geeignet.

In der vorliegenden Anfrage muss die Leistungsbank jedoch unter Verwendung von 3,7-V-Li-Ionen-Zellen aufgebaut werden, deren Spannungsparameter zum Laden eines Mobiltelefons, das ebenfalls einen identischen Batterieparameter verwendet, ziemlich ungeeignet wird.

Das Problem liegt in der Tatsache, dass, wenn zwei identische Batterien oder Zellen miteinander verbunden sind, diese Vorrichtungen beginnen, ihre Energie auszutauschen, so dass schließlich ein Gleichgewichtszustand erreicht wird, bei dem sowohl die Zellen als auch die Batterien in der Lage sind, gleiche Ladungsmengen zu erreichen Leistungsstufen.

Nehmen wir daher in unserem Fall an, wenn die Energiebank, die eine 3,7-V-Zelle verwendet, vollständig auf etwa 4,2 V aufgeladen und an ein Mobiltelefon mit einem entladenen Zellenpegel von beispielsweise 3,3 V angelegt wird, würden beide Gegenstücke versuchen, Strom auszutauschen und einen Pegel zu erreichen gleich (3,3 + 4,2) / 2 = 3,75 V.

3,75 V können jedoch nicht als voller Ladezustand für das Mobiltelefon angesehen werden, der für eine optimale Reaktion tatsächlich mit 4,2 V aufgeladen werden muss.

Erstellen einer 3,7-V-Strombankschaltung

Das folgende Bild zeigt die Grundstruktur eines Powerbank-Designs:

Blockdiagramm

Power Bank Blockschaltbild

Wie in der obigen Konstruktion zu sehen ist, lädt eine Ladeschaltung eine 3,7-V-Zelle auf. Sobald der Ladevorgang abgeschlossen ist, wird die 3,7-V-Zellenbox vom Benutzer auf Reisen getragen, und wenn der Akku des Mobiltelefons des Benutzers leer ist, schließt er diese einfach an 3,7-V-Handy-Pack mit seinem Handy zum schnellen Aufladen.

Wie im vorherigen Absatz erläutert, ist eine Aufwärtsschaltung erforderlich, damit die 3,7-V-Energiebank die erforderlichen 4,2 V mit einer konstanten Rate liefern kann, bis das Mobiltelefon auf diesem Niveau vollständig aufgeladen ist.

1) IC 555 Boost Power Bank Circuit

IC 555 Basis-Powerbank-Smartphone-Ladeschaltung

2) Verwenden eines Joule-Dieb-Schaltkreises

Wenn Sie der Meinung sind, dass die oben genannte Power Bank-Ladeschaltung auf IC 555-Basis umständlich und übertrieben aussieht, könnten Sie wahrscheinlich eine ausprobieren Joule Dieb Konzept um ganz die gleichen Ergebnisse zu erzielen, wie unten gezeigt:

Verwendung einer 3,7 V Li-Ion-Zelle

Power Bank-Schaltung mit 3,7-V-Zelle

Hier können Sie 470 Ohm, 1 Watt Widerstand für R1 und 2N2222 Transistor für T1 ausprobieren.

1N5408 für D1 und 1000 uF / 25 V für C2.

Verwenden Sie 0,0047 uF / 100 V für C1

Die LED wird nicht benötigt, die LED-Punkte können als Ausgangsanschluss zum Aufladen Ihres Smartphones verwendet werden

Die Spule besteht aus einem T18-Torroid-Ferritkern mit 20:10 Windungen für Primär- und Sekundärteil, wobei ein mehrstufiger (7/36) flexibler PVC-isolierter Draht verwendet wird. Dies kann implementiert werden, wenn die Eingabe von einem Paket von 5nos von 1,5 V AAA-Zellen parallel erfolgt.

Wenn Sie an der Eingangsquelle die Li-Ion-Zelle auswählen, muss das Verhältnis möglicherweise auf 20:10 Umdrehungen geändert werden, wobei sich 20 an der Basisseite der Spule befindet.

Der Transistor benötigt möglicherweise einen geeigneten Kühlkörper, um sich optimal abzuleiten.

Verwendung einer 1,5 V Li-Ion-Zelle

Power Bank mit 1,5V Zelle

Die Teileliste ist dieselbe wie im vorherigen Absatz erwähnt, mit Ausnahme des Induktors, der jetzt mit einem 27SWG-Draht oder einem anderen Magnetdraht geeigneter Größe ein Windungsverhältnis von 20:20 aufweist

3) Verwenden des TIP122-Emitterfolgers

Das folgende Bild zeigt das vollständige Design einer Smartphone-Powerbank mit Ladegerät unter Verwendung der Joule-Diebschaltung:

Hier wird der TIP122 zusammen mit seinem Basis-Zener zu einer Spannungsreglerstufe und wird als stabilisiertes Batterieladegerät für die angeschlossene Batterie verwendet. Der Zx-Wert bestimmt die Ladespannung, und sein Wert muss so gewählt werden, dass er immer eine Nuance niedriger ist als der tatsächliche volle Ladewert des Akkus.

Wenn beispielsweise ein Li-Ion-Akku verwendet wird, können Sie Zx als 5,8 V auswählen, um ein Überladen des Akkus zu verhindern. Von diesen 5,8 V fällt die LED um 1,2 V ab, und der TIP122 fällt um 0,6 V ab, wodurch die 3,7 V-Zelle letztendlich etwa 4 V erreichen kann, was für diesen Zweck gerade ausreichend ist.

Bei 1,5 V AAA (5 parallel) könnte der Zener durch eine einzelne 1N4007-Diode ersetzt werden, deren Kathode gegen Masse gerichtet ist.

Die LED dient zur groben Anzeige des Vollladezustands der angeschlossenen Zelle. Wenn die LED hell leuchtet, können Sie davon ausgehen, dass die Zelle vollständig aufgeladen ist.

Der Gleichstromeingang für die oben genannte Ladeschaltung kann von Ihrer normalen AC / DC-Ladeeinheit für Mobiltelefone bezogen werden.

Obwohl das obige Design effizient ist und für eine optimale Reaktion empfohlen wird, ist die Idee für einen Neuling möglicherweise nicht einfach zu bauen und zu optimieren. Daher könnten Benutzer, die mit einem etwas Low-Tech-Design, aber einer viel einfacheren DIY-Alternative als dem Boost-Converter-Konzept einverstanden sind, an folgenden Konfigurationen interessiert sein:

Die drei unten gezeigten einfachen Powerbank-Schaltungsdesigns verwenden eine minimale Anzahl von Komponenten und können von jedem neuen Hobbyisten innerhalb von Sekunden gebaut werden

Obwohl die Designs sehr einfach aussehen, müssen zwei verwendet werden 3,7 V Zellen in Reihe für die vorgeschlagenen Powerbank-Operationen.

4) Verwenden von zwei Li-Ionen-Zellen ohne komplexe Schaltung

Geregelte Powerbank-Schaltung mit TIP122-Emitterfolger

Die erste Schaltung oben verwendet eine gemeinsame Kollektortransistorkonfiguration zum Laden des beabsichtigten Mobiltelefongeräts. Das 1K-Perset wird anfänglich eingestellt, um präzise 4,3 V über den Emitter des Transistors zu ermöglichen.

Einfache IC 7805 Power Bank Schaltung einfache Powerbank zum Laden von Smartphones mit zwei in Reihe geschalteten 3,7-V-Zellen

Das zweite Design oben verwendet a Spannungsreglerschaltung 7805 zur Implementierung der Powerbank-Ladefunktion

Einfache LM317 IC-basierte Powerbank-Schaltung

Das letzte Diagramm hier zeigt ein Ladegerätdesign unter Verwendung eines Strombegrenzers LM317 . Diese Idee sieht viel beeindruckender aus als die beiden oben genannten, da sie sich gemeinsam um die Spannungsregelung und die Stromregelung kümmert und ein perfektes Laden des Mobiltelefons gewährleistet.

In allen vier oben genannten Powerbank-Ladegeräten für Mobiltelefone kann das Laden der beiden 3,7-V-Zellen mit demselben TIP122-Netzwerk erfolgen, das für das erste Boost-Ladegerät-Design erläutert wird. Der 5-V-Zener sollte gegen eine 9-V-Zenerdiode ausgetauscht und der Ladeeingang von einem beliebigen Standard erhalten werden 12V / 1amp SMPS Adapter.




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