4 enkle Power Bank-kredsløb forklaret

Artiklen præsenterer en 4 forskellige strømbank kredsløb, der bruger 1,5V celle og 3,7V Li-ion celle, som kan bygges af enhver person til deres personlige nødopladningsfunktion til mobiltelefoner. Ideen blev anmodet om af Mr. Irfan

Hvad er en Power Bank

Powerbank er en batteripakke, der bruges til at oplade en mobiltelefon udendørs i nødsituationer, når en stikkontakt ikke er tilgængelig til opladning af mobiltelefonen.

Powerbank-moduler har fået betydelig popularitet i dag på grund af deres bærbarhed og evne til at oplade enhver mobiltelefon under rejsen og under nødbehov.

Det er dybest set en batteriboks, der oprindeligt er fuldt opladet af brugeren derhjemme og derefter transporteres udendørs under rejsen. Når brugeren finder, at hans mobiltelefon eller smartphone-batteri er ved at være lavt, forbinder han strømbanken til sin mobiltelefon for en hurtig nødopfyldning af mobiltelefonen.

Hvordan fungerer en Power Bank

Jeg har allerede diskuteret en sådan nødopladningspakke kredsløb i denne blog, der brugte opladbare Ni-Cd-celler til den tilsigtede funktion. Da vi havde 1,2V Ni-Cd-celler anvendt i designet, kunne vi konfigurere det til den nøjagtigt krævede 4,8V ved at inkorporere 4 af disse celler i serie, hvilket gør designet ekstremt kompakt og velegnet til optimal opladning af alle typer konventionelle mobiltelefoner.

Imidlertid skal strømbanken i den foreliggende anmodning bygges ved hjælp af 3,7 V Li-ion-celler, hvis spændingsparameter bliver ret uegnet til opladning af en mobiltelefon, der også bruger en identisk batteriparameter.

Problemet ligger i det faktum, at når to identiske batterier eller celler er forbundet på tværs af hinanden, begynder disse enheder at udveksle deres styrke, således at der endelig opnås en ligevægtstilstand, hvor både cellerne eller batterierne er i stand til at opnå lige store mængder opladning eller effektniveauer.

Antag derfor i vores tilfælde, at hvis strømbanken, der bruger en 3,7V-celle, er fuldt opladet til ca. 4,2V og påføres en mobiltelefon med et drænet celleniveau ved f.eks. 3,3V, ville begge modparter forsøge at udveksle strøm og nå et niveau lig med (3,3 + 4,2) / 2 = 3,75V.

Men 3,75 V kan ikke betragtes som det fulde opladningsniveau for mobiltelefonen, der faktisk skal oplades ved 4,2 V for et optimalt svar.

Oprettelse af et 3,7 V Power Bank Circuit

Følgende billede viser den grundlæggende struktur for et powerbank-design:

Blokdiagram

Som det kan ses i ovenstående design, oplader et opladerkredsløb en 3.7V-celle, når opladningen er afsluttet, bæres 3.7V-celleboksen af ​​brugeren under rejsen, og når brugerens mobiltelefonbatteri går ned, forbinder han simpelthen dette 3,7V cellepakke med sin mobiltelefon til hurtigt at fylde den op.

Som diskuteret i det foregående afsnit, for at gøre det muligt for 3.7V powerbanken at være i stand til at levere de krævede 4,2V med en jævn hastighed, indtil mobiltelefonen er fuldt opladet på dette niveau, er et trin op kredsløb bydende nødvendigt.

1) IC 555 Boost Power Bank Circuit

to) Brug af en Joule Thief Circuit

Hvis du mener, at ovenstående IC 555-baserede powerbank-opladerkredsløb ser besværlig ud og er for overdreven, kan du sandsynligvis prøve en Joule tyv koncept for at opnå de samme resultater som vist nedenfor:

Brug af 3,7V Li-Ion-celle

Her kan du prøve 470 ohm, 1 watt modstand til R1 og 2N2222 transistor til T1.

1N5408 til D1 og en 1000uF / 25V til C2.

Brug 0,0047uF / 100V til C1

LED er ikke påkrævet, LED-punkterne kan bruges som udgangsterminal til opladning af din smartphone

Spolen er lavet over en T18 Torroidal ferritkerne med 20:10 omdrejninger til den primære og sekundære ved hjælp af multistand (7/36) fleksibel PVC-isoleret ledning. Dette kan implementeres, hvis input er fra en pakke med 5 nos 1,5 V AAA-celler parallelt.

Hvis du vælger Li-Ion-celle ved inputkilden, skal forholdet muligvis ændres til 20:10 omdrejninger, hvor 20 er ved bunden af ​​spolen.

Transistoren har muligvis brug for et passende køleplade for at spredes optimalt.

Brug af 1,5 V Li-Ion-celle

Delelisten vil være den samme som nævnt i det foregående afsnit undtagen induktoren, som nu har et 20:20 omdrejningsforhold ved hjælp af en 27SWG-ledning eller en hvilken som helst anden magnetisk ledning i passende størrelse

3) Brug af TIP122 Emitter Follower

Følgende billede viser det komplette design af en smartphone powerbank med oplader ved hjælp af Joule Thief Circuit:

Her bliver TIP122 sammen med sin base-zener et spændingsregulator-trin og bruges som stabiliseret batterioplader til det tilsluttede batteri. Zx-værdien bestemmer opladningsspændingen, og dens værdi skal vælges således, at den altid er en skygge, der er lavere end batteriets faktiske fulde opladningsværdi.

For eksempel, hvis der anvendes et Li-Ion-batteri, kan du vælge Zx som 5.8V for at forhindre, at batteriet overoplades. Fra denne 5.8V vil LED falde omkring 1.2V, og TIP122 vil falde omkring 0.6V, hvilket i sidste ende gør det muligt for 3.7V-cellen at komme omkring 4V, hvilket bare er tilstrækkeligt til formålet.

For 1,5V AAA (5 parallelt) kunne zeneren erstattes med en enkelt 1N4007-diode med katoden mod jorden.

LED'en er inkluderet til groft at indikere den tilsluttede celles fulde opladningstilstand. Når LED'en lyser stærkt, kan du antage, at cellen er fuldt opladet.

DC-indgangen til ovenstående opladerkredsløb kan hentes fra din normale vekselstrøms- / jævnstrømsopladerenhed.

Selvom ovenstående design er effektivt og anbefales til et optimalt svar, er ideen måske ikke let for en nybegynder at opbygge og optimere. Derfor for brugere, der måske er OK med et lidt lavteknologisk design, men meget lettere DIY-alternativ end boost-konverteringskonceptet, kan være interesseret i følgende konfigurationer:

De tre enkle powerbank-kredsløbskonstruktioner, der er vist nedenfor, udnytter et minimum antal komponenter og kan bygges af enhver ny hobby inden for få sekunder

Selvom designene ser meget ligetil, kræver det brug af to 3,7V celler i serie til de foreslåede powerbank-operationer.

4) Brug af to Li-ion-celler uden kompleks kredsløb

Det første kredsløb ovenfor gør brug af en fælles kollektortransistorkonfiguration til opladning af den tilsigtede mobiltelefonindretning, 1K perset justeres oprindeligt for at muliggøre en præcis 4,3 V over transistorens emitter.

Det andet design ovenfor bruger en 7805 spændingsregulator kredsløb til implementering af powerbank-opladningsfunktionen

Det sidste diagram her viser et opladerdesign ved hjælp af en LM317 strømbegrænser . Denne idé ser meget imponerende ud end de ovennævnte to, da den tager sig af spændingskontrol og strømstyring sammen og sikrer en præfektopladning af mobiltelefonen.

I alle de fire ovennævnte powerbank-mobiltelefonopladerkredse kan opladningen af ​​de to 3,7V-celler ske med det samme TIP122-netværk, som diskuteres for det første boost-opladerdesign. 5V zener skal ændres til en 9V zener diode, og opladningsindgangen opnås fra enhver standard 12V / 1amp SMPS-adapter.