《電子技術應用》
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低壓堿性電池供電的手機應急充電器
摘要: 本文介紹一種手機應急充電器,它使用兩節(jié)5號堿性電池或充電電池.經(jīng)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。
Abstract:
Key words :

    隨著現(xiàn)在手機的多功能化發(fā)展趨勢,手機耗電量逐步增加,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(jīng)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案,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(jié)5號堿性電池或充電電池.經(jīng)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。

低壓堿性電池供電的手機應急充電器電路圖Low voltage battery charger

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(tài),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(jīng)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中線性增長,反饋線圈Nb產(chǎn)生3正4負的感應電壓,使VT1得到基極為正、發(fā)射極為負的正反饋電壓,此電壓經(jīng)C2、R2向VT1注入基極電流,使VT1的集電極電流進一步增大,正反饋產(chǎn)生雪崩過程,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(xù)飽和時,VT1退出飽和區(qū)進入放大區(qū)。VT1進入放大狀態(tài)后,其集電極電流下降,在反饋線圈Nb產(chǎn)生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(xiàn)雪崩過程,VT1迅速截止。VT1截止后,變壓器T1儲存的能量提供給負載,初級線圈Np產(chǎn)生的1負2正的反向電壓經(jīng)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。

    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(jīng)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(tài),電路就這樣重復振蕩下去。
   

VD1、VD2、C3等組成穩(wěn)壓電路,在VT1截止期間,Nb感應的3負4正的電壓經(jīng)VD2向C3充電,當C3上的電壓(上負下正)大于6.2V時.穩(wěn)壓二極管VD1開始導通起分流作用,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(wěn)定輸出電壓的作用。


    需要說明的是:由于輸入直流電壓低,不需要隔離,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截止瞬間產(chǎn)生的反向高壓。
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(wěn)壓值6.2V的穩(wěn)壓二板管,其它元件的參數(shù)見圖。


    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(shù)碼產(chǎn)品臨時電量不足的問題,應急充電器通過鋰電池、太陽能板或者手搖的方式 普通AA干電池,作為儲電單元,經(jīng)過合適的電壓轉換,實現(xiàn)可以隨時、隨地、隨身的為移動數(shù)碼電子產(chǎn)品供電或充電。為我們的生活帶來了很多的便利!

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