驚!牛人打造智能無線供電台燈的“細枝末節”
發布時間:2014-10-17 責任編輯:sherryyu
【導讀】putongdewuxiangongdiandianludouyouyigegongtongdebuzuzhichu,yishichuanshuxiaolvbutailixiang,ershibulunyouwujieshouqizaigongzuo,fashebufendouyirujiwangdixiangwaiyuanyuanbuduandifashenengliang。shibushihenkunao?yiweigaorenbangdajiajiejuelezhexiebuzu,laisuixiaobiankankantashizenmezuodaode?
無(wu)線(xian)供(gong)電(dian)是(shi)一(yi)個(ge)很(hen)吸(xi)引(yin)人(ren)的(de)製(zhi)作(zuo)課(ke)題(ti),許(xu)多(duo)電(dian)子(zi)類(lei)雜(za)誌(zhi)和(he)論(lun)壇(tan)上(shang)都(dou)有(you)關(guan)於(yu)製(zhi)作(zuo)無(wu)線(xian)供(gong)電(dian)電(dian)路(lu)的(de)介(jie)紹(shao),這(zhe)些(xie)電(dian)路(lu)雖(sui)各(ge)有(you)千(qian)秋(qiu),但(dan)都(dou)有(you)一(yi)個(ge)共(gong)同(tong)的(de)不(bu)足(zu)之(zhi)處(chu),一(yi)是(shi)傳(chuan)輸(shu)效(xiao)率(lv)不(bu)太(tai)理(li)想(xiang),二(er)是(shi)不(bu)論(lun)有(you)無(wu)接(jie)收(shou)器(qi)在(zai)工(gong)作(zuo),發(fa)射(she)部(bu)分(fen)都(dou)一(yi)如(ru)既(ji)往(wang)地(di)向(xiang)外(wai)源(yuan)源(yuan)不(bu)斷(duan)地(di)發(fa)射(she)能(neng)量(liang),這(zhe)是(shi)不(bu)能(neng)令(ling)人(ren)滿(man)意(yi)的(de)。
筆者所設計的這個無線供電裝置,除了傳輸效率比較高,它還有一個顯著的特點:能(neng)自(zi)動(dong)檢(jian)測(ce)有(you)無(wu)接(jie)收(shou)部(bu)分(fen)工(gong)作(zuo),隻(zhi)有(you)檢(jian)測(ce)到(dao)確(que)有(you)接(jie)收(shou)器(qi)在(zai)工(gong)作(zuo),它(ta)才(cai)會(hui)連(lian)續(xu)輻(fu)射(she)無(wu)線(xian)電(dian)能(neng),否(fou)則(ze)就(jiu)始(shi)終(zhong)隻(zhi)工(gong)作(zuo)在(zai)低(di)能(neng)耗(hao)的(de)檢(jian)測(ce)狀(zhuang)態(tai)。其(qi)工(gong)作(zuo)方(fang)框(kuang)圖(tu)如(ru)圖(tu)1所示:

發射部分采用CMOS電路與場效應管的組合,這種組合不僅效率高,而且控製也簡單易行。發射線圈采用李茲線和蛛網式繞法,以取得較高的變換效率。電路見圖2a:

工作原理:
1.發射部分
振蕩源由1/4個CD4011和遙控器用的晶體組成晶振電路,實測振蕩頻率為560kHz,這個頻率對收音機的中波段有兩處幹擾:560kHz和1120kHz。因手邊沒有更合適的晶體選擇,也隻好將就了。
4011是一個2輸入端與非門,所以電路能否工作還取決於另一個輸入端的電位,此輸入端的電位由IC2(555電路)的狀態決定, IC2輸出占空比約等於1/10的方波,所以使高頻振蕩電路的工作與間歇時間比也等於1/10。
4011的另3個與非門並聯起來作為推動級,把振蕩與輸出級隔離開。為了能在小功率的推動下也能輸出足夠大的高頻功率,輸出級選用場效應管IRF634,場效應管是一種電壓控製器件,原則上不消耗激勵功率,但它的極間輸入、輸出電容很大,有幾百pF,如果直接接到4011的輸出端,會因為CMOS門電路的輸出電流很小而使波形的上升時間和下降時間變大,而導致效率下降。所以我還在CMOSmendianludehoumianjialeyiduihubudesanjiguan,cihubuguanjiechengshejishuchu,juyoujixiaodeshuchudianzu,keyishifangbodeshangshenghexiajiangshijiandadajianxiao。shijianzhengming,jiashanglezhejidianluhouxiaolvyoulemingxiantigao。erqie,shikongzaiheyoufuzaishidedianliuyouxianzhudequbie,zhejiuweiwuxiangongdiandezhinenghuatigonglejiandankekaodejianceyiju。
在沒有負載時,也就是說,無線供電的接收部分沒有靠近發射線圈時,VT3的源極電流很小,R6上的電壓降還不足以使VT4導通,所以IC3的第2腳上沒有觸發脈衝,第3腳上也沒有高電平輸出;一旦接收部分靠近了發射線圈,從發射級接收了足夠的能量,於是使得VT3的源極電流增加,R6上也產生了足夠大的電壓,能夠推動VT4導通,在VT4的集電極產生了幅度足夠的負脈衝,驅動IC3使之輸出高電平。此高電平通過VD2再送到晶振的控製端,使其工作在連續振蕩狀態,這樣就完成了負載檢測的任務。
我(wo)們(men)說(shuo)這(zhe)個(ge)電(dian)路(lu)是(shi)智(zhi)能(neng)無(wu)線(xian)供(gong)電(dian)電(dian)路(lu),其(qi)原(yuan)因(yin)就(jiu)是(shi)它(ta)能(neng)自(zi)動(dong)檢(jian)測(ce)有(you)無(wu)負(fu)載(zai)。沒(mei)有(you)負(fu)載(zai)時(shi)它(ta)工(gong)作(zuo)在(zai)間(jian)歇(xie)狀(zhuang)態(tai)以(yi)節(jie)約(yue)電(dian)能(neng),一(yi)旦(dan)檢(jian)測(ce)到(dao)負(fu)載(zai)就(jiu)工(gong)作(zuo)在(zai)連(lian)續(xu)狀(zhuang)態(tai),使(shi)其(qi)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。
圖2中,Rp作為檢測靈敏度調節;LED為工作狀態指示(紅燈間歇閃亮為檢測狀態,綠燈亮為連續工作狀態);SA為維修開關,合上後,紅燈連續亮,輸出級連續工作,適於維修或弱負載時工作。
2.接收部分
實shi際ji上shang任ren何he一yi個ge具ju有you接jie收shou線xian圈quan的de裝zhuang置zhi都dou可ke成cheng為wei接jie收shou電dian路lu,這zhe裏li隻zhi是shi給gei出chu其qi中zhong一yi例li,它ta可ke以yi實shi測ce接jie收shou部bu分fen的de功gong率lv,也ye可ke以yi調tiao整zheng撤che回hui路lu的de諧xie振zhen狀zhuang態tai,使shi之zhi靈ling敏min度du最zui高gao。電dian路lu很hen簡jian單dan,就jiu不bu再zai贅zhui述shu原yuan理li了le。電dian路lu見jian圖tu2b:

如果不測試接收距離和檢測係統的轉換效率,也可不裝圖2b的電路。
剩下的DIY大家有興趣的就自己動手操作,做出來的童鞋別忘了分享給大家看看哦。
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