可自动断电的智能无线充电器设计 2

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可自动断电的智能无线充电器设计 2

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2.1.4 充电检测模块 当有感应负载时，R20（0.33欧）电阻上的电压会增大，经运放U2A放大A=1+R5/R6=23倍后，电压变化明显，再经过1N4148整流滤波，得电压U1与基准源Uo比较，此时U1＞Uo，运放输出Ui为高电平，七彩灯闪烁；当感应负载充满电（或没有感应到负载），此时U1＜Uo，运放输出Ui为低电平，绿灯亮。 : n. @7 n, P$ s. v; E ! W( b2 U( W& w; D , ~: P! s# ^* w2 x; D图4 充电检测模块 " \7 V* X6 L" _7 T* l5 X2 R 2.1.5 智能断电模块 （1）当开关S2断开时，整充电器处于智能充电过程。充电器启动时，继电器K1闭合，同时K2为断开状态。当有感应负载时，七彩灯闪烁，Ui为高电平，此时Q5饱和，电压Uceq为0.67V，低于Q2+Q4的导通电压之和（1.34V），Q2与Q4构成达林顿，同时截止，继器K1吸合；当感应负载充满电（或无感应负载）时，绿灯亮，即Ui为低电平，此时Q3截止，电容C5与R9构成RC充电电路，当电容充电电压到达Q2与Q4的导通电压时，Q2导通，使Q4饱和，此时继电器工作电压只有0.67V，继电器断开，整个电路处于完全断电状态。断电后，继电器K2闭合，此时C5与R13构成RC放电电路，给C5快速放电。当按一下轻触复位开关时，充电器重新启动。当感应负载充满电（或无感应负载）时，电容C5充电，其电压为Ut 由公式Ut=12*（1-e-t/R9C5）得：t=-R9C5ln（1-Ut/12） 其中C5=100UF，R9=1MΩ，Ut=1.34V， 经计算得断电时间：t=10S 实现了10秒自动断电。在绿灯亮的10秒内只要有感应负载，则Ui为高电平，Q3饱和，电容C5放电。整个充电过程实现智能化断电。 ; W0 g% J4 j/ G8 Y; a& o. z（2）当S2闭合时，整个充电电路处于手动断电过程。 ) r5 v' Z5 y7 J  m # O" v) D- E1 ?1 x/ S图5 智能断电模块 图6 智能无线充电器原理电路图 8 Z( [! z- Y5 j, v0 }5 {! G * T- e2 r9 o8 ^7 k, Y2.1.6 流程图 具体工作流程如图7所示： + A! X3 E. @$ a* N7 ? 图7 工作流程图　 % U+ {# y; S6 p. r& i2.2 系统实现 系统实物图如图8、图9、图10所示。 7 k( O3 @+ i6 c) C- R5 u' M8 c6 I图8 作品实物图 ( z- A; F  Y7 [6 K0 L1 f* F : K; k( o' H' r" G ( d& h1 H' v% ?  z$ G. o4 j0 B. t$ v图9 进行一对多充电 6 G/ f% }# @8 k( X& g 4 V" `9 C5 Z) N5 i 4 V" ?8 Y9 ]: F4 }- {8 _图10 充电过程中（七彩灯亮） 7 o) u* A  F0 r7 S; f, p  c/ ^  g 3.主要技术指标 该作品主要技术指标如表1所示: 5 B" g$ l+ i  b5 C8 T8 h 4.元件清单 本系统所采用的主要元件清单如表2所示： , f: k2 Y, S0 h6 F经统计得： 元器件总价格 $=17.18（元）。 5 z6 u5 n  n% |5.作品扩展 ! A( A9 {4 T& B. x: r/ u/ e通过研究，我们发现无线电磁感应充电的应用领域十分广泛，除了应用于最基本的手机、MP3、MP4、笔记本电脑，数码相机等便携设备充电外，还可以应用在医疗、工业领域中，特别对于那些完全密封式的设备有着更重要的意义；如果把发射线圈装进鼠标垫里面，便可实现鼠标无线供电。其实除了感应充电以外，还可以通过改变脉冲频率实现驱蚊赶鼠等功能。 9 ^; x6 e1 @, b6 | 6.结束语 本设计把目前电子类课程所学的专业知识真正应用到实践中，由于作品架构设计合理，电路功能实现较好，性能优良、稳定，较好地达到了预期设计要求的各项指标。

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