Projetos de circuito eletrônicoCarregadores de bateria4 Circuitos Simples de Power Bank explicados

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4 Circuitos Simples de Power Bank explicados

O artigo apresenta 4 circuitos de banco de potência variados usando célula de 1,5 V e célula de íon de lítio de 3,7 V que podem ser construídos por qualquer indivíduo para sua funcionalidade de carregamento de celular de emergência pessoal. A ideia foi solicitada pelo Sr. Irfan

O que é um banco de potência

Power bank é uma bateria que é usada para carregar um celular ao ar livre durante situações de emergência quando uma tomada CA não está disponível para carregar o celular.

Os módulos de banco de potência ganharam popularidade significativa hoje devido à sua portabilidade e capacidade de carregar qualquer telefone celular durante a viagem e durante os requisitos de emergência.

É basicamente uma caixa de banco de baterias que é inicialmente totalmente carregada pelo usuário em casa e depois transportada ao ar livre durante a viagem. Quando o usuário percebe que a bateria do seu celular ou smartphone está acabando, ele conecta o power bank ao seu celular para uma rápida recarga de emergência do celular.

Como funciona um banco de energia

Eu já discuti um desses circuitos de carregador de emergência neste blog, que usava células Ni-Cd carregáveis ​​para a função pretendida. Como tínhamos células Ni-Cd de 1,2 V empregadas no projeto, pudemos configurá-lo exatamente para os 4,8 V necessários, incorporando 4 dessas células em série, tornando o design extremamente compacto e adequado para carregar de maneira ideal todos os tipos de telefones celulares convencionais.

No entanto, no presente pedido, o banco de potência precisa ser construído usando células de íons de lítio de 3,7V, cujo parâmetro de tensão se torna bastante inadequado para carregar um celular que também usa um parâmetro de bateria idêntico.

O problema reside no fato de que quando duas baterias ou células idênticas são conectadas uma na outra, esses dispositivos começam a trocar sua energia de tal forma que, finalmente, uma condição de equilíbrio é alcançada em que ambas as células ou baterias são capazes de atingir quantidades iguais de carga ou o níveis de potência.

Portanto, no nosso caso, suponha que se o banco de potência utilizando uma célula de 3,7 V estiver totalmente carregado para cerca de 4,2 V e aplicado a um celular com um nível de célula drenado em 3,3 V, então ambas as contrapartes tentariam trocar energia e atingir um nível igual a (3,3 + 4,2) / 2 = 3,75V.

Mas 3,75 V não pode ser considerado o nível de carga total para o telefone celular, que na verdade precisa ser carregado em 4,2 V para uma resposta ideal.

Fazendo um circuito de banco de potência de 3,7 V

A imagem a seguir mostra a estrutura básica de um projeto de banco de potência:

Diagrama de bloco

DIAGRAMA DE BLOCOS DO BANCO DE POTÊNCIA

Como pode ser visto no projeto acima, um circuito carregador carrega uma célula de 3,7V, uma vez que o carregamento é concluído, a caixa de celular de 3,7V é transportada pelo usuário durante a viagem, e sempre que a bateria do celular do usuário descarregar, ele simplesmente conecta este Pacote de celular de 3,7V com seu celular para recarregá-lo rapidamente.

Conforme discutido no parágrafo anterior, para permitir que o banco de potência de 3,7 V seja capaz de fornecer os 4,2 V necessários a uma taxa consistente até que o celular esteja completamente carregado nesse nível, um circuito intensificador se torna imperativo.

1) Circuito do banco de potência de impulso IC 555

CIRCUITO DE CARREGADOR DE TELEFONE INTELIGENTE DO BANCO DE POTÊNCIA BÁSICO IC 555

2) Usando um circuito de ladrão de Joule

Se você acha que o circuito de carregador de banco de potência baseado em IC 555 acima parece complicado e um exagero, você provavelmente poderia tentar um conceito de ladrão Joule para obter os mesmos resultados, conforme mostrado abaixo:

Usando uma célula de íon de lítio de 3,7 V

CIRCUITO DE BANCO DE POTÊNCIA USANDO CÉLULA DE 3,7 V

Aqui, você pode tentar 470 ohm, resistor de 1 watt para R1 e transistor 2N2222 para T1.

1N5408 para D1 e 1000uF/25V para C2.

Use 0,0047uF/100V para C1

O LED não é necessário, os pontos de LED podem ser usados ​​como terminal de saída para carregar seu smartphone

A bobina é feita sobre um núcleo de ferrite toroidal T18, com 20:10 voltas para o primário e secundário, utilizando fio isolado de PVC flexível multiestrelas (7/36). Isso pode ser implementado se a entrada for de um pacote de 5 nos de células AAA de 1,5 V em paralelo.

Se você selecionar a célula Li-Ion na fonte de entrada, a relação pode precisar ser alterada para 20:10 voltas, sendo 20 no lado da base da bobina.

O transistor pode precisar de um dissipador de calor adequado para se dissipar de maneira ideal.

Usando uma célula de íon de lítio de 1,5 V

BANCO DE POTÊNCIA USANDO CÉLULA DE 1,5V

A lista de peças será a mesma mencionada no parágrafo anterior, exceto o indutor, que agora terá uma relação de espira 20:20 usando um fio 27SWG ou qualquer outro fio magnético de tamanho adequado

3) Usando o seguidor de emissor TIP122

A imagem a seguir mostra o design completo de um banco de potência de smartphone com carregador usando o circuito ladrão Joule:

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Aqui, o TIP122, juntamente com seu zener base, torna-se um estágio regulador de tensão e é usado como carregador de bateria estabilizado para a bateria conectada. O valor Zx determina a tensão de carga e seu valor deve ser selecionado de forma que seja sempre um tom inferior ao valor real de carga total da bateria.

Por exemplo, se uma bateria Li-Ion for usada, você pode selecionar Zx como 5,8 V para evitar que a bateria seja sobrecarregada. A partir desses 5,8 V, o LED cairá em torno de 1,2 V e o TIP122 cairá em torno de 0,6 V, o que permitirá que a célula de 3,7 V obtenha cerca de 4 V, o que é suficiente para o propósito.

Para 1,5V AAA (5 em paralelo), o zener pode ser substituído por um único diodo 1N4007 com seu cátodo voltado para o solo.

O LED está incluído para indicar aproximadamente a condição de carga total da célula conectada. Quando o LED acender, você pode assumir que a célula está totalmente carregada.

A entrada DC para o circuito do carregador acima pode ser adquirida da sua unidade de carregador AC/DC normal do celular.

Embora o design acima seja eficiente e recomendado para uma resposta ideal, a ideia pode não ser fácil para um novato construir e otimizar. Portanto, para usuários que podem estar bem com um design de tecnologia ligeiramente baixa, mas uma alternativa DIY muito mais fácil do que o conceito de conversor boost, podem estar interessados ​​nas seguintes configurações:

Os três projetos simples de circuito de banco de potência mostrados abaixo utilizam um número mínimo de componentes e podem ser construídos por qualquer novo amador em segundos

Embora os projetos pareçam muito simples, eles exigem o uso de duas células de 3,7 V em série para as operações propostas do banco de potência.

4) Usando duas células de íon de lítio sem circuito complexo

CIRCUITO DE BANCO DE POTÊNCIA REGULADO USANDO SEGUIDOR DE EMISSOR TIP122

O primeiro circuito acima faz uso de uma configuração de transistor coletor comum para carregar o dispositivo de celular pretendido, o perset de 1K é inicialmente ajustado para permitir uma precisão de 4,3V no emissor do transistor.

CIRCUITO SIMPLES DE BANCO DE POTÊNCIA IC 7805
POWER BANK SIMPLES PARA CARREGAR SMARTPHONES USANDO DUAS CÉLULAS DE 3,7 V EM SÉRIE
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O segundo design acima usa um circuito regulador de tensão 7805 para implementar a função de carregamento do banco de potência

CIRCUITO SIMPLES DE BANCO DE POTÊNCIA BASEADO EM LM317 IC

O último diagrama aqui mostra um projeto de carregador usando um limitador de corrente LM317. Essa ideia parece muito mais impressionante do que as duas acima, pois cuida do controle de tensão e do controle de corrente juntos, garantindo um carregamento perfeito do celular.

Em todos os quatro circuitos de carregador de celular do banco de potência acima, o carregamento das duas células de 3,7 V pode ser feito com a mesma rede TIP122 que é discutida para o primeiro projeto de carregador de impulso. O zener de 5V deve ser alterado para um diodo zener de 9V e a entrada de carregamento obtida de qualquer adaptador SMPS padrão de 12V/1amp.

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