高手打造智能无线供电台灯
常,可用示波器检查各关键点的波形。
当各点波形基本正常后,用一个2200pF的绦纶电容(耐压250V)和一个1000pF的可变(可用多连可变并联而成),仔细调整可变使整机电流最小。量出并联的总电容,将一个或数个并联的固定的等效电容替换原来的固定和可变电容,并在线路板上焊好。
断开维修开关SA使振荡器工作于间歇状态;旋转Rp到最大使LED绿灯亮,逐渐将Rp减小,使得LED的绿灯熄灭,红灯刚好闪亮。这时整机电流在10~20mA间摆动。
将接收部分靠近发射线圈,断开接收部分的负载开关SA,则接收器上的指示灯LED会和发射部分的LED同步闪亮。同样,用一个0.01μF左右的固定电容接到谐振线圈的两端,逐步拉开发射线圈和接收线圈的距离,同时适当增减谐振电容的大小使指示灯最亮。调整好后,将电容固定下来,在线路板上焊好。如果用示波器观察谐振回路的波形,应该可以看到与发射线圈频率相同的正弦波。
合上负载开关SA(图2 b),将接收线圈置于发射线圈正上方的5~10mm处,这时发射部分的双色LED的绿灯会自动点亮,说明发射部分己检测到负载,并工作在连续状态。如果再次移去接收线圈,绿灯随即自动熄灭,红灯再次闪动,说明智能部分的检测功能正常。如果检测功能不正常,应仔细调整Rp。
当电路检测到负载时,发射部分的总电流约200~300mA,视负载轻重而变。
无线供电台灯
电路和图2b基本相同,只是将作为假负载的50Ω电阻换成了4只串联的大功率LED。接收线圈用Φ1.2mm或更粗的漆包线做成圆盘状的线圈,其内径为67mm绕8匝,两端各留25cm的引出线,将来就作为小台灯的支架。
找一个光盘,去掉金属镀层,在适当地方钻两个小孔,将绕好的线圈引线穿过光盘上的小孔,并将线圈粘合在光盘上。
将4个1W的LED装在自制的散热器上。
另找一个直径80mm的小光盘(不必去膜)和一个大小适当的塑料瓶盖,作为制作台灯的灯罩的原材料。
制作过程见下面系列图片。 发射板元件面
发射板背面
装发射部分的塑料盒
发射板装在右边
发射线圈装在左边
测栅极电压波形
测漏极电压波形
测源极电压波形
做灯罩用的材料
将4个LED串联后装在散热板上
做好后的灯头正面
灯头背面
台灯正面
台灯侧面
台灯背面
台灯的底座
底座下面是接收线圈
发射已接电源,空载电流很小,此时只有红 色指示灯在闪亮(图片中看不到)。
把台灯放在发射线圈上方,很亮哦,此时整机电流升到200mA左右,盒子里面的绿色指示灯也亮了。
小结
1.从场效应管各点波形来看,输出级的工作状态并不十分理想,尤其是源极电压波形存在高次谐波,这样显然会使电路的转换效率降低。究其原因,应该是因为栅极驱动电压的波形过宽所致。如果使栅极波形改为更窄些的脉冲,使场效应管的导通角更小些,估计效率会得到提高。
2.因制作时间比较仓促,从24V变9V直接采用了7809模拟稳压电路,其效率显然是十分低下的,如果改用开关稳压电源,则可大幅提高驱动部分的效率,使电路在间歇工作状态时更省电。
3.本装置是模拟桌面无线供电系统而设计的,所以发射线圈和接收之间的距离大于12mm,这样也使转换效率有明显下降,因为两线圈距离越大,效率必然越低。
4.无线台灯只是无线供电的一种应用,接收部分也完全可以用于无线充电、水下LED灯或旋转LED图形显示等领域。
5.因为现成的无线供电模块VOX330不容易买到,所以电源采用了24V直流。如果手边有高压无线供电模块,直接采用220V交流电将会更具实用性。
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