El artículo presenta 4 circuitos de banco de energía surtidos que utilizan una celda de 1,5 V y una celda de iones de litio de 3,7 V que cualquier individuo puede construir para su función de carga personal de emergencia de teléfono celular. La idea fue solicitada por el Sr. Irfan
¿Qué es un Power Bank?
El banco de energía es un paquete de baterías que se usa para cargar un teléfono celular al aire libre durante situaciones de emergencia cuando una toma de CA no está disponible para cargar el teléfono celular.
Los módulos de banco de energía han ganado una popularidad significativa en la actualidad debido a su portabilidad y capacidad para cargar cualquier teléfono celular mientras viaja y durante los requisitos de emergencia.
Básicamente es una caja de banco de baterías que inicialmente el usuario carga completamente en casa y luego se lleva al aire libre mientras viaja. Cuando el usuario encuentra que la batería de su teléfono celular o teléfono inteligente se está agotando, conecta el banco de energía a su teléfono celular para una rápida recarga de emergencia del teléfono celular.
¿Cómo funciona un banco de energía?
Ya he hablado de uno de esos circuito del paquete de carga de emergencia en este blog, que utilizó celdas de Ni-Cd cargables para la función prevista. Dado que teníamos celdas Ni-Cd de 1.2V empleadas en el diseño, pudimos configurarlo a los 4.8V exactamente requeridos incorporando 4 de estas celdas en serie, lo que hace que el diseño sea extremadamente compacto y adecuado para cargar de manera óptima todo tipo de teléfonos celulares convencionales.
Sin embargo, en la presente solicitud, el banco de energía debe construirse usando celdas de iones de litio de 3.7V cuyo parámetro de voltaje se vuelve bastante inadecuado para cargar un teléfono celular que también usa un parámetro de batería idéntico.
El problema radica en el hecho de que cuando dos baterías o celdas idénticas están conectadas entre sí, estos dispositivos comienzan a intercambiar su energía de modo que finalmente se logra una condición de equilibrio en la que tanto las celdas como las baterías pueden alcanzar cantidades iguales de carga o el niveles de potencia.
Por lo tanto, en nuestro caso, supongamos que si el banco de energía que utiliza una celda de 3.7V se carga completamente a aproximadamente 4.2V y se aplica a un teléfono celular con un nivel de celda drenado en, digamos, 3.3V, entonces ambas contrapartes intentarían intercambiar energía y alcanzar un nivel igual a (3.3 + 4.2) / 2 = 3.75V.
Pero 3,75 V no se puede considerar el nivel de carga completo para el teléfono celular, que en realidad debe cargarse a 4,2 V para una respuesta óptima.
Hacer un circuito de banco de energía de 3.7V
La siguiente imagen muestra la estructura básica de un diseño de banco de energía:
Diagrama de bloques
Como se puede ver en el diseño anterior, un circuito cargador carga una celda de 3.7V, una vez que se completa la carga, el usuario lleva la caja de la celda de 3.7V mientras viaja, y siempre que la batería del teléfono celular del usuario se agota, simplemente conecta esta Paquete de celda de 3.7V con su teléfono celular para recargarlo rápidamente.
Como se discutió en el párrafo anterior, para permitir que el banco de energía de 3.7V pueda proporcionar los 4.2V requeridos a una velocidad constante hasta que el teléfono celular esté completamente cargado a este nivel, se vuelve imperativo un circuito elevador.
1) Circuito del banco de potencia IC 555 Boost
2) Usando un circuito de ladrón de Joule
Si cree que el circuito del cargador del banco de energía basado en IC 555 anterior parece engorroso y exagerado, probablemente podría probar un Concepto de ladrón de Joule para lograr los mismos resultados, como se muestra a continuación:
Usando una celda de iones de litio de 3.7V
Aquí, puede probar 470 ohmios, una resistencia de 1 vatio para R1 y un transistor 2N2222 para T1.
1N5408 para D1 y 1000uF / 25V para C2.
Use 0.0047uF / 100V para C1
El LED no es necesario, los puntos LED podrían usarse como terminal de salida para cargar su teléfono inteligente
La bobina está realizada sobre un núcleo de ferrita Torroidal T18, con 20:10 vueltas para el primario y el secundario, utilizando alambre aislado de PVC flexible multiestireno (7/36). Esto se puede implementar si la entrada es de un paquete de 5nos de celdas AAA de 1.5V en paralelo.
Si selecciona la celda de iones de litio en la fuente de entrada, es posible que deba cambiar la relación a 20:10 vueltas, siendo 20 en el lado de la base de la bobina.
Es posible que el transistor necesite un disipador de calor adecuado para disiparse de manera óptima.
Usando una celda de iones de litio de 1.5V
La lista de piezas será la misma que se menciona en el párrafo anterior, excepto el inductor, que ahora tendrá una relación de giro de 20:20 utilizando un cable 27SWG o cualquier otro cable magnético de tamaño adecuado.
3) Uso del seguidor de emisor TIP122
La siguiente imagen muestra el diseño completo de un banco de energía de teléfono inteligente con cargador usando el circuito de ladrón de Joule:
Aquí, el TIP122 junto con su zener base se convierte en una etapa reguladora de voltaje y se utiliza como cargador de batería estabilizado para la batería adjunta. El valor Zx determina el voltaje de carga, y su valor debe seleccionarse de manera que siempre sea un poco más bajo que el valor real de carga completa de la batería.
Por ejemplo, si se utiliza una batería de iones de litio, puede seleccionar Zx como 5,8 V para evitar que la batería se sobrecargue. De estos 5.8V, el LED caerá alrededor de 1.2V, y el TIP122 caerá alrededor de 0.6V, lo que finalmente permitirá que la celda de 3.7V obtenga alrededor de 4V, que es suficiente para el propósito.
Para 1.5V AAA (5 en paralelo), el zener podría reemplazarse con un solo diodo 1N4007 con su cátodo hacia tierra.
El LED se incluye para indicar aproximadamente la condición de carga completa de la celda conectada. Cuando el LED se ilumina intensamente, puede asumir que la celda está completamente cargada.
La entrada de CC para el circuito del cargador anterior se puede adquirir desde la unidad de cargador de CA / CC de su teléfono celular normal.
Aunque el diseño anterior es eficiente y recomendado para una respuesta óptima, la idea puede no ser fácil de construir y optimizar para un recién llegado. Por lo tanto, para los usuarios que podrían estar de acuerdo con un diseño de baja tecnología pero una alternativa de bricolaje mucho más fácil que el concepto de convertidor elevador, podrían estar interesados en las siguientes configuraciones:
Los tres diseños de circuitos de banco de energía simples que se muestran a continuación utilizan un número mínimo de componentes y cualquier aficionado nuevo puede construirlos en segundos.
Aunque los diseños parecen muy sencillos, exige el uso de dos Celdas de 3.7V en serie para las operaciones de power bank propuestas.
4) Uso de dos celdas de iones de litio sin circuito complejo
El primer circuito anterior hace uso de una configuración de transistor colector común para cargar el dispositivo de teléfono celular previsto, el perset de 1K se ajusta inicialmente para permitir 4.3V precisos a través del emisor del transistor.
El segundo diseño anterior usa un 7805 circuito regulador de voltaje para implementar la función de carga del banco de energía
El último diagrama aquí muestra un diseño de cargador usando un limitador de corriente LM317 . Esta idea se ve mucho más impresionante que las dos anteriores, ya que se encarga del control de voltaje y el control de corriente juntos, lo que garantiza una carga perfecta del teléfono celular.
En los cuatro circuitos de cargadores de teléfonos móviles del banco de energía anteriores, la carga de las dos celdas de 3,7 V se puede realizar con la misma red TIP122 que se analiza para el primer diseño de cargador de refuerzo. El zener de 5 V debe cambiarse a un diodo zener de 9 V y la entrada de carga debe obtenerse de cualquier estándar Adaptador SMPS de 12V / 1amp.
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