太陽(yáng)能電池在使用時(shí)輸出電壓不穩(wěn)定,輸出電流也小,這就用一個(gè)直流變換電路變換電壓后供手機(jī)電池充電,直流變換電路見(jiàn)圖1,它是單管直流變換電路,采用單端反激式變換器電路的形式。當(dāng)開(kāi)關(guān)管VT1導(dǎo)通時(shí),高頻變壓器T1初級(jí)線(xiàn)圈NP的感應(yīng)電壓為1正2負(fù),次級(jí)線(xiàn)圈Ns為5正6負(fù),整流二極管VD1處于截止,
電路工作原理簡(jiǎn)述如下:
三極管VT1為開(kāi)關(guān)電源管,它和T1、R1、R3、C2等組成自激式振蕩電路。加上輸入電源后,電流經(jīng)啟動(dòng)電阻R1流向VT1的基極,使VT1導(dǎo)通。VT1導(dǎo)通后,變壓器初級(jí)線(xiàn)圈Np就加上輸入直流電壓,其集電極電流Ic在Np中線(xiàn)性增長(zhǎng),反饋線(xiàn)圈Nb產(chǎn)生3正4負(fù)的感應(yīng)電壓,使VT1得到基極為正,發(fā)射極為負(fù)的正反饋電壓,此電壓經(jīng)C2、R3向VT1注入基極電流使VT1的集電極電流進(jìn)一步增大,正反饋產(chǎn)生雪崩過(guò)程,使VT1飽和導(dǎo)通。在VT1飽和導(dǎo)通期間,T1通過(guò)初級(jí)線(xiàn)圈Np儲(chǔ)存磁能。與此,感應(yīng)電壓給C2充電,隨著C2充電電壓的增高,VT1基極電位變低,當(dāng)VT1的基極電流變化不能滿(mǎn)足其繼續(xù)飽和時(shí),VT1 退出飽和區(qū)進(jìn)入放大區(qū)。VT1進(jìn)入放大后,其集電極電流由放大前的最大值下降,在反饋線(xiàn)圈Nb產(chǎn)生3負(fù)4正的感應(yīng)電壓,使VT1基極電流減小,其集電極電流隨之減小,正反饋再一次出現(xiàn)雪崩過(guò)程,VT1迅速截止。VT1截止后,變壓器T1儲(chǔ)存的能量提供給負(fù)載,次級(jí)線(xiàn)圈Ns產(chǎn)生的5負(fù)6正的電壓經(jīng)二極管VD1整流濾波后,在C3上得到直流電壓給手機(jī)電池充電。在VT1截止時(shí),直流供電輸人電壓和Nb感應(yīng)的3負(fù)4正的電壓又經(jīng)R1、R3給C2反向充電,,電路就這樣重復(fù)振蕩下去。R5、R6、VD2、VT2等組成限壓電路,以保護(hù)電池不被過(guò)充電,這里以3.6V手機(jī)電池為例,其充電限制電壓為4.2V。在電池的充電過(guò)程中,電池電壓電路停止了對(duì)電池的大電流充電,用小電流將電池的電壓維持在4.2V。
元器件選擇和安裝調(diào)試
VT1要求Icm>0.5A,hEF為50-100,2SC2500、2SC1008等,VD1為穩(wěn)壓值為3V的穩(wěn)壓二極管。 高頻變壓器T1要自制,用E16的鐵氧體磁芯,Np用φ0.21漆包線(xiàn)繞26匝,Nb用φ0.21漆包線(xiàn)繞8匝,Ns用φ0.41漆包線(xiàn)繞15匝。繞制時(shí)要注意各線(xiàn)圈的起始端不要搞錯(cuò),以免電路不起振或輸出電壓不正常。組裝時(shí)在兩塊磁芯間墊一層厚度約為0.03mm的塑料薄膜作磁芯氣隙。
太陽(yáng)能電池板使用4塊面積為6cm×6cm的硅太陽(yáng)能電池板,其空載輸出電壓為4V,當(dāng)工作電流為40mA時(shí)輸出電壓為3V。4塊太陽(yáng)能電池板串聯(lián)后使用,
元件的參數(shù)見(jiàn)圖1。
印刷電路板見(jiàn)圖2,尺寸為45×26mm2。