全新的自动断电手机充电器设计方案

发布时间:2014-09-1 阅读量:4095 来源: 发布人:

【导读】很多人的手机充完电后,很少会把充电器插头拔下来这样,是会浪费电的。为了解决这一问题,一种全新的自动断电充电器方案诞生了,本方案不仅能够在充满电的情况下自动断电,而且在人为拔掉手机的时候也能自动断电。

热门推荐:
解读高通Quick Charge 2.0快速充电解决方案

微电流充电方案,将手机充电速度提高一倍

高通无线充电方案,将枕头、桌子变为充电站

大部分手机用户在给手机充完电后,为图省事,都不拔插出插销,以便下一次充电。这既耗电浪费,又造成巨大的安全隐患。根据最近诺基亚的调查数据可知,手机在空载模式下(充电器插接在墙壁插座,但并未与手机连接)所消耗的电能占到其电能使用总量的60%以上,也就是说手机耗电的3/4以上都是由于手机充满电以后,用户不拔充电器插销造成的,目前中国有六亿多手机用户,这是一种极大地浪费。据初步统计,手机充电后不拔插销,每年将额外耗电逾20亿度,相当于葛洲坝水电站发电量的4%。

为此,笔者设计了一款能够在手机充电器空载和电池充满的情况下自动断电以达到原线圈零电耗目的的充电器,实现节约资源,从身边做起。

1、方案设计及硬件组成

1.1方案设计

较现有断电充电器而言,本产品的优点在于不仅能够在充满电的情况下自动断电,而且在人为拔掉手机的时候也能自动断电,实现自动断电。图1为内部电路图。

工作原理:将充电器与手机、插座连接后,电压通过电阻调整,以一较小值进入电压比较器,输出一个额定值,是手机正常充电。当手机充满电时,有一个大于另一端电压进入电压比较器,输出0V,此时继电器吸和衔铁,使电路断开,实现自动断电。

内部电路图


1.2硬件组成

1.2.1继电器

使用微型继电器实现电路通断控制。当未充满电时,上方衔铁吸合,手机正常充电;当充电器充满电时,上方衔铁断开,使电路瞬间断开,实现自动断电。

1.2.2电压比较器

使用比较电压比较器实现所需电压输出。电压比较器可以看作是放大倍数接近“无穷大”的运算放大器。电压比较器的功能:比较两个电压的大小(用输出电压的高或低电平,表示两个输入电压的大小关系):

当“+”输入端电压高于“-”输入端时,电压比较器输出为高电平;

当“+”输入端电压低于“-”输入端时,电压比较器输出为低电平。

电压比较器一端连接输入电压点,另一端接地。预先设定一个基准电压0.2V,当输入电压不足0.2V时,经过电压比较器一端电压u1<0.2V,输出一个合适的电压,使电路正常工作充电.当充电完成后,通过比较器的电压>0.2V,比较器输出电压为0V,继电器衔铁断开,使电路瞬间断开,实现自动断电。

1.2.3二极管

电路多次运用到了二极管防止电流回流,而其各自的功能也不相同。

(1)采用1N4007型号二极管。

作用:1.当手机充满电后,利用二极管单向导通的性能,防止电流逆流。(2)当手机电池正负极反接时,可以保护电池,延长使用寿命。

采用IN4148,是一种小型高速开关二极管,开关比较迅速,广泛用于信号频率较高的电路进行单向导通隔离,通讯、电脑板、电视机电路及工业控制电路中常用。

1.2.4电容

使用22u/10V电容控制继电器动作的稳定。电容可以在给定电位差下的电荷储藏量,当手机未充满时,电容贮存电荷;当电池将要充满时,电容放出电荷,是电路电流稳定,继电器不会因电流不稳定而使衔铁上下摆动,利于实现自动断电。

1.2.5电阻(R9/10K)

此处使用10千欧的电阻与比较器并联,防止继电器因电流不稳定而使衔铁上下摆动,有利于实现自动断电。

1.2.6复位开关

为了减少用户的麻烦,选用复位开关(SW-PB),以实现自动回复。其原理如下所述:按下开关一瞬间,使电路瞬间导通,当放开开关时,开关与电路断开,达到电路瞬时接通,使之正常工作。

使用说明

(1)请总是在电源适配器周围留出空间,不要在空气流通不畅的地方使用电源适配器。

(2)连接或中断电源适配器时,请总是抓住电源适配器的两侧,请勿让手指碰到插头的金属部分。

(3)在将USB电缆连接至电源适配器之前,确保电源适配器的USB端口中没有异物。

(4)电源适配器是高压器件,无论什么原因都不应该拆开它,即使在电源已关闭时也不可以。

3、应用对象

本设计操作方法简单,适用于各类人群。只需要在充电前按动一下开关,无需其他任何琐碎操作,就可以实现自动断电功能。而且,由于它在空载和电量饱和的时候都能实现自动断电,为广大用户在提供方便的同时,更节约了电能,节省了经济开支。
相关资讯
寒武纪登顶A股“股王”!单日暴涨15.73%,市值破6600亿,公司紧急提示:股价已严重脱离基本面

寒武纪发布《股票交易风险提示公告》明确指出:当前股价已严重脱离基本面,存在较大投资风险,提醒投资者理性决策,谨慎参与交易。

扫码PDA手持终端助力快递驿站:智能升级,高效处理每日千件包裹

在现代物流体系中,快递驿站作为“最后一公里”的关键节点,其运营效率直接影响用户体验。面对日益增长的包裹处理压力,传统人工登记模式已难以满足高效、精准的操作要求。而搭载智能扫码技术的PDA手持终端,正成为快递驿站实现数字化管理、提升出入库效率的核心工具。

突发!英伟达RTX 5090被曝电容爆炸:金属散热片直接炸弯

RTX 5090显卡突发电容爆炸,现场如同小型爆破,火花四溅、浓烟弥漫,甚至将坚固的金属散热鳍片直接炸至弯曲

MOS管常见分类、核心参数及应用案例

本文将深入解析MOS管的作用原理、分类、核心特性及其在现实生活中的常见应用场景。

AI驱动产品革新:百度文库与网盘的战略转型与突破路径

在数字化转型浪潮的推动下,人工智能技术正在深刻重塑产品的核心逻辑与用户体验。作为百度旗下知识内容与云存储领域的两大核心产品,百度文库与百度网盘既迎来新的发展机遇,也面临前所未有的挑战。本文将从AI技术重构的视角出发,深入探讨这两大产品如何突破传统功能边界,构建具有持续增长潜力的新业务叙事。