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自制筆記本備用電源電路

[日期:2013-06-25] 來源:  作者:河南 張風巒 [字體: ]

 

  一般的筆記本備用電源(也稱移動電源)電路結構是由3支鋰電池串聯成12V(標稱值是II.IV.俗稱的12V指的是空載或輕載電壓).再將12V升壓到19V后,再向筆記本供電。由于升壓電路的效率最高只有85%.也就相當于電池的容量被削減了25%。而本文的電路是采用了5支鋰電池組成串聯電池組.不需升壓,直接向筆記本提供19V直流電源。與一般的電路相比.同樣的電池總容量.若采用本文電路方案.可使筆記本續航的時間將會有明顯的延長。
  
  假設采用3支電池的普通備用電源中.單支電池的容量是4Ah.3支電池加起來是45Wh。但由于升壓電路有能量損失,實際上筆記本獲取的能量將小于38Wh。相比之下,如果也令筆記本獲取38Wh的能量,本電路就可選用2Ah的電池.、在買電池的費用方面,買5支2Ah的電池和買3支4Ah的電池花費接近。此外.本方案也為利用手機電池DIY提{}l了方便,電路見附圖所示。
  
  B1-B5是5支串聯的鋰電池,內部均帶有保護板。一般的串聯電池組,例如筆記本內的電池組.單個電池內部并不帶保護板,而是多個電池共用一個保護電路。
  
  多電池的均衡充電是這類保護電路的基本功能.但用于此類電路的lC難以買到,因此本文則采用多單元獨立充電方式。
  
  這種充電方式確保每個電池都能充滿電。
  
  最簡單的充電方式是向由B1~B5所組成的電池組加約20V的充電電壓,即串聯充電方式。但這種簡單的充電方式存在一個問題:假設其中的一支電池先充滿(例如Bl).Bl內部的保護板就會切斷它自身的充電回路.其結果也因切斷了其他4支電池的充電回路而全部停止充電。這樣一來.5支電池充電結束后,實際蓄電的容量就會有很大差異,有的容量大.有的容量小。在放電時,已蓄電容量小的先放完電,它的保護板因欠壓保護而起控,切斷自身的放電回路,也等于切斷了整個電池組的放電回路。因此,電池組實際可供輸出的已蓄電總容量,就是最小已蓄電容量的那支電池乘以電池的數目。假設5支電池的標稱容量都是lOOOmAh.理想的標稱總容量就是5000mAh。在串聯充電過程中,假設B1先充滿.它的已蓄電容量就是lOOOmAh。但由于其余4只電池也停止了充電.這4只電池的已蓄電容量也就達不到lOOOmAh。假設當B2充到700mAh的已蓄電容量時,就停止了充電,那么此電池組的已蓄電總容量減小到3500mAh了。而本文多單元獨立充電的方式.可解決此問題。
  
  本文的方案是將筆記本適配器的19V電壓經過開關電源式的降壓,輸出5路5v直流.分別向5個電池充電。因每個電池都有獨立的充電回路,其中一個或多個電池充滿電后,不會切斷其他電池的充電回路。假設B1和B2已充滿.B3~B5仍會繼續充電。開關電源控制lC是常見的TIA94.它可從臺式電腦上的舊電源上拆到。T1是開關變壓器.初級是20匝,6個次級均為12匝(6根線并繞)。R4~R8是2.2Ω的充電限流電阻。充電是將筆記本原有適配器的插頭插在本電源的插座兒上。使用本備用電源時.則將插頭J2插在筆記本的直流輸入插孔上。本備用電源也可選用容量較大的閑置手機鋰電池。
  
  所有的手機鋰電池內部都帶保護板,都具有防過充、欠壓保護和短路保護功能。

筆記本備用電源電路


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