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[电源]拖延症患者的电动牙刷充电器,越看越像电磁炉 [复制链接]

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离线bybeen
 

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2018-03-19
— 本帖被 發騷友 设置为精华,作者+3000M币+5专家(2018-04-30) —
拖延症,这是病,得治!
去年大热的电动牙刷,撸来之后简单修复了一下就一直在吃灰,直到现在才把个充电器做好。
上图。

第一版,先按坛友的方案画了块板子


焊接


大小


5V电源倒是可以起振,但MOS管发热严重,一不小心就烧掉了
示波器一看波形,原来是根本没有完全关闭,只是导通程度下降了而已
(图中上一行是一侧管子漏极对电源地,0电位在屏幕中间,可见关断期间还有电压,
并不是完全关断。下一行是该管子的栅极信号)


看来是相对于这管子的门槛电压而言,电源电压太低
于是换用耐压和电流更大的MOS管,TO-220封装的
第二版,又画了一块板子。


但是,妈蛋!板子画错了,眼尖的你能看出错哪了吗?

用刀刻+飞线修正错误之后,就着这块板子,测试并确定了几个重要参数:
电源电压:12V,振荡频率100kHz,震荡电容0.1μF
首先通过对比测试发现,相同震荡电流的情况下,频率低于100kHz,实际充电电流会明显下降。
其次,根据ZVS电路原理,电容越大,震荡能量越大。
因此,震荡电容不要太大,否则感应电压过高,会烧坏牙刷充电电路。不要问我怎么知道的……
还有,震荡槽路不要经过PCB,因为PCB布线即使很宽,电阻也很大(相对震荡线圈而言)。
实验做完了,电路也确定了,于是又做了第三版,终于定稿了


还是少画了两个孔,还好很容易补



线圈用1.0mm漆包线双线并饶13匝,圈数不是关键,关键是电感量,
只要使得1/(2π√(LC)) = 100kHz,增加或减少圈数,得到期望的电感量就行。


缠上高温胶带,美观+1,坚固+1


接上


看波形,100kHz


空载电流213mA,有点大啊


充电电流140mA,很吼!


带载时的电源电流,337mA


但是,问题来了,空载功率确实大了点,因为线圈已经明显发热了


1.0的漆包线还不行,那怎么办?且看二楼分解……



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离线bybeen

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只看该作者 1楼 发表于: 2018-03-19
发热显然是因为电阻大了,但是1.0 的漆包线已经不小了,
所以,真相只有一个,那就是——集肤效应!
看来100kHz时,集肤效应已经不能忽略了。
那怎么办?李兹线伺候!
没有李兹线怎么办?自己做呗!
两张椅子张开,用0.13mm漆包线绕上60圈(截面积与1.0mm漆包线相当)
像不像小时候,女孩子们玩的跳皮筋?


取下后从中间截断,一端固定,另一端上电钻


不可描述的过程之后,得到物品:李兹线一根


这线比1.0的漆包线软多了,要想绕好,得先做骨架
用生料带的轴切开,加入PVC管和秘制热熔胶


骨架完成


绕线过程是绕一层,点一层胶,绕完整个脱出来
咦,好眼熟,这不就是电磁炉的炉盘吗?越看越像啊哈哈


同样缠上胶带,对比一下,相同电感量,体积大了不少,圈数忘了数,应该差不多


焊接测试,哇咔咔,空载电流大幅下降,线圈再也不热了


带载状态,充电电流有所下降,应该是线圈面积增大所致


再给它安个家,装计算器的塑料盒子,开孔时不小心弄裂了一点


最终完成效果


结论:充电速度非常可观。
谢谢观赏!


[ 此帖被bybeen在2018-03-19 10:21重新编辑 ]
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离线mistersheng

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离线qq847815812

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坐看直播 坐等加精华
离线cbng

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只看该作者 4楼 发表于: 2018-03-19
等你,继续啊,数字够了吗
离线af5498

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只看该作者 5楼 发表于: 2018-03-19
坐看二楼直播,来看二楼分解
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只看该作者 6楼 发表于: 2018-03-19
这牙刷我们群早就玩出来喽!5V手机充电器供电,场管、线圈也没什么温度的。。。
离线温力口

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只看该作者 7楼 发表于: 2018-03-19
相同频率下,电容越大,电感就越小,流经电感的电流就越大。如果想得到更大的线圈电流,只有增大电容量,这就是ZVS加热的精髓。。。。。。。
离线lbdj88

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只看该作者 8楼 发表于: 2018-03-19
谢谢分享, 坐等直播
离线bybeen

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只看该作者 9楼 发表于: 2018-03-19
回 温力口 的帖子
温力口:相同频率下,电容越大,电感就越小,流经电感的电流就越大。如果想得到更大的线圈电流,只有增大电容量,这就是ZVS加热的精髓。。。。。。。 (2018-03-19 10:12) 回 温力口 的帖子

是的,一不小心搞成电磁炉了呢
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