Беспроводная зарядка самодельная: Как сделать беспроводную зарядку своими руками

Содержание

Беспроводная зарядка своими руками: инструкция, видео и советы

Мобильные устройства давно стали неотъемлемой составляющей жизни современного человека. Но для их работы надо постоянно пользоваться блоком питания для восполнения ресурса батарейки. Шнур часто становится помехой при эксплуатации гаджета в процессе подзарядки. Чтобы эффективно решить эту проблему, достаточно узнать, как сделать беспроводную зарядку своими руками.

В этой статье: показать

Что-то новое? Нет, давно известное «старое»

Впервые увидев беспроводную зарядку, я подумал, что производители сделали прорыв, открыв какую-то новую технологию. Благо есть Интернет, который поведал мне правду. На самом деле, появления беспроводной передачи энергии стало возможным благодаря открытию закона Андре Мари Ампером, который доказал, что электрический ток производит магнитное поле.

А случилось это, на минуточку, почти 200 лет назад. В последующие годы ряд ученых подтвердили существование электромагнитных волн, а Никола Тесла посвятил годы своей жизни изучению возможности передачи энергии на расстоянии. Посредством электромагнитной индукции физик сумел на расстоянии зажечь лампу накаливания.

Стандарт Qi

Беспроводная передача энергии была интересна многим сферам человеческой жизни, но долгое время не выходила за стены лабораторий. Уже в нынешнем столетии компании, которые занимаются разработкой потребительской электроники (планшеты, смартфоны), стали проявлять инициативы по созданию беспроводных зарядок. Огромный вклад внес Консорциум беспроводной электромагнитной энергии (Wireless Power Consortium), разработавший стандарт Qi («Ци») для малых токов.

Спецификация стандарта была бесплатна и доступна, поэтому очень скоро стала применяться в портативной технике. Спустя три года Qi обзавелся спецификацией для средних токов. Есть и другие стандарты, но они сложнее Qi, да и менее распространены. Совсем недавно, в 2015 году, ученые Вашингтонского университета выяснили, что энергия может передаваться посредством сетей Wi—Fi. Ждем, когда смартфон будет заряжаться, подключившись к роутеру.

Как работает беспроводная зарядка

Принцип работы такой схемы беспроводной зарядки достаточно прост. Роль зарядного устройства играет передающий контур, само устройство состоит из двух контуров — передатчика и приемника.

Приемный контур (плоская катушка) находится в самом телефоне, передатчик сделан в виде небольшой подставки, внутрь которого запрятана передающая катушка.

Cхема беспроводной зарядки

Электричество передается из одного контура в другой методом индукции, возникший во втором контуре ток сначала выпрямляется и подается на аккумулятор. В качестве выпрямителя можно использовать буквально любой маломощный диод шоттки.

Сборку беспроводной зарядки своими руками начнем с передатчика.

Передатчик

Схема передатчика проста и понятна. Обычная схема блокинг-генератора на одном транзисторе. Оправа для намотки передающей катушки — на ваше усмотрение. Желательно взять оправу с диаметром 7-10 см. На оправу мотаем 40 витков медной проволоки с диаметром 0,5мм. Обмотка имеет отвод от середины. Сначала аккуратно мотаем 20 витков, затем провод скручиваем, делаем отвод и в том же направлении мотаем остальные 20 витков. С катушкой все понятно? Пошли дальше.

Транзистор  абсолютно любой, я пробовал и полевые и биполярные, с полевыми чуть быстрее заряжается. Можно использовать полевые ключи серии IRFZ44/48, IRL3705, IRF3205 (указываю только те, которые использовал сам), но можно ставить буквально любые. Из биполярных можно использовать отечественные: КТ819, 805, 817, 815, 829. Выбор не критичен. Можно также использовать и транзисторы прямой проводимости, но в этом случае придется поменять полярность питания.

Номинал базового резистора не критичен (22 Ом-830 Ом).

Приемник

Приемный контур — мотал целых полчаса. Катушка плоская, состоит из 25 витков провода 0,3-0,4мм. Контур удобно мотать на небольшом куске пластмассы, витки постепенно нужно укрепить при помощи суперклея, работа достаточно грязная и долгая. После намотки отделяем контур от пластмассового стенда, на который он был намотан. Это удобно делать при помощи монтажного ножа или лезвием.

Далее контур был подключен к аккумулятору через диод SS14, последний является высокочастотным кремниевым диодом в СМД исполнении.

В моем случае, не работал разъем зарядки на телефоне, поэтому зарядку подключил напрямую к аккумулятору. Такое решение неудобно тем, что датчик не будет показывать, что телефон заряжается. С телефоном все завершено, теперь нужно поставить заднюю крышку.

Время зарядки напрямую зависит от мощности источника питания, в моем случае было использовано заводское зарядное устройство подопытного телефона. Устройство обеспечивает выходное напряжение в 5Вольт, при токе в 350мА.

Такая беспроводная зарядка для телефона работает безотказно, при таком раскладе компонентов мобильник полностью заряжается за 7 часов, долго, но зато заряжается. Ускорить время зарядки можно только умощнением схемы — использовать более мощный блок питания и намотать контура более толстым проводом.

Обзор готовых зарядных устройств для тех, кто не хочет их собирать своими руками

Сделать зарядное устройство для телефона своими руками не так уж сложно, но немногие захотят с этим связываться. Купить намного проще, чем сконструировать его своими руками, если есть возможность и нет особого желания что-то мастерить. Для той категории пользователей, кто не захотел соорудить всё своими руками, предлагаем обзор популярных беспроводных зарядных устройств.

Перед тем, как выбрать гаджет, проверьте: есть ли возможность коннекта между ним и телефоном.

  • RAVPower Wireless Charging Pad. Аккумулятор этого устройства имеет ёмкость 5000 мАч, благодаря чему он может одновременно заряжать два смартфона. Но они должны поддерживать Qi-стандарт.
  • Anker Wireless Charger PowerPort Qi Wireless Charging Pad. У него есть температурный датчик, чтобы контролировать перегрев, защита от перезарядки. Когда это зарядное устройство не используется, оно входит в спящий режим. Стоит примерно $17.
  • Woodpuck FAST Edition Bamboo Qi Wireless Charging Pad. Эта зарядка более мощная и более стильная. Она сделана из бамбука, что само по себе большое преимущество. При этом заряжает телефон она на 40% быстрее. Цена около $40.
  • Samsung Fast Charge Qi Wireless Charging Pad. У этого варианта есть поддержка быстрой зарядки, но и стоит он порядка 50 долларов. Естественно, это наилучший вариант для тех же смартфонов и планшетов от Самсунг, если вы хотите на зарядку тратить не больше часа.
  • Tylt Vü. Это беспроводное зарядное устройство для телефона отличается от остальных необычной формой, из-за которой телефон заряжается в необычном положении. Выглядит он как обычная подставка. Телефон или планшет размещается на нём в полунаклоне, поэтому намного удобнее становится пользоваться ими во время зарядки.
  • Nokia DT-903. Зарядка для телефона от Нокиа имеет подсветку, которая меняет цвет, подстраиваясь под корпус. Специально для родной Нокиа Люмиа встроены индикатор пропущенных вызовов и смс.

Какие телефоны поддерживают беспроводные зарядки?

В предыдущем пункте мы описали принцип действия беспроводной зарядки телефона. Прочитав его, мы понимаем, что по стандарту Qi такая зарядка будет работать, если в смартфон встроен приёмник-ресивер. Этот приёмник сможет принять энергию от того магнитного поля, которое создаётся в катушке зарядного устройства. Какие телефоны поддерживают беспроводную зарядку? Почти все современные смартфоны и планшеты созданы с учётом этой технологии. Это такие фирмы как Yota, Sony, Nokia, Samsung, Kyosera, Motorola, LG, Asus, Google, HTC и Blackerry.

Как сделать беспроводную зарядку своими руками?

Ниже будет приведена инструкция по изготовлению в домашних условиях самого простого беспроводного зарядного устройства. Оно будет рассчитано на работу только с одним аппаратом, практически не подлежит настройке и представляет определённую опасность для работоспособности мобильного аппарата. Если описанный процесс не удовлетворит обладателя телефона или покажется ему чрезмерно сложным, самым разумным решением будет приобрести заводскую модель — или продолжать пользоваться «проводами».

Прежде чем приступать к работе, следует внимательно ознакомиться с пошаговыми инструкциями для каждого технологического блока.

Инструкция по созданию беспроводной зарядки своими руками

Описываться будет достаточно простая схема беспроводной зарядки. Передатчик в ней выполнен на микросхеме таймере – формирователе одиночных импульсов и полевом транзисторе, а приемник на диоде и стабилизаторе.


Схема беспроводной зарядки

Простота конструкции дает возможность произвести ее даже навесным монтажом. Необходимо только помнить о том, что микросхемы и вообще полупроводниковые элементы не любят перегрева, поэтому сборку нужно выполнять придерживая пинцетом ножки критических компонентов схемы между их корпусом и местом пайки. Это позволит уменьшить температуру чувствительной части – пинцет будет работать, как радиатор. Лучше использовать специальную панельку, для размещения на ней микросхемы таймера.

Инструменты и материалы для изготовления беспроводной зарядки

Для изготовления схемы беспроводной зарядки понадобятся:

  • ножницы или кусачки для работы с проволокой;
  • флюс и припой, в простейшем варианте канифоль и олово;
  • паяльник 25-40Вт;
  • обычное зарядное устройство от мобильного телефона;
  • микросхема формирователя импульсов NE555 на 5В;
  • мощный полевой транзистор IRF-Z44;

    Пример расположения выводов на аналоге транзистора
  • стабилизатор напряжения 7805;

    Расположение пинов стабилизатора
  • диод M4, для схемы приемника;
  • конденсаторы – два по 10n, и по одному 100n и 10µ;
  • резисторы – 10 Ом и 1 кОм;
  • медная, лакированная проволока для антенны – сечением 1 мм и 0,35-0,4 мм.

Изготовление передатчика

Как уже говорилось, монтаж схемы передатчика можно сделать, как навесной, так и на макетной или самостоятельно травленой плате. Здесь его размеры особого значения не имеют. Единственное замечание – антенна должна быть расположена ближе к подложке, на которую впоследствии помещается приемник.

Сама форма катушки также влияния на представленную схему большого не имеет, но рекомендуется выполнить ее спиральной формой, как на фотографии. Это улучшит характеристики передачи энергии, позволит повысить расстояние между приемником и излучателем.


Передатчик на травленной плате и с антенной хорошей формы

Намотку рекомендуется проводить внутри какого-либо корпуса круглой формы – к примеру, в коробке от CD диска – в том месте, где он сам находился. Туда укладывается провод, с оставлением кончика, к которому будет припаян один из контактов самого передатчика, и потом витками, оборачивая вокруг предыдущих, укладывается проволока. Нужно сделать 25 таких оборотов.

После окончания намотки рекомендуется залить всю конструкцию универсальным клеем или эпоксидной смолой, оставив только конечные выходы проволоки. Которые в свою очередь необходимо залудить, а впоследствии и подсоединить к выходам излучателя.


Схема излучателя

Приемник

Конструкция приемника до безобразия проста — контур, выпрямитель, стабилитрон и накопительный конденсатор. Диод нужен импульсный, желательно в СМД исполнении, поскольку вся схема будет находится в мобильном телефоне. В моем случае применен довольно мощный и распространенный диод Шоттки SS14. Такой диод способен работать на частотах до 1МГц, ток составляет до 1А!

Конденсатор не критичен, имеет емкость от 47 до 220 мкФ (больше конечно лучше, но места может не хватить). Напряжение конденсатора от 10 до 25 Вольт.
Стабилитрон — любой на напряжение 5-6 вольт (часто встречаются с напряжением 5.6 Вольт, к примеру — BZX84C5V6).

Контур приемника (L3) содержит 15 витков провода 0,3-0,7мм, мотается по спирали на внешней или внутренней стороне задней крышки телефона.

Схему можно собрать на компактной плате или же разместить в удобном месте при помощи навесного монтажа, но желательно залить монтаж резиновым клеем или силиконом.

В качестве подопытного телефона использовался сони Sony Ericsson K750, он полностью рабочий и был куплен специально для этих опытов (куплен на запчасти за 5$), затем уже был переделан подручный Nokia N95.
Устройство может заряжать мобильный телефон достаточно быстро, все зависит от общей мощности, в данном случае аккумулятор 1000мА полностью заряжается за 3 часа.

Ток во второй контур передается методом электромагнитной индукции, в данном случае это полностью безопасно, поскольку частота понижена, никаких вредных воздействий на человека нет.

Для того, чтобы установить приемный контур, мобильный телефон разбирают. К гнезду зарядки подключают промышленное зарядное устройство и находят полярность на контактах гнезда. Далее выводы приемника подключают к соответствующим выводам гнезда.

Контур можно прикрепить к задней крышке телефона при помощи эпоксидной смолы, силикона (крайне не желательно), супер клея (использовать только тогда, когда контур планируется закрепить с внешней стороны крышки).

Подключение элементов

Прежде чем включать катушку-передатчик, нужно определить, куда будут подсоединены выходы приёмника. Варианта два:

  • непосредственно к аккумулятору — особенно удобно, если перестал функционировать стандартный microUSB-разъём или пользователь планирует «закрыть» его от внешней среды;
  • к соответствующему разъёму — тогда заряжать устройство можно будет как от собранной катушки, так и стандартным способом от сети.

В первом случае достаточно продумать, как будет батарея с «довесками» располагаться внутри корпуса, и подсоединить контакты. Во втором владелец устройства должен обратить внимание на два крайних разъёма — обычно левый из них, смотря от основания «трапеции», «плюсовой», а правый — «минусовой».

Устройство готово к работе. Теперь нужно «упаковать» приёмник в корпус, закрыть его крышкой, подключить передатчик к сети и поднести телефон ближе чем на пять сантиметров к катушке-передатчику — если сработал индикатор зарядки, схемотехник-любитель всё сделал правильно. Если нет — следует поискать слабые места сборки, проверить наличие тока и при необходимости перепаять контакты.

Важно: магнитное поле, как любое другое излучение, ослабевает по закону обратных квадратов — чем больше расстояние, тем незаметнее индукция. Чтобы «обезопасить» окружающие приборы, достаточно отставить от них беспроводную зарядку на 20–25 сантиметров — большего отдаления для устройства, собранного своими руками, не требуется.

Особенности процесса сборки и подключения

Тут нужно помнить о том, что приемник будет присоединен к реальному, достаточно дорогому устройству–потребителю. Поэтому, перед присоединением нужно мультиметром проверить полярность на выходах приемника и наличие необходимого напряжения при работе собранной схемы – оно должно быть в пределах 4-5В. Стрелочный мультиметр – удобен для определения полярности.

Также нужно определиться, как подключать потребителя. Здесь два варианта – или напрямую к аккумулятору, но в этом случае не будет видно, заряжен он уже или нет при выключенном устройстве, или в штатный разъем питания. В обоих случаях обязательна проверка полярности и допустимых токов! Цена упущения – последующая функциональность мобильного устройства.

Простая технология модификации мобильного телефона «кнопочника»

Чтобы усовершенствовать мобильник, необходимо выполнить ряд простых действий. После обновления гаджета такие проблемы, как выход из строя гнезда для зарядки, путающиеся провода и прочее, станут несущественными.

Для реализации беспроводной зарядки потребуется пара метров медной проволоки тонкого сечения. Проводник необходимо смотать в катушку. Оптимальное количество витков 15 шт. Спираль желательно закрепить посредством клея или двухстороннего скотча, чтобы сохранить её форму. При этом для пайки контактов оставляется несколько сантиметров проволоки. Для соединения с гнездом зарядного устройства применяется импульсный диод и конденсатор, прикрепляемые к разным концам.

С целью создания передающего контура беспроводной зарядки формируются витки размером 1,5 см. Диаметр катушки после скручивания должен составлять 10 см. Оба конца должны быть свободными. Остальная конструкция скрепляется при помощи изоленты или скотча.

Далее наматывается 30 витков более тонкого медного проводника для передатчика. Для замыкания контура применяются транзистор и конденсатор. Положив устройство, оснащённое под крышкой приёмника, в зоне передающего кольца вверх дисплеем, можно добиться беспроводной зарядки телефона.

Плюсы:

  • нет надобности в присоединении провода к смартфону;
  • практичность в применении;
  • возможность зарядки сразу нескольких телефонов;
  • отсутствие проводов, которые спутываются и со временем перетираются.

Недостатками беспроводных зарядок считаются такие факторы:

  • сравнительно высокая стоимость;
  • небольшая скорость процесса пополнения аккумулятора энергией;
  • часть подаваемого питания расходуется в виде тепла;
  • совместимость не со всеми смартфонами, например, для зарядки iPhone понадобятся дополнительные приспособления;
  • невозможность или неудобство использования заряжаемого девайса (при удалении от зарядного устройства процесс заряда прерывается).

Беспроводная зарядка своими руками

САМОДЕЛЬНАЯ БЕСПРОВОДНАЯ ЗАРЯДКА

 Самодельные зарядные устройства


   Идея данного метода зарядки не нова, таких зарядок стало великое множество, их собирают и любители и китайцы. Суть работы схемы в том, что требуется какой-либо преобразователь – генератор, чтобы навести магнитное поле в катушки высокой частоты, чтоб приемник в аппарате мог преобразовать это поле и, выпрямив и сгладив пульсации, подать на зарядный модуль и заряжать элемент питания.

   Я взял всеми известную схему и повторил, предварительно нарисовав печатную плату, использовал малость планарных элементов для удобности монтажа, транзистор решил разместить отдельно, так как он не смотря на то, что частота преобразования высока, а сопротивление переходов полевого транзистора достаточно низки, но грелся, и прикрутил его на радиатор маленький ребристый, через теплопроводящую пасту.

   Конечно немного подогревается и стробирующая цепочка, но если поставить резистор на 1-2 ватта то он уже не сгорит, автор схемы видимо сам ее не собирал, а где-то скопировал и таким моментам не предал особой значимости благодаря своему великому чувству аффторства.

   Катушку сделал проводом 0.4 мм, намотал ее колечком 25 витков, закрепил хорошей стреч изолентой пластиковой, и запаял к плате.

   Схема реально работает, хоть и требует доработок в расчетах катушки и стробирующей цепочки, да и транзистор надо брать по мощнее, так что учтите это, если требуется повторение схемы.

   Файл печатной платы беспроводной зарядки и схемы прилагаю, в отличие от автора, который не удосужился даже ее нарисовать, так что собрать ее вам теперь совсем легко будет.


Поделитесь полезными схемами



РАДИОЖУК

   Делаем небольшой ФМ передатчик для прослушки — радиожук. Сегодня представлю вашему вниманию конструкцию очень простого радиожука для повторения. Жучок не содержит дефицитные детали и может быть повторен даже начинающим радиолюбителем. Он имеет маленький размер и питается от литиевой таблетки с напряжением 3 вольт.


УСТРОЙСТВО ВИП СИГНАЛА

    Схема из себя представляет достаточно мощный двухтактный преобразователь напряжения. Сигнал поступает с пульта управления на маломощный усилитель низкой частоты, который выполнен на микросхеме LM386.


СХЕМА ИИП

   Принципиальная схема ИИП изображена на рисунке ниже. Как видно, это преобразователь с внешним возбуждением без стабилизации выходного напряжения. На входе устройства включен высокочастотный фильтр C1L1C2, предотвращающий попадание помех в сеть. Пройдя его, сетевое напряжение выпрямляется диодным мостом VD1—VD4, пульсации сглаживаются конденсатором С3.


ПОВЫШЕНИЕ МОЩНОСТИ ИНВЕРТОРА

   Практика умощнения инверторов 12-220 — повышение мощности готовых промышленных схем преобразователей.


ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ 12 В 220

   Компактный преобразователь 12-220 — принципиальная схема, фото собранного инвертора и результаты испытаний радиоустройства.


—>


Ремонт блоков питания компьютера

Ремонт компьютеров различной степени сложности осуществить  сложно


Как ленточные конвейеры облегчают работу шахты?

Ленточные конвейеры — это профессиональные рабочие устройства, которые используются во многих отраслях промышленности и хозяйства. 


Как самостоятельно сделать угольную маску?

В период, когда пандемия коронавируса бушует по всему миру, каждый хочет защититься от опасных вирусов.


Особенности зимней стройки

Строительство обычно проводится в теплое время года. Однако кто сказал, что строить зимой нельзя?


Что собой представляет сварочный инвертор

Сегодня сварку активно используют не только для строительных и монтажных процедур, но и при выполнении различных бытовых работ.


Игровые автоматы Плей Фортуна

Для любителей азартных игр на просторах интернета представлены много игровых площадок, удовлетворяющих требования своих игроков.


Что делать если зависает компьютер

Постепенное снижение работоспособности и производительности компьютера — одна из наиболее частотных проблем, с которой сталкиваются пользователи любого ПК.


Gaminator Slot — игровые автоматы бесплатно

Несмотря на большой ассортимент игровых автоматов, наибольшей популярностью пользуются Гаминаторы.


Для тех, кто любит и знает мир спорта — полная версия Вулкан ставка на спорт

Отличные знания спортивных игр и событий могут значительно улучшить финансовое положение. Для этого существуют букмекерские конторы, где можно воспользоваться опытом прогнозирования в спорте и заработать.


Игровые автоматы на деньги в 2020 году

Очень много игроков уже давно просиживают вечера в казино-онлайн.

Самодельное беспроводное зарядное устройство для смартфона 5В Схема своими руками

Самодельное беспроводное зарядное устройство

16.

06.2021 | просмотров: 42216 | Схемы | автор: ELECTRONOOBS

Доля

В этом уроке я покажу вам схему простого беспроводного зарядного устройства, передатчика и приемника. Посмотрите, как настроить резонанс и мощность передачи. Затем, как отрегулировать выход приемника на 5 В, чтобы мы могли заряжать смартфон через USB. Надеюсь, вы узнаете что-то новое.

Часть 1 — Что нам нужно?

Ниже у вас есть все детали, необходимые для этой схемы, как передатчик, так и приемник. Выберите размер, который вам нужен для просверленной печатной платы. Конденсаторы передатчика неполяризованные и полипропиленовые. Для приёмника используем поляризованные колпачки Elecrtolytic. Я сделал свои катушки поверх круглой бутылки и использовал суперклей, чтобы закрепить провода на месте.

  • 1 х IRFZ44N: ССЫЛКА eBay
  • 1 радиатор MOSFET: ССЫЛКА eBay
  • 4 диода 1N4001: ССЫЛКА eBay
  • 1 медный провод 20AWG: LINK eBay
  • .
    .
  • См. полный список деталей: ССЫЛКА eBay

Часть 1 — Схема передачи

Это схема передатчика мощности. В зависимости от того, как вы сделаете катушку, она будет влиять на резонансную частоту вместе с конденсатором 220 нФ, который создает LC-бак. Имеет значение диаметр и количество петель катушки. В моем случае для моих тестов диаметр был 8 см, и я использовал 6 петель с центральным ответвлением посередине, поэтому 3 петли до средней точки и еще 3 после. Эта схема автоматически создаст резонансную частоту, и даже если мы изменим нагрузку, схема будет автоматически адаптироваться. Поскольку затвор MOSFET подключен к катушке. каждый раз, когда напряжение колеблется, транзистор будет включаться и выключаться, создавая колебания.

Светодиод служит только для индикации того, что цепь включена.

Часть 3 — Прототип передатчика

Я соединил все на куске просверленной макетной платы. Использование двух толстых проводов в качестве входа, а затем подключение к МОП-транзистору. Чтобы припаять катушку, я использовал штыри на печатной плате. Чтобы сделать катушку, я спаял два одинаковых медных провода, а затем сделал 3 петли с одной стороны и еще 3 с другой. Таким образом, центральная лента будет одинаковой с обеих сторон.

Часть 4 — Схема Rx

Это схема приемника. Я сделал катушку с 10 витками, чтобы она выдавала немного более высокое напряжение. Затем первым шагом является выпрямление сигнала с помощью диодного моста. Мы фильтруем пики с помощью этих конденсаторов, а затем регулируем выходное напряжение 5 В с помощью регулятора AMS1117 или любого другого. Добавляем фильтрующую заглушку на выходе и все для ресивера. Даже если напряжение катушки приемника составляет 16 В, AMS1115 всегда будет поддерживать на выходе максимальное значение 5 В.


Часть 5 — Прототип Rx

Я соединил все на куске просверленной макетной платы. Я снова использовал штыревые контакты печатной платы для подключения катушки приемника, которая в данном случае состоит из 10 витков. Я использовал диоды и сделал выпрямитель, добавил конденсатор и регулятор напряжения сзади, и все. Теперь мы могли подключить USB-кабель к выходу и подключить мой смартфон.

Часть 6 — Испытание

В тестовом видео ниже вы можете увидеть, как на мультиметре выход ограничен 5В. Также как с помощью USB-кабеля я могу заряжать свой смартфон и на самом деле передавать больше энергии, чем коммерческое зарядное устройство, которое я купил на eBay. Схема работает нормально, но ее всегда можно улучшить, проведя дополнительные тесты, изменив параметры катушки и добавив в схему еще несколько компонентов.

Часть 7 — Обучающее видео

Пожалуйста, смотрите больше в видеоуроке. Я надеюсь, что вам понравилось это видео и, что более важно, вы узнали что-то новое о беспроводных зарядных устройствах, зарядке смартфонов и регуляторах напряжения. Если это так, возможно, поставьте лайк видео ниже и рассмотрите возможность подписки. Если мои видео помогут вам, поддержите мою работу на моем PATREON или сделайте пожертвование на моем PayPal. Еще раз спасибо и увидимся позже, ребята.

01.16.2021 | просмотров: 42216 | Схемы | автор: ELECTRONOOBS

Поделиться



Беспроводная зарядка и как сделать беспроводное зарядное устройство

Базовая электроника

Энгр Фахад Отправить письмо 26 февраля 2021 г.

4 102

Содержание

1

Беспроводная зарядка:

Беспроводная зарядка, по крайней мере в ее текущем состоянии, вводит в заблуждение по сравнению с беспроводным Интернетом или беспроводным игровым контроллером. Беспроводная зарядка требует такой непосредственной близости между вашим телефоном и планшетом, что, честно говоря, лучшим названием было бы просто контактная зарядка. Беспроводная зарядка — это совсем другая игра, и она уже здесь, поэтому текущий стандарт — это то, что мы называем беспроводной зарядкой QI, и она работает с двумя катушками, одна из которых должна быть встроена в телефон, а другая — внутри беспроводного устройства. зарядная площадка, поместите эти две катушки близко друг к другу, чтобы обеспечить некоторую мощность, и у вас есть электромагнитное поле между двумя, которое ваш телефон может затем преобразовать обратно в энергию. Так что это здорово, но с общим диапазоном около четырех сантиметров. На самом деле это не решает проблему того, что вам нужно куда-то положить свой телефон, чтобы он начал заряжаться, добавьте к этому, если вы хотите взять телефон, чтобы набрать что-то, что зарядка должна остановить. В то время как с проводным подключением ваш телефон может продолжать работать, дело в том, что Chi Tec текущего поколения не так хорош, но есть компания под названием Energous, которая делает что-то немного другое вместо того, чтобы преобразовывать электричество в электромагнитное поле, которое у них есть. построил концентратор, который преобразует его в радиочастоты, которые затем можно запускать на расстоянии до 15 футов, почти любое устройство может улавливать эти частоты и преобразовывать обратно в электричество, которое огромно, и, честно говоря, смартфоны это одно, но это больше, чем это если вы думаете о своем доме. Он, вероятно, заполнен множеством гаджетов, которые медленно разряжают батареи все время, пока у вас есть такие вещи, как беспроводные наушники, игровые контроллеры, слуховые аппараты, которые никогда не нужно будет снова заряжать, установив настоящий беспроводной зарядный концентратор. Вы можете постоянно подавать питание на каждое устройство в комнате, оно может работать даже в машине, вы можете сесть, положить телефон в подстаканник, положить наушники на сиденье рядом с вами, и к тому времени, когда вы доберетесь до работы в утром у них обоих будет больше заряда батареи, чем когда вы ушли. На самом деле все становится еще круче, когда вы думаете о потенциальном будущем здесь, если мы достигнем стадии, когда беспроводное питание будет везде: ваши смартфоны, ваши ноутбуки, ваши гаджеты не нуждаются во встроенной батарее. так что теоретически у вас может быть полноценный флагманский телефон, который весит не более 80 и имеет толщину не более трех миллиметров, и мы приближаемся к этому, на самом деле Spigen уже анонсировала чехол для смартфона Forever, который будет выпущен в 2020 году и может заряжаться без проводов. с расстояния 12 футов стоит иметь в виду, что эта технология не совсем хороша, но есть причина, по которой она находится в разработке уже более 10 лет, и мы до сих пор едва видели готовый продукт для розничной продажи.

Лучшие зарядные устройства для беспроводных телефонов, доступные на Amazon:

Быстрое беспроводное зарядное устройство, NANAMI Qi

Сертифицированная подставка для беспроводной зарядки Совместимость с iPhone 12/SE 2020/11 Pro/XS Max/XR/X/8 Plus, Samsung Galaxy S20+ S10 S9 S8 S7 Edge Note 20Ultra/10/9/8 и телефон с поддержкой Qi

Беспроводное зарядное устройство TOZO W1

Тонкий авиационный алюминий Компьютер Компьютер с числовым программным управлением Подставка для быстрой зарядки Черный (без адаптера переменного тока). Поддерживает все устройства с поддержкой беспроводной зарядки или устройства с приемником, такие как iPhone 12/12 mini/12 Pro/12 Pro Max/11/11 Pro/11 Pro Max/XS MAX/XR/XS/X/8/8 Plus/SE2. /Airpod/Airpods Pro; Samsung Galaxy S20/S20+/S10/S10+/S10E/S9Galaxy Note 20/20+/10/10+/S9/S9+/S8/S8+; Google Pixel 4/4XL/3/3XL, Google Nexus 7; LG G7/6/6 plus/S6/S6 Edge/S6 Edge Plus/Moto Droid Turbo, Nexus 5/7/4, Nokia Lumia 1020/920/928, MOTO Droid Maxx/Droid Mini и другие телефоны и планшеты с поддержкой.

Беспроводное зарядное устройство Belkin 3-в-1

(Беспроводная зарядная станция для iPhone, Apple Watch, AirPods) Док-станция для беспроводной зарядки, Док-станция для зарядки iPhone, Подставка для зарядки Apple Watch. Работает с iPhone SE, 11, 11 Pro, 11 Pro Max, XS, XS Max, XR, X, 8, 8 Plus, Apple Watch 5, 4, 3, 2, 1, AirPods 2, AirPods Pro.

* Обратите внимание: это партнерские ссылки. Я могу получить комиссию, если вы купите компоненты по этим ссылкам. Я был бы признателен за вашу поддержку на этом пути!

Проблемы с беспроводной зарядкой:

Первая проблема и, честно говоря, самая большая проблема заключается в том, что радиочастоты, которые излучаются базовой станцией, очень быстро теряют энергию, когда они путешествуют по воздуху, что означает что к тому времени, когда ваше устройство получает эти волны, оно не получает того же количества энергии, которое изначально было предоставлено зарядному устройству. Возьмите этот продукт. Телефон так близок к зарядке с полной мощностью 10 Вт, что быстро по стандартам беспроводной зарядки. Как быстро эта мощность падает с расстоянием, все это кажется достаточно разумным, пока вы не поймете, что к тому времени эта выходная мощность упала с 10 Вт до всего лишь 2 Вт. Вы находитесь всего в 16 дюймах или около 40 сантиметров, этого едва достаточно, чтобы даже использовать свой телефон на кровати, даже если зарядное устройство было на прикроватной тумбочке прямо рядом с вами, поэтому, когда мы выходим за пределы этих расстояний, мы говорим о милливаттах, которых вам достаточно. чтобы держать игровой контроллер включенным, но недостаточно для зарядки телефона через всю комнату, на самом деле ваш телефон в режиме ожидания будет потреблять больше энергии, чем эта коробка может питать на расстоянии. Таким образом, все, что вы на самом деле делаете, это замедляет скорость разряда батареи, а не увеличивает процент заряда батареи. Есть также второе предостережение, потому что вся эта система работает на основе передатчика и приемника, пока она не станет достаточно распространенной, чтобы компании могли начать строить. приемники внутри гаджетов, вам придется использовать что-то внешнее, и это не выглядит красиво, какой-то планшет, который вам нужно держать подключенным к вашему гаджету, или, как я показал вам ранее, случай, который не является худшим решением, но нужно помнить, что это переходная фаза, как мы видели с выемками на дисплеях смартфонов, это выглядит некрасиво.

Как сделать беспроводное зарядное устройство из катушек:

Возьмем медный провод и сделаем катушку из 15 + 15 витков так, чтобы один вывод провода получился через 15 витков, а другой вывод через 15 витков. У нас будет три вывода в катушке. Один вывод катушки соединим с переходником, один вывод с базой транзистора 2n2222 и третий вывод катушки с коллектором транзистора 2n2222. Эмиттер транзистора соединен с другим выводом адаптера.

Теперь сделаем приемник для мобильного, для которого сделаем еще одну катушку из 20 витков и подключим к ней штекер micro USB. Соедините один разъем USB-кабеля с катушкой, один разъем и другой разъем катушки с другим разъемом USB-разъема

Работает беспроводная зарядка:

Сейчас, когда пришло время заряжать телефон с помощью микро-USB кабель больше не является единственным доступным вариантом. Также существуют беспроводные зарядные станции, которые могут передавать достаточное количество энергии буквально по воздуху. Близким родственником таких беспроводных зарядных устройств является известный трансформатор, который также может передавать энергию без необходимости проводного подключения. Но вопрос в том, как мы можем изменить поведение этого большого и тяжелого трансформатора, чтобы передавать энергию исключительно по воздуху. Давайте выясним. Прежде всего, давайте поговорим о рабочем поведении трансформатора. Как и любой другой распространенный трансформатор, он состоит из первичной и вторичной катушек, которые размещены внутри замкнутого железного сердечника. При подаче синусоидального напряжения 50 Гц на первичную катушку через нее протекает ток, который, следовательно, обладает напряженностью магнитного поля и создает плотность магнитного потока. Но самое главное, он создает магнитный поток, который проходит через весь сердечник и, таким образом, достигает второй катушки. Тем не менее, очень небольшая часть этого потока не достигнет другой катушки и, таким образом, создаст поток рассеяния. На самом деле вы можете сравнить это поведение с электрической цепью, в то время как железный сердечник имеет относительно низкое сопротивление из-за его магнитной проницаемости от трехсот до десяти тысяч. Воздух вокруг утюга имеет гораздо более высокое сопротивление из-за его проницаемости только один. Поскольку ток в этом случае Магнитный поток выбирают по пути наименьшего сопротивления. Большая его часть будет проходить через железо, но поток рассеяния все еще существует, потому что мы изначально прикладываем синусоидальное напряжение к первичной обмотке. Мы создали синусоидальный ток и синусоидальный поток, что, к счастью, как раз то, что нам нужно, чтобы индуцировать напряжение во вторичной обмотке. Подключив к нему нагрузку, мы можем наблюдать, что мы успешно передали энергию по беспроводной сети. Как только я снял железную секцию, а тем более снял катушки с железного сердечника, мечта о беспроводной зарядке по воздуху довольно быстро рухнула.

Чтобы найти решение этой проблемы Давайте вернемся к традиционной установке трансформатора. Эквивалентная схема «Т» описывает рабочее поведение нашего трансформатора достаточно хорошо, чтобы понять основную проблему. Сопротивление первичной и вторичной катушек представляет собой потери в меди. Индуктивность рассеяния первичной и вторичной обмотки будет представлять собой поток рассеяния и, наконец, потери в железном сердечнике из-за вихревых токов и гистерезиса.

Если к вторичной обмотке не подключена нагрузка, наибольший ток будет протекать через перекрестный импеданс. Таким образом, входной ток будет иметь фазовый сдвиг 90 градусов по сравнению с напряжением. Потому что преобладает индуктивная составляющая железного сердечника, что также является основной причиной выходного напряжения. Если бы вы замкнули вторичную катушку, то наибольший ток протекал бы через последовательный импеданс, что подтверждается фазовым сдвигом входного тока, который теперь почти равен нулю градусов, потому что индуктивность рассеяния довольно мала. Но если мы вернемся к схеме без нагрузки и удалим секцию i сердечника, напряжение на выходе рухнет, потому что, хотя индуктивность катушки резко уменьшается при этом удалении, индуктивность рассеяния не превышает поперечное сопротивление. Это означает, что в соответствии с простым делителем напряжения почти все входное напряжение будет падать на индуктивности рассеяния, а не на поперечном импедансе, и, таким образом, напряжение на выходе резко уменьшится. Эта индуктивность рассеяния зависит от коэффициента связи, который в основном описывает, какая часть первичного потока достигнет вторичной катушки.

Хотя в нашем случае коэффициент связи всегда будет мал из-за воздушной связи, решение состоит в том, чтобы добавить последовательно конденсатор, частота которого будет близка к его резонансной частоте, чтобы компенсировать влияние индуктивности рассеяния. В моем случае моя катушка на 1,1 миллигенри получит конденсатор на 100 нанофарад, который должен соответствовать резонансной частоте около 15,2 килогерц. После добавления небольшой нагрузки на вторичку и подачи питания на первичку с помощью моего функционального генератора. Вблизи резонансной частоты мы почти ничего не видим, я забыл добавить еще один конденсатор на 100 нанофарад параллельно вторичной обмотке, чтобы добиться того же эффекта, что и с первичной обмоткой. На этот раз светодиод, наконец, загорается и демонстрирует, что вы действительно можете установить приличное расстояние между первичным и вторичным.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *