Как сделать устройство для безопасной зарядки гаджетов от любого источника питания напряжением от 6 до 36 вольт | Публикации

В этой статье предлагается рассмотреть такое устройство, которое позволит заряжать телефоны, смартфоны и планшеты практически от любого источника питания, обеспечивающего ток два и более ампер напряжением от 6 до 36 вольт. То есть мы в итоге получим небольшой зарядный блок, на вход которого можно будет подключить, допустим, автомобильный аккумулятор или 12 вольтовый блок питания, ну и т. д.

Такая зарядка будет актуальна в тех случаях, когда под рукой нет родной телефонной, но зато есть другие блоки питания с большим напряжением на выходе. Причем здесь представлен безопасный вариант такой схемы, которая на своём выходе дополнительно имеет блок защиты от перенапряжения. Изображение общей схемы устройства представлено ниже.

Схема зарядного устройства для телефона или планшета от любого блока питания

Теперь давайте разберемся, что к чему в этом зарядном устройстве. Основной частью ЗУ является обычный понижающий DC-DC-преобразователь типа XL4005.

Понижающий модуль DC-DC-преобразователя XL4005 для питания светодиодной ленты рабочего стола

Этот импульсный преобразователь имеет следующие характеристики:

• Диапазон входного напряжения 4-38 вольт, выходного — 1,25-36 вольт;
• Максимальный заявленный ток — 5 ампер;
• Коэффициент полезного действия — 95 %.

Касательно максимального тока XL4005 стоит сказать следующее. Поскольку это китайский товар, то, как и все подобные устройства, он имеет завышенные характеристики. То есть производителем заявляется ток до пяти ампер, хотя в действительности без самодельных дополнений и переделок этот модуль способен обеспечивать выходной ток всего до двух А. При токе уже более 2 А наблюдается значительный перегрев ШИМ-микросхемы, диода и дросселя — это в большинстве случаев приводит к быстрому выходу из строя устройства. Но в нашем случае имеющегося тока до 2 ампер будет более чем достаточно. Именно поэтому DC-DC преобразователь XL4005 полностью подходит для осуществления задуманного.

В отличие от линейных стабилизаторов типа LM317 и ему подобных импульсный преобразователь позволит использовать электрическую энергию более экономно. Его задача заключается в обеспечении заряжаемого устройства нужным напряжении величиной 5 вольт. А если точнее, то 5,3 вольта.

Для тех кто не в курсе — нормально допустимым диапазоном напряжения для зарядки телефонов, смартфонов, планшетов принято считать величину от 5 до 5,3 вольта. Причем лучше использовать именно 5,3 вольта. Поскольку при 5 вольтах, в некоторых случаях, (длинные, тонкие провода выхода) может присутствовать небольшое падение напряжения, которое уменьшить ток заряда.

Итак, любое входное постоянное напряжение от 6 до 36 вольт XL4005 будет экономно понижать до нужных нам значений в 5,3 вольта. При этом сила тока должна составлять не менее 2 ампер. Если обычные старотипные мобилки при зарядке потребляют ток до 1 ампера, то более новые модели смартфонов с функцией Fast charge работают именно при двух А.

Многие уже наверняка знают про использование понижающих DC-DC модулей в роли зарядного устройства от источника питания с напряжением более 5 вольт. Но в статье предлагается более безопасный вариант такой схемы. А именно — дополнительно на выход импульсного преобразователя установить простую схему защиты от случайного перенапряжения.

Дело в том, что сборка устройства китайская, значит, в том случае, когда и если на его вход будет подаваться значительное напряжение от блока питания (хотя бы 12 вольт), имеется определенная вероятность того, что при случайном выходе из строя этого преобразователя все имеющееся большое напряжение пойдет прямо в телефон. Естественно, смартфон после этого с высокой долей вероятности выйдет из строя и будет нуждаться в ремонте, поскольку выгорят входные цепи его питания.

Чтобы эту неприятную вероятность случайной поломки модуля преобразователя, а также телефона, исключить, можно собрать простую схему защиты от перенапряжения и поставить ее на XL4005. После всех манипуляций можно быть спокойным за свой мобильный девайс. Схема защиты от перенапряжения изображена ниже.

Схема защиты от перенапряжения для низковольтной нагрузки

Работа защиты проста: на входе схемы стоит линейный стабилизатор напряжения на TL431, обеспечивающий опорное напряжение. Подстроечным резистором мы задаем величину напряжения, при котором будет срабатывать пороговое устройство и отключать нагрузку на выходе нашего ЗУ. Поскольку лучше использовать напряжение 5,3 вольта для зарядки телефонов, то пороговым напряжением для схемы защиты будет величина 5,4 В. Именно его мы выставляем на схеме защиты от перенапряжения. И если вдруг DC-DC модуль вышел из строя, и чрезмерное напряжение пошло на выход, то защита сразу же сработает, разорвав цепь питания. Таким образом мы снимем напряжение с телефона и защитим его от выгорания.

Когда напряжение на стабилитроне поднимается выше порогового, это способствует открытию биполярного транзистора. А поскольку коллектор и эмиттер биполярного транзистора стоят параллельно управляющим выводам полевого транзистора, то открытие биполярника полностью закроет полевой транзистор. Эт, в свою очередь, приведет к разрыву цепи минуса. Ток уже не сможет пройти через канал «сток-исток», вследствие чего на выходе зарядного устройства также пропадет напряжение.

Хотя при этом опасная величина напряжения по прежнему будет присутствовать на выходе преобразователя. Защита от перенапряжения разблокируется только в том случае, когда напряжение на выходе DC-DC-модуля снова вернется в безопасное значение (5,3 вольта).

Поскольку при токе в два ампера все же наблюдается определенный нагрев микросхемы на модуле преобразователя, то неплохо поставить на него дополнительный радиатор. Это можно сделать, припаяв небольшую медную пластину прямо к краю микросхемы XL4005. Даже небольшой по размерам радиатор снизит общий нагрев ШИМ-микросхемы. На выход предлагаемого зарядного устройства можно поставить гнездо питания под круглый штекер типоразмера 5,5×2,1 мм. Поскольку у многих блоков питания штекер именно такого вида, то будет проще его подсоединять. Дополнительно делаем ещё и переходник — штекер с проводами, на которых оголенные концы. Это для тех случаев, когда блок питания имеет винтовые зажимы для проводов и наконечников.

Получившееся зарядное устройство можно собрать в небольшом корпусе. По размерам оно будет такое же, как и обычные зарядки для телефонов. В целом такая схема ЗУ уже неоднократно собиралась, проверялась и даже некоторое время использовалась автором публикации на практике. Схема защиты от перенапряжения работает надежно, четко срабатывая при превышении порога в 5,4 вольта.

Для наглядности предлагаем посмотреть и видеоролик с подробными инструкциями

#зарядноеУстройство #гаджеты

Зарядное устройство своими руками. | Образовательная социальная сеть

МБОУ «Сылгы-Ытарская средняя общеобразовательная школа им. А.Н. Явловского»

Зарядное устройство для телефона своими руками.

                                                                   Выполнил: ученик 3 класса, Кычкин Уйгун.

Руководители: Кычкина А.К. – учитель биологии и химии.

                                                                                      Слепцов В.В. – технический специалист.

2020, с. Сылгы-Ытар.

Оглавление.

Введение…………………………………………………………………………3

Почему я выбрал эту тему? ………………………………………………………………………4

Разнообразие зарядных устройств………………………………………..…….5

Изготовления зарядного устройства для телефона своими руками………….6

Результат и польза для человека.……………………………………………….7

Мои планы…………………………………………………………………..…….8

Вывод……………………………………………………………………………..9

Использованная литература…………………………………………………….10

Приложение………………………………………………………………………11

Введение.

Цель работы:
Создать зарядное устройство своими руками, без электрического питания.

• Актуальность: С появлением мобильных телефонов жизнь человека улучшилось, с помощью их мы решаем жизненно важные вопросы. Но телефоны вечно не работают их нужно подзарядить.
• Новизна: Создать зарядное устройство своими руками без электрического питания, чтобы взять с собой на природу.
• Задачи:

Изучить разнообразие зарядных устройств для мобильных телефонов.

Изучить схему создание зарядного устройства для мобильного телефона.

Почему я выбрал эту тему.

Я ученик 21 века очень интересуюсь современными технологиями. Хочу узнать, как устроены компьютер, планшеты, мобильные телефоны и т.д. и создать что-то новое.

В последнее время стали очень популярны портативные зарядные устройства для мобильных телефонов или по другому их называют Power Bank. Они продаются во многих магазинах и стоят очень дорого. Думаю многим интереснее сделать самому портативное зарядное устройство для своего мобильного телефона. В данной работе будет показана простая схема зарядного устройства работающего от аккумулятора.

Разнообразие зарядных устройств:

Зарядное устройство от электрического питания

Портативное зарядное устройство

USB зарядник

Беспроводное зарядное устройство

Изготовления зарядного устройства для телефона своими руками.

Если предстоит дальняя поездка, то все  задумываются  о выживании батареи своего телефона.

Мы нашли ответ эту проблему, изготовили зарядное устройство для телефона своими руками.

Для изготовления зарядного устройство своими руками нам понадобится:

• Аккумулятор 12 Вольт
• USB зарядник.
• Выключатель.
• Провода.
• Зарядтка холбуур провод.
• Мобильный телефон.

Итак, во первых: берем аккумулятор и соединяем к клеммам провода, не замыкаем между собой.

• Для включения и выключения системы используем кнопку выключателя.
• Через кнопку ведем “плюс” в разрыв. Соединяем провода от кнопки к штекеру: “плюс” на центральный контакт, “минус” на боковые скобы. Все это изолируем изолентой.
• Подключаем телефон, нажимаем кнопку Вкл\Выкл.
• Зарядное устройство прекрасно работает.

Результат и польза для человека:

В конце мы создали зарядное устройство для телефона своими руками которое очень необходим для работы телефона.

После изобретения я пришел к выводу, что можно подзарядит телефон без электрического питания, это очень актуально при наших условиях проживания, например, можно взять с собой на природу.

Мои планы:

• Изобрести ручной прибор зарядного устройства для телефона.

• Изобрести зарядное устройство для телефона, на занятиях по робототехнике с помощью Lego Wedo 2.0

Вывод.

Быть учеником 21 века в первую очередь означает умение владеть теми возможностями, которые открываются благодаря развитию информационных технологий. Речь идет об использовании современных компьютерных и сетевых средств, прежде всего Интернета, мобильных телефонов с поддержкой приложений, электронных гаджетов. Чтобы телефон работал, в режиме нон-стоп необходимо его подзарядит.

После изобретения я пришел к выводу, что можно подзарядит телефон без электрического питания, это очень актуально при наших условиях проживания, например, можно взять с собой на природу.

Использованная литература.

• https://school-essay.ru/ya-uchenik-21-veka.html 
• https://pikabu.ru/story/delaem_avtonomnoe_zaryadnoe_ustroystvo_dlya_telefona_svoimi_rukami_2036917 
• Собственные изобретения

Приложение.

Для изготовления зарядного устройство своими руками нам понадобится:

                          Аккумулятор

                     USB зарядник

                         Выключатель

                       Провода

          Соединительный провод из зарядника

         Мобильный телефон

Изобретения зарядного устройства своими руками:

         

     

Самодельное солнечное USB-зарядное устройство: 7 шагов (с фотографиями)

Недавно я сделал самодельное солнечное USB-зарядное устройство, которое, на мой взгляд, НАМНОГО лучше, чем большинство других конструкций.

Портативный. Это выглядит хорошо. И он может заряжать ваш телефон и USB-устройства быстрее, чем простая струйка, производимая большинством других самодельных солнечных зарядных устройств.

Правильно — это самодельное зарядное устройство на солнечных батареях, которое вы будете использовать на самом деле .

Лучшая часть?

Доступен и прост в приготовлении.

Вот как это сделать.

Материалы и инструменты

Материалы

• 2 солнечные панели 3 Вт 9 В
• многожильный провод 22 калибра
• понижающий преобразователь 5 В DC/DC
• клей E6000
• Многоразовый пакет для продуктов
• Термоусадочная трубка (дополнительно)
• 4 1/4″ люверса (дополнительно)

Инструменты

• Инструмент для зачистки проводов
• Паяльник
• Ножницы
• Защитные очки
• Мультиметр
• Тепловая пушка (дополнительно)
• Инструмент для отверстий 1/4″ (дополнительно)
• Молоток (дополнительно)

Для этой модели

Шаг 1: Подготовка ткани. переработал старую многоразовую продуктовую сумку, чтобы вырезать полоску ткани, к которой я прикрепил панели.

Он защищает их и позволяет складывать для удобства хранения.

Поместите панели, проушины (если используете) и понижающий преобразователь постоянного/постоянного тока на многоразовый пакет для продуктов в желаемом порядке.

Совет: Я рекомендую оставлять между солнечными панелями расстояние не менее 1 дюйма, чтобы их можно было легко сложить. Я также увеличил длину, чем необходимо, чтобы можно было сложить ткань поверх конвертера, как вы увидите в шаге 6.

Отрежьте ножницами ткань до нужных размеров. (У меня получилось около 14 дюймов в длину и 8,25 дюймов в ширину.)

Шаг 2. Соедините солнечные панели параллельно

Отрежьте отрезок провода, чтобы соединить положительные клеммы панелей. Ослабьте проволоку, чтобы она не натягивалась при складывании панелей.

Примечание: Поскольку мои панели имеют две пары клемм сзади, перед подключением я использовал мультиметр для проверки их напряжений. Оказалось, что клеммы, выдающие 9 вольт, — это две «верхние» клеммы, а не клеммы со знаками «+» и «-». Странный.

Зачистите и припаяйте провод от плюсовой клеммы к плюсовой клемме. (Я решил ориентировать свои панели в противоположных направлениях, чтобы уменьшить нагрузку на проволоку, когда панели складываются.)

Совет: Держите места пайки как можно ближе к солнечным панелям. Это поможет в дальнейшем при приклеивании их к ткани.

Отрежьте отрезок провода для соединения отрицательных клемм панелей. Еще раз дайте себе слабину.

Зачистите и припаяйте провод от отрицательной клеммы к отрицательной клемме.

Шаг 3. Припаяйте выводы к панелям

Отрежьте отрезок провода для положительного вывода панелей. Он соединит положительный вывод одной из панелей с положительным выводом понижающего преобразователя. Убедитесь, что он может достигать того места, где вы хотите разместить преобразователь. Не забывайте немного слабины!

Зачистите и припаяйте положительный провод к одной из положительных клемм панели.

Отрежьте отрезок провода для отрицательного вывода панелей.

Зачистите и припаяйте отрицательный провод к одной из отрицательных клемм панели.

Теперь давайте проверим выходное напряжение и силу тока панелей с помощью мультиметра, чтобы убедиться, что мы все правильно подключили! Подсоедините положительный щуп мультиметра к положительному проводу, а его отрицательный щуп к отрицательному проводу.

Какие результаты следует ожидать?

Ну, вот характеристики панелей, которые я использовал:

• 3 Вт
• 9 В
• 333 мА

Параллельное подключение солнечных панелей добавляет ток (ампер) вместе, сохраняя при этом напряжение (вольт).

Таким образом, для вольт вы должны увидеть число около 9 В постоянного тока.

Почти 10 В постоянного тока. Идеальный!

Для ампер вы должны увидеть число около 666 мА (333 мА * 2). Но в реальных условиях ожидайте, что солнечные панели будут выдавать немного меньше заявленного тока.

Совет: Вам, вероятно, придется переключить красный щуп на другой порт мультиметра, чтобы измерить этот ток.

557 мА. Проверять!

Шаг 4. Припаяйте понижающий преобразователь к выводам

Найдите положительную и отрицательную клеммы на понижающем преобразователе.

Припаяйте положительный вывод к положительному выводу преобразователя, а отрицательный вывод — к его отрицательному выводу.

Теперь у вас должно быть работающее солнечное зарядное устройство!

Время проверить, работает ли он.

Во-первых, убедитесь, что понижающий преобразователь правильно подключен и работает, посветив на панели. Его светодиод должен загореться.

Светодиод горит. Похоже, это работает. ✅

Затем проверьте зарядное устройство, поместив его на улицу под прямые солнечные лучи и подключив к нему телефон или USB-устройство. Ваше устройство должно начать заряжаться.

Индикатор зарядки моего Kindle загорается, когда я подключаю его — зарядное устройство работает!

Я проверил выход зарядного устройства с помощью USB-метра, чтобы убедиться, что зарядное устройство действительно выдает приличный ток при напряжении 5 В.

Выдает 460 мА (около 0,5 А) при 5 В. Это около 2,5 Вт, или половина мощности стандартного зарядного устройства для телефона на 5 Вт. (Во время реального использования он регулярно повышался до 3 Вт.)

Согласно нашему калькулятору солнечной зарядки, для полной зарядки моего iPhone XR потребуется около 5,7 пиковых солнечных часов.

Определенно не самое быстрое солнечное зарядное устройство, но в крайнем случае зарядит мой аккумулятор.

Дополнительно: Оберните конвертор термоусадкой с помощью термоусадочной трубки и фена. Я сделал это для эстетики и немного для защиты печатной платы. Он закрывает светодиод преобразователя, но для меня это не имело большого значения.

Шаг 5: Приклейте зарядное устройство к ткани

Возьмите клей и полоску ткани, которую вы обрезали на шаге 1. Приклейте панели и конвертер к ткани в желаемом порядке.

Совет: Клей, который я использовал, немного просачивался через ткань, так что вы можете сначала положить кусок газеты.

Подождите, пока клей схватится. Как только это будет сделано, подправьте все места, которые вы пропустили, если это необходимо.

Шаг 6. Установите проушины (дополнительно)

Поскольку я буду использовать свое зарядное устройство во время пеших и велосипедных прогулок, я хотел установить проушины, чтобы можно было пристегнуть его к рюкзаку и велосипеду. Если вам не нужно ни к чему прикреплять зарядное устройство, вы можете пропустить этот шаг.

Сначала установим две проушины «снизу» — стороне, противоположной понижающему преобразователю.

Вырежьте круг из ткани, используя петельку в качестве ориентира. Проденьте нижнюю часть ушка через отверстие.

Подсказка: Так как я использовал такие маленькие глазки, я просто вырезал ножницами небольшой крестик. Вы также можете сделать отверстие, проткнув его гвоздем.

Поместите инструмент для основания проушины под нижнюю часть проушины. Поместите верхнюю часть люверса поверх ткани.

Поместите пробойник на верхнюю часть ушка. Ударьте перфоратором, чтобы установить проушину.

Повторите эти шаги, чтобы установить вторую нижнюю проушину.

Теперь пришло время для верхних проушин — тех, что на той же стороне, что и понижающий преобразователь.

Чтобы защитить преобразователь, я решил сложить поверх него лишнюю ткань и прорезать отверстие для USB-порта. (Если вы не хотите этого делать, просто установите верхние люверсы так же, как и нижние.)

Затем я проделала верхние люверсы через оба слоя ткани, склеила клапаны вместе и приклеила порт USB к ткань.

Примечание: Не закрывайте солнечную панель!

Подождите, пока клей схватится, и готово!

Шаг 7. Проверьте самодельное солнечное зарядное устройство

Теперь, когда вы сделали свое собственное зарядное устройство на солнечной энергии, пришло время зарядить что-нибудь с его помощью!

Поместите его на улицу под прямые солнечные лучи. Подключите телефон или другое USB-устройство. Затем расслабьтесь и расслабьтесь, используя всю эту бесплатную солнечную энергию.

По окончании зарядки сложите зарядное устройство для удобства хранения.

Это зарядное устройство не имеет встроенного аккумулятора. Добавление батареи делает самодельное зарядное устройство для телефона на солнечной батарее более сложным.

Вы можете легко подключить зарядное устройство к выбранному аккумулятору (я использую Anker PowerCore 10000). Заряжайте аккумулятор днем, а ночью используйте его для зарядки телефона или USB-устройства.

Другие проекты самодельных солнечных зарядных устройств

1. Солнечное зарядное устройство для электровелосипеда

Узнайте, как заряжать батарею вашего электровелосипеда от солнечной энергии, что может быть самым экологически чистым способом транспортировки. Я даже покажу вам, как я установил солнечное зарядное устройство на свой электровелосипед, чтобы сделать полноценный солнечный велосипед.

Впереди еще больше самодельных проектов солнечной зарядки!

Легкий держатель для зарядного устройства для телефона своими руками — шитье

Сшейте этот простой держатель для зарядного устройства для телефона своими руками в кратчайшие сроки. Это симпатичный способ держать телефон рядом с розеткой для зарядки, не беспокоясь о шнурах, которые могут споткнуться!

Не знаю, как вы, но я обнаружил, что батарея моего телефона быстро разряжается в течение дня. Я думаю, что это, вероятно, тот факт, что я слушаю музыку Amazon весь день, пока я работаю, и, возможно, я весь день проверяю Instagram, электронную почту и многое другое. О, и это не считая реальных телефонных звонков, таких как звонки!

Так что мне нужно много заряжать его, и я в восторге от этого нового простого держателя для зарядного устройства для телефона, который можно сделать своими руками! Это позволяет держать мой телефон на прилавке и держать его в чистоте, плюс я могу перемещать его в любую комнату, в которой я нахожусь — очень просто! Ненавижу признаваться, сколько раз я спотыкался о телефонный провод и ронял телефон на пол. Но мы сохраним это в нашем маленьком секрете, k?

Это не займет много времени, вы можете сделать это примерно за 30 минут! И не беспокойтесь о маленьком люверсе наверху — его установка не может быть проще. Вам не нужны никакие инструменты!

Примечание: Я действительно не рекомендую подвешивать это на какое-то время к зарядному устройству, вы же не хотите нагружать его лишним весом. Я держу крючок Command Hook рядом с розеткой и вешаю его туда — это очень удобно и не создает нагрузки на зарядное устройство или розетку!

Этот милый маленький карман, украшенный бантиком, идеально подходит для телефона, зарядного шнура и даже наушников! Разве это не будет забавным подарком? Милый маленький настенный держатель для зарядного устройства и соответствующий набор наушников!

Начнем!

Материалы, необходимые для самодельного держателя зарядного устройства для телефона:

(содержит партнерские ссылки)

• Ткань
  • Основная передняя и задняя часть – 2 шт. 10 1/2″ x 6″
  • Карман спереди и сзади – 2 шт. шириной 7 дюймов сверху и шириной 6 дюймов снизу и высотой 5 дюймов
• Плавкий флис – один кусок 10 1/2″ x 6 и один кусок 7″ x 5″
• Лента – 10″
• Отделка помпонами – 30″
• 1 Пластиковая втулка для штор

Для начала вырежьте все детали из ткани и флиса. Приутюжьте флис к изнаночной стороне одной из частей кармана и одной из основных частей. Мне нравится наплавлять его на части, которые будут спереди, так все выглядит красиво.

Сшейте две детали кармана вместе по верхнему краю, лицевыми сторонами вместе, с припусками на швы 1/4″. Сложите детали лицевыми сторонами наружу и приутюжьте.

Пришейте ленту на 3/8″ вниз от верхнего края вдоль обеих сторон ленты. Сформируйте небольшой бант из дополнительной ленты и вручную пришейте бант на место.

Поместите передний карман на переднюю часть основной части (тот, у которого флис на изнаночной стороне) и выровняйте нижний край и боковые стороны.