Construiți-vă propria stație de încărcare fără fir !: 8 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Compania Apple a introdus recent tehnologia de încărcare wireless. Este o veste minunată pentru mulți dintre noi, dar care este tehnologia din spatele ei? Și cum funcționează încărcarea fără fir? În acest tutorial, vom învăța cum funcționează încărcarea fără fir și cum să construim una singură! Deci, să nu mai pierdem timpul și să începem călătoria noastră către succes! Și eu sunt vechiul tău tutore de 13 ani, Darwin!

Pasul 1: Cum funcționează încărcarea fără fir

Acum să vedem cum funcționează încărcarea fără fir. Este posibil să știți că curentul care curge printr-un fir creează un câmp magnetic, așa cum se arată în prima imagine. Câmpul magnetic generat de sârmă este foarte slab, deci putem înfășura firul pentru a forma o bobină și pentru a obține un câmp magnetic mai mare, așa cum se arată în imaginea a doua.

De asemenea, în sens invers, când există câmp magnetic aproape și perpendicular pe un fir, firul va prelua câmpul magnetic și curentul va curge, așa cum se arată în prima imagine.

Acum ați fi ghicit cum funcționează încărcarea fără fir. În încărcarea fără fir, avem o bobină emițătoare care generează câmpuri magnetice. Apoi avem o bobină receptor care preia câmpul magnetic și încarcă telefonul.

Pasul 2: AC și DC

AC și DC, de asemenea, cunoscute sub numele de curent alternativ și curent continuu, sunt un concept foarte de bază în electronică.

DC sau curent continuu, curentul curge de la un nivel de tensiune mai mare la un nivel de tensiune mai mic, iar direcția curentului nu se schimbă. Înseamnă pur și simplu că, dacă avem un volt 5 și un volt 0 (masă), curentul va curge de la 5 volți la 0 volți (masă). Și tensiunea se poate schimba atâta timp cât direcția fluxului de curent nu se schimbă. Așa cum se arată în prima imagine.

AC sau curent alternativ. Totuși, așa cum numele sugerează că are o direcție alternativă a curentului de curent, ce înseamnă? Înseamnă că fluxul curent se inversează după un anumit timp. Și rata inversării debitului curent este măsurată în Hz (Hz). De exemplu, avem o tensiune de 60Hz ca, vom avea 60 de cicluri de inversare a curentului, ceea ce înseamnă 120 de inversări, deoarece 1 ciclu de AC înseamnă 2 inversări. Așa cum se arată în prima imagine.

Acestea sunt foarte importante pentru circuitul de încărcare fără fir. Trebuie să folosim AC pentru a acționa bobina emițătorului, deoarece receptorul poate genera semnal electric numai atunci când există un câmp magnetic alternativ.

Pasul 3: Bobine: Inductanță

Știți cum o bobină creează câmp magnetic acum, dar vom săpa mai adânc. Bobina, cunoscută și sub numele de inductor, are o inductanță. Fiecare dirijor are o inductanță, chiar și un fir!

Inductanța este măsurată în „Henry” sau „H”. milliHenry (mH) și microHenry (uH) sunt unitatea cea mai frecvent utilizată pentru inductori. mH este * 10e-3H, iar uH este * 10e-6H. Desigur, puteți merge chiar mai mic la nanoHenry (nH) sau chiar picoHenry (pH), dar acest lucru nu este utilizat în majoritatea circuitelor. Și de obicei nu mergem mai mult decât milliHenry (mH).

Cu cât este mai mare numărul de rotații pentru bobine, cu atât este mai mare inductanța.

Un inductor rezistă schimbărilor de curent. De exemplu, avem o diferență de tensiune aplicată unui inductor. În primul rând, bobina nu vrea să lase curentul să curgă prin ea însăși. Tensiunea continuă să împingă curentul prin inductor, acesta a început să curgă curentul. În același timp, inductorul încarcă câmpul magnetic. În cele din urmă, curentul poate curge complet prin inductor și câmpul magnetic este complet încărcat.

Acum, dacă eliminăm brusc alimentarea cu tensiune a inductorului. Inductorul nu vrea să oprească fluxul de curent, așa că continuă să împingă curent prin el. În același timp, câmpul magnetic a început să se prăbușească. În timp, câmpul magnetic va fi consumat și nu va curge din nou curent.

Dacă construim un grafic de tensiune și curent prin inductor, vom vedea rezultatul în a doua imagine, tensiunea este reprezentată ca "VL", iar curentul este reprezentat de "I", curentul este deplasat în jurul valorii de 90 de grade la tensiune.

În sfârșit avem schema circuitului pentru un indcutor (sau o bobină), este ca patru semicercuri, așa cum se arată în a treia imagine. Un inductor nu are polaritate, ceea ce înseamnă că îl puteți conecta la circuitul dvs. în orice mod.

Pasul 4: Cum să citiți o diagramă de circuit

Acum știi destul de multe despre electronică. Dar înainte de a construi ceva util, trebuie să știm cum să citim o diagramă de circuit cunoscută și sub numele de schematică.

O schemă descrie modul în care componentele se conectează între ele și este foarte important, deoarece vă spune cum este conectat circuitul și vă oferă o idee mai clară despre ce se întâmplă.

Prima imagine este un exemplu de schemă, dar există atât de multe simboluri pe care nu le înțelegeți. Fiecare simbol specificat, cum ar fi L1, Q1, R1, R2 etc. este un simbol pentru o componentă electrică. Și există atât de multe simboluri pentru componente, așa cum se arată în a doua imagine.

Liniile care se conectează la fiecare componentă conectează evident o componentă la alta, de exemplu, în a treia și a patra imagine și putem vedea un exemplu real al modului în care un circuit este conectat pe baza unei scheme.

R1, R2, Q1, Q2, L2 etc. din prima imagine se numește prefix, care este exact ca o etichetă, pentru a da componentei un nume. Facem acest lucru pentru că este la îndemână când vine vorba de PCB, placă cu circuite imprimate, lipire.

470, 47k, BC548, 9V etc. din prima imagine reprezintă valoarea fiecărei componente.

Este posibil să nu fie o explicație clară, dacă doriți mai multe detalii, accesați acest site web.

Pasul 5: Circuitul nostru de încărcare fără fir

Iată deci schema pentru proiectarea încărcătorului wireless. Luați ceva timp să vă uitați la el și vom începe construcția! Versiune mai clară aici:

Explicație: În primul rând, circuitul primește 5 volți de la conectorul X1. Apoi, tensiunea este crescută până la 12 volți pentru acționarea bobinei. NE555 în combinație cu doi driver de mosfet ir2110 pentru a crea un semnal de pornire care va fi utilizat pentru a conduce cele 4 mosfete. Cele 4 mosfete pornesc și se opresc pentru a crea un semnal de curent alternativ pentru a conduce bobina emițătorului.

Puteți accesa site-ul web enumerat mai sus și derulați în partea de jos pentru a găsi BOM (nota materialului) și să căutați acele componente, cu excepția X1 și X2 în lcsc.com. (X1 și X2 sunt conectori)

Pentru X1, este un port micro-usb, deci trebuie să îl cumpărați aici.

Pentru X2, este de fapt bobina emițătorului, deci trebuie să o cumpărați aici.

Pasul 6: Începeți construirea

Ați văzut schema și să începem construirea.

În primul rând, va trebui să cumpărați niște panouri. O placă de măsurare este ca pe prima imagine. Fiecare 5 găuri ale panoului este conectat unul cu celălalt, prezentat în imaginea a doua. În imaginea trei, avem 4 șine care sunt conectate între ele.

Acum urmați schema și începeți construirea!

Rezultatele terminate sunt în imaginea a patra.

Pasul 7: Reglarea frecvenței

Acum ați terminat circuitul, dar totuși doriți să reglați puțin frecvența bobinei emițătorului. Puteți face acest lucru reglând potențialul R10. Pur și simplu luați un șurub și reglați potențialul contor.

Puteți lua o bobină receptor și o puteți conecta la un LED cu un rezistor. Apoi așezați bobina deasupra bobinei emițătorului așa cum se arată. Începeți să reglați frecvența până când vedeți că LED-ul este la luminozitatea maximă.

După câteva încercări și erori, circuitul dvs. este reglat! Și circuitul este practic complet.

Pasul 8: Actualizarea circuitului

Acum, ți-ai terminat circuitul, dar ai putea crede că circuitul este puțin neorganizat. De aceea, puteți actualiza circuitul și chiar îl puteți transforma într-un produs!

În primul rând, este circuitul în sine. În loc să folosesc breadboard, de data aceasta am proiectat și comandat câteva PCB-uri. Ceea ce înseamnă plăci de circuite imprimate. Un PCB este practic o placă de circuit care are conexiuni pe sine, deci nu mai există fire jumper. Fiecare componentă de pe un PCB are și locul său. Puteți comanda PCB la JLCPCB la un preț foarte mic.

PCB-ul pe care l-am proiectat folosea componente SMD, care sunt dispozitive de montare pe suprafață. Ceea ce înseamnă că componenta a fost lipită direct pe PCB. Un alt tip de componentă sunt componentele THT, pe care tocmai le-am folosit cu toții, cunoscute și sub denumirea de Through Hole Technology, înseamnă că componenta trece prin orificiile PCB sau ale plăcii noastre de circuite. Designul este prezentat în imagine. Puteți găsi desenele aici.

În al doilea rând, puteți imprima 3D o incintă pentru aceasta, linkul pentru fișierele 3D stl este aici.

Practic asta este! Ați construit cu succes un încărcător wireless! Dar verificați întotdeauna dacă telefonul dvs. acceptă încărcarea fără fir. Mulțumesc mult pentru că ați urmat acest tutorial! Dacă aveți întrebări, nu ezitați să mă trimiteți un e-mail la [email protected]. Google este, de asemenea, un mare ajutor! Pa.