DIY сымсыз зарядтағыш: 7 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Бұл нұсқаулықта сіз кез келген құрылғы үшін сымсыз зарядтағышты қалай құруға болатынын білетін боласыз.

Сымсыз қуат әдістері негізінен радиациялық емес және радиациялық болып екіге бөлінеді. Жақын далалық немесе радиациялық емес әдістерде қуат магнит өрісі арқылы сым катушкалары арасындағы индуктивті байланыс арқылы немесе металл электродтары арасындағы сыйымдылықты байланыстыру арқылы электр өрісі арқылы беріледі. Индуктивті байланыс - сымсыз байланыстың ең кең тараған технологиясы; оның қосымшаларына телефондар мен электрлік тіс щеткалары, RFID тегтері және жасанды кардиостимуляторлар немесе электромобильдер сияқты имплантацияланатын медициналық құрылғыларға арналған зарядтағыштар сияқты қолмен жұмыс істейтін құрылғыларды зарядтау кіреді.

Индуктивті байланыс дегеніміз не:

Индуктивті муфтада (электромагниттік индуктивті индуктивті қуат беру, IPT) қуат магнит өрісі арқылы сым катушкалары арасында беріледі. Таратқыш пен қабылдаушы катушкалар бірге трансформатор құрайды (диаграмманы қараңыз). Айнымалы ток (L1) таратқыш катушкасы (L1) арқылы Ампер заңы бойынша тербелмелі магнит өрісін (B) жасайды. Магнит өрісі қабылдағышта айнымалы ток туғызатын Фарадей индукция заңы бойынша айнымалы ЭҚК (кернеу) тудыратын қабылдағыш катушкадан өтеді (L2). жүктемені жүргізетін қабылдағыштағы түзеткіш арқылы тұрақты токқа (тұрақты ток).

Резонанстық индуктивті байланыс

MIT -де Марин Солячич ұсынған қосарланған режим теориясына сәйкес, резонансты индуктивті муфталар (электродинамикалық байланыс, [12] күшті байланысқан магниттік резонанс) - бұл екі резонанстың арасында магниттік өріс (В, жасыл) арқылы энергия тасымалданатын индуктивті байланыс түрі. тізбектер (реттелген схемалар), біреуі таратқышта, ал біреуі қабылдағышта (диаграмманы қараңыз, оң жақта). Әрбір резонанстық схема конденсаторға қосылған сым катушкасынан немесе ішкі резонанстық резонансты катушкадан немесе басқа резонатордан тұрады. Екеуі бірдей резонанстық жиілікте резонанс жасауға бейімделген. Катушкалар арасындағы резонанс қосылу мен қуат беруді едәуір арттыруы мүмкін.

Егер сіз тақырып туралы көбірек білгіңіз келсе, мына сілтемеге өтіңіз:

kk.wikipedia.org/wiki/Wireless_power_trans…

1 -қадам: Сізге не қажет болады !!!!

Бастау үшін сізге келесі компоненттер қажет:

Нүктелік ПХД тақтасы (x1)

қалыңдығы 1 мм сым (7 м)

IC 7805 (x1)

IRFZ44N MOSFET (x4)

IR2110 MOSFET драйвері IC (x2)

555 таймер IC (x1)

CD4049 IC (X1)

10K әрлеу ыдысы [103] (x1)

10к резистор (x4)

10 OHM резисторы (x4)

0.1uF конденсатор [104] (x5)

10nf конденсатор [103] (x1)

2.2nF конденсатор [222] (x1)

10uF конденсатор [электролиттік] (x3)

47uF конденсатор [электролиттік] (x1)

47nF конденсатор [полиэфир] (x2)

Бұрандалы терминалдар

IN5819 schotky диод (x6)

Шағын USB қосқышы [ер] (x1)

DC - DC 5v Бак түрлендіргіші

Сонымен, құрастырудан бастайық.

2 -қадам: ОРЫНДАРДЫ орау !!?

Мінсіз спиральды катушканы орау біршама қиын. Міне, менің катушканы орау әдісі. Алдымен диаметрі 1 см болатын кішкене шеңберді картонмен кесіп, оны картонға жабыстырып, ортасынан тесік жасаңыз, енді қалыңдығы 1 мм сымды алыңыз да, оны ортасынан жасалған тесіктен өткізіңіз (Бұл электрлік қосылыстар үшін қосымша сым). Бетіне көп желім жағыңыз және айналдыра орауды бастаңыз (желім ораманы орнында ұстауға көмектеседі). Айналу саны 30 -ға жеткенше бұрауды жалғастырыңыз. Бірдей катушкалардың 2 түрін жасаңыз.

3 -қадам: Өлшем жасаңыз:

Егер сізде LCR есептегіші болса, сіз бұл қадамды өткізіп жібере аласыз. Егер сізде LCR есептегіші болмаса, Arduino Uno мен op-amp (LM339) индуктивтілік өлшегішін жасаңыз. Мен бұл тізбекті келесі веб -сайттан алдым, сіз индуктивтілік есептегіші туралы қосымша ақпаратты веб -сайттың өзінен таба аласыз. (Код сонымен қатар веб -сайттың өзінде бар)

Енді катушкалардың индуктивтілігін осы метрмен өлшеңіз, егер сізде менікіндей шарттар болса, қалыңдығы 1,0 мм сым, катушканың ішкі диаметрі = 1,0 см, бұрылыстар саны = 30. сіз индуктивтілікті алуыңыз керек. Катушка белгісіз қатеге байланысты 21.56 uH 26.08 uH айналасында. Енді индуктивтілікті алғаннан кейін LC тізбегінің резонанстық жиілігін есептеу керек. Формула бойынша: F = 1 / (2*pi*sq-rt (LC)) Сіз бұл онлайн -калькуляторды пайдалана отырып, резонанстық жиілікті есептей аласыз. енді біз тербелісі 143,75 Гц жиіліктегі осциллятор тізбегін құруға тиіспіз.

4 -қадам: Осциллятор тізбегі …

Осциллятор тізбегін құрудың көптеген әдістері бар. Бұл тізбекте біз 553 таймерді қолданып, 143,75 Гц сигналды шығарамыз, бірақ оның LC тізбегін (сериялы конденсаторы бар таратқыш катушкасы) жетектеу үшін жеткіліксіз. сондықтан біз LC тізбегін жүргізу үшін H көпірі mosfet драйверінің тізбегін құруға тиіспіз. Жұмыс тізбегі: 50% жұмыс циклі бар тұрақты мультивибратордағы 555 таймері IC IR2110 IC -ке берілетін қажетті тербелмелі сигналды шығарады. Mosfet драйверінің тізбегі A = D және B = C және B (C) кірістері A (D) инверттелген күйде болғанда квадраттық толқын шығарады. Бұған жету үшін инверторлық IC (4049) қолданылады. Бұл тербелмелі кернеу магнит өрісін туғызатын таратқыш катушка арқылы синусоидальды ток жасайды, ал қабылдағыш катушкасы конденсатормен параллель болғанда, оның резонанстық жиілігі таратқыш катушкасының магнит өрісінің токына қосылады. индукцияланған ток көпірлік түзеткіш көмегімен тұрақты токқа айналады және ұялы телефонды бак түрлендіргіші арқылы зарядтау үшін 5 В тұрақты токқа реттеледі.

Бұл жобаның баспа нұсқасын жасағысы келетіндерге Eagle тақтасының файлдарын тіркедім.

5 -қадам: #Қорытынды шара:

Енді барлық схемаларды схемаға сәйкес құрастырғаннан кейін бәрін тексеріңіз, сонымен қатар бәрін өлшеңіз. Егер сізде жиілікті өлшеуге арналған құрылғы болса, онда бәрі жақсы, егер келесі кодты Arduino Uno жүктеп алмасаңыз. веб -сайт:

555 IC таймерінің 3 -ші түйреуішінде жиілікті өлшеңіз. Жиілікті өлшеу кезінде қажетті жиілікті (яғни 143,75 Гц) алу үшін 10к жиектегі кастрюльді реттеңіз. Енді келесі параметрлер бойынша көп метрлік өлшеуді қолданыңыз: кіріс кернеуі [Vin] (яғни, дәл 12 В немесе жоқ екенін тексеріңіз). Кіріс тогы [Iin] (яғни, 12 в қуат көзінен тізбекке ток). Шығу кернеуі [Vout] (яғни дәл 5 В немесе жоқ екенін тексеріңіз). Шығу тогы [Iout] (яғни, конвертерден ұялы телефонға ток). Есептеулер: Pin = Vin * IinPout = Vout * IoutEfficiency (n) = Pout / PinMy көрсеткіштері: Vin = 11,8 В; Iin = 310 мА; Vout = 5.1 V; Vin = 290 мА, бұл 40,4% тиімділік береді

6 -қадам: #Қоршау

Мен ескі мобильді қорапты қорап ретінде қайта өңдедім, сіз оны суретте көріп тұрғандай жасайсыз. Сіз бір рет ұялы телефонды немесе 5 вольтты қажет ететін кез келген құрылғыны зарядтай аласыз, зарядтау тогы 300 мА. (Бұл ұялы телефондар үшін баяу). Шығару қуатын одан әрі арттыруға болады, бірақ тиімділік төмендейді. Көріп отырғаныңыздай, мен конвертердің шығысына шағын USB қосқышын қостым. Оны кез келген құрылғыға қосуға болады және сымсыз зарядтауға болады.

7 -қадам: Ақиқат сәті !!

НЕГЕ соншалықты тиімсіз:

Көріп отырғаныңыздай, оның тиімділігі өте төмен, бірақ неге? Бұл ауа байланысының нашарлығына, терінің әсеріне және қолмен оралған катушканың индуктивтілігіндегі қатеге байланысты және осциллятор тізбегінің өзі тұрақты емес.

онда біз бұл мәселелерді қалай жеңеміз ??? Терінің әсерін жою үшін біз LITZ WIRE деп аталатын арнайы сымды қолдана аламыз. Өткізгіштің белгілі бір тереңдіктен жоғары жиілікте өтетін әсері терінің әсері деп аталады. Біз сонымен қатар индуктивтілікті жоғарылату және екі катушканың қосылуын тиімді арттыру үшін Феррит негізін қолдана аламыз. Әрине, интернет -дүкендерде сымсыз зарядтау құрылғысының тиімділігін арттыру үшін қолдануға болатын жоғарыда аталған талаптар бар көптеген катушкалар бар.

Егер сіз мұны демонстрациялық мақсатта құрғыңыз келсе, жоғарыдағы катушкалар жеткілікті. Бірақ, егер сіз мұны күнделікті мақсатта қолданғыңыз келсе, мен сізге Интернеттен сатып алуды ұсынамын.

Егер сіз бұл жобаны ұнатсаңыз және оны пайдалы және пайдалы деп тапсаңыз, менің жобама дауыс беріңіз.

Рақмет сізге.