Vytvořte si vlastní bezdrátovou nabíjecí stanici !: 8 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Společnost Apple nedávno představila technologii bezdrátového nabíjení. Je to skvělá zpráva pro mnoho z nás, ale jaká je technologie za tím? A jak funguje bezdrátové nabíjení? V tomto tutoriálu se naučíme, jak funguje bezdrátové nabíjení a jak si jej vlastně sami postavit! Neztrácejme tedy čas a vydejme se na cestu k úspěchu! A já jsem tvůj 13letý učitel, Darwine!

Krok 1: Jak funguje bezdrátové nabíjení

Nyní se podívejme, jak funguje bezdrátové nabíjení. Možná víte, že proud protékající vodičem vytváří magnetické pole, jak ukazuje první obrázek. Magnetické pole generované vodičem je velmi slabé, takže můžeme drát navinout a vytvořit cívku a získat větší magnetické pole, jak ukazuje druhý obrázek.

Také obráceně, když je magnetické pole blízko a kolmo k drátu, drát zachytí magnetické pole a proud bude proudit, jak ukazuje první obrázek.

Nyní jste možná uhodli, jak funguje bezdrátové nabíjení. V bezdrátovém nabíjení máme cívku vysílače, která generuje magnetická pole. Pak máme přijímací cívku, která zachytí magnetické pole a nabije telefon.

Krok 2: AC a DC

AC a DC, známé také jako střídavý a stejnosměrný proud, jsou velmi základním pojmem v elektronice.

DC nebo stejnosměrný proud, proud teče z vyšší úrovně napětí na nižší úroveň napětí a směr proudu se nemění. Jednoduše to znamená, že pokud máme 5 voltů a 0 voltů (země), proud bude proudit od 5 voltů do 0 voltů (země). A napětí se může měnit, pokud se směr toku proudu nemění. Jak ukazuje první obrázek.

AC nebo střídavý proud. Jak však název napovídá, že má střídavý směr toku proudu, co to znamená? To znamená, že se proud po určité době obrátí. Rychlost zpětného toku proudu se měří v Hertzech (Hz). Například máme střídavé napětí 60 Hz, budeme mít 60 cyklů proudových reverzací, což znamená 120 reverzních, protože 1 cyklus AC znamená 2 reverzní. Jak ukazuje první obrázek.

Ty jsou pro bezdrátový nabíjecí obvod velmi důležité. K pohonu cívky vysílače potřebujeme použít střídavý proud, protože přijímač může generovat elektrický signál pouze tehdy, když existuje střídavé magnetické pole.

Krok 3: Cívky: Indukčnost

Víte, jak cívka nyní vytváří magnetické pole, ale jdeme hlouběji. Cívka, známá také jako induktor, má indukčnost. Každý vodič má indukčnost, dokonce i drát!

Indukčnost se měří v „Henry“nebo „H“. miliHenry (mH) a microHenry (uH) jsou nejčastěji používanou jednotkou pro induktory. mH je *10e-3H a uH je *10e-6H. Samozřejmě můžete dokonce přejít na menší nanoHenry (nH) nebo dokonce picoHenry (pH), ale to se ve většině obvodů nepoužívá. A obvykle nejdeme výše než miliHenry (mH).

Čím vyšší je počet závitů pro cívky, tím vyšší je indukčnost.

Induktor odolává změnám toku proudu. Například máme na induktor aplikovaný rozdíl napětí. Za prvé, cívka nechce nechat proud protékat sama. Napětí stále tlačí proud přes induktor, induktor začal proud protékat. Induktor současně nabíjí magnetické pole. Nakonec může proud zcela protékat induktorem a magnetické pole je zcela nabito.

Nyní, pokud náhle odstraníme napájení induktoru. Induktor nechce zastavit tok proudu, a tak přes něj stále tlačí proud. Současně se magnetické pole začalo hroutit. V průběhu času bude magnetické pole vyčerpáno a nebude proudit žádný proud.

Pokud sestrojíme graf napětí a proudu přes induktor, uvidíme výsledek na druhém obrázku, napětí je reprezentováno jako „VL“a proud je reprezentován „I“, proud je posunut o 90 stupňů k napětí.

Nakonec máme schéma zapojení pro indutor (nebo cívku), je to jako čtyři půlkruhy, jak ukazuje třetí obrázek. Induktor nemá polaritu, což znamená, že jej můžete k vašemu obvodu připojit jakýmkoli způsobem.

Krok 4: Jak číst schéma zapojení

Teď už toho o elektronice víte dost. Ale než vytvoříme něco užitečného, musíme vědět, jak číst schéma zapojení známé také jako schéma.

Schéma popisuje, jak se komponenty navzájem propojují, a je velmi důležité, protože vám řekne, jak je obvod zapojen, a poskytne vám jasnější představu o tom, co se děje.

První obrázek je příkladem schématu, ale existuje tolik symbolů, kterým nerozumíte. Každý specifikovaný symbol jako L1, Q1, R1, R2 atd. Je symbolem pro elektrickou součást. A existuje tolik symbolů pro komponenty, jak je znázorněno na druhém obrázku.

Čáry spojující každou součást evidentně spojují jednu součást s druhou, například na třetím a čtvrtém obrázku, a můžeme vidět skutečný příklad toho, jak je obvod připojen na základě schématu.

R1, R2, Q1, Q2, L2 atd. Na prvním obrázku se nazývá předpona, která je jako štítek, aby pojmenovala součást. Děláme to, protože je to praktické, pokud jde o PCB, desku s plošnými spoji, pájení.

470, 47k, BC548, 9V atd. Na prvním obrázku je hodnota každé komponenty.

To nemusí být jasné vysvětlení, pokud chcete více podrobností, přejděte na tento web.

Krok 5: Náš bezdrátový nabíjecí obvod

Zde je tedy schéma našeho návrhu bezdrátové nabíječky. Udělejte si čas a podívejte se na to a začneme stavět! Jasnější verze zde:

Vysvětlení: Za prvé, obvod přijímá 5 voltů z konektoru X1. Poté je napětí zvýšeno až na 12 voltů pro pohon cívky. NE555 v kombinaci se dvěma ovladači mosfet ir2110 vytváří signál zapnutí a vypnutí, který bude použit k pohonu 4 mosfetů. Čtyři mosfety se zapínají a vypínají a vytvářejí střídavý signál pro pohon cívky vysílače.

Můžete jít na výše uvedenou webovou stránku a posunout se dolů, najít rozpisku (kusovník) a hledat tyto komponenty kromě X1 a X2 na lcsc.com. (X1 a X2 jsou konektory)

Pro X1 je to port micro-usb, takže jej musíte koupit zde.

U X2 je to vlastně cívka vysílače, takže ji musíte koupit zde.

Krok 6: Začněte stavět

Viděli jste schéma a můžeme začít stavět.

Nejprve si musíte koupit prkénko. Prkénko je jako na prvním obrázku. Každých 5 otvorů prkénka je navzájem spojeno, jak ukazuje obrázek dva. Na obrázku tři máme 4 kolejnice, které jsou navzájem spojeny.

Nyní postupujte podle schématu a začněte stavět!

Hotové výsledky jsou na obrázku čtyři.

Krok 7: Nastavení frekvence

Nyní jste dokončili obvod, ale stále chcete trochu upravit frekvenci cívky vysílače. Toho můžete dosáhnout nastavením potenciometru R10. Jednoduše zašroubujte šroub a nastavte potenciometr.

Můžete si vzít cívku přijímače a připojit ji k LED s odporem. Poté umístěte cívku na cívku vysílače, jak je znázorněno na obrázku. Začněte upravovat frekvenci, dokud neuvidíte, že LED svítí na maximum.

Po několika pokusech a omylech je váš obvod vyladěn! A obvod je v podstatě kompletní.

Krok 8: Upgradujte svůj obvod

Nyní jste svůj okruh dokončili, ale můžete si myslet, že obvod je trochu neorganizovaný. Proto můžete svůj obvod upgradovat a dokonce z něj udělat produkt!

Za prvé je to samotný obvod. Místo použití prkénka jsem tentokrát navrhl a objednal nějaké DPS. To je zkratka pro desky plošných spojů. Deska plošných spojů je v podstatě obvodová deska, která má připojení sama o sobě, takže již žádné propojovací vodiče. Každá součástka na desce plošných spojů má také své vlastní místo. PCB si můžete objednat na JLCPCB za velmi nízkou cenu.

Deska plošných spojů, kterou jsem navrhl, používala komponenty SMD, což jsou zařízení pro povrchovou montáž. To znamená, že součástka byla přímo připájena na desku plošných spojů. Dalším typem součástek jsou komponenty THT, které jsme všichni právě použili, také známé jako technologie Through Hole Technology, spočívá v tom, že součást prochází otvory v desce plošných spojů nebo naší desce s obvody. Design je zobrazen na obrázku. Návrhy najdete zde.

Za druhé, můžete pro něj vytisknout přílohu 3D, odkaz na soubory 3D stl jsou zde.

To je v podstatě všechno! Úspěšně jste postavili bezdrátovou nabíječku! Vždy však zkontrolujte, zda váš telefon podporuje bezdrátové nabíjení. Díky moc za sledování tohoto tutoriálu! Pokud máte nějaké dotazy, neváhejte mi poslat e -mail na adresu [email protected]. Google je také velkým pomocníkem! Sbohem.