Проектиране и изграждане на захранващ филтър за зарядно устройство за телефон с Android: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

В тази инструкция ще покажа как да вземете стандартен USB към мини USB кабел, да го отделите по средата и да вмъкнете филтърна верига, която ще намали прекомерния шум или хеш, произведен от типично захранване за Android. Имам преносимо многолентово радио, което не идва със стандартен жак за, но идва с мини USB щепсел. Когато го включих в 5V захранване от типа, който щеше да се използва за зареждане на телефон с Android, не получих нищо друго освен шум в AM и къси вълни. Може да се използва само на FM. Има няколко AM радиостанции, които обичам да слушам, затова реших да проектирам пасивен филтър, който да блокира по -голямата част от шума, генериран от захранването на телефона с Android.

Консумативи

1) 3 -инчово парче термосвиваема тръба с диаметър 1 инч, тип 3M CCT 1100 (магазин за електроника)

2) 6 фута обикновен USB към мини USB кабел. (доларов магазин)

3) 3 x 1/2 инчово парче перф или вектор дъска (магазин за електронни части)

4) (2) 2,5 милихенри дросел, спасен от стара компактна верига с луминесцентна крушка.

5) (1) 1000 микрофарад електролитен кондензатор, 10 волта или по -висока (магазин за електронни части)

6) клещи за иглени носа (магазин за хардуер)

7) Екзакто нож (магазин за хардуер)

8) Топлинен пистолет (магазин за хардуер)

9) Пистолет за топене и лепило (магазин за занаяти)

10) Пистолет за запояване и спойка (магазин за хардуер или електроника)

11) Захранване с Android 5V (магазин за електроника или онлайн)

Стъпка 1: Анализ на изхода на захранването на телефона с Android

Ако погледнете изхода на 5 -волтовото захранване на първата снимка, ще видите 5 DC с малко количество шум, който се движи отгоре на DC (около 0,01 VAC). За повечето цели това е поносимо, но ако използвате това захранване за захранване на радио или аудио усилвател, няма да чуете нищо освен бръмчене. Увеличих формата на вълната на втората картина и можете да видите редица скокове или превключващи преходни процеси, които произвеждат шум в областта на 50 mHz и след това. Това може да се види на третата картина, която показва изходния спектър от 0 до 50 mHz. Целият този шум ще се появи на изхода на радио високоговорителя като бръмчене или пържене. Трябваше да измисля проста схема, която да блокира възможно най -много този шум.

Стъпка 2: Проектиране на филтърна верига

Схемата, която измислих, беше това, което се нарича нискочестотен филтър. Този тип верига блокира всички честоти над честотата на прекъсване на веригата. Реших да имам гранична честота под 60 Hz, което е честотата на електропровода в Северна Америка. Изчисленията дадоха индуктори с доста висока стойност, които бяха по -големи, отколкото бях готов да поставя в малкото пространство, което отделих за филтъра. Излязох с тази схема, която все още беше адекватна и ми позволи да използвам два 2.5 mH дросела, които бях спасил от изгоряла миниатюрна верига с луминесцентна крушка. Кондензаторът 1000 uF, който също имах в кошчето за части. Създадох веригата с помощта на SPICE и тя ми даде поне 30 dB затихване до 50 mHz. Ще трябва да изградя веригата и да я тествам на проследяващ генератор, за да видя дали действително изградената верига е съгласна с резултатите от проектираната схема.

Стъпка 3: Изграждане и тестване на веригата

Нарязвайки парче перфорирана плоскост с размери 3 x 1/2 инча, монтирах двата 2.5 mH индуктора и 1000 uF кондензатора, които ги запояват заедно от едната страна на перфорираната плоскост. След като това приключи, свързах „проследяващ генератор“към входа и изхода и резултатът е на втората снимка. Проследяващият генератор премина от 5 kHz на 50 mHz и показва, че филтърът работи доста близо до прогнозирания резултат. Затихването е доста плоско до 25 mHz при 30 dB и се движи около 20 dB, докато достигне 50 mHz, завършвайки с затихване от около 18 dB при 50 mHz. Използването на радиото със захранването намалява повечето от звука за пържене, идващ от високоговорителя, което ми позволява да вдигам местни станции без много забележим шум

Забележка: Радиото, за което го проектирах, е изключително чувствително и превъзхожда всички AM или FM радиостанции, които съм имал в миналото. Работейки на батерии, мога да взема както AM, така и FM станции в средата на деня от най -близкия голям град, който е на 120 мили!

Проследяващ генератор- устройство, което се състои от размахващ осцилатор със спектроанализатор в едно устройство. Това устройство е много полезно за проверка на честотната характеристика на филтри и други електронни схеми.

Стъпка 4: Свързване на филтъра към кабел

Вземете 6 -футов USB към мини USB кабел и го изрежете в средата. В случай на 5 жичен кабел, който използвах, използвайте само черните и сините. Отрицателни 5V за черно и +5V за синьо. Входящият син проводник отива към входа на филтъра, а изходящият син проводник отива към изхода на филтъра. Черните проводници са свързани заедно и са прикрепени към отрицателната страна на 1000 uF електролитен кондензатор. След като всички те са запоени заедно, краищата на проводниците са закрепени към двете страни на перф дъската с миниатюрни обвивки. Телта е допълнително закрепена към дъската от всеки край с горещо лепило. След като всичко това е заедно, парче от термосвиваща тръба с диаметър 1 инч се избутва над веригата и се свива с термопистолет, както е показано на третата снимка. Цялото сглобяване трябва да изглежда като последната картина, когато приключи.

Забележка: Този филтър може да бъде инсталиран във всеки USB кабел. Цветовата схема може да е различна в зависимост от производителя на кабела, така че проверете всеки проводник със захранването за +5 и 0 волта.

Стъпка 5: Заключение

Въпреки че тази идея е създадена за намаляване на шума на USB свързано радио, тя може да се използва и за зареждане на телефони. Тези евтини зарядни устройства могат да бъдат направени толкова евтини, защото нямат почти никакво филтриране на изхода. Някои телефони може да не се зареждат правилно поради шума, който се въвежда в схемата за зареждане и този филтър на веригата ще намали тази вероятност.