Изградете своя собствена безжична зарядна станция!: 8 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Компанията Apple наскоро представи технологията за безжично зареждане. Това е страхотна новина за много от нас, но какви са технологиите зад това? И как работи безжичното зареждане? В този урок ще научим как работи безжичното зареждане и как всъщност да го изградим сами! Така че нека не губим повече време и да започнем нашето пътуване към успех! И аз съм твоят 13 -годишен учител, Дарвин!

Стъпка 1: Как работи безжичното зареждане

Сега нека видим как работи безжичното зареждане. Може би знаете, че токът, протичащ през проводник, създава магнитно поле, както е показано на първата снимка. Магнитното поле, генерирано от проводника, е много слабо, така че можем да навием проводника, за да образуваме бобина, и да получим по -голямо магнитно поле, както е показано на втората снимка.

Също така обратно, когато има магнитно поле близо и перпендикулярно на проводник, проводникът ще вземе магнитното поле и токът ще потече, както е показано на първата снимка.

Сега може би сте предположили как работи безжичното зареждане. При безжичното зареждане имаме предавателна бобина, която генерира магнитни полета. След това имаме приемна бобина, която улавя магнитното поле и зарежда телефона.

Стъпка 2: AC и DC

AC и DC също известни като променлив ток и постоянен ток, са много основна концепция в електрониката.

DC или постоянен ток, токът тече от по -високо ниво на напрежение към по -ниско ниво на напрежение и посоката на тока не се променя. Това просто означава, че ако имаме 5 волта и 0 волта (маса), токът ще тече от 5 волта до 0 волта (земя). И напрежението може да се промени, докато посоката на тока не се промени. Както е показано на първата снимка.

AC или променлив ток. Въпреки това, тъй като името подсказва, че има променлива посока на протичане на ток, какво означава това? Това означава, че текущият поток се обръща след определено време. Скоростта на текущия поток се изменя в херц (Hz). Например, имаме 60Hz променливо напрежение, ще имаме 60 цикъла на обръщане на тока, което означава 120 реверса, тъй като 1 цикъл на AC означава 2 реверса. Както е показано на първата снимка.

Те са много важни за веригата за безжично зареждане. Трябва да използваме AC за задвижване на предавателната бобина, тъй като приемникът може да генерира електрически сигнал само когато има променливо магнитно поле.

Стъпка 3: Бобини: Индуктивност

Знаете как една намотка създава магнитно поле сега, но ние ще копаем по -дълбоко. Бобината, известна още като индуктор, има индуктивност. Всеки проводник има индуктивност, дори проводник!

Индуктивността се измерва в "Henry" или "H". milliHenry (mH) и microHenry (uH) са най -често използваните единици за индуктори. mH е *10e-3H, а uH е *10e-6H. Разбира се, можете дори да преминете към nanoHenry (nH) или дори picoHenry (pH), но това не се използва в повечето схеми. И обикновено не отиваме по -високо от milliHenry (mH).

Колкото по -голям е броят на завъртанията на бобините, толкова по -голяма е индуктивността.

Индуктор се противопоставя на промените в потока на тока. Например имаме разлика в напрежението, приложена към индуктор. Първо, намотката не иска да пропуска ток през себе си. Напрежението продължава да изтласква тока през индуктора, индукторът стартира и пуска ток. В същото време индукторът зарежда магнитното поле. Най -накрая токът може напълно да тече през индуктора и магнитното поле се зарежда напълно.

Сега, ако внезапно премахнем захранването на индуктора. Индукторът не иска да спре потока на тока, затова продължава да прокарва ток през него. В същото време магнитното поле започна да се срива. С течение на времето магнитното поле ще бъде изразходвано и токът няма да потече отново.

Ако изградим графика на напрежение и ток през индуктора, ще видим резултата на втората картина, напрежението е представено като "VL", а токът е представен с "I", токът се измества около 90 градуса към напрежението.

Най -накрая имаме електрическата схема на инкубатор (или намотка), тя е като четири полукръга, както е показано на третата снимка. Индукторът няма полярност, което означава, че можете да го свържете към вашата верига по всякакъв начин.

Стъпка 4: Как да прочетете електрическа схема

Сега знаете доста за електрониката. Но преди да изградим нещо полезно, трябва да знаем как да четем електрическа схема, известна още като схематична.

Схемата описва как компонентите се свързват помежду си и е много важна, тъй като ви казва как е свързана веригата и ви дава по -ясна представа за случващото се.

Първата снимка е пример за схема, но има толкова много символи, които не разбирате. Всеки определен символ като L1, Q1, R1, R2 и т.н. е символ за електрически компонент. И има толкова много символи за компоненти, точно както е показано на втората снимка.

Линиите, свързващи се с всеки компонент, очевидно свързват един компонент с друг, например в третата и четвъртата картина и можем да видим реален пример за това как е свързана верига въз основа на схема.

R1, R2, Q1, Q2, L2 и т.н. на първата снимка се нарича префиксът, който е точно като етикет, за да даде име на компонента. Правим това, защото е удобно, когато става въпрос за печатни платки, печатни платки, запояване.

470, 47k, BC548, 9V и т.н. на първата снимка е стойността на всеки компонент.

Това може да не е ясно обяснение, ако искате повече подробности, отидете на този уебсайт.

Стъпка 5: Нашата верига за безжично зареждане

Ето схемата за нашия дизайн на безжично зарядно устройство. Отделете малко време, за да го разгледате и ние ще започнем изграждането! По-ясна версия тук:

Обяснение: Първо, веригата получава 5 волта от конектора X1. След това напрежението се увеличава до 12 волта за задвижване на бобината. NE555 в комбинация с два ir2110 MOSFET драйвера за създаване на сигнал за изключване, който ще се използва за задвижване на 4 MOSFET. 4 -те MOSFET се включват и изключват, за да създадат променлив сигнал за задвижване на бобината на предавателя.

Можете да отидете на горепосочения уебсайт и да превъртите до дъното, за да намерите спецификацията (материал), и да потърсите този компонент с изключение на X1 и X2 в lcsc.com. (X1 и X2 са съединители)

За X1 това е микро-USB порт, така че трябва да го купите тук.

За X2 това всъщност е предавателната бобина, така че трябва да я купите тук.

Стъпка 6: Започнете изграждането

Видяхте схемата и нека започнем изграждането.

Първо, ще трябва да си купите някои макети. Макет е като на първата снимка. Всеки 5 отвора на платката е свързан помежду си, показан на снимка втора. На снимката три имаме 4 релси, които са свързани помежду си.

Сега следвайте схемата и започнете изграждането!

Готовите резултати са на снимка четвърта.

Стъпка 7: Регулиране на честотата

Сега сте завършили веригата, но все пак искате да регулирате малко честотата на бобината на предавателя. Можете да направите това, като регулирате потенциометъра R10. Просто вземете винт и регулирайте потенциометъра.

Можете да вземете приемна бобина и да я свържете към светодиод с резистор. След това поставете бобината върху бобината на предавателя, както е показано. Започнете да регулирате честотата, докато видите, че светодиодът е с максимална яркост.

След някои опити и грешки, вашата схема е настроена! И схемата е основно завършена.

Стъпка 8: Надстройте веригата си

Сега завършихте веригата си, но може би си мислите, че веригата е малко неорганизирана. Ето защо можете да надстроите схемата си и дори да я превърнете в продукт!

Първо, това е самата верига. Вместо да използвам макет, този път проектирах и поръчах някои печатни платки. Което означава печатни платки. Печатната платка е по принцип платка, която има връзки върху себе си, така че няма повече джъмперни проводници. Всеки компонент на печатна платка също има свое собствено място. Можете да поръчате платката в JLCPCB на много ниска цена.

ПХБ, която проектирах, използваше SMD компоненти, което е Surface Mount Devices. Това означава, че компонентът е директно запоен върху печатната платка. Друг вид компонент са THT компонентите, които всички ние току -що използвахме, известни също като Технология чрез отвори, Това е, че компонентът преминава през отворите на печатната платка или нашата платка. Дизайнът е показан на снимката. Можете да намерите дизайните тук.

Второ, можете да отпечатате 3D корпус за него, връзката за 3D stl файловете е тук.

Това е основно това! Успешно създадохте безжично зарядно устройство! Но винаги проверявайте дали телефонът ви поддържа безжично зареждане. Много благодаря, че следвате този урок! Ако имате някакви въпроси, не се колебайте да ми пишете на [email protected]. Google също е голям помощник! Чао.