Byg din egen trådløse ladestation !: 8 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Firmaet Apple introducerede for nylig den trådløse opladningsteknologi. Det er en god nyhed for mange af os, men hvad er teknologien bag? Og hvordan fungerer trådløs opladning? I denne vejledning skal vi lære, hvordan fungerer trådløs opladning, og hvordan man faktisk bygger en selv! Så lad os ikke spilde mere tid, og start vores rejse til succes! Og jeg er din 13 år gamle underviser, Darwin!

Trin 1: Hvordan fungerer trådløs opladning

Lad os nu se, hvordan trådløs opladning fungerer. Du ved måske, at strøm, der strømmer gennem en ledning, skaber et magnetfelt, som vist på det første billede. Magnetfelt genereret af ledningen er meget svagt, så vi kan afvikle tråden for at danne en spole og få et større magnetfelt, som vist på det andet billede.

Også omvendt, når der er magnetfelt nær og vinkelret på en ledning, vil ledningen opfange magnetfeltet, og strøm vil strømme, som vist på det første billede.

Nu har du måske gættet, hvordan fungerer trådløs opladning. Ved trådløs opladning har vi en senderspole, der genererer magnetfelter. Så har vi en modtagerspole, der opfanger magnetfeltet og oplader telefonen.

Trin 2: AC og DC

AC og DC også kendt som vekselstrøm og jævnstrøm er meget grundlæggende koncept inden for elektronik.

DC eller Direct Current, strømmen strømmer fra et højere spændingsniveau til et lavere spændingsniveau, og strømretningen ændres ikke. Det betyder ganske enkelt, at hvis vi har en 5 volt og en 0 volt (jord), vil strømmen strømme fra 5 volt til 0 volt (jord). Og spændingen kan ændre sig, så længe strømningsretningen ikke ændres. Som vist på det første billede.

AC eller vekselstrøm. Men som navnet antydede, at det har en vekslende strømningsretning, hvad betyder det? Det betyder, at strømmen vender tilbage efter et bestemt tidspunkt. Og hastigheden af strømstrømmen vendes i Hertz (Hz). For eksempel har vi en 60Hz vekselstrømsspænding, vi vil have 60 cyklusser med strømomvendelser, hvilket betyder 120 reverser, da 1 cyklus af AC betyder 2 reverser. Som vist på det første billede.

Disse er meget vigtige for det trådløse opladningskredsløb. Vi skal bruge AC til at drive transmitterspolen, da modtageren kun kan generere elektrisk signal, når der er et skiftevis magnetfelt.

Trin 3: Spoler: Induktans

Du ved, hvordan en spole skaber magnetfelt nu, men vi kommer til at grave dybere. Spole, også kendt som en induktor, har en induktans. Hver leder har en induktans, endda en ledning!

Induktans måles i "Henry" eller "H". milliHenry (mH) og microHenry (uH) er den mest almindeligt anvendte enhed til induktorer. mH er *10e-3H, og uH er *10e-6H. Selvfølgelig kan du endda gå mindre til nanoHenry (nH) eller endda picoHenry (pH), men det bruges ikke i de fleste kredsløb. Og vi går normalt ikke højere end milliHenry (mH).

Jo højere antal omdrejninger for spoler, jo højere induktans.

En induktor modstår ændringer af strømmen. For eksempel har vi en spændingsforskel påført en induktor. For det første vil spolen ikke lade strømmen strømme gennem sig selv. Spændingen fortsætter med at skubbe strøm gennem induktoren, induktoren startede lad strøm strømme. På samme tid oplader induktoren magnetfelt. Endelig kan strømmen strømme fuldstændigt gennem induktoren, og magnetfeltet oplades fuldstændigt.

Nu, hvis vi pludselig fjerner spændingsforsyningen til induktoren. Induktoren ønsker ikke at stoppe strømmen, så den bliver ved med at skubbe strøm gennem den. Samtidig begyndte magnetfeltet at falde sammen. Over tid vil magnetfeltet blive brugt op, og der vil ikke strømme strøm igen.

Hvis vi konstruerer en graf over spænding og strøm gennem induktoren, vil vi se resultatet på det andet billede, spændingen er repræsenteret som "VL" og strøm er repræsenteret med "I" strømmen forskydes omkring 90 grader til spændingen.

Endelig har vi kredsløbsdiagrammet for en induktor (eller en spole), det er som fire halve cirkler, som vist på det tredje billede. En induktor har ingen polaritet, hvilket betyder, at du kan tilslutte den til dit kredsløb på nogen måde.

Trin 4: Sådan læses et kredsløbsdiagram

Nu ved du stort set om elektronik. Men før vi bygger noget nyttigt, skal vi vide, hvordan vi læser et kredsløbsdiagram, også kendt som en skematisk.

En skematik beskriver, hvordan komponenter forbinder til hinanden, og det er meget vigtigt, da det fortæller dig, hvordan kredsløbet er forbundet og giver dig en klarere idé om, hvad der foregår.

Det første billede er et eksempel på en skematisk, men der er så mange symboler, at du ikke forstår. Hvert specificeret symbol som L1, Q1, R1, R2 osv. Er et symbol for en elektrisk komponent. Og der er så mange symboler for komponenter ligesom som vist på det andet billede.

Linjerne, der forbinder til hver komponent, forbinder naturligvis en komponent til en anden, for eksempel i det tredje og fjerde billede, og vi kan se et reelt eksempel på, hvordan et kredsløb er forbundet baseret på en skematisk.

R1, R2, Q1, Q2, L2 osv. På det første billede kaldes præfikset, der er ligesom en etiket, for at give komponenten et navn. Vi gør dette, fordi det er praktisk, når det kommer til printkort, printkort, lodning.

470, 47k, BC548, 9V osv. I det første billede er værdien af hver komponent.

Dette er muligvis ikke en klar forklaring. Hvis du vil have flere detaljer, skal du gå til dette websted.

Trin 5: Vores trådløse opladningskredsløb

Så her er skematikken for vores design af trådløs oplader. Brug lidt tid på at se på det, og vi starter byggeriet! Klarere version her:

Forklaring: For det første modtager kredsløbet 5 volt fra X1 -stik. Derefter øges spændingen til 12 volt for at drive spolen. NE555 i kombination med to ir2110 mosfet driver til at oprette et tændt signal, der vil blive brugt til at køre de 4 mosfets. De 4 mosfets tænder og slukker for at skabe et vekselstrømssignal til at drive senderspolen.

Du kan gå til ovenstående websted og rulle til bunden for at finde styklisten (stykliste) og søge efter denne komponent undtagen X1 og X2 på lcsc.com. (X1 og X2 er stik)

For X1 er det en mikro-usb-port, så du skal købe den her.

For X2 er det faktisk transmitterspolen, så du skal købe den her.

Trin 6: Start byggeriet

Du har set skematikken, og lad os begynde at bygge.

For det første skal du købe noget brødbræt. Et brødbræt er som på det første billede. Hver 5 huller i brødbrættet er forbundet med hinanden, vist på billede to. På billedet tre har vi 4 skinner, som er forbundet med hinanden.

Følg nu skematikken og start opbygningen!

De færdige resultater er på billede fire.

Trin 7: Justering af frekvensen

Nu er du færdig med kredsløbet, men du vil stadig justere transmitterens spolefrekvens lidt. Det kan du gøre ved at justere potentialetælleren R10. Tag blot en skrue og juster potentialetælleren.

Du kan tage en modtagerspole og tilslutte den til en LED med en modstand. Placer derefter spolen oven på transmitterspolen som vist. Start med at justere frekvensen, indtil du ser, at LED'en har den maksimale lysstyrke.

Efter nogle forsøg og fejl, er dit kredsløb indstillet! Og kredsløbet er dybest set komplet.

Trin 8: Opgradering af dit kredsløb

Nu er du færdig med dit kredsløb, men du tror måske, at kredsløbet er lidt uorganiseret. Så derfor kan du opgradere dit kredsløb og endda gøre det til et produkt!

For det første er det selve kredsløbet. I stedet for at bruge breadboard, designede og bestilte jeg denne gang nogle PCB'er. Som står for printkort. Et printkort er dybest set et kredsløb, der har forbindelser på sig selv, så ikke flere jumperwires. Hver komponent på et printkort har også sit eget sted. Du kan bestille printkortet på JLCPCB til en meget lav pris.

Det printkort, jeg designede, brugte SMD -komponenter, som er Surface Mount Devices. Hvilket betyder, at komponenten blev loddet direkte på printkortet. En anden type komponent er THT -komponenter, som vi alle lige har brugt, også kendt som Through Hole Technology, er at komponenten går gennem hullerne på printkortet eller vores printkort. Designet er vist på billedet. Du kan finde designs her.

For det andet kan du 3D udskrive et kabinet til det, linket til 3D stl -filerne er her.

Det er i bund og grund det! Du har med succes bygget en trådløs oplader! Men tjek altid, om din telefon understøtter trådløs opladning. Mange tak for at følge denne vejledning! Hvis der er spørgsmål, er du velkommen til at sende mig en e -mail på [email protected]. Google er også en stor hjælper! Farvel.