Bygg din egen trådløse ladestasjon !: 8 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Selskapet Apple introduserte nylig den trådløse ladeteknologien. Det er en god nyhet for mange av oss, men hva er teknologien bak? Og hvordan fungerer trådløs lading? I denne opplæringen skal vi lære hvordan trådløs lading fungerer, og hvordan vi faktisk bygger en selv! Så la oss ikke kaste bort mer tid, og start vår reise til suksess! Og jeg er din 13 år gamle lærer, Darwin!

Trinn 1: Hvordan fungerer trådløs lading

La oss nå se hvordan fungerer trådløs lading. Du vet kanskje at strøm som strømmer gjennom en ledning skaper et magnetfelt, som vist på det første bildet. Magnetfelt generert av ledningen er veldig svakt, så vi kan spole opp ledningen for å danne en spole og få et større magnetfelt, som vist på det andre bildet.

Også omvendt, når det er magnetfelt nær og vinkelrett på en ledning, vil ledningen fange opp magnetfeltet og strømmen vil strømme, som vist på det første bildet.

Nå har du kanskje gjettet hvordan trådløs lading fungerer. Ved trådløs lading har vi en senderspole som genererer magnetfelt. Så har vi en mottakerbatteri som tar opp magnetfeltet og lader telefonen.

Trinn 2: AC og DC

AC og DC også kjent som vekselstrøm og likestrøm, er et veldig grunnleggende konsept innen elektronikk.

DC, eller likestrøm, strømmen strømmer fra et høyere spenningsnivå til et lavere spenningsnivå, og strømretningen endres ikke. Det betyr 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 spenningen kan endres så lenge strømningsretningen ikke endres. Som vist på det første bildet.

AC eller vekselstrøm. Men som navnet antydet at den har en vekslende strømningsretning, hva betyr det? Det betyr at strømmen reverserer etter en bestemt tid. Og hastigheten på strømstrømmen reverseres målt i Hertz (Hz). For eksempel har vi en 60Hz vekselstrøm, vi vil ha 60 sykluser med gjeldende revers, som betyr 120 reverser, siden 1 AC -syklus betyr 2 reverser. Som vist på det første bildet.

Disse er svært viktige for den trådløse ladekretsen. Vi må bruke AC for å drive senderspolen, siden mottakeren bare kan generere elektrisk signal når det er et vekslende magnetfelt.

Trinn 3: Spoler: Induktans

Du vet hvordan en spole skaper magnetfelt nå, men vi skal grave dypere. Spole, også kjent som en induktor, har en induktans. Hver leder har en induktans, til og med en ledning!

Induktans måles i "Henry" eller "H". milliHenry (mH) og microHenry (uH) er den mest brukte enheten for induktorer. mH er *10e-3H, og uH er *10e-6H. Selvfølgelig kan du til og med gå mindre til nanoHenry (nH) eller til og med picoHenry (pH), men det brukes ikke i de fleste kretsene. Og vi går vanligvis ikke høyere enn milliHenry (mH).

Jo høyere antall svinger for spoler, jo høyere induktans.

En induktor motstår endringer i strømmen. For eksempel har vi en spenningsforskjell på en induktor. For det første vil spolen ikke la strøm strømme gjennom seg selv. Spenningen fortsetter å skyve strøm gjennom induktoren, induktoren begynte å la strømmen strømme. Samtidig lader induktoren magnetfeltet. Til slutt kan strømmen strømme helt gjennom induktoren og magnetfeltet er fullstendig ladet opp.

Hvis vi plutselig fjerner spenningsforsyningen til induktoren. Induktoren ønsker ikke å stoppe strømmen, så den fortsetter å skyve strøm gjennom den. Samtidig begynte magnetfeltet å kollapse. Over tid vil magnetfeltet bli brukt opp og ingen strøm vil strømme igjen.

Hvis vi konstruerer en graf over spenning og strøm gjennom induktoren, vil vi se resultatet på det andre bildet, spenningen er representert som "VL" og strømmen er representert med "I", strømmen forskyves rundt 90 grader til spenningen.

Endelig har vi kretsdiagrammet for en induktor (eller en spole), det er som fire halvsirkler, som vist på det tredje bildet. En induktor har ingen polaritet, noe som betyr at du kan koble den til kretsen din på noen måte.

Trinn 4: Slik leser du et kretsdiagram

Nå vet du ganske mye om elektronikk. Men før vi bygger noe nyttig, må vi vite hvordan vi leser et kretsdiagram, også kjent som en skjematisk.

En skjema viser hvordan komponenter kobles til hverandre, og det er veldig viktig ettersom det forteller deg hvordan kretsen er koblet til og gir deg en klarere ide om hva som skjer.

Det første bildet er et eksempel på en skjematisk, men det er så mange symboler at du ikke forstår. Hvert spesifisert symbol som L1, Q1, R1, R2 etc. er et symbol for en elektrisk komponent. Og det er så mange symboler for komponenter akkurat som vist på det andre bildet.

Linjene som kobler til hver komponent, kobler åpenbart en komponent til en annen, for eksempel i det tredje og fjerde bildet, og vi kan se et reelt eksempel på hvordan en krets er koblet basert på en skjematisk.

R1, R2, Q1, Q2, L2 etc. på det første bildet kalles prefikset, som er akkurat som en etikett, for å gi komponenten et navn. Vi gjør dette fordi det er praktisk når det gjelder PCB, kretskort, lodding.

470, 47k, BC548, 9V etc. i det første bildet er verdien av hver komponent.

Dette er kanskje ikke en klar forklaring. Hvis du vil ha flere detaljer, kan du gå til dette nettstedet.

Trinn 5: Vår trådløse ladekrets

Så her er skjematisk for vårt design av trådløs lader. Ta deg tid til å se på det, så starter vi byggingen! Klarere versjon her:

Forklaring: For det første mottar kretsen 5 volt fra X1 -kontakten. Deretter trappes spenningen opp til 12 volt for å drive spolen. NE555 i kombinasjon med to ir2110 mosfet -driver for å lage et av -signal som vil bli brukt til å kjøre de 4 mosfets. De 4 mosfets slår seg på og av for å skape et AC -signal for å drive senderspolen.

Du kan gå til nettstedet ovenfor og bla til bunnen for å finne styklisten (materialliste) og søke etter komponenten bortsett fra X1 og X2 på lcsc.com. (X1 og X2 er kontakter)

For X1 er det en mikro-usb-port, så du må kjøpe den her.

For X2 er det faktisk senderspolen, så du må kjøpe den her.

Trinn 6: Start byggingen

Du har sett skjematikken, og la oss begynne å bygge.

For det første må du kjøpe et brødbrett. Et brødbrett er som på det første bildet. Hvert 5 hull på brødbrettet er koblet til hverandre, vist på bilde to. På bildet tre har vi 4 skinner som er koblet til hverandre.

Følg nå skjemaet og start byggingen!

De ferdige resultatene er på bilde fire.

Trinn 7: Justere frekvensen

Nå har du fullført kretsen, men du vil fortsatt justere senderspolefrekvensen litt. Du kan gjøre det ved å justere potensialmåleren R10. Bare ta en skrue og juster potensialmåleren.

Du kan ta en mottakerbatteri og koble den til en LED med en motstand. Plasser deretter spolen på toppen av senderspolen som vist. Begynn å justere frekvensen til du ser at lysdioden har maksimal lysstyrke.

Etter litt prøving og feiling, er kretsen din innstilt! Og kretsen er i utgangspunktet komplett.

Trinn 8: Oppgradering av kretsen din

Nå var du ferdig med kretsen din, men du tror kanskje at kretsen er litt uorganisert. Så derfor kan du oppgradere kretsen din, og til og med gjøre den til et produkt!

For det første er det selve kretsen. I stedet for å bruke brødbrett, designet og bestilte jeg denne gangen noen PCB -er. Som står for kretskort. Et kretskort er i utgangspunktet et kretskort som har tilkoblinger på seg selv, så ingen flere hoppetråder. Hver komponent på en PCB har også sin egen plass. Du kan bestille kretskortet på JLCPCB til en veldig lav pris.

Kretskortet som jeg designet brukte SMD -komponenter, som er Surface Mount Devices. Det betyr at komponenten ble loddet direkte på kretskortet. En annen type komponent er THT -komponenter, som vi alle nettopp brukte, også kjent som Through Hole Technology, er at komponenten går gjennom hullene på kretskortet eller kretskortet vårt. Designet er vist på bildet. Du finner designene her.

For det andre kan du 3D skrive ut et kabinett for det, lenken til 3D stl -filene er her.

Det er i utgangspunktet det! Du har lykkes med å bygge en trådløs lader! Men sjekk alltid om telefonen din støtter trådløs lading. Tusen takk for at du følger denne opplæringen! Hvis det er spørsmål, kan du sende meg en e -post til [email protected]. Google er også en stor hjelper! Ha det.