DIY Wireless Charger: 7 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Sa Instructable na ito, malalaman mo kung paano bumuo ng iyong sariling wireless charger para sa anumang aparato. PAANO?

Pangunahin nang walang kuryente ang mga diskarte sa kuryente sa dalawang kategorya, hindi nagniningning at nagliliwanag. Sa malapit na patlang o di-nagniningning na mga diskarte, ang kuryente ay inililipat ng mga magnetikong patlang na gumagamit ng inductive na pagkabit sa pagitan ng mga coil ng wire, o ng mga electric field na gumagamit ng capacitive coupling sa pagitan ng mga metal electrode. Ang inductive coupling ay ang pinaka malawak na ginagamit na wireless na teknolohiya; kasama sa mga aplikasyon nito ang pagsingil ng mga aparatong handheld tulad ng mga telepono at electric toothbrush, mga tag ng RFID, at charger para sa mga implantable na aparatong medikal tulad ng mga artipisyal na pacemaker ng puso, o mga de-koryenteng sasakyan.

Ano ang Inductive Coupling:

Sa inductive coupling (electromagnetic inductionor inductive power transfer, IPT), ang kapangyarihan ay inililipat sa pagitan ng mga coil ng wire ng isang magnetic field. Ang transmitter at receiver coil ay magkasama na bumubuo ng isang transpormer (tingnan ang diagram). Ang isang alternating kasalukuyang (AC) sa pamamagitan ng transmitter coil (L1) ay lumilikha ng isang oscillating magnetic field (B) ayon sa batas ni Ampere. Ang magnetic field ay dumadaan sa tumatanggap na coil (L2), kung saan ito ay nagpapahiwatig ng isang kahaliling EMF (boltahe) ng batas ng induction ng Faraday, na lumilikha ng isang alternating kasalukuyang sa tatanggap. Ang sapilitan na alternating kasalukuyang ay maaaring direktang magmaneho ng pagkarga, o maitama upang idirekta ang kasalukuyang (DC) sa pamamagitan ng isang rectifier sa receiver, na hinihimok ang pagkarga.

Ang resonant inductive na pagkabit

Ayon sa kauri ng mode ng mode na iminungkahi ni Marin Soljačić sa MIT, ang resonant inductive coupling (electrodynamic coupling, [12] Matindi ang kaisa na magnetic resonance) ay isang uri ng inductive coupling kung saan ang kapangyarihan ay inililipat ng mga magnetic field (B, berde) sa pagitan ng dalawang resonant mga circuit (naka-tune na mga circuit), isa sa transmiter at isa sa receiver (tingnan ang diagram, kanan). Ang bawat resonant circuit ay binubuo ng isang coil ng wire na konektado sa isang kapasitor, o isang self-resonant coil o iba pang resonator na may panloob na capacitance. Ang dalawa ay inaayos upang tumunog sa parehong resonant frequency. Ang taginting sa pagitan ng mga coil ay maaaring lubos na madagdagan ang pagkabit at paglipat ng kuryente.

KUNG nais mong malaman ang tungkol sa paksa sundin ang link na ito:

en.wikipedia.org/wiki/Wireless_power_trans…

Hakbang 1: ANO ANG KAILANGAN MO !!!!!

Kakailanganin mo ang mga sumusunod na sangkap upang magsimula sa:

Dot PCB Board (x1)

kawad na 1 mm ang kapal (7 m)

IC 7805 (x1)

IRFZ44N MOSFET (x4)

IR2110 MOSFET driver IC (x2)

555 timer IC (x1)

CD4049 IC (X1)

10K trim pot [103] (x1)

10k risistor (x4)

10 OHM risistor (x4)

0.1uF capacitor [104] (x5)

10nf capacitor [103] (x1)

2.2nF capacitor [222] (x1)

10uF capacitor [electrolytic] (x3)

47uF capacitor [electrolytic] (x1)

47nF capacitor [polyester] (x2)

Mga Terminal ng Screw

IN5819 schotky diode (x6)

Mini USB konektor [lalaki] (x1)

DC - DC 5v Buck converter

Kaya't magsisimula tayo sa pagbuo.

Hakbang 2: Paglikot sa mga COIL !!?

ang paikot-ikot na isang perpektong spiral coil ay medyo nakakalito. Narito ang aking paraan ng paikot-ikot na likaw. Una sa lahat gupitin ang isang maliit na bilog ng diameter na 1 cm na may isang karton, idikit ito sa isang piraso ng karton at gumawa ng isang butas sa gitna. NGAYON, kunin ang kawad na 1 mm ang kapal at ipasa ito sa butas na ginawa sa gitna (ito ay dagdag na piraso ng kawad para sa mga koneksyon sa kuryente). Mag-apply ng maraming pandikit sa ibabaw at simulang paikot-ikot sa pamamagitan ng pag-ikot sa bilog (tumutulong ang kola sa paghawak sa paikot-ikot na lugar). Patuloy na paikot-ikot hanggang sa ang bilang ng mga liko ay magiging 30. Gumawa ng 2 tulad ng mga uri ng magkaparehong mga coil.

Hakbang 3: Gumawa ng isang Sukat:

Kung mayroon kang isang metro ng LCR maaari mong laktawan ang hakbang na ito. Kung wala kang isang metro ng LCR, bumuo ng isang inductance meter mula sa isang Arduino Uno at isang op-amp (LM339). Kinuha ko ang circuit na ito mula sa sumusunod na website, maaari kang makahanap ng karagdagang impormasyon tungkol sa metro ng inductance na ito sa mismong website. (Magagamit din ang code sa mismong website)

Ngayon, sukatin ang inductance ng mga coil gamit ang meter na ito at kung mayroon kang lahat ng mga kondisyon na katulad ng sa akin na ay1.0 mm makapal na kawad, panloob na lapad ng likid = 1.0 cm, bilang ng mga liko = 30. Dapat mong makuha ang inductance ng ang coil sa paligid ng 21.56 uH 26.08 uH dahil sa hindi kilalang error. Ngayon pagkatapos makuha ang inductance, kailangan mong kalkulahin ang dalas ng Resonant ng LC circuit. Binigyan ng The Formula: F = 1 / (2 * pi * sq-rt (LC)) maaari mong gamitin ang online na calculator na kalkulahin ang dalas ng resonance.https://www.deephaven.co.uk/lc.html Ngayon, kailangan nating itayo ang oscillator circuit, na ang oscillation ay ang dalas ng 143.75 Khz.

Hakbang 4: Ang Oscillator Circuit…

Maraming paraan ng paggawa ng isang oscillator circuit. Sa circuit na ito gagamitin namin ang isang 555 timer IC upang makabuo ng isang senyas na 143.75 Khz ngunit hindi ito sapat upang himukin ang LC circuit (transmitter coil na may capacitor sa serye). kaya kailangan nating bumuo ng isang H tulay na mosfet driver circuit upang magmaneho ng LC circuit.https://microcontrollerslab.com/how-to-make-h-bridg… Sa pagtukoy sa circuit sa website sa itaas at ilang mga menor de edad na pagbabago na mayroon ako gumawa ng isang circuit upang himukin ang circuit ng LC. Sundin lamang ang circuit na na-attach ko dito. PAGSASABI: Ang 555 timer IC sa Astable Multivibrator na may 50% duty cycle ay gumagawa ng kinakailangang signal ng oscillating na pinakain sa IR2110 IC. Ang buong H tulay Ang Mosfet driver circuit ay maglalabas ng square wave kapag ang mga input na A = D at B = C at B (C) ay Inverted state ng A (D). Kaya ginagamit ang isang Inverter IC (4049) upang makamit ito. Ang oscillating Voltage na ito ay lumilikha ng isang kasalukuyang sinusoidal sa pamamagitan ng coil ng transmitter na nagpapahiwatig ng magnetic field sa paligid nito. Kapag ang coil ng receiver ay kahanay ng isang kapasitor, na ang resonant frequency na kapareho ng transmitter coil ay inilalagay sa magnetic field na kasalukuyang ay sapilitan. Ito sapilitan kasalukuyang ay na-convert sa dc gamit ang tulay na tagatama at kinokontrol sa 5 V DC upang singilin ang mobile gamit ang isang buck converter.

Ang mga nais gumawa ng naka-print na bersyon ng proyektong ito, na-attach ko rin ang mga file ng Eagle board, suriin ito.

Hakbang 5: # Huling Sukat:

Ngayon, pagkatapos na maitayo ang lahat ng mga circuit ayon sa eskematiko suriin ang lahat at sukatin din ang lahat. Kung mayroon kang anumang aparato upang masukat ang dalas pagkatapos ay okay, kung hindi lamang i-upload ang sumusunod na codeto Arduino Uno. web address:

Sukatin ang dalas sa ika-3 na pin ng 555 timer IC. Habang sinusukat ang dalas ayusin ang 10K trim pot upang makuha ang kinakailangang dalas (ibig sabihin, 143.75 Khz). Ngayon kumuha ng isang multi meter sukatin ang mga sumusunod na parameter: Input Voltage [Vin] (ie, suriin kung eksaktong 12 V o hindi). Kasalukuyang Input [Iin] (ibig sabihin, kasalukuyang sa circuit mula sa 12 v power supply). Output Boltahe [Vout] (ibig sabihin, suriin kung eksakto itong 5 V o hindi). Kasalukuyang Output [Iout] (ibig sabihin, kasalukuyang sa mobile mula sa buck converter). Mga Kakalkula: Pin = Vin * IinPout = Vout * IoutEfficiency (n) = Pout / PinMga pagbabasa Ko: Vin = 11.8 V; Iin = 310 mA; Vout = 5.1 V; Vin = 290 mA na nagbibigay ng kahusayan ng 40.4%

Hakbang 6: #Ang Enclosure

Nire-recycle ko ang isang lumang mobile box bilang enclosure na nakikita mo sa imahe. Sa oras na nagawa mo, maaari kang singilin ang mobile o anumang aparato na nangangailangan ng 5 volts, ang kasalukuyang singilin ay 300 mA. (Na kung saan ay medyo mabagal para sa mga mobiles). Ang lakas ng output ay maaaring dagdagan pa ngunit bumababa ang kahusayan. Tulad ng nakikita mong nakakonekta ako sa isang mini USB konektor sa output ng buck converter. Maaari itong maiugnay sa anumang aparato at maaaring singilin nang wireless.

Hakbang 7: Sandali ng Katotohanan !!!

BAKIT SOBRANG INEFFICIENT:

Tulad ng mapapansin mo ang kahusayan ng ito ay napakababa, ngunit bakit? Ito ay dahil sa mahinang pagkabit ng hangin, epekto ng balat at error sa inductance ng hand winded coil at ang dalas ng oscillator circuit mismo ay hindi matatag.

kaya paano natin malalampasan ang mga problemang ito ??? maaari naming magamit ang mga espesyal na uri ng kawad na tinatawag na LITZ WIRE upang higit na magkaroon ng epekto sa balat. Ang epekto kung saan ang kasalukuyang dumadaan lamang sa isang tiyak na lalim ng konduktor sa mataas na dalas ay kilala bilang epekto sa balat. Maaari din naming gamitin ang Ferrite base upang madagdagan ang inductance at madagdagan ang pagkabit ng dalawang coil na epektibo. Siyempre maraming mga coil sa mga online shop na may mga kinakailangan sa itaas na maaaring magamit upang madagdagan ang kahusayan ng wireless charger.

Kung nais mong buuin ito para sa mga layunin ng pagpapakita ay sapat na ang mga coil sa itaas. Ngunit, Kung nais mong gamitin ito para sa anumang pang-araw-araw na hangarin iminumungkahi ko sa iyo na bumili ng online.

Kung gusto mo ang proyektong ito at nahanap ang ilan kung ano ang nagbibigay-kaalaman at nakakatulong, ang mangyaring bumoto para sa aking proyekto.

Salamat.