Bygg din egen trådlösa laddstation !: 8 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Företaget Apple introducerade nyligen den trådlösa laddningstekniken. Det är en bra nyhet för många av oss, men vad är tekniken bakom? Och hur fungerar trådlös laddning? I denna handledning kommer vi att lära oss hur trådlös laddning fungerar och hur man faktiskt bygger en själv! Så låt oss inte slösa längre tid och börja vår resa till framgång! Och jag är din 13 -åriga lärare, Darwin!

Steg 1: Hur fungerar trådlös laddning

Låt oss nu se hur fungerar trådlös laddning. Du kanske vet att ström som flyter genom en tråd skapar ett magnetfält, som visas på den första bilden. Magnetfält som genereras av tråden är mycket svagt, så vi kan linda upp tråden för att bilda en spole och få ett större magnetfält, som visas på den andra bilden.

Omvänt, när det finns magnetfält nära och vinkelrätt mot en tråd, tar tråden upp magnetfältet och strömmen kommer att flöda, som visas på den första bilden.

Nu har du kanske gissat hur trådlös laddning fungerar. Vid trådlös laddning har vi en sändarspole som genererar magnetfält. Sedan har vi en mottagarspole som tar upp magnetfältet och laddar telefonen.

Steg 2: AC och DC

AC och DC, även känd som växelström och likström, är ett mycket grundläggande koncept inom elektronik.

DC, eller likström, strömmen strömmar från en högre spänningsnivå till en lägre spänningsnivå, och strömriktningen ändras inte. Det betyder helt enkelt att om vi har en 5 volt och en 0 volt (jord), kommer strömmen att flöda från 5 volt till 0 volt (jord). Och spänningen kan förändras så länge strömningsriktningen inte ändras. Som visas på den första bilden.

AC eller växelström. Men som namnet antydde att det har en alternerande strömningsriktning, vad betyder det? Det betyder att strömflödet vänder efter en viss tid. Och flödeshastigheten för strömflödet mäts i Hertz (Hz). Till exempel har vi en 60Hz växelspänning, vi kommer att ha 60 cykler med strömomkopplingar, vilket betyder 120 backar, eftersom en cykel med AC betyder 2 reverser. Som visas på den första bilden.

Dessa är mycket viktiga för trådlös laddningskrets. Vi måste använda AC för att driva sändarspolen, eftersom mottagaren bara kan generera elektrisk signal när det finns ett växlande magnetfält.

Steg 3: Spolar: induktans

Du vet hur en spole skapar magnetfält nu, men vi kommer att gräva djupare. Spole, även känd som en induktor har en induktans. Varje ledare har en induktans, till och med en tråd!

Induktans mäts i "Henry" eller "H". milliHenry (mH) och microHenry (uH) är den vanligaste enheten för induktorer. mH är *10e-3H och uH är *10e-6H. Naturligtvis kan du till och med gå mindre till nanoHenry (nH) eller till och med picoHenry (pH), men det används inte i de flesta kretsar. Och vi brukar inte gå högre än milliHenry (mH).

Ju högre antal varv för spolar, desto högre induktans.

En induktor motstår förändringar av strömmen. Till exempel har vi en spänningsskillnad applicerad på en induktor. För det första vill spolen inte låta strömmen flöda genom sig själv. Spänningen fortsätter att driva ström genom induktorn, induktorn började låta strömmen flöda. Samtidigt laddar induktorn upp magnetfält. Äntligen kan strömmen helt flöda genom induktorn och magnetfältet laddas helt upp.

Om vi plötsligt tar bort spänningsmatningen till induktorn. Induktorn vill inte stoppa strömmen, så den fortsätter att driva ström genom den. Samtidigt började magnetfältet kollapsa. Med tiden kommer magnetfältet att användas och ingen ström kommer att flöda igen.

Om vi konstruerar en graf över spänning och ström genom induktorn kommer vi att se resultatet i den andra bilden, spänningen representeras som "VL" och strömmen representeras av "I" strömmen flyttas runt 90 grader till spänningen.

Äntligen har vi kretsschemat för en induktor (eller en spole), det är som fyra halvcirklar, som visas på den tredje bilden. En induktor har ingen polaritet, vilket innebär att du kan ansluta den till din krets på något sätt.

Steg 4: Hur man läser ett kretsdiagram

Nu vet du ganska mycket om elektronik. Men innan vi bygger något användbart måste vi veta hur vi läser ett kretsschema, även kallat schematisk.

En schema beskriver hur komponenter ansluter till varandra, och det är mycket viktigt eftersom det berättar hur kretsen är ansluten och ger dig en tydligare uppfattning om vad som händer.

Den första bilden är ett exempel på en schematisk men det finns så många symboler som du inte förstår. Varje specificerad symbol som L1, Q1, R1, R2 etc. är en symbol för en elektrisk komponent. Och det finns så många symboler för komponenter precis som på den andra bilden.

Linjerna som ansluter till varje komponent ansluter uppenbarligen en komponent till en annan, till exempel i den tredje och fjärde bilden, och vi kan se ett verkligt exempel på hur en krets är ansluten baserat på en schematisk.

R1, R2, Q1, Q2, L2 etc. på den första bilden kallas prefixet, som är precis som en etikett, för att ge komponenten ett namn. Vi gör detta för att det är praktiskt när det gäller kretskort, kretskort, lödning.

470, 47k, BC548, 9V etc. i den första bilden är värdet på varje komponent.

Detta kanske inte är en tydlig förklaring, om du vill ha mer information, gå till den här webbplatsen.

Steg 5: Vår trådlösa laddningskrets

Så här är schemat för vår design av trådlös laddare. Ta dig tid att titta på det så börjar vi bygga! Tydligare version här:

Förklaring: För det första mottar kretsen 5 volt från X1 -kontakten. Sedan höjs spänningen till 12 volt för att driva spolen. NE555 i kombination med två ir2110 mosfet -drivrutiner för att skapa en avstängd signal som kommer att användas för att driva de 4 mosfetsna. De 4 mosfetsna slås på och av för att skapa en AC -signal för att driva sändarspolen.

Du kan gå till ovanstående webbplats och rulla till botten för att hitta BOM (materialräkning) och söka efter den komponenten utom X1 och X2 på lcsc.com. (X1 och X2 är kontakter)

För X1 är det en mikro-usb-port, så du måste köpa den här.

För X2 är det faktiskt sändarspolen, så du måste köpa den här.

Steg 6: Börja bygga

Du har sett schemat och låt oss börja bygga.

Först måste du köpa lite brödbräda. En brödbräda är som på den första bilden. Varje 5 hål på brödbrädan är anslutna till varandra, som visas på bild två. På bilden tre har vi 4 skenor som är anslutna till varandra.

Följ nu schemat och börja bygga!

De färdiga resultaten finns på bild fyra.

Steg 7: Justera frekvensen

Nu har du avslutat kretsen, men du vill fortfarande justera sändarens spolfrekvens lite. Du kan göra det genom att justera potentialmätaren R10. Ta bara en skruv och justera potentialmätaren.

Du kan ta en mottagarspole och ansluta den till en LED med ett motstånd. Placera sedan spolen ovanpå sändarspolen som visas. Börja justera frekvensen tills du ser att lysdioden har maximal ljusstyrka.

Efter lite prov och fel är din krets inställd! Och kretsen är i princip klar.

Steg 8: Uppgradera din krets

Nu avslutade du din krets, men du kanske tror att kretsen är lite oorganiserad. Så det är därför du kan uppgradera din krets och till och med göra den till en produkt!

För det första är det själva kretsen. Istället för att använda brödbräda, designade och beställde jag den här gången några PCB. Som står för kretskort. Ett kretskort är i princip ett kretskort som har anslutningar på sig själv, så inga fler bygelkablar. Varje komponent på ett kretskort har också sin egen plats. Du kan beställa kretskortet på JLCPCB för mycket lågt pris.

Kretskortet som jag designade använde SMD -komponenter, som är Surface Mount Devices. Vilket betyder att komponenten löddes direkt på kretskortet. En annan typ av komponenter är THT -komponenter, som vi alla precis använde, även kända som Through Hole Technology, är att komponenten går genom hålen på kretskortet eller vårt kretskort. Designen visas på bilden. Du hittar mönstren här.

För det andra kan du 3D -skriva ut ett hölje för det, länken till 3D stl -filerna finns här.

Det är i princip det! Du har framgångsrikt byggt en trådlös laddare! Men kontrollera alltid om din telefon stöder trådlös laddning. Tack så mycket för att du följde denna handledning! Om det finns några frågor, maila mig gärna på [email protected]. Google är också en stor hjälpare! Hejdå.