Elveet. Kinetic Charger Powerbank: 8 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:17

Një herë isha në një udhëtim dhe kisha një problem me rimbushjen e pajisjeve të mia. Kam udhëtuar për një kohë të gjatë në autobus, nuk kam pasur mundësi të ngarkoj telefonin tim dhe e dija që së shpejti do të isha pa komunikim.

Kështu lindi ideja për të krijuar një ngarkues kinetik, i cili nuk do të varet nga priza e energjisë.

Nëse keni nevojë të rimbushni pajisjen tuaj në një udhëtim, shëtitje, në plazh ose në transport, atëherë Elveet do t'ju ndihmojë. Thjesht mund të shkundni Elveet ose ta vendosni në çantën tuaj (çantë shpine) dhe të shkoni në punë (të bëni shëtitje, në plazh, në male, etj.). Pajisja po karikohet kur jeni duke lëvizur.

Elveet është një ngarkues kinetik. Parimi i funksionimit Elveet bazohet në fenomenin e induksionit elektromagnetik

Hapi 1: Pjesët përbërëse të Elveet

1. Induktori përbëhet nga një grup Halbach 9-magnetik dhe tre spirale.

2. PCB përmban një induktor 200mA-konvertues të rritjes, një karikues baterie dhe një konvertues të rritjes së baterisë 5V 2A dalje.

3. Bateria litium-polimer 2800 mAh.

4. Rasti përbëhet nga 4 pjesë dhe është bërë me Printer 3D.

I gjithë projekti është krijuar në Fusion 360

Hapi 2: Induktori Elveet

Induktori shndërron energjinë kinetike të lëvizjes tuaj në një rrymë elektrike. Efikasiteti i induktorit është parametri më i rëndësishëm. Sasia e energjisë së akumuluar në baterinë e brendshme varet nga efikasiteti i induktorit.

Induktori përbëhet nga tre spirale, një grup magnetik Halbach dhe tre ura diodike. Fusha e punës e spirales është pjesa mbi të cilën kalojnë polet e magneteve, domethënë, sa më e gjatë të jetë kjo pjesë, aq më shumë energji mund të marrim Me

Më tej, daljet e secilës spirale janë të lidhura me urën diodike, domethënë mbështjelljet janë të pavarura në tension. Dhe rryma e të tre mbështjelljeve përmblidhet pas urave diodike. Urat diodike përdorin dioda Schottky me tension shumë të ulët përpara PMEG4010 të prodhuar nga Nexperia. Këto janë diodat më të mira për aplikime të tilla dhe nuk rekomandoj ndryshimin e tyre në të tjera.

Grupi magnetik Halbach përqendron fushën magnetike në njërën anë. Nga ana tjetër, fusha magnetike është shumë e dobët.

Grupi Halbach kërkon pothuajse dyfishin e numrit të magnetëve të përhershëm, por efikasiteti i montimit Halbach është shumë i lartë.

Grupi magnetik kalon mbi dy pjesë të secilës spirale dhe gjithmonë polet kalojnë mbi pjesë të ndryshme. Meqenëse mbështjelljet janë elektrikisht të pavarura për shkak të urave diodike, ndikimi i tyre mbi njëri -tjetrin përjashtohet.

Induktori përdor një grup prej 9 magnetësh neodymium 5X5X30mm N42. Dy magnetë të tjerë 2X4X30 N42 përdoren si burime.

www.indigoinstruments.com/magnets/rare_earth/

Efikasiteti i induktorit varet nga shkalla e ndryshimit të fushës magnetike. Për këtë, rruga e montimit magnetik është rritur. Kështu, shkalla e ndryshimit të fushës magnetike është rritur ndjeshëm për shkak të përshpejtimit të madh të montimit magnetik gjatë lëvizjes.

Ky induktor është shumë më efikas sesa një induktor me një magnet cilindrik në qendër të spirales. Induktori cilindrik ka vetëm pjesën e sipërme dhe të poshtme të punës të magnetit. Pjesa e mesme e magnetit cilindrik pothuajse nuk funksionon në brezin aktual. Prandaj, efikasiteti i tij është i ulët.

Induktori Elveet ka një sistem magnetik me 4 pole i cili drejtohet rreptësisht pingul me telat e mbështjelljeve.

Pas urave diodike, rryma e mbështjelljeve përmblidhet dhe ushqehet me pllakën e konvertuesit dhe ngarkuesit.

Hapi 3: PCB Elveet

Qarku dhe të gjithë përbërësit e bordeve. Ai përmban tre pjesë kryesore:

1. Përforcimi i rrymës së induktorit të konvertuesit 200mA. Përdoret çipi NCP1402.

Shtë një konvertues nxitës që funksionon nga 0.8 volt dhe jep një tension fiks prej 5 volt dhe një rrymë deri në 200 mA. Detyra e këtij çipi është të sigurojë një tension të rehatshëm për karikimin e baterisë.

2. Ngarkoni çipin e pajisjes STC4054

Ky çip merr 5 volt nga induktori ose nga një burim i jashtëm (nëpërmjet mikro-USB) dhe ngarkon një bateri litium-polimer me një kapacitet 2800 mA. Rryma e induktorit dhe rryma nga burimi i jashtëm shkëputen përmes diodave Schottky.

Gjithashtu, çifti i dytë i diodave Schottky lejojnë Elveet të funksionojë si një furnizim i pandërprerë i energjisë, domethënë, ju mund të ngarkoni Elveet dhe të merrni rrymë prej tij për pajisjet tuaja në të njëjtën kohë.

3. Konvertuesi i daljes në rritje. Ai rrit tensionin e baterisë në 5 Volt dhe siguron një rrymë deri në 2 Amper për të fuqizuar pajisjet. Në këtë rast, çipi LM2623 është duke punuar.

Një tipar i mirë i LM2623 është një transistor i brendshëm me fuqi të lartë dhe një rrymë dalëse deri në 2 Amper me valëzim të ulët të tensionit të daljes. Tensioni i daljes furnizohet me një lidhës standard USB.

Përveç këtyre pjesëve, bordi ka një ndërprerës të ngarkesës të ndjeshëm në prekje (për shembull një llambë të fuqishme udhëtimi ose ngarkesa të tjera konstante). Ekzistojnë gjithashtu kunja dalëse për lidhjen e ngarkuesit pa tel në vend të kabllit USB, por ky opsion është krijuar për të ardhmen.

Hapi 4: Rasti Elveet

Të gjitha pjesët e kutisë dhe mbajtësja e magnetit shtypen në një printer 3D.

Të gjithë skedarët STL janë këtu.

Dimensionet e kasës:

18 - 54 - 133 мм (5, 24 - 2, 13 - 0, 728 in)

Hapi 5: Spirale

Në një bazë drejtkëndëshe 5x35 mm të lartë 8 mm, ne mbështjellim spiralen me një tel prej 32 AWG (0.2 mm).

Spiralet janë bërë me një tel prej 32 AWG (0.2mm) në një bazë drejtkëndëshe. Numri i kthesave është afërsisht 1200. Gjerësia e të gjithë spirales nuk duhet të jetë më shumë se 20 mm. Ju mund të aplikoni një tel më të trashë, por për një konvertues nxitës, kjo do të jetë një mënyrë më e rëndë e funksionimit. Një tel më i hollë do të japë më shumë tension, por rryma do të bjerë dhe humbjet ohmike do të rriten.

Pas mbështjelljes të gjitha mbështjelljet duhet të mbështillen me shirit PTFE.

Hapi 6: Urat e Diodës së Bordit

Kjo është një tabelë e ngushtë për 12 dioda.

Ndodhet pranë mbështjelljeve.

Daljet e secilës spirale lidhen me urat pasi bordi të vendoset në zakon.

Hapi 7: Kontrollimi i lidhjeve

Për ta bërë këtë, keni nevojë për një dërrasë të hollë, e cila është montuar 10-15 LED të bardha dhe një kondensator prej afërsisht 2200 mikrofarada.

LED -të janë të lidhur paralelisht dhe ngjitur në bordin e urave diodike.

Kur lëvizni kuvendin magnetik mbi mbështjelljet, të gjitha diodat duhet të shkëlqejnë shkëlqyeshëm.

Më tej, bordi i provës hiqet dhe kunjat e bordit të urës lidhen me bordin e konvertuesit.

Hapi 8: Asambleja përfundimtare

Ne lidhim telat e baterisë dhe induktorit në tabelë.

Pas kësaj, ne mbledhim kapakët e sipërm dhe të poshtëm të pajisjes duke përdorur dy vida.

Pajisja është gati për punë.

Tani ju jeni plotësisht të pavarur energjikisht!