Ngarkues pa tel DIY: 7 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:24

Në këtë Instructable, ju do të dini se si të krijoni ngarkuesin tuaj pa tel për çdo pajisje. SI?

Teknikat e energjisë pa tel kryesisht bien në dy kategori, jo rrezatuese dhe rrezatuese. Në teknikat e afërta ose jo rrezatuese, fuqia transferohet nga fusha magnetike duke përdorur bashkim induktiv midis mbështjelljeve të telit, ose nga fusha elektrike duke përdorur bashkim kapacitiv midis elektrodave metalike. Bashkimi induktiv është teknologjia më e përdorur pa tel; aplikacionet e tij përfshijnë karikimin e pajisjeve të dorës si telefonat dhe furçat e dhëmbëve elektrikë, etiketat RFID dhe ngarkuesit për pajisjet mjekësore të implantueshme si stimuluesit kardiak artificial ose automjetet elektrike.

Çfarë është bashkimi induktiv:

Në bashkimin induktiv (induksioni elektromagnetik ose transferimi i fuqisë induktive, IPT), fuqia transferohet midis mbështjelljeve të telit nga një fushë magnetike. Spiralja e transmetuesit dhe marrësit së bashku formojnë një transformator (shiko diagramin). Një rrymë alternative (AC) përmes spirales së transmetuesit (L1) krijon një fushë magnetike lëkundëse (B) sipas ligjit të Amperit. Fusha magnetike kalon përmes spirales marrëse (L2), ku nxit një EMF (tension) alternativ sipas ligjit të induksionit të Faraday, i cili krijon një rrymë alternative në marrës. Rryma alternative e induktuar ose mund të drejtojë ngarkesën drejtpërdrejt, ose të korrigjohet për të drejtuar rrymën (DC) nga një ndreqës në marrës, i cili drejton ngarkesën.

Bashkim induktiv rezonant

Sipas teorisë së mënyrës së bashkuar të propozuar nga Marin Soljačić në MIT, bashkimi induktiv rezonant (bashkim elektrodinamik, [12] rezonancë magnetike e lidhur fort) është një formë e bashkimit induktiv në të cilin fuqia transferohet nga fushat magnetike (B, jeshile) midis dy rezonantëve qarqet (qarqet e akorduara), një në transmetues dhe një në marrës (shih diagramin, djathtas). Çdo qark rezonant përbëhet nga një spirale teli e lidhur me një kondensator, ose një spirale vetë-rezonante ose rezonator tjetër me kapacitet të brendshëm. Të dy janë akorduar të rezonojnë në të njëjtën frekuencë tingëlluese. Rezonanca midis mbështjelljeve mund të rrisë shumë lidhjen dhe transferimin e energjisë.

NFSE doni të dini më shumë rreth temës ndiqni këtë lidhje:

en.wikipedia.org/wiki/Wireless_power_trans…

Hapi 1: ÇFAR DUHET T DUHET !!!!!

Për të filluar, do t'ju duhet përbërësit e mëposhtëm:

Pllakë dot PCB (x1)

tela 1 mm e trashë (7 m)

IC 7805 (x1)

IRFZ44N MOSFET (x4)

IC21 i shoferit IR2110 MOSFET (x2)

555 IC kohëmatës (x1)

CD4049 IC (X1)

Tenxhere e zbukuruar 10K [103] (x1)

Rezistencë 10k (x4)

10 rezistencë OHM (x4)

Kondensator 0.1uF [104] (x5)

Kondensator 10nf [103] (x1)

Kondensator 2.2nF [222] (x1)

Kondensator 10uF [elektrolitik] (x3)

Kondensator 47uF [elektrolitik] (x1)

Kondensator 47nF [poliestër] (x2)

Terminalet e vidhave

IN5819 diodë schotky (x6)

Mini lidhës USB [mashkull] (x1)

Konvertuesi DC - DC 5v Buck

Pra, le të fillojmë me ndërtimin.

Hapi 2: Dredha -dredha e spiraleve !!?

mbështjellja e një spirale të përsosur spirale është pak e ndërlikuar. Këtu është mënyra ime e mbështjelljes së spirales. Para së gjithash prerë një rreth të vogël me diametër 1 cm me një karton, ngjiteni në një copë kartoni dhe bëni një vrimë në qendër. TANI, merrni tela me trashësi 1 mm dhe kalojeni atë nëpër vrimën e bërë në qendër (kjo është një copë teli shtesë për lidhjet elektrike). Aplikoni shumë zam në sipërfaqe dhe filloni të mbështillni duke shkuar rreth rrethit (zam ndihmon në mbajtjen e mbështjelljes në vend). Vazhdoni të mbështillni derisa numri i kthesave të bëhet 30. Bëni 2 lloje të tilla mbështjelljesh identike.

Hapi 3: Bëni një masë:

Nëse keni një matës LCR mund ta kaloni këtë hap. Nëse nuk keni një matës LCR, ndërtoni një matës induktancë nga një Arduino Uno dhe një op-amp (LM339). Unë e kam marrë këtë qark nga uebfaqja e mëposhtme, mund të gjeni më shumë informacion në lidhje me këtë matës të induktancës në faqen e internetit. (Kodi është gjithashtu i disponueshëm në faqen e internetit)

Tani, matni induktancën e mbështjelljeve me këtë matës dhe nëse i keni të gjitha kushtet njësoj si imja që është tela e trashë 1.0 mm, diametri i brendshëm i spirales = 1.0 cm, numri i kthesave = 30. duhet të merrni induktancën e spiralja rreth 21.56 uH 26.08 uH për shkak të gabimit të panjohur. Tani pasi të keni marrë induktancën, duhet të llogaritni frekuencën Rezonante të qarkut LC. Duke pasur parasysh Formulën: F = 1 / (2*pi*sq-rt (LC)) ju mund të përdorni këtë llogaritës online për të llogaritur frekuencën e rezonancës. tani, ne duhet të ndërtojmë qarkun e oshilatorit, lëkundja e të cilit është e frekuencës 143.75 Khz.

Hapi 4: Qarku oshilator…

Ka shumë mënyra për të bërë një qark oshilator. Në këtë qark ne do të përdorim një IC 555 të kohëmatësit për të prodhuar një sinjal prej 143.75 Khz por nuk është i mjaftueshëm për të drejtuar qarkun LC (spiralja e transmetuesit me kondensator në seri). kështu që ne duhet të ndërtojmë një qark të shoferit mosfet mosfet H për të drejtuar qarkun LC. bëri një qark për të drejtuar qarkun LC. Vetëm ndiqni qarkun që kam bashkangjitur këtu. PUNIM: IC 555 i kohëmatësit në Astiv Multivibrator me 50% cikël detyre prodhon sinjalin e kërkuar luhatës i cili i jepet IC IC IR2110. Qarku i drejtuesit Mosfet do të dalë valë katrore kur hyrjet A = D dhe B = C dhe B (C) është gjendje e përmbysur e A (D). Pra, një Inverter IC (4049) përdoret për të arritur këtë. Ky tension lëkundës krijon një rrymë sinusoidale përmes spirales së transmetuesit e cila shkakton fushën magnetike rreth tij. Kur spiralja e marrësit paralelisht me një kondensator, frekuenca rezonante e të cilit si ajo e spirales së transmetuesit është vendosur në fushën e saj magnetike shkaktohet rryma. rryma e induktuar shndërrohet në dc duke përdorur ndreqësin e urës dhe rregullohet në 5 V DC për të ngarkuar celularin duke përdorur një konvertues të dollarit.

Ata që duan të bëjnë versionin e shtypur të këtij projekti, unë i kam bashkangjitur edhe skedarët e bordit Eagle, shikojeni.

Hapi 5: #Masa përfundimtare:

Tani, pasi të keni ndërtuar të gjitha qarqet sipas skemës kontrolloni gjithçka dhe gjithashtu matni gjithçka. Përsëri nëse keni ndonjë pajisje për të matur frekuencën atëherë është në rregull, nëse jo vetëm ngarkoni kodet e mëposhtme Arduino Uno. adresa e internetit:

Matni frekuencën në pinin e tretë të IC 555 të kohëmatësit. Ndërsa matni frekuencën, rregulloni tenxheren 10K për të marrë frekuencën e kërkuar (p.sh., 143.75 Khz). Tani merrni një matje shumë metra të parametrave të mëposhtëm: Tensioni i hyrjes [Vin] (p.sh., kontrolloni nëse është saktësisht 12 V apo jo). Rryma e hyrjes [Iin] (domethënë, rryma në qark nga furnizimi me energji 12 v). Tensioni i daljes [Vout] (dmth. kontrolloni nëse është saktësisht 5 V apo jo). Rryma e daljes [Iout] (p.sh., rryma në celular nga konvertuesi i dollarit). Llogaritjet: Pin = Vin * IinPout = Vout * IoutEfikasiteti (n) = Pout / PinLigjet e mia: Vin = 11.8 V; Iin = 310 mA; Vout = 5.1 V; Vin = 290 mA e cila jep efikasitet prej 40.4%

Hapi 6: #Shtojca

Unë kam ricikluar një kuti të vjetër të lëvizshme si mbyllje siç mund ta shihni në imazh. Sapo të keni bërë, mund të ngarkoni celularin ose çdo pajisje që kërkon 5 volt, rryma e karikimit është 300 mA. (E cila është pak e ngadaltë për celularët) Me Fuqia dalëse mund të rritet më tej, por efikasiteti do të ulet. Siç mund ta shihni, unë kam lidhur një mini lidhës USB në daljen e konvertuesit të dollarit. Kjo mund të lidhet me çdo pajisje dhe mund të karikohet me valë.

Hapi 7: Momenti i së Vërtetës !!!

PSE KAJ INFIKTUES:

Siç mund ta vëreni, efikasiteti i kësaj është shumë i ulët, por pse? Kjo është për shkak të bashkimit të dobët të ajrit, efektit të lëkurës dhe gabimit në induktancën e spirales së mbështjellë me dorë dhe frekuenca e qarkut të oshilatorit në vetvete nuk është e qëndrueshme.

pra si i kapërcejmë këto probleme ??? mirë, ne mund të përdorim llojin e veçantë të telit të quajtur LITZ WIRE për të ardhur mbi efektin e lëkurës. Efekti me të cilin rryma kalon vetëm përmes një thellësie të caktuar të përcjellësit me frekuencë të lartë njihet si efekti i lëkurës. Ne gjithashtu mund të përdorim bazën Ferrite për të rritur induktancën dhe për të rritur bashkimin e dy mbështjelljeve në mënyrë efektive. Sigurisht që ka shumë mbështjellje në dyqanet online me kërkesat e mësipërme të cilat mund të përdoren për të rritur efikasitetin e ngarkuesit pa tel.

Nëse doni ta ndërtoni këtë për qëllime demonstrimi, mbështjelljet e mësipërme janë të mjaftueshme. Por, Nëse doni ta përdorni këtë për qëllime të përditshme, ju sugjeroj të blini një në internet.

Nëse ju pëlqen ky projekt dhe e shihni atë informues dhe të dobishëm, ju lutemi votoni për projektin tim.

Faleminderit.