Как работает беспроводная зарядка для смартфона. Какие компоненты нужны для сборки зарядного устройства. Как правильно намотать катушки передатчика и приемника. Какую схему использовать для создания беспроводной зарядки.
Принцип работы беспроводной зарядки
Беспроводная зарядка работает по принципу электромагнитной индукции. Основные компоненты системы:
- Передающая катушка (в зарядном устройстве)
- Приемная катушка (в телефоне)
- Электронная схема управления
Когда через передающую катушку проходит переменный ток, вокруг нее создается переменное магнитное поле. Это поле наводит ЭДС в приемной катушке телефона, что позволяет заряжать аккумулятор без проводного соединения.
Необходимые компоненты для сборки
Для создания простой беспроводной зарядки потребуются следующие компоненты:
- Эмалированный медный провод 0.3-0.4 мм (5-10 метров)
- Транзистор (например, BC547 или TTC5200)
- Резистор 1 кОм
- Светодиод
- Батарея 9В с разъемом
- USB-кабель
- Диэлектрическая основа для намотки катушек
Также понадобятся паяльник, припой и изоляционная лента для сборки схемы.
Намотка катушек передатчика и приемника
Правильная намотка катушек — ключевой этап в создании эффективной беспроводной зарядки. Как сделать катушки:
- Для передатчика намотайте 30 витков провода на цилиндрическую основу диаметром 7-8 см. Сделайте отвод от середины обмотки.
- Для приемника намотайте плоскую катушку из 15-20 витков на диэлектрическую пластину.
- Зафиксируйте обмотки клеем или изолентой.
- Зачистите и залудите концы проводов для подключения.
Чем точнее будут намотаны катушки, тем эффективнее будет работать зарядное устройство.
Сборка электронной схемы передатчика
Схема передатчика включает следующие элементы:
- Передающая катушка с отводом от середины
- Транзистор
- Резистор 1 кОм
- Источник питания 9В
Порядок сборки:
- Подключите среднюю точку катушки к положительному полюсу батареи.
- Соедините один конец катушки с коллектором транзистора.
- Второй конец катушки подключите через резистор к базе транзистора.
- Эмиттер транзистора соедините с отрицательным полюсом батареи.
Такая схема образует автогенератор, создающий в катушке высокочастотные колебания.
Сборка приемника заряда
Схема приемника проще и включает:
- Приемную катушку
- Выпрямительный диод (можно использовать светодиод)
- USB-разъем для подключения к телефону
Порядок сборки:
- Подключите один конец приемной катушки к аноду светодиода.
- Катод светодиода соедините с контактом USB-разъема.
- Второй конец катушки подключите к другому контакту USB.
Светодиод выполняет роль выпрямителя и индикатора заряда.
Настройка и тестирование устройства
После сборки необходимо настроить и проверить работу зарядного устройства:
- Подключите батарею к передатчику.
- Поднесите приемник к передающей катушке на расстояние 1-2 см.
- Светодиод должен загореться, что говорит о наличии индуцированного тока.
- Подключите приемник к телефону и убедитесь, что началась зарядка.
- При необходимости подстройте частоту передатчика, изменяя номинал резистора.
Эффективность передачи энергии сильно зависит от точности настройки контуров передатчика и приемника.
Возможные проблемы и их устранение
При создании беспроводной зарядки своими руками могут возникнуть следующие проблемы:
- Отсутствие индукции тока в приемнике — проверьте правильность намотки катушек и их взаимное расположение.
- Слабый ток заряда — увеличьте мощность передатчика или уменьшите расстояние между катушками.
- Нагрев элементов схемы — используйте более мощный транзистор или уменьшите входное напряжение.
- Помехи в работе электроники — экранируйте катушки и улучшите развязку по питанию.
Большинство проблем решается точной настройкой параметров схемы и катушек.
Меры безопасности при использовании
При эксплуатации самодельного зарядного устройства соблюдайте следующие меры предосторожности:
- Не допускайте замыкания выводов катушек и контактов схемы.
- Не подносите к устройству металлические предметы во время работы.
- Не превышайте допустимую мощность передатчика во избежание перегрева.
- Периодически проверяйте температуру компонентов при длительной работе.
- Не используйте устройство вблизи чувствительной электроники.
При правильной сборке и эксплуатации самодельная беспроводная зарядка безопасна в использовании.
Беспроводная зарядка для телефона своими руками
Мой любимый мобильный телефон NOKIA 6500, который был куплен порядка полугода назад, изначально не заряжался. Были проведены ремонтные работы, после чего телефон поработал около месяца. Основная проблема заключалась в том, что телефон приходилось заряжать при помощи универсального зарядного устройства, и постоянно вынимать аккумулятор неудобно.
Именно в связи с этим, я решил установить на телефон систему беспроводной зарядки. Система была собрана по собственной задумке в течение пары часов.
Принцип работы такой схемы беспроводной зарядки достаточно прост. Роль зарядного устройства играет передающий контур, само устройство состоит из двух контуров — передатчика и приемника.
Приемный контур (плоская катушка) находится в самом телефоне, передатчик сделан в виде небольшой подставки, внутрь которого запрятана передающая катушка.
Cхема беспроводной зарядки
Электричество передается из одного контура в другой методом индукции, возникший во втором контуре ток сначала выпрямляется и подается на аккумулятор.
В качестве выпрямителя можно использовать буквально любой маломощный диод шоттки.
Сборку беспроводной зарядки своими руками начнем с передатчика.
Передатчик
Схема передатчика проста и понятна. Обычная схема блокинг-генератора на одном транзисторе. Оправа для намотки передающей катушки — на ваше усмотрение. Желательно взять оправу с диаметром 7-10 см. На оправу мотаем 40 витков медной проволоки с диаметром 0,5мм. Обмотка имеет отвод от середины. Сначала аккуратно мотаем 20 витков, затем провод скручиваем, делаем отвод и в том же направлении мотаем остальные 20 витков. С катушкой все понятно? Пошли дальше.
Транзистор абсолютно любой, я пробовал и полевые и биполярные, с полевыми чуть быстрее заряжается. Можно использовать полевые ключи серии IRFZ44/48, IRL3705, IRF3205 (указываю только те, которые использовал сам), но можно ставить буквально любые. Из биполярных можно использовать отечественные: КТ819, 805, 817, 815, 829. Выбор не критичен.
Можно также использовать и транзисторы прямой проводимости, но в этом случае придется поменять полярность питания.
Номинал базового резистора не критичен (22 Ом-830 Ом).
Приемник
Приемный контур — мотал целых полчаса. Катушка плоская, состоит из 25 витков провода 0,3-0,4мм. Контур удобно мотать на небольшом куске пластмассы, витки постепенно нужно укрепить при помощи суперклея, работа достаточно грязная и долгая. После намотки отделяем контур от пластмассового стенда, на который он был намотан. Это удобно делать при помощи монтажного ножа или лезвием.
Далее контур был подключен к аккумулятору через диод SS14, последний является высокочастотным кремниевым диодом в СМД исполнении.
В моем случае, не работал разъем зарядки на телефоне, поэтому зарядку подключил напрямую к аккумулятору. Такое решение неудобно тем, что датчик не будет показывать, что телефон заряжается. С телефоном все завершено, теперь нужно поставить заднюю крышку.
Время зарядки напрямую зависит от мощности источника питания, в моем случае было использовано заводское зарядное устройство подопытного телефона. Устройство обеспечивает выходное напряжение в 5Вольт, при токе в 350мА.
Такая беспроводная зарядка для телефона работает безотказно, при таком раскладе компонентов мобильник полностью заряжается за 7 часов, долго, но зато заряжается. Ускорить время зарядки можно только умощнением схемы — использовать более мощный блок питания и намотать контура более толстым проводом.
Беспроводная зарядка / Хабр
zim48Время на прочтение 2 мин
Количество просмотров78K
Робототехника DIY или Сделай сам Электроника для начинающих
Всем привет. Приобрел на китайском сайте комплект для беспроводной передачи энергии, также называется беспроводная зарядка.
Конечно, данное устройство можно собрать своими руками самостоятельно, в интернете схем беспроводных зарядных устройств хватает. Но я захотел приобрести именно законченное устройство, предлагаемое нам как DIY устройство. Использовать в качестве беспроводной зарядки для мобильного телефона, я не собирался. А вот в робототехнике, я видел явные преимущества по сравнению с проводными зарядными устройствами.
Созданное вами в робототехнике устройство, может самостоятельно оценивать заряд батареи и по мере надобности самостоятельно произвести подзарядку. К примеру, роботу, достаточно подойти на соответствующее расстояние к зарядному устройству и процесс зарядки начнется. Весьма удобно, хочет робот оставаться в рабочем состоянии пусть сам о себе заботится.
Беспроводная зарядка состоит из двух частей, приемника и передатчика энергии.
Напряжение питания передатчика двенадцать вольт, а при этом выход у приемника составляет пять вольт. Заявленный максимальный ток зарядки составляет шестьсот миллиампер.
Дополнительной документации на сайте не было. Порывшись в интернете, выудил следующую информацию. В приемнике используется микросхема T3168
В отличие от приемника, передатчик энергии, назову это так залитый компаундом. Соответственно добраться до платы не предоставлялось возможным. В документации к приемнику шла ответная схема передатчика.
Но я все-таки добрался до платы (при помощи молотка), как оказалось, схема отличается. На плате было установлено две микросхемы, без каких либо обозначений. Скудную информацию о таинственных микро сборках удалось получить на форумах. Я выяснил, что это два мощных транзистора включенных в режиме высокочастотного генератора. Впоследствии я выяснил, что приобрести можно и открытую плату без заливки.
Что касается тока зарядки. Беспроводное зарядное устройство, как я уже говорил, позволяет заряжать аккумулятор током до 600 миллиампер. Но данный ток мы получим только в непосредственной близости между контурами. Из таблицы видно соотношение расстояния и тока.
Демонстрацию беспроводного зарядного устройства и ряд другого я снял на видео. В общем, модуль мне понравился. В дальнейшем собираюсь беспроводное зарядное устройство применить в своем проекте.
Теги:
- Беспроводная зарядка
- беспроводное зарядное устройство
Хабы:
- Робототехника
- DIY или Сделай сам
- Электроника для начинающих
Всего голосов 38: ↑32 и ↓6 +26
Комментарии 52
Писанец Александр @zim48
Пользователь
Комментарии Комментарии 52
Простое беспроводное зарядное устройство для смартфонов
— Реклама —
Аккумуляторы смартфонов необходимо часто заряжать, как правило, чаще, чем один раз в день. Но их зарядные кабели, как правило, через некоторое время повреждаются из-за чрезмерного использования, что может раздражать, особенно если они выходят из строя, когда они нужны больше всего.
Хотя беспроводная зарядка может показаться недавним изобретением, ее происхождение насчитывает более ста лет. Заслуга в этом принадлежит известному сербско-американскому изобретателю Николе Тесле.
Посмотреть это видео на YouTube
Принцип работы
— Реклама —
В конце 1800-х Никола Тесла успешно передал электричество по воздуху. Он использовал для этого процесс, называемый резонансно-индуктивной связью, который работает путем создания магнитного поля между передатчиком (для отправки электричества) и приемником (для приема электричества) для питания лампочек в его лаборатории в Нью-Йорке.
Рис. 2: Катушки передатчика и приемника Несколько лет спустя он запатентовал катушку Теслы — башню с катушкой наверху, которая стреляла разрядами электричества.
У Теслы было гораздо более грандиозное видение беспроводной энергосистемы, но его мечты так и не осуществились. Теперь тот же базовый принцип индуктивной зарядки можно использовать для беспроводной зарядки смартфона.
| Спецификация | ||
| Количество | Назначение | |
| Эмалированная медная проволока диаметром 0,3–0,4 мм | 5 метров | Для катушек передатчика и приемника |
| Резистор 1 кОм | 1 | Для ограничения тока |
| Транзистор BC547 | 1 | Для переключения |
| Светодиод | 1 | Для однополупериодного выпрямителя |
| USB-кабель | 1 | Для зарядки мобильного телефона |
| Батарея 9 В с разъемом | 1 | Для источника питания преобразователя |
Конструкция
Можно использовать пластиковую бутылку диаметром около 8 см, как и автор, для намотки на нее катушки.
Или вы можете использовать трубу из ПВХ или любой другой цилиндрический предмет для намотки катушки. Намотайте 15 витков эмалированного медного провода, заделайте и намотайте еще 15 витков, как в трансформаторе с отводом от середины. Аналогично намотайте 15 витков эмалированного медного провода, чтобы получилась приемная катушка.
Автор использовал NPN-транзистор BC547 в качестве генератора в своей схеме, но вместо него можно использовать транзистор TTC5200 для лучших результатов.
Подключите резистор 1 кОм к базе транзистора, чтобы ограничить ток. Подсоедините катушку с центральным отводом к положительной клемме батареи, отрицательная клемма которой должна быть подключена к эмиттеру транзистора. Два других конца катушки передатчика должны быть подключены к выводам коллектора и базы транзистора, как показано на рис. 3, через токоограничивающий резистор 1 кОм.
Рис. 3 Принципиальная схема Концы приемной катушки подключаются к кабелю USB через светодиод, который используется здесь для индикации и как однополупериодный выпрямитель.
Принцип действия
Катушка передатчика, подключенная к батарее через транзистор, образует колебательный контур. Колебательный ток внутри передающей катушки заставляет ее излучать магнитное поле частотой 1 МГц. Это колеблющееся магнитное поле индуцирует электрический ток в приемной катушке.
Индуцированный ток представляет собой переменный ток, поэтому его необходимо преобразовать в постоянный для зарядки мобильных устройств. Светодиод, используемый в схеме, помимо использования в качестве индикатора, выпрямляет ток в постоянный.
Сактивигнеш Р. — инженер — SCADA-система
Пропустите поездку в ИКЕА и соберите стол для беспроводной зарядки своими руками
Digital Trends может получать комиссию при покупке по ссылкам на нашем сайте. Почему нам доверяют?
Автор Дрю Приндл
Мастерская выходного дня – это наша еженедельная колонка, в которой мы демонстрируем крутые проекты сделай сам, которые можно реализовать, имея минимальные навыки и опыт.
Беспроводные зарядные устройствапросто потрясающие — они освобождают вас от необходимости возиться с проводами каждый раз, когда вы хотите зарядить свой телефон. К сожалению, на столе они выглядят не особенно привлекательно. Чтобы решить эту проблему, мы собираемся показать вам, как сделать журнальный столик в индустриальном стиле с беспроводной зарядкой, встроенной непосредственно в древесину — решение, которое одновременно функционально и красиво.
Похожие видео
Чтобы немного упростить процесс, мы также построили основание этого стола из стальной водопроводной трубы диаметром 3/4 дюйма. Это придает готовому изделию классную индустриальную эстетику, сводя к минимуму количество операций по резке, склеиванию и креплению. Если все сделано правильно, вам даже не нужно пилить дерево самостоятельно. Вы можете просто попросить бригаду в вашем местном домашнем центре вырезать все для вас. После этого все, что вам понадобится, это фрезер и несколько зажимов, чтобы собрать все вместе.
Примечание. Эта таблица предназначена только для зарядки телефонов, совместимых со стандартом беспроводной зарядки Qi. Если вы не уверены, есть ли на вашем устройстве эта функция, проверьте здесь.
Инструменты и материалы
- Беспроводное зарядное устройство Anker Qi
- Погружной фрезер
- Деревянная доска, 7″x 24″ (3 шт.)
- Деревянная доска, примерно 5″ x 18″ (2 шт.)
- Клей для дерева
- Горячий клей (или суперклей)
- Зажимы длиной не менее 2,5 футов
- Шурупы для дерева 5/8″
- Дрель/винтоверт
- Стальная водопроводная труба 3/4 дюйма, длина 10 дюймов (8 шт.)
- Стальная водопроводная труба 3/4″, длина 6 дюймов (4 шт.)
- Стальная водопроводная труба 3/4″, длина 2 дюйма (4 шт.
) - Стальная водопроводная труба 3/4″, закрытая (4 шт.)
- Чугунный фитинг 3/4″, колено 45 градусов (8 шт.)
- Чугунный фитинг 3/4″, тройник (4 шт.)
- Чугунный трубный фитинг 3/4″, напольный фланец (4 шт.)
- Чугунный фитинг 3/4″, штуцер (2 шт.)
- Чугунный фитинг 3/4″, торцевая заглушка (4 шт.)
- Чугунный фитинг 3/4″, крестовина (2 шт.)
Инструкции
Шаг 1: Разберите панель беспроводной зарядки. Ваша цель — удалить катушку индуктивной зарядки, которая находится внутри пластикового корпуса. Если вы используете зарядное устройство Anker, которое мы использовали в видео (и ссылка на которое приведена в списке выше), все, что вам нужно сделать, это снять резиновые ножки с нижней стороны подставки и с помощью маленькой отвертки Philips выкрутить восемь винтов, удерживающих ее. основание к верхней оболочке. Снимите их, и у вас должен быть легкий доступ к зарядной катушке внутри. Обязательно обратите внимание, какая сторона верхняя, а какая нижняя.
Шаг 2: Возьмите только что освобожденную зарядную катушку, подключите к ней кабель питания и поместите всю сборку на нижнюю сторону одной из ваших 7-дюймовых плат. Обведите контур карандашом. Вам не нужно отслеживать весь шнур, но убедитесь, что вы проследили пару дюймов от него. Вам потребуется некоторое пространство для маневра, чтобы присоединить/отключить шнур питания, поэтому обязательно примите это во внимание.
Шаг 3: Используйте фрезер для фрезерования области, которую вы только что обвели. Прежде чем приступить к работе, убедитесь, что вы используете сверло, которое может делать погружные пропилы, и фрезер с регулируемой глубиной. Вы хотите отшлифовать область, которую вы только что обвели, но оставьте где-то от 1/4 до 1/8 дюйма дерева на дне. Кроме того, не погружайтесь сразу на всю глубину. Лучший способ — начать неглубоко и постепенно спускаться вниз. Как только вы достигнете нужной глубины, воткните зарядную катушку в отверстие и проверьте, работает ли она. Зарядные устройства Qi не предназначены для работы на больших расстояниях, поэтому вам нужно сделать древесину довольно тонкой, но не настолько тонкой, чтобы столешницу можно было легко повредить, скажем, слишком сильно поставив кофейную кружку. Цель состоит в том, чтобы сделать его достаточно тонким, чтобы зарядное устройство могло работать через дерево, а не тоньше волоска.
Шаг 4: Когда вы закончите фрезерование, удалите клей и зажимы. Следующий шаг — склеить все доски вместе и завершить верхнюю часть стола. Прежде чем приступить к работе, убедитесь, что ваши доски расположены в удобном порядке, чтобы линии волокон соответствовали вашему вкусу. Нанесите тонкий слой клея на длинные края средней доски (той, в которой прорезан карман) и соедините все три доски вместе. Вы также захотите зажать их сверху длинным плоским куском дерева, чтобы столешница, которую вы делаете, была идеально ровной.
Шаг 5: Возьмите зарядную катушку и немного горячего клея — пришло время вклеить индукционную зарядную катушку в вырезанный карман. Мы использовали горячий клей для нашего стола, потому что его можно довольно легко снять, если мы когда-нибудь захотим внести изменения в стол в будущем, но у вас нет под рукой пистолета для горячего клея, суперклей сделает свое дело. Только не забудьте перепроверить, чтобы ваша катушка смотрела в правильном направлении, прежде чем начать склеивать — это не сработает, если она перевернута!
Шаг 6: Пока вы ждете, пока клей высохнет, приступайте к сборке основания водопроводной трубы. Инструкции по сборке см. на схеме ниже. Во время сборки убедитесь, что все детали максимально стянуты друг с другом. Это, вероятно, потребует некоторых усилий, но есть трюк, который вы можете использовать, чтобы немного схитрить. Вместо того, чтобы откручивать трубы сами по себе, вы можете получить дополнительное усилие, частично ввернув более длинную трубу в деталь, которую вы пытаетесь закрутить, и использовать ее для получения дополнительной силы крутящего момента. Пара цепких резиновых перчаток также настоятельно рекомендуется.
Шаг 7: Вернитесь к столешнице. Как только клей для дерева схватится (это займет около часа), снимите зажимы и приступайте к шлифовке. Удалите все шероховатости и остатки клея, которые могли вытечь из трещин во время зажима. Если вы планируете нанести лак на столешницу, сейчас самое время это сделать. Мы покрыли наши доски из перуанского ореха парой слоев тунгового масла, чтобы немного подчеркнуть их цвет.
Шаг 8: Когда столешница готова, а основание водопроводной трубы собрано, следующим шагом будет крепление их двумя винтами. Для этого сначала убедитесь, что ваши фланцы максимально затянуты, а основание максимально прямое.
