Беспроводная зарядка своими руками схема: Беспроводная зарядка своими руками: как правильно сделать, инструкция

Беспроводная зарядка своими руками: как правильно сделать, инструкция

С повышением количества мобильных устройств на руках жителей планеты, как никогда встает вопрос обеспечения приборов питанием. Конечно, самый простой способ – зарядка аккумуляторных батарей, с последующим использованием накопленного тока. Вот только, бесконечное подключение или отсоединение зарядного кабеля к устройству приводит со временем к разбалтыванию и выходу разъемов из строя. Вариантом решения служит беспроводная зарядка, сделанная своими руками или приобретенная в магазине.

Содержание

1. Принцип работы беспроводной зарядки для телефона
2. Состав беспроводной зарядки для телефона
3. Преимущества и недостатки самодельной беспроводной зарядки
4. Инструкция по созданию беспроводной зарядки своими руками
5. Инструменты и материалы для изготовления беспроводной зарядки
6. Изготовление передатчика
7. Изготовление приёмника
8. Соединение элементов
9. Особенности процесса сборки и подключения
10. Модели телефонов, поддерживающие беспроводную зарядку
11. Советы по выбору комплектующих

Принцип работы беспроводной зарядки для телефона

К сожалению, современные модели представленных устройств передачи тока по эфиру имеют некоторые недостатки. Но удобство применения такого оборудования позволяет закрыть глаза на его минусы. Собственно, весь процесс зарядки заключается в помещении мобильного устройства рядом или на специальную платформу – передатчик. Конечно же, телефон, планшет, смарт–часы, ноутбук или иное конечное перемещаемое устройство должны быть оборудованы соответствующим клиентским получателем тока по воздуху.
Зарядка телефона по воздуху: один из вариантов исполнения

Топовый ценовой сегмент устройств уже, скорее всего, содержит в своей конструкции встроенный приемник индукционных сигналов одного из распространенных стандартов – Qi, PMA и AirFuel, а соответствующий передатчик можно приобрести уже в сборе, или отдельно, а также он, бывает, что поставляется вместе с мобильным оборудованием. Есть и проприетарные, закрытые стандарты беспроводной зарядки, которые используются, к примеру, фирмой Samsung для своих продуктов.

Но основная разница состоит не в принципе передачи – используется всегда физический эффект электромагнитной индукции, – а в частоте переменного тока на выходе передатчика. Стандарт Qi, который разрабатывается концерном компаний по использованию беспроводной энергии WPC, характерен этим параметром излучателей в пределах 100-205 кГц. PMA, производимый одноименной компанией, применяет для передачи тока диапазон 277-357 кГц.

Хоть он и проиграл конкурентную борьбу с QI, многие производители оставляют возможность его использования в своих устройствах беспроводной зарядки, или гибридным образом оба стандарта, или конкретно одного PMA.
Гибридное беспроводное зарядное устройство

После падения технологии PMA фирма, его ранее производящая, объединила свои усилия с более чем 200 компаниями, входящими в концерн WPC. Результатом стала разработка нового стандарта AirFuel, который подразумевает подключение передающих катушек, выполняющих роль антенн, на резонансных частотах, что позволило увеличить расстояние приема и общий КПД системы зарядки.
Передача тока по воздуху

Вопросом, как сделать беспроводную зарядку или передачу питания различным устройствам по воздуху, задавались люди еще более 200 лет назад. Конечно, тогда не было аккумуляторов, но существовали их прообразы – лейденские банки. Поэтому и вопрос их подзарядки или непосредственного снабжения энергией устройств-потребителей без использования проводов и поднимался.

Еще в XIX веке, родоначальник всей электрической физики – Андре Ампер, от имени которого и получала название единица измерения силы тока, открыл физическое явление электромагнитной индукции.

Основные его труды в этом направлении связаны с наблюдением за опытами. Им было замечено, что есть взаимосвязь, при возникновении электромагнитного поля в двух рядом расположенных проволочных катушках. Если подать ток в одну, то и во второй будет наблюдаться возникновение тока на концах ее проводников и общего магнитного эффекта. Было установлено, путем проведенных экспериментов, что мощность электромагнитной индукции сильно падает при увеличении расстояния между обмотками.
Тот самый Андре-Мари Ампер

Спустя почти 100 лет, работы Ампера были продолжены гением своего времени – Николой Тесла, который изучал передачу высокочастотных токов по воздуху и проектировал различные устройства их приема, с использованием такой технологии.

Постепенно физические принципы, лежащие в основе приборов обмена питанием через эфир, были подзабыты и не использовались. Слишком высоки затраты мощности передаваемого тока, малы расстояния, сложно производство принимающего и передающего оборудования на большие дистанции.

Второе дыхание технология получила с развитием носимых гаджетов и необходимостью их постоянной подзарядки. Аккумуляторы мобильных устройств имеют конечную емкость, весьма невеликую из-за своего размера, в то же время, внутренняя начинка сотовых телефонов, планшетов, «умных» часов и прочих мобильных устройств становится все более «жадной» к потреблению, что и приводит к необходимости постоянного подключения источника тока.

Состав беспроводной зарядки для телефона

Самодельное беспроводное зарядное устройство

Прежде чем изготавливать индукционную беспроводную зарядку для телефона своими руками, необходимо разобраться, какие компоненты относятся к приемнику, а что входит в состав передатчика. Индукционная токовая связь подразумевает генератор частоты сигнала. Можно использовать как самый простой – на одном транзисторе, так и более сложный – применяя сборку на микросхемах.

Минус первого способа – его относительно низкие частоты работы. А от этого параметра прибора как раз зависит дальность расстояния передачи, возникновение вихревых, паразитных токов в рядом расположенных металлических предметах, общая сложность монтажа антенны, – она должна состоять из двух взаимосвязанных обмоток. Схемы второго типа лишены этих недостатков.

В сущности, излучатель в системах индукционной связи и состоит из самого блока питания, выдающего напряжение, генератора, превращающего постоянный ток в последовательность импульсов, и передающей антенны – в роли которой используется намотанная проволокой своеобразная катушка.

Схема приемника еще проще. Обмотка-антенна через диод и конденсатор, преобразующий импульсы в постоянный ток, подключены к входам потребителя, в качестве которых может выступать зарядный штекер мобильного устройства или его аккумуляторная батарея напрямую.

В существующих схемах используемые токи малы, происходит передача энергии мощностью не более 5В.

Прежде чем перейти к тому, как сделать беспроводную зарядку для телефона, планшета или иного мобильного устройства, желательно быть уверенным в необходимости ее использования, учитывая все плюсы и минусы существующих систем питания без проводов.

Итак, плюсы, если изготовить схему беспроводной зарядки своими руками:

• стоимость конструкции на порядок ниже, чем у покупных вариантов;
• удобство применения – нет необходимости бесконечно вставлять или вынимать штекер зарядного устройства, достаточно просто положить телефон рядом с передающей частью;
• из предыдущего пункта проистекает уменьшение износа разъемов;
• ну, и конечно же, повышение своего ЧСВ и профессионализма в результате самостоятельного изготовления устройства.

Один из вариантов самодельных беспроводных зарядок

Есть у конструкции и несколько минусов:

• необходимость доставания/покупки деталей;
• умение паять или представление о процедуре монтажа схемы;
• медленная зарядка устройств при передачах энергии по воздуху, которая происходит в несколько раз дольше. Это характерно и для промышленных вариантов исполнения беспроводных зарядок.
• малое расстояние, на котором работает технология.
• относительная сложность сборки без гарантии успеха.
• наличие индукционных токов при работе беспроводной зарядки. Они, конечно, микроскопические, тем не менее, могут вызывать нагрев металлических поверхностей, электронных компонентов, отрицательно сказываться на здоровье. Кроме того, они вносят помехи в работу радиооборудования и оказывают общее негативное влияние на электронику.

Инструкция по созданию беспроводной зарядки своими руками

Описываться будет достаточно простая схема беспроводной зарядки. Передатчик в ней выполнен на микросхеме таймере – формирователе одиночных импульсов и полевом транзисторе, а приемник на диоде и стабилизаторе.
Схема беспроводной зарядки

Простота конструкции дает возможность произвести ее даже навесным монтажом. Необходимо только помнить о том, что микросхемы и вообще полупроводниковые элементы не любят перегрева, поэтому сборку нужно выполнять придерживая пинцетом ножки критических компонентов схемы между их корпусом и местом пайки. Это позволит уменьшить температуру чувствительной части – пинцет будет работать, как радиатор.

Лучше использовать специальную панельку, для размещения на ней микросхемы таймера.

Инструменты и материалы для изготовления беспроводной зарядки

Для изготовления схемы беспроводной зарядки понадобятся:

• ножницы или кусачки для работы с проволокой;
• флюс и припой, в простейшем варианте канифоль и олово;
• паяльник 25-40Вт;
• обычное зарядное устройство от мобильного телефона;
• микросхема формирователя импульсов NE555 на 5В;
• мощный полевой транзистор IRF-Z44;
  Пример расположения выводов на аналоге транзистора

• стабилизатор напряжения 7805;
  Расположение пинов стабилизатора

• диод M4, для схемы приемника;
• конденсаторы – два по 10n, и по одному 100n и 10µ;
• резисторы – 10 Ом и 1 кОм;
• медная, лакированная проволока для антенны – сечением 1 мм и 0,35-0,4 мм.

Изготовление передатчика

Как уже говорилось, монтаж схемы передатчика можно сделать, как навесной, так и на макетной или самостоятельно травленой плате. Здесь его размеры особого значения не имеют. Единственное замечание – антенна должна быть расположена ближе к подложке, на которую впоследствии помещается приемник.

Сама форма катушки также влияния на представленную схему большого не имеет, но рекомендуется выполнить ее спиральной формой, как на фотографии. Это улучшит характеристики передачи энергии, позволит повысить расстояние между приемником и излучателем.
Передатчик на травленной плате и с антенной хорошей формы

Намотку рекомендуется проводить внутри какого-либо корпуса круглой формы – к примеру, в коробке от CD диска – в том месте, где он сам находился. Туда укладывается провод, с оставлением кончика, к которому будет припаян один из контактов самого передатчика, и потом витками, оборачивая вокруг предыдущих, укладывается проволока. Нужно сделать 25 таких оборотов.

После окончания намотки рекомендуется залить всю конструкцию универсальным клеем или эпоксидной смолой, оставив только конечные выходы проволоки. Которые в свою очередь необходимо залудить, а впоследствии и подсоединить к выходам излучателя.
Схема излучателя

Изготовление приёмника

Приемник собрать еще проще. В нем минимум элементов. Вот только в его случае лучше всего осуществлять намотку антенны спиральным способом, для уменьшения размера схемы. Хотя самодельное приемное устройство, с высокой вероятностью, все равно не поместится в корпус телефона. А вот для планшетов есть реальный шанс его встроенного использования, так-как обычно в корпусе подобных устройств есть еще много свободного места.

Элементы схемы скрепляются пайкой. В идеале желательно использовать SMD компоненты, но можно обойтись и обычными радиодеталями. Намотка катушки антенны производится проволокой или проводом сечения 0,35-0,4 мм. Для уверенного приема индуцированных токов необходимо сделать 30 витков.
Схема приемника

Соединение элементов

Хотелось бы заметить, что, как и для любой передающей и принимающей аппаратуры – в случае индукционной также необходима аккуратность выполнения. Просто смотать в кучу присоединенные элементы не получится – будут возникать паразитные электрические связи, которые сведут на нет весь толк от собранного прибора.

Для исполнения схемы все же рекомендуется вытравить их из заготовок, или же в случае недоступности фольгированного текстолита – использовать макетную плату. Все соединения – пайка, никаких скруток. Слишком ненадежно и мало того, что будет плохой контакт, так еще и в случае его возникновения будет трудно найти источник проблемы.

Особенности процесса сборки и подключения

Тут нужно помнить о том, что приемник будет присоединен к реальному, достаточно дорогому устройству–потребителю. Поэтому, перед присоединением нужно мультиметром проверить полярность на выходах приемника и наличие необходимого напряжения при работе собранной схемы – оно должно быть в пределах 4-5В.
Стрелочный мультиметр – удобен для определения полярности

Также нужно определиться, как подключать потребителя. Здесь два варианта – или напрямую к аккумулятору, но в этом случае не будет видно, заряжен он уже или нет при выключенном устройстве, или в штатный разъем питания.

В обоих случаях обязательна проверка полярности и допустимых токов! Цена упущения – последующая функциональность мобильного устройства.

Модели телефонов, поддерживающие беспроводную зарядку

Собственно говоря, весь топовый сегмент мобильного оборудования от известных производителей обладает приемниками индукционных токов. Среди них аппараты Apple, Blackerry, Sony, Yota, Kyosera, Motorola, LG, Samsung, Asus, Google, HTC, Nokia.

Советы по выбору комплектующих

Богатство существующей элементарной базы

Многие элементы схемы индуктивного передатчика и приемника тока имеют как российские, так и зарубежные аналоги. К примеру, таймер NE555 можно безболезненно заменить на его полные аналоги (для некоторых необходимо будет проверить калибровку ножек и рабочее напряжение) – 1006ВИ1, 1006ВИ2, AN1555(N), GL555, LB8555(D|P), LM555(CN|N), MC1455(P|P1), NJM555D, RC555, TA7555P, UPC1555(C), UPC617C, KP1006ВИ1(А), KФ1006ВИ1, 142EH6, ICM7555(CBA-T|IPA)), LM555(CM|N), MC1455(D|U|G|P1), NE555(D|M|P|N), TA7555(F|S), UA555(TC(-8)|PC), ECG955M, M51841P.

В качестве полевого транзистора подойдут его варианты MTP50N05, КП723А, MTP50N06V, STP45NE06, STP50N06, MTB50N06V, STB45NF06T4, HUF75329(P3|S3(S)), STP45NF06, STP60NF06, STB60NF06(T4|L|LT4) или близкие по характеристикам.

Диод М4 в приемном контуре – заменяется любым с допустимыми токами 1А/400В. Можно чуть менее мощным, так как сила приходящего питания намного меньше.

Стабилизатор напряжения также можно заменить любым с выходным током 5В. Полные аналоги: L7805CV, MC7805CTG, русский КР142ЕН5А.

Беспроводная зарядка своими руками: инструкция, видео и советы

Мобильные устройства давно стали неотъемлемой составляющей жизни современного человека. Но для их работы надо постоянно пользоваться блоком питания для восполнения ресурса батарейки. Шнур часто становится помехой при эксплуатации гаджета в процессе подзарядки. Чтобы эффективно решить эту проблему, достаточно узнать, как сделать беспроводную зарядку своими руками.

В этой статье: показать

Что-то новое? Нет, давно известное «старое»

Впервые увидев беспроводную зарядку, я подумал, что производители сделали прорыв, открыв какую-то новую технологию. Благо есть Интернет, который поведал мне правду. На самом деле, появления беспроводной передачи энергии стало возможным благодаря открытию закона Андре Мари Ампером, который доказал, что электрический ток производит магнитное поле.

А случилось это, на минуточку, почти 200 лет назад. В последующие годы ряд ученых подтвердили существование электромагнитных волн, а Никола Тесла посвятил годы своей жизни изучению возможности передачи энергии на расстоянии. Посредством электромагнитной индукции физик сумел на расстоянии зажечь лампу накаливания.

Стандарт Qi

Беспроводная передача энергии была интересна многим сферам человеческой жизни, но долгое время не выходила за стены лабораторий. Уже в нынешнем столетии компании, которые занимаются разработкой потребительской электроники (планшеты, смартфоны), стали проявлять инициативы по созданию беспроводных зарядок. Огромный вклад внес Консорциум беспроводной электромагнитной энергии (Wireless Power Consortium), разработавший стандарт Qi («Ци») для малых токов.

Спецификация стандарта была бесплатна и доступна, поэтому очень скоро стала применяться в портативной технике. Спустя три года Qi обзавелся спецификацией для средних токов. Есть и другие стандарты, но они сложнее Qi, да и менее распространены. Совсем недавно, в 2015 году, ученые Вашингтонского университета выяснили, что энергия может передаваться посредством сетей Wi—Fi. Ждем, когда смартфон будет заряжаться, подключившись к роутеру.

Как работает беспроводная зарядка

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.

Обзор готовых зарядных устройств для тех, кто не хочет их собирать своими руками

Сделать зарядное устройство для телефона своими руками не так уж сложно, но немногие захотят с этим связываться. Купить намного проще, чем сконструировать его своими руками, если есть возможность и нет особого желания что-то мастерить. Для той категории пользователей, кто не захотел соорудить всё своими руками, предлагаем обзор популярных беспроводных зарядных устройств.

Перед тем, как выбрать гаджет, проверьте: есть ли возможность коннекта между ним и телефоном.

• RAVPower Wireless Charging Pad. Аккумулятор этого устройства имеет ёмкость 5000 мАч, благодаря чему он может одновременно заряжать два смартфона. Но они должны поддерживать Qi-стандарт.
• Anker Wireless Charger PowerPort Qi Wireless Charging Pad. У него есть температурный датчик, чтобы контролировать перегрев, защита от перезарядки. Когда это зарядное устройство не используется, оно входит в спящий режим. Стоит примерно $17.
• Woodpuck FAST Edition Bamboo Qi Wireless Charging Pad. Эта зарядка более мощная и более стильная. Она сделана из бамбука, что само по себе большое преимущество. При этом заряжает телефон она на 40% быстрее. Цена около $40.
• Samsung Fast Charge Qi Wireless Charging Pad. У этого варианта есть поддержка быстрой зарядки, но и стоит он порядка 50 долларов. Естественно, это наилучший вариант для тех же смартфонов и планшетов от Самсунг, если вы хотите на зарядку тратить не больше часа.
• Tylt Vü. Это беспроводное зарядное устройство для телефона отличается от остальных необычной формой, из-за которой телефон заряжается в необычном положении. Выглядит он как обычная подставка. Телефон или планшет размещается на нём в полунаклоне, поэтому намного удобнее становится пользоваться ими во время зарядки.
• Nokia DT-903. Зарядка для телефона от Нокиа имеет подсветку, которая меняет цвет, подстраиваясь под корпус. Специально для родной Нокиа Люмиа встроены индикатор пропущенных вызовов и смс.

Какие телефоны поддерживают беспроводные зарядки?

В предыдущем пункте мы описали принцип действия беспроводной зарядки телефона. Прочитав его, мы понимаем, что по стандарту Qi такая зарядка будет работать, если в смартфон встроен приёмник-ресивер. Этот приёмник сможет принять энергию от того магнитного поля, которое создаётся в катушке зарядного устройства. Какие телефоны поддерживают беспроводную зарядку? Почти все современные смартфоны и планшеты созданы с учётом этой технологии. Это такие фирмы как Yota, Sony, Nokia, Samsung, Kyosera, Motorola, LG, Asus, Google, HTC и Blackerry.

Как сделать беспроводную зарядку своими руками?

Ниже будет приведена инструкция по изготовлению в домашних условиях самого простого беспроводного зарядного устройства. Оно будет рассчитано на работу только с одним аппаратом, практически не подлежит настройке и представляет определённую опасность для работоспособности мобильного аппарата. Если описанный процесс не удовлетворит обладателя телефона или покажется ему чрезмерно сложным, самым разумным решением будет приобрести заводскую модель — или продолжать пользоваться «проводами».

Прежде чем приступать к работе, следует внимательно ознакомиться с пошаговыми инструкциями для каждого технологического блока.

Инструкция по созданию беспроводной зарядки своими руками

Описываться будет достаточно простая схема беспроводной зарядки. Передатчик в ней выполнен на микросхеме таймере – формирователе одиночных импульсов и полевом транзисторе, а приемник на диоде и стабилизаторе.

Схема беспроводной зарядки

Простота конструкции дает возможность произвести ее даже навесным монтажом. Необходимо только помнить о том, что микросхемы и вообще полупроводниковые элементы не любят перегрева, поэтому сборку нужно выполнять придерживая пинцетом ножки критических компонентов схемы между их корпусом и местом пайки. Это позволит уменьшить температуру чувствительной части – пинцет будет работать, как радиатор. Лучше использовать специальную панельку, для размещения на ней микросхемы таймера.

Инструменты и материалы для изготовления беспроводной зарядки

Для изготовления схемы беспроводной зарядки понадобятся:

• ножницы или кусачки для работы с проволокой;
• флюс и припой, в простейшем варианте канифоль и олово;
• паяльник 25-40Вт;
• обычное зарядное устройство от мобильного телефона;
• микросхема формирователя импульсов NE555 на 5В;
• мощный полевой транзистор IRF-Z44;

  Пример расположения выводов на аналоге транзистора

• стабилизатор напряжения 7805;

  Расположение пинов стабилизатора

• диод M4, для схемы приемника;
• конденсаторы – два по 10n, и по одному 100n и 10µ;
• резисторы – 10 Ом и 1 кОм;
• медная, лакированная проволока для антенны – сечением 1 мм и 0,35-0,4 мм.

Изготовление передатчика

Как уже говорилось, монтаж схемы передатчика можно сделать, как навесной, так и на макетной или самостоятельно травленой плате. Здесь его размеры особого значения не имеют. Единственное замечание – антенна должна быть расположена ближе к подложке, на которую впоследствии помещается приемник.

Сама форма катушки также влияния на представленную схему большого не имеет, но рекомендуется выполнить ее спиральной формой, как на фотографии. Это улучшит характеристики передачи энергии, позволит повысить расстояние между приемником и излучателем.

Передатчик на травленной плате и с антенной хорошей формы

Намотку рекомендуется проводить внутри какого-либо корпуса круглой формы – к примеру, в коробке от CD диска – в том месте, где он сам находился. Туда укладывается провод, с оставлением кончика, к которому будет припаян один из контактов самого передатчика, и потом витками, оборачивая вокруг предыдущих, укладывается проволока. Нужно сделать 25 таких оборотов.

После окончания намотки рекомендуется залить всю конструкцию универсальным клеем или эпоксидной смолой, оставив только конечные выходы проволоки. Которые в свою очередь необходимо залудить, а впоследствии и подсоединить к выходам излучателя.

Схема излучателя

Приемник

Конструкция приемника до безобразия проста — контур, выпрямитель, стабилитрон и накопительный конденсатор. Диод нужен импульсный, желательно в СМД исполнении, поскольку вся схема будет находится в мобильном телефоне. В моем случае применен довольно мощный и распространенный диод Шоттки SS14. Такой диод способен работать на частотах до 1МГц, ток составляет до 1А!

Конденсатор не критичен, имеет емкость от 47 до 220 мкФ (больше конечно лучше, но места может не хватить). Напряжение конденсатора от 10 до 25 Вольт.
Стабилитрон — любой на напряжение 5-6 вольт (часто встречаются с напряжением 5.6 Вольт, к примеру — BZX84C5V6).

Контур приемника (L3) содержит 15 витков провода 0,3-0,7мм, мотается по спирали на внешней или внутренней стороне задней крышки телефона.

Схему можно собрать на компактной плате или же разместить в удобном месте при помощи навесного монтажа, но желательно залить монтаж резиновым клеем или силиконом.

В качестве подопытного телефона использовался сони Sony Ericsson K750, он полностью рабочий и был куплен специально для этих опытов (куплен на запчасти за 5$), затем уже был переделан подручный Nokia N95.
Устройство может заряжать мобильный телефон достаточно быстро, все зависит от общей мощности, в данном случае аккумулятор 1000мА полностью заряжается за 3 часа.

Ток во второй контур передается методом электромагнитной индукции, в данном случае это полностью безопасно, поскольку частота понижена, никаких вредных воздействий на человека нет.

Для того, чтобы установить приемный контур, мобильный телефон разбирают. К гнезду зарядки подключают промышленное зарядное устройство и находят полярность на контактах гнезда. Далее выводы приемника подключают к соответствующим выводам гнезда.

Контур можно прикрепить к задней крышке телефона при помощи эпоксидной смолы, силикона (крайне не желательно), супер клея (использовать только тогда, когда контур планируется закрепить с внешней стороны крышки).

Подключение элементов

Прежде чем включать катушку-передатчик, нужно определить, куда будут подсоединены выходы приёмника. Варианта два:

• непосредственно к аккумулятору — особенно удобно, если перестал функционировать стандартный microUSB-разъём или пользователь планирует «закрыть» его от внешней среды;
• к соответствующему разъёму — тогда заряжать устройство можно будет как от собранной катушки, так и стандартным способом от сети.

В первом случае достаточно продумать, как будет батарея с «довесками» располагаться внутри корпуса, и подсоединить контакты. Во втором владелец устройства должен обратить внимание на два крайних разъёма — обычно левый из них, смотря от основания «трапеции», «плюсовой», а правый — «минусовой».

Устройство готово к работе. Теперь нужно «упаковать» приёмник в корпус, закрыть его крышкой, подключить передатчик к сети и поднести телефон ближе чем на пять сантиметров к катушке-передатчику — если сработал индикатор зарядки, схемотехник-любитель всё сделал правильно. Если нет — следует поискать слабые места сборки, проверить наличие тока и при необходимости перепаять контакты.

Важно: магнитное поле, как любое другое излучение, ослабевает по закону обратных квадратов — чем больше расстояние, тем незаметнее индукция. Чтобы «обезопасить» окружающие приборы, достаточно отставить от них беспроводную зарядку на 20–25 сантиметров — большего отдаления для устройства, собранного своими руками, не требуется.

Особенности процесса сборки и подключения

Тут нужно помнить о том, что приемник будет присоединен к реальному, достаточно дорогому устройству–потребителю. Поэтому, перед присоединением нужно мультиметром проверить полярность на выходах приемника и наличие необходимого напряжения при работе собранной схемы – оно должно быть в пределах 4-5В. Стрелочный мультиметр – удобен для определения полярности.

Также нужно определиться, как подключать потребителя. Здесь два варианта – или напрямую к аккумулятору, но в этом случае не будет видно, заряжен он уже или нет при выключенном устройстве, или в штатный разъем питания. В обоих случаях обязательна проверка полярности и допустимых токов! Цена упущения – последующая функциональность мобильного устройства.

Простая технология модификации мобильного телефона «кнопочника»

Чтобы усовершенствовать мобильник, необходимо выполнить ряд простых действий. После обновления гаджета такие проблемы, как выход из строя гнезда для зарядки, путающиеся провода и прочее, станут несущественными.

Для реализации беспроводной зарядки потребуется пара метров медной проволоки тонкого сечения. Проводник необходимо смотать в катушку. Оптимальное количество витков 15 шт. Спираль желательно закрепить посредством клея или двухстороннего скотча, чтобы сохранить её форму. При этом для пайки контактов оставляется несколько сантиметров проволоки. Для соединения с гнездом зарядного устройства применяется импульсный диод и конденсатор, прикрепляемые к разным концам.

С целью создания передающего контура беспроводной зарядки формируются витки размером 1,5 см. Диаметр катушки после скручивания должен составлять 10 см. Оба конца должны быть свободными. Остальная конструкция скрепляется при помощи изоленты или скотча.

Далее наматывается 30 витков более тонкого медного проводника для передатчика. Для замыкания контура применяются транзистор и конденсатор. Положив устройство, оснащённое под крышкой приёмника, в зоне передающего кольца вверх дисплеем, можно добиться беспроводной зарядки телефона.

Плюсы:

• нет надобности в присоединении провода к смартфону;
• практичность в применении;
• возможность зарядки сразу нескольких телефонов;
• отсутствие проводов, которые спутываются и со временем перетираются.

Недостатками беспроводных зарядок считаются такие факторы:

• сравнительно высокая стоимость;
• небольшая скорость процесса пополнения аккумулятора энергией;
• часть подаваемого питания расходуется в виде тепла;
• совместимость не со всеми смартфонами, например, для зарядки iPhone понадобятся дополнительные приспособления;
• невозможность или неудобство использования заряжаемого девайса (при удалении от зарядного устройства процесс заряда прерывается).

Беспроводная зарядка своими руками

Источники

• https://kto-chto-gde.ru/kak-sdelat-besprovodnuyu-zaryadku-svoimi-rukami/
• https://SmartBobr.ru/dlyasmartfonov/besprovodnaya-zaryadka-svoimi-rukami/
• https://all-he.ru/publ/svoimi_rukami/ehlektronika/besprovodnaja_zarjadka_dlja_telefona_svoimi_rukami/2-1-0-410
• https://besprovodnik.ru/besprovodnaya-zaryadka-svoimi-rukami/
• https://zen.yandex.ru/media/id/5a8fdb3c8c8be391d21b214b/5a8fdba7256d5cdcf78148fc
• https://konekto. ru/besprovodnaja-zarjadka-svoimi-rukami.html
• https://future2day.ru/besprovodnaya-zaryadka-svoimi-rukami/
• https://cxem.net/pitanie/5-253.php
• https://proumnyjdom.ru/poleznye-stati/besprovodnaya-zaryadka-svoimi-rukami.html

Создайте свое собственное индукционное зарядное устройство

» Перейти к дополнительным функциям

Как заядлый любитель, я хотел бы иметь удобный способ подзарядки моих проектов, работающих от батареи, без необходимости связывать порты USB на моем компьютере. Заимствуя концепцию беспроводных зарядных устройств на рынке, я решил создать свою собственную. Так что, если вам нравится идея беспроводной замены вашего USB-порта, откройте ящик с излишками деталей и давайте начнем процесс индукции.

Как работает индуктивная связь?

Википедия определяет Resonant Inductive Couplin g как «беспроводную передачу энергии в ближнем поле между двумя катушками, настроенными на резонанс на одной частоте».

Формула для расчета резонансной частоты:

ƒ r = 1/(2*pi*√(LC))

Вы можете использовать измеритель для определения индуктивности, но не для распределения емкости, которая накапливается между обмотки. Вы можете использовать следующую формулу для определения собственной емкости или 93/ L ) ]

Где
C = Собственная емкость в пикофарадах
R = Радиус катушки в дюймах
L = Длина катушки в дюймах Этот прототип был намотан с использованием катушки

9000 проекта некоторые излишки проволоки, которые я оставил от предыдущего проекта. Размер катушки был основан на размере, который характерен для большинства моих проектов среднего размера. Катушка представляла собой плоскую однослойную спиральную катушку, созданную из эмалированной магнитной проволоки 26 AWG, которая имела внутренний диаметр 1 дюйм и внешний диаметр 2,5 дюйма.

Катушка была намотана 44 витками и имела индуктивность 152 мкГн с паразитной емкостью 1 мкФ. Используя только что приведенную формулу резонансной частоты, я обнаружил, что катушка будет резонировать на частоте 12,9 кГц. Если вы хотите использовать собственную конструкцию катушки, вам нужно будет найти для нее резонансную частоту.

Существуют онлайн-сайты, которые служат калькуляторами, которые могут значительно облегчить работу; есть один такой калькулятор, расположенный по адресу www.1728.org/resfreq.htm , который может вычислить частоту, емкость или индуктивность, если у вас есть две из трех переменных. Вы можете начать с катушек, используемых в этом проекте, прежде чем пытаться использовать катушки собственной конструкции.

Система беспроводной зарядки должна содержать следующие элементы схемы:

• Генератор любого типа, способный воспроизводить резонансную частоту.
• Мощный транзистор, служащий усилителем для управления первичной катушкой.
• Набор катушек, которые служат первичным передатчиком и вторичным для приемника.
• Двухполупериодный выпрямитель для преобразования входящего переменного тока в постоянный.
• Регулятор напряжения для создания полезного напряжения для зарядки разряженных батарей.
• Схема для управления процессом зарядки литий-ионных или никель-металлогидридных аккумуляторов.

Схема, показанная в Рис. 1 , представляет собой пример системы с контрольными точками для устранения возможных проблем, а также размещение счетчика, необходимого для расчета энергоэффективности.

РИСУНОК 1. Схема индуктивного зарядного устройства с контрольными точками.

Сборка схемы

Прежде чем вы сможете полностью протестировать работу схем передатчика и приемника, вам необходимо собрать набор катушек.

Создание катушек

Если вы собираетесь создавать свои собственные катушки, попробуйте поэкспериментировать с проводами разного диаметра, геометрией катушек и размерами катушек. Ниже приводится описание метода проектирования катушки, который является кульминацией и квинтэссенцией многих лун усилий в применении одного метода.

Конструкция катушки может быть самой сложной частью этого проекта. Предлагаемые катушки для этого проекта представляют собой плоские блинчики, напоминающие старую первичную катушку Теслы. Их практически невозможно изготовить без специальной техники. Я испробовал множество способов создания этих катушек; метод, который я здесь обсуждаю, обеспечивает наиболее последовательные результаты.

Вам понадобится два акриловых блока на катушку. Блоки должны быть такой толщины, чтобы их было трудно деформировать. Я считаю, что акрил толщиной около 1/4 дюйма довольно жесткий при нагрузке. Вы можете найти сборные блоки в большинстве хорошо укомплектованных магазинов для рукоделия; они обычно используются для изготовления штамповочных инструментов. Я нашел те, которые использовал в магазине Michaels craft Supply, но их можно заказать в разных местах в Интернете.

Единственная проблема со сборными блоками — отсутствие разнообразия размеров. Блоки, которые я использовал, имеют квадратную форму 2,5 дюйма, что прекрасно работает, учитывая размеры схем, которые я хотел бы сделать перезаряжаемыми без проводов. Для катушки передатчика и приемника вам понадобятся два набора конфигураций блоков, показанных на рис. 9.0018 Рисунок 2 .

РИСУНОК 2. Намоточные приспособления для катушек передатчика и приемника.

Вырежьте диск диаметром 1 дюйм из любого майларового материала. Толщина диска должна быть такой же толщины, как и ваша проволока. У меня был эмалированный магнитный провод 26 AWG из предыдущего проекта, но подойдет любой провод (в разумных пределах). Просверлите отверстие диаметром 3/16 дюйма в центре двух акриловых блоков и в центре майларового диска диаметром 1 дюйм. Чтобы сделать U-образные вырезы, просверлите отверстие диаметром 1/4 дюйма, охватывающее часть диска диаметром 1 дюйм, как показано на рисунке. Отрезным диском дремель или ножовкой обрежьте блок от краев до отверстия 1/4 дюйма, чтобы он соответствовал форме в Рисунок 2 .

С помощью крепежного винта убедитесь, что детали можно собрать (снова см. Рисунок 2 ). Вставьте один конец провода, как показано, оставив около 6 дюймов, и намотайте катушку, как показано на Рисунок 3 ; сохраняйте небольшое натяжение проволоки при намотке.

РИСУНОК 3. Намотка катушки передатчика.

Намотайте катушку, пока она не достигнет края блока. Обрежьте проволоку, оставив шесть дюймов на этом конце. Прикрепите конец провода к одному из блоков, чтобы катушка не разматывалась. Маленькой кисточкой или зубочисткой нанесите вазелин на пересечение вырезов в пластиковом блоке с катушкой, как показано на рис. 9.0018 Рисунок 4 .

РИСУНОК 4. Нанесение клея на замораживание готовой конструкции катушки.

Нанесите суперклей между краями U-образных вырезов с помощью кисточки для нанесения клея, также показанной на рис. 4 . Вазелин предотвратит прилипание клея к краям вырезов пластиковых блоков.

Когда клей высохнет, разберите приспособление, и у вас останется катушка, приклеенная к блоку. Это будет служить катушкой передатчика в зарядной базе.

Приемная катушка изготавливается почти так же, за исключением того, что вы будете использовать вырезанные акриловые блоки сверху и снизу, как показано на рис. 5 . Смажьте вазелином все четыре точки пересечения катушки с акриловым блоком и приклейте катушку так же, как катушку передатчика. После высыхания разберите приспособление, как показано на Рисунок 5 , и у вас останется только плоская блинная катушка. Оставьте диск в центре катушки.

РИСУНОК 5. Способ создания приемной катушки.

Вы можете захотеть приклеить больше площади катушки после ее отделения, чтобы сделать ее более стабильной. Эта катушка будет установлена ​​на плате приемника вместе с выпрямляющими частями и электроникой, регулирующей напряжение.

Когда закончите, у вас должна получиться катушка передатчика, приклеенная к верхней части одного из ваших акриловых блоков (см. Рисунок 6 ). Катушку приемника не следует прикреплять ни к одному из акриловых блоков, а майларовый диск диаметром 1 дюйм должен оставаться в центре катушки для облегчения монтажа на плату приемника. Обе катушки должны измерять сопротивление примерно в один Ом.

РИСУНОК 6. Свежеобмотанные катушки передатчика и приемника.

После того, как вы закончите с катушками, мы начнем с разделения схемы ( Рисунок 1 ) на конструкцию отдельных цепей передатчика и приемника. Я рекомендую создавать обе схемы на отдельных макетных платах, прежде чем передавать ваш проект на окончательную печатную плату.

Создание схемы передатчика

Для передатчика требуется источник питания 12 В, способный выдавать один ампер. PICAXE работает от 2,4 В до 5 В, и для создания напряжения в этом диапазоне потребуется регулятор напряжения. Используйте стабилизатор на 3,3 В или 5 В, например LM29.50 или LM7805. В качестве генератора резонансной частоты используется микроконтроллер PICAXE 08M2. Выход 08M2 подается на затвор силового МОП-транзистора, который управляет катушкой непосредственно со своего стока. Снабберный конденсатор со стороны стока МОП-транзистора на землю включен для предотвращения повреждения МОП-транзистора от индуктивной отдачи во время переходов при выключении. Обратная ЭДС может быть довольно значительной (в 10 раз больше входного напряжения) даже при использовании трансформаторов с воздушным сердечником.

Лучше всего использовать конденсатор класса MKP, который часто используется при генерации сильноточных импульсов, но металлизированный пленочный конденсатор (MPF) с более высоким напряжением будет достаточным. Амперметр должен быть размещен, как показано на схеме, для измерения входного тока, потребляемого схемой, для расчета эффективности.

PICAXE необходимо запрограммировать для генерации резонансной частоты. Для этого добавьте на макетную плату два резистора, как показано на рис. 1 . Подсоедините кабель программирования к аудиоразъему и загрузите следующие строки кода, чтобы сгенерировать выходную частоту 12 кГц с коэффициентом заполнения 50 %: 8 МГц
do                     ‘REM начало цикла
pauseus 1200           ‘REM создает паузу длительностью 1200 мкс
pwmout c.2, 153, 308   ‘REM генерирует выходной сигнал частотой 12 кГц
‘@ 50% рабочий цикл
pauseus 1200           ‘REM создает паузу длительностью 1200 мкс
loop                   ‘REM Конец цикла

Код для получения любой частоты с заданным рабочим циклом может быть сгенерирован с помощью мастера pwmout компилятора и вызывается из меню программы. В схеме прототипа я поместил светодиод «PWR ON» сбоку платформы с акриловой катушкой 1/4 дюйма. Это создает интересный эффект, когда схема включена.

Построение цепи приемника

После того, как энергия подведена к вторичной обмотке, выпрямитель преобразует входящий переменный ток в постоянный. Выходное напряжение может не соответствовать нормальному коэффициенту трансформации и быть выше входного напряжения. Это происходит из-за звона на исходящей волне, которая затухает на вторичной обмотке, вызывая рост напряжения. Это не проблема, если только оно не превышает входной предел 35 В большинства регуляторов.

Между выводами вторичной обмотки следует установить снабберный конденсатор емкостью 0,1 мкФ для блокировки индуктивной отдачи. Смело используйте в конструкции либо дискретные диоды, либо корпусный мостовой выпрямитель. Убедитесь, что реализуемые вами устройства выдерживают ток в один ампер при напряжении 50В. Выход постоянного тока регулируется до 5 В с помощью LDO-регулятора, такого как LM78L05. Очень важно использовать регулятор версии LDO для обеспечения источника постоянного тока и постоянного напряжения, как на выходе USB.

Для измерения выходной мощности приемной цепи поместите резистивное короткое замыкание на регулируемый выход 5 В, который можно включить с помощью ползункового переключателя SPST, как показано на Рисунок 1 . С помощью мультиметра измерьте падение напряжения на резисторе. Используя закон Ома, вы можете рассчитать выходную мощность по формуле I = E / R. Используйте значение сопротивления с основанием 10, чтобы упростить расчеты. Обязательно используйте резистор подходящей мощности для фиктивной нагрузки. Для создания значений тока, близких к одному амперу, вам понадобится резистор мощностью 5 Вт.

Тестирование схемы

При макетировании некоторых мощных транзисторов может потребоваться присоединение проводов меньшего диаметра к выводам для подключения к макетной плате. Вам также понадобится способ перехватить провод (+) от вашего источника питания, чтобы подключить амперметр.

Подключите катушки к макетной плате и прикрепите счетчики, как показано на рис. 1 . Поместите катушку приемника поверх катушки передатчика, разделив их одним из акриловых блоков, чтобы он действовал как изолятор. Подайте питание на цепь передатчика и запишите показания обоих счетчиков. Замкните SW1, чтобы закоротить фиктивную нагрузку на выходе регулятора.

Вы должны заметить увеличение значения входного тока из-за отражения короткого замыкания обратно на первичную обмотку. Возможно, вам придется охладить силовой транзистор. Если на резонансе становится чрезмерно жарко, нужно проверить свою работу. Сначала попробуйте рекомендации, приведенные в разделе «Устранение неполадок».

ХАРАКТЕРИСТИКА ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ
FDH055N15A — N-Channel Power Trench MOSFET 150 В, 167 А, 5,9 мВт
ДИАМЕТР КАТУШКИ = 2,5 | АПЕРАТУРА = 1” | ШАГ = 0,25 дюйма
ЧАСТОТА = 12,9 кГц        ПРОГРАММНЫЙ ЦИКЛ = 50 %
Входное напряжение = 12 В Выходное напряжение 5,06 В (31 В нерегулируемое)
Падение напряжения на нагрузке 10 Ом при коротком замыкании = 0,710 В (I = E / R) 710 мА
Вход = 900 мА   Выход = 710 мА   Эффективность = 710 мА / 900 мА * 100 = 78%

Добавить приемник для подзарядки в свои проекты очень просто. Ниже приведен пример проекта с питанием от батареи, который я переоборудовал для беспроводной зарядки. Я взял существующий проект, представляющий собой игру Pong со светодиодной матрицей 8 x 8, которая питается от источника литий-полимерного аккумулятора. Игра имеет размер 3” x 2” с батарейным питанием на обратной стороне платы. Я установил катушку приемника на доске того же размера, что и игра, оставив достаточно места для электроники в приемнике.

Я хотел, чтобы плата приемника была как можно тоньше, чтобы не добавлять глубины существующему проекту. Рисунок 7. — это фотография зарядного приемника, прикрепленного к этому проекту, который я хочу заряжать без проводов.

РИСУНОК 7. Зарядка устройства на базе передатчика.

Вся плата приемника увеличивает глубину проекта всего на 1/4 дюйма. Диспетчер зарядки батареи с одной микросхемой, показанный на рис. 8 9 .0019 подключен к выходу регулятора 5В. Для этого чипа (производства Maxim Integrated) требуется всего несколько внешних компонентов, и он будет управлять зарядкой одноэлементной литиевой батареи. MAX1811 имеет светодиод, который показывает, когда зарядка завершена.

РИСУНОК 8. Диспетчер зарядки литий-ионных аккумуляторов MAX1811.

Номинальный срок службы этого устройства составляет около 400 зарядок. Я даже использую его для зарядки своих суперконденсаторов.

Устранение неполадок

Эта схема была специально разработана, чтобы быть простой, поэтому поиск и устранение неисправностей должно быть соответственно простым. Ниже приведены напряжения, которые должны присутствовать в различных контрольных точках, показанных на схеме из Рисунок 1 .

1. В КОНТРОЛЬНОЙ ТОЧКЕ B должно быть 5 В (если не 5 В, проверьте напряжение питания 12 В).
2. В ТОЧКЕ ПРОВЕРКИ A должно быть приблизительно 2,5 В (проверьте источник питания 08M2 или код).
3. В КОНТРОЛЬНОЙ ТОЧКЕ C должно быть не менее 6 В (проверьте выпрямитель или переменный ток на катушке). Проверьте регулятор, подключив питание 12 В к входной клемме.
4. В ТОЧКЕ ПРОВЕРКИ D должно быть 5 В (проверьте соединения регулятора).
5. В ТЕСТОВОЙ ТОЧКЕ E должно быть 12 В переменного тока или больше (проверьте подключение катушки, если контрольные точки в листингах 1 и 2 в порядке).
6. У вас должно быть значение переменного тока в ТЕСТ ТОЧКЕ F (проверьте соединение вторичной обмотки, если контрольная точка в листинге 5 в порядке).

Возможные усовершенствования

Вы захотите придумать способ определения того, что объект был помещен на зарядную базу, чтобы передатчик не работал все время. Самый изящный способ сделать это — спроектировать схему измерения тока, которая срабатывает при подаче нагрузки.

В настоящее время я пользуюсь встроенными ИК-командами 08M2 и использую ИК-схему в качестве системы обнаружения приближения.

При использовании 08M2 в приемнике может потребоваться двусторонняя связь между передатчиком и приемником. Вы также можете сделать большую площадь зарядной поверхности.

Простым способом добиться этого является параллельное подключение катушек передатчика. Если вы делаете печатные платы, вы можете создать вытравленную катушку для приемника, которую можно масштабировать в соответствии с приложением.

При использовании компонентов для поверхностного монтажа приемник может занимать площадь, близкую к размеру кредитной карты.

Заключение

Независимо от того, строите ли вы этот проект только для изучения индукции или действительно применяете его для подзарядки, он гарантированно будет сложным как для начинающих строителей, так и для опытных. NV

Список деталей

ПУНКТ	КОЛ-ВО	ОПИСАНИЕ	ИСТОЧНИК/ДЕТАЛИ №
Все устройства для поверхностного монтажа имеют номер 805. Все номера деталей указаны с цифровым ключом, если не указано иное.
2 квартал	1	FDH055N15A N-Ch FET (любой)	ФДХ055Н15А-НД
J1	1	Аудиоразъем 1/8 дюйма (любой)	2168131
Р1	1	Резистор 22 кОм 1/4 Вт	КФ14ДЖТ22К0КТ-НД
Р2	1	Резистор 10 кОм 1/4 Вт	S10KQCT-ND
Р3	1	Резистор 220 Ом 1/4 Вт	КФ14ДЖТ220РКТ-НД
Р4	1	Резистор 330 Ом 1/4 Вт	А105936КТ-НД
РДЛ	1	10 Ом 5 ​​Вт	АЛСР5ДЖ-10-НД
С1	1	Снабберный конденсатор MPF 0,1 мкФ	ЭФ2105-НД
С3, С6	2	Байпасный конденсатор 0,1 мкФ	1493-3401-НД
С2, 5, 7, 8	3	10 мкФ Электролитический 50 В	P997-НД
С4	1	Майларовый демпферный конденсатор 0,1 мкФ	495-2435-НД
Д1	1	Зеленый светодиод 3 мм	751-1101-НД
BR1	1	Мостовой выпрямитель	ДФ005М-Э3/45ГИ-НД
ВР1, 2	2	Регулятор LM78L05 или LM2940-N	ЛМ2940Т-5. 0-НД
SW1	1	Ползунковый переключатель SPST	СКН9924-НД
Л1, Л2	1	Вспомогательный магнитный провод	RadioShack # 278-1345
IC1	1	08M2 КИРКА Micro	SparkFun COM-10803
Дополнительные детали
ИК2	1	Batt Manager (см. текст)	МАКС1811ЭСА+-НД
Д2	1	Зеленый светодиод 3 мм	751-1101-НД
Р8	1	Резистор 220 Ом 1/4 Вт	КФ14ДЖТ220РКТ-НД
Печатная плата	1	Плата для прототипирования поколения 4,3 x 6,8 дюйма	Jameco # 206587
РАЗНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ Четыре акриловых блока 2,5″ x 2,5″ x 1/4″ из магазина товаров для рукоделия. Резьбовые стойки для сборки базы передатчика (RadioShack). Суперклей с кистью-аппликатором. 1/8″ Lexan Вазелин ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ КОНТРОЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ВОМ со шкалой 10 А Осциллограф (дополнительно)

Самодельное беспроводное зарядное устройство для смартфона 5В Схема своими руками

Самодельное беспроводное зарядное устройство

16.06.2021 | Просмотров: 34863 | Схемы | автор: ELECTRONOOBS

Доля

В этом уроке я покажу вам схему простого беспроводного зарядного устройства, передатчика и приемника. Посмотрите, как настроить резонанс и мощность передачи. Затем, как отрегулировать выход приемника на 5 В, чтобы мы могли заряжать смартфон через USB. Надеюсь, вы узнаете что-то новое.

Часть 1 — Что нам нужно?

Ниже у вас есть все детали, необходимые для этой схемы, как передатчик, так и приемник. Выберите размер, который вам нужен для просверленной печатной платы. Конденсаторы передатчика неполяризованные и полипропиленовые. Для приёмника используем поляризованные колпачки Elecrtolytic. Я сделал свои катушки поверх круглой бутылки и использовал суперклей, чтобы закрепить провода на месте.

• 1 х IRFZ44N: ССЫЛКА eBay
• 1 радиатор MOSFET: ССЫЛКА на eBay
• 4 диода 1N4001: ССЫЛКА eBay
• 1 медный провод 20AWG: LINK eBay
• .
  .
• См. полный список деталей: ССЫЛКА eBay

Часть 1 — Схема передатчика

Это схема передатчика мощности. В зависимости от того, как вы сделаете катушку, она будет влиять на резонансную частоту вместе с конденсатором 220 нФ, который создает LC-бак. Имеет значение диаметр и количество петель катушки. В моем случае для моих тестов диаметр был 8 см, и я использовал 6 петель с центральным ответвлением посередине, поэтому 3 петли до средней точки и еще 3 после. Эта схема автоматически создаст резонансную частоту, и даже если мы изменим нагрузку, схема будет автоматически адаптироваться. Поскольку затвор MOSFET подключен к катушке. каждый раз, когда напряжение колеблется, транзистор будет включаться и выключаться, создавая колебания. Светодиод служит только для индикации того, что цепь включена.

Часть 3 — Прототип Tx

Я соединил все на куске просверленной макетной платы. Использование двух толстых проводов в качестве входа, а затем подключение к МОП-транзистору. Чтобы припаять катушку, я использовал штыри на печатной плате. Чтобы сделать катушку, я спаял два одинаковых медных провода, а затем сделал 3 петли с одной стороны и еще 3 с другой. Таким образом, центральная лента будет одинаковой с обеих сторон.

Часть 4 — Схема Rx

Это схема приемника. Я сделал катушку с 10 витками, чтобы она выдавала немного более высокое напряжение. Затем первым шагом является выпрямление сигнала с помощью диодного моста. Мы фильтруем пики с помощью этих конденсаторов, а затем регулируем выходное напряжение 5 В с помощью регулятора AMS1117 или любого другого. Добавляем фильтрующую заглушку на выходе и все для ресивера. Даже если напряжение катушки приемника составляет 16 В, AMS1115 всегда будет поддерживать на выходе максимальное значение 5 В.

Часть 5 — Прототип Rx

Я соединил все на куске просверленной макетной платы. Я снова использовал штыревые контакты печатной платы для подключения катушки приемника, которая в данном случае состоит из 10 витков. Я использовал диоды и сделал выпрямитель, добавил конденсатор и регулятор напряжения сзади, и все. Теперь мы могли подключить USB-кабель к выходу и подключить мой смартфон.

Часть 6 — Испытание

В тестовом видео ниже вы можете увидеть, как на мультиметре выход ограничен 5В. Также как с помощью USB-кабеля я могу заряжать свой смартфон и на самом деле передавать больше энергии, чем коммерческое зарядное устройство, которое я купил на eBay.