Rakenna oma langaton latausasema!: 8 vaihetta

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:44

Apple -yhtiö esitteli äskettäin langattoman lataustekniikan. Se on hieno uutinen monille meistä, mutta mikä tekniikka sen takana on? Ja miten langaton lataus toimii? Tässä opetusohjelmassa aiomme oppia, miten langaton lataus toimii ja kuinka itse rakentaa se! Joten älä tuhlaa enää aikaa ja aloita matka menestykseen! Ja olen 13 -vuotias opettajasi, Darwin!

Vaihe 1: Miten langaton lataus toimii

Katsotaan nyt, miten langaton lataus toimii. Tiedät ehkä, että langan läpi virtaava virta luo magneettikentän, kuten ensimmäisessä kuvassa. Langan tuottama magneettikenttä on erittäin heikko, joten voimme kääriä langan kelaksi ja saada suuremman magneettikentän, kuten toisessa kuvassa.

Myös päinvastoin, kun langan lähellä ja kohtisuorassa on magneettikenttä, lanka ottaa magneettikentän ja virta virtaa, kuten ensimmäisessä kuvassa.

Nyt saatoit arvata, miten langaton lataus toimii. Langattomassa latauksessa meillä on lähettimen kela, joka tuottaa magneettikenttiä. Sitten meillä on vastaanotinkäämi, joka poimii magneettikentän ja lataa puhelimen.

Vaihe 2: AC ja DC

AC ja DC, jotka tunnetaan myös nimellä vaihtovirta ja tasavirta, ovat elektroniikan peruskäsite.

DC tai tasavirta, virta virtaa korkeammalta jännitetasolta alemmalle jännitetasolle, eikä virran suunta muutu. Se tarkoittaa yksinkertaisesti sitä, että jos meillä on 5 volttia ja 0 volttia (maa), virta kulkee 5 voltista 0 volttiin (maa). Ja jännite voi muuttua niin kauan kuin virran suunta ei muutu. Kuten ensimmäisessä kuvassa.

AC tai vaihtovirta. Kuitenkin, kuten nimi viittaa siihen, että sillä on vaihteleva virran suunta, mitä se tarkoittaa? Se tarkoittaa, että nykyinen virtaus muuttuu tietyn ajan kuluttua. Ja virtauksen vaihtumisnopeus mitataan hertseinä (Hz). Esimerkiksi meillä on 60 Hz: n vaihtojännite, meillä on 60 sykliä virran vaihtumista, mikä tarkoittaa 120 peruutusvaihetta, koska 1 AC -jakso tarkoittaa 2 käänteistä. Kuten ensimmäisessä kuvassa.

Nämä ovat erittäin tärkeitä langattomalle latauspiirille. Meidän on käytettävä AC: tä lähettimen kelan ohjaamiseen, koska vastaanotin voi tuottaa sähköistä signaalia vain, kun magneettikenttä on vuorotteleva.

Vaihe 3: Kelat: Induktanssi

Tiedät kuinka kela luo magneettikentän nyt, mutta aiomme kaivaa syvemmälle. Kelalla, joka tunnetaan myös nimellä induktori, on induktanssi. Jokaisella johtimella on induktanssi, jopa johdolla!

Induktanssi mitataan "Henry" tai "H". milliHenry (mH) ja microHenry (uH) ovat yleisimmin käytetty yksikkö induktorille. mH on *10e-3H ja uH on *10e-6H. Tietenkin voit jopa mennä pienemmäksi nanoHenryksi (nH) tai jopa picoHenryksi (pH), mutta sitä ei käytetä useimmissa piireissä. Ja emme yleensä mene korkeammalle kuin milliHenry (mH).

Mitä suurempi käämien kierrosten määrä, sitä suurempi induktanssi.

Induktori vastustaa virtauksen muutoksia. Esimerkiksi meillä on jännite -ero induktoriin. Ensinnäkin kela ei halua antaa virran kulkea itsensä läpi. Jännite työntää virtaa induktorin läpi, induktori alkoi päästää virran virtaamaan. Samaan aikaan induktori lataa magneettikenttää. Lopuksi virta voi virrata kokonaan induktorin läpi ja magneettikenttä on ladattu täyteen.

Jos nyt yhtäkkiä irrotamme induktorin jännitelähteen. Induktori ei halua pysäyttää virran virtausta, joten se työntää virtaa sen läpi. Samaan aikaan magneettikenttä alkoi romahtaa. Ajan mittaan magneettikenttä kuluu loppuun eikä virtaa virtaa uudelleen.

Jos rakennamme kaavion jännitteestä ja virrasta induktorin läpi, näemme tuloksen toisessa kuvassa, jännite esitetään "VL" ja virta edustaa "I", virta siirretään noin 90 astetta jännitteeseen.

Lopuksi meillä on piirikaavio tekijälle (tai kelalle), se on kuin neljä puoliympyrää, kuten näkyy kolmannessa kuvassa. Induktorilla ei ole napaisuutta, mikä tarkoittaa, että voit liittää sen virtapiiriin millään tavalla.

Vaihe 4: Piirikaavion lukeminen

Nyt tiedät melko paljon elektroniikasta. Mutta ennen kuin rakennamme jotain hyödyllistä, meidän on tiedettävä kuinka lukea piirikaavio, joka tunnetaan myös kaaviona.

Kaaviossa kuvataan, kuinka komponentit yhdistyvät toisiinsa, ja se on erittäin tärkeää, koska se kertoo piirin kytkennästä ja antaa sinulle selkeämmän käsityksen siitä, mitä tapahtuu.

Ensimmäinen kuva on esimerkki kaaviosta, mutta on niin paljon symboleja, joita et ymmärrä. Jokainen määritetty symboli, kuten L1, Q1, R1, R2 jne., On sähkökomponentin symboli. Ja komponenteille on niin paljon symboleja aivan kuten toisessa kuvassa.

Jokaisessa komponentissa yhdistävät linjat yhdistävät tietysti komponentin toiseen, esimerkiksi kolmannessa ja neljännessä kuvassa, ja voimme nähdä todellisen esimerkin piirin kytkemisestä kaavion perusteella.

Ensimmäisen kuvan R1, R2, Q1, Q2, L2 jne. Kutsutaan etuliitteeksi, joka on aivan kuin tarra, jolloin komponentille annetaan nimi. Teemme tämän, koska se on kätevä piirilevyjen, piirilevyjen ja juottamisen suhteen.

Ensimmäisessä kuvassa olevat 470, 47k, BC548, 9V jne. Ovat kunkin komponentin arvo.

Tämä ei ehkä ole selkeä selitys, jos haluat lisätietoja, siirry tälle verkkosivustolle.

Vaihe 5: Langaton latauspiiri

Joten tässä on kaavio langattoman laturin suunnittelusta. Ota hetki aikaa tarkastella sitä ja aloitamme rakentamisen! Selkeämpi versio täältä:

Selitys: Ensinnäkin piiri saa 5 volttia X1 -liittimestä. Sitten jännite nostetaan 12 volttiin käämin käyttämiseksi. NE555 yhdessä kahden ir2110 mosfet -ohjaimen kanssa luo käynnistyssignaalin, jota käytetään 4 mosfetin ajamiseen. 4 mosfettia kytkeytyvät päälle ja pois päältä luodakseen AC -signaalin lähettimen kelan ohjaamiseksi.

Voit siirtyä yllä luetellulle verkkosivustolle ja selata alaspäin löytääksesi BOM (materiaalikirja) ja etsiä komponentteja lukuun ottamatta X1 ja X2 osoitteesta lcsc.com. (X1 ja X2 ovat liittimiä)

X1: lle se on mikro-usb-portti, joten sinun on ostettava se täältä.

X2: lle se on itse asiassa lähettimen kela, joten sinun on ostettava se täältä.

Vaihe 6: Aloita rakentaminen

Olet nähnyt kaavion ja aloitamme rakentamisen.

Ensinnäkin sinun on ostettava leipälauta. Leipälauta on kuin ensimmäisessä kuvassa. Leipälaudan kukin 5 reikää on liitetty toisiinsa, kuten kuvassa kaksi. Kuvassa kolme meillä on 4 kiskoa, jotka on kytketty toisiinsa.

Seuraa nyt kaaviota ja aloita rakentaminen!

Lopputulos on kuvassa neljä.

Vaihe 7: Taajuuden säätäminen

Nyt olet suorittanut piirin loppuun, mutta haluat silti säätää lähettimen kelan taajuutta hieman. Voit tehdä sen säätämällä R10 -potentiaalimittaria. Ota ruuvi ja säädä potentiaalimittari.

Voit ottaa vastaanottimen kelan ja liittää sen LEDiin, jossa on vastus. Aseta sitten kela lähettimen kelan päälle kuvan osoittamalla tavalla. Aloita taajuuden säätöä, kunnes näet, että LED on kirkkaimmillaan.

Jonkin kokeen ja erehdyksen jälkeen piiri on viritetty! Ja piiri on pohjimmiltaan valmis.

Vaihe 8: Piirin päivittäminen

Nyt olet lopettanut piirisi, mutta saatat ajatella, että piiri on vähän epäjärjestyksessä. Siksi voit päivittää piirisi ja jopa muuttaa sen tuotteeksi!

Ensinnäkin se on itse piiri. Leipälevyn käytön sijaan suunnittelin ja tilasin tällä hetkellä joitain piirilevyjä. Mikä tarkoittaa painettuja piirilevyjä. Piirilevy on pohjimmiltaan piirilevy, jossa on liitännät itsessään, joten ei enää hyppyjohtoja. Jokaisella piirilevyn komponentilla on myös oma paikkansa. Voit tilata piirilevyn JLCPCB: ltä erittäin edulliseen hintaan.

Suunnittamani piirilevy käytti SMD -komponentteja, jotka ovat pinta -asennuslaitteita. Tämä tarkoittaa, että komponentti on juotettu suoraan piirilevyyn. Toinen komponenttityyppi ovat THT -komponentit, joita me kaikki juuri käytimme, tunnetaan myös nimellä Through Hole Technology, Onko komponentti PCB: n tai piirilevyn reikien läpi. Suunnittelu näkyy kuvassa. Mallit löydät täältä.

Toiseksi voit tulostaa sille 3D -kotelon, linkki 3D -stl -tiedostoihin on täällä.

Siinä se periaatteessa on! Langattoman laturin rakentaminen onnistui! Tarkista kuitenkin aina, tukeeko puhelimesi langatonta latausta. Kiitos paljon tämän opetusohjelman seuraamisesta! Jos sinulla on kysyttävää, lähetä minulle sähköpostia osoitteeseen [email protected]. Google on myös suuri auttaja! Hei hei.