„Android“telefono įkroviklio elektros linijos filtro projektavimas ir kūrimas: 5 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Šioje instrukcijoje aš parodysiu, kaip paimti standartinį USB į mini USB laidą, atskirti jį viduryje ir įdėti filtro grandinę, kuri sumažins per daug triukšmo ar maišos, kurią sukelia įprastas „Android“maitinimo šaltinis. Turiu nešiojamą kelių juostų radiją, kuriame nebuvo standartinio lizdo, bet buvo su mini USB kištuku. Kai prijungiau jį prie tokio tipo 5 V maitinimo šaltinio, kuris bus naudojamas „Android“telefonui įkrauti, AM ir trumpųjų bangų garsas buvo tik triukšmas. Jį galima naudoti tik per FM. Yra keletas AM radijo stočių, kurias man patinka klausytis, todėl nusprendžiau sukurti pasyvų filtrą, kuris užkirstų kelią daugumai „Android“telefono maitinimo šaltinio skleidžiamo triukšmo.

Prekės

1) 3 colių ilgio 1 colio skersmens termiškai susitraukiančio vamzdžio gabalas, tipas 3M CCT 1100 (elektronikos prekių parduotuvė)

2) 6 pėdų įprastas USB į mini USB kabelis. (dolerių parduotuvė)

3) 3 x 1/2 colio perf arba vektorinės plokštės gabalas (elektroninių dalių parduotuvė)

4) (2) 2,5 milijoninio droselio išgelbėtas iš senos kompaktiškos fluorescencinės lemputės grandinės.

5) (1) 1000 mikrofaradų elektrolitinis kondensatorius, 10 voltų ar didesnis (elektroninių dalių parduotuvė)

6) Adatos nosies replės (techninės įrangos parduotuvė)

7) „Exacto“peilis (techninės įrangos parduotuvė)

8) Šilumos pistoletas (techninės įrangos parduotuvė)

9) Karšto lydalo klijų pistoletas ir lazdelės (amatų parduotuvė)

10) Lituoklis ir lituoklis (aparatūros ar elektronikos prekių parduotuvė)

11) „Android 5V“maitinimo šaltinis (elektronikos parduotuvė arba internete)

1 veiksmas: „Android“telefono maitinimo šaltinio analizė

Jei pažvelgsite į 5 voltų maitinimo šaltinio išvestį pirmoje nuotraukoje, pamatysite 5 DC su nedideliu triukšmu, esančiu ant DC (apie 0,01 VAC). Daugeliu atvejų tai yra toleruojama, tačiau jei naudojate šį maitinimo šaltinį radijui ar garso stiprintuvui maitinti, išgirsite tik triukšmą. Aš priartinau bangos formą antroje nuotraukoje ir galite pamatyti daugybę šuolių ar perjungimo pereinamųjų laikų, kurie sukelia triukšmą į 50 mHz sritį ir už jos ribų. Tai galima pamatyti trečiame paveikslėlyje, kuriame rodomas išėjimo spektras nuo 0 iki 50 mHz. Visas šis triukšmas radijo garsiakalbio išvestyje pasirodys kaip šurmulys ar kepsnys. Man reikėjo sugalvoti paprastą grandinę, kad būtų užblokuota kuo daugiau šio triukšmo.

2 žingsnis: suprojektuokite filtro grandinę

Grandinė, kurią sugalvojau, buvo vadinama žemo dažnio filtru. Šio tipo grandinės blokuoja visus dažnius, viršijančius grandinės išjungimo dažnį. Aš nusprendžiau, kad ribinis dažnis būtų mažesnis nei 60 Hz, kuris yra elektros linijos dažnis Šiaurės Amerikoje. Skaičiavimai suteikė gana didelės vertės induktorius, kurie buvo didesni, nei buvau pasirengęs įdėti į mažą erdvę, kurią skyriau filtrui. Aš išėjau su šia grandine, kuri vis dar buvo tinkama ir leido man naudoti du 2,5 mH droselius, kuriuos išgelbėjau iš sudegusios miniatiūrinės fluorescencinės lemputės grandinės. 1000 uF kondensatorius, kurį taip pat turėjau savo dalių dėžėje. Aš sukūriau grandinę naudodamas SPICE ir jis man suteikė bent 30 dB slopinimą iki 50 mHz. Turėčiau sukurti grandinę ir išbandyti ją sekimo generatoriuje, kad pamatyčiau, ar tikroji sukurta grandinė sutampa su suprojektuotos grandinės rezultatais.

3 žingsnis: grandinės sukūrimas ir bandymas

Pjaudamas 3 x 1/2 colio perforatoriaus gabalą, aš sumontavau du 2,5 mH induktorius ir 1000 uF kondensatorius, lituojančius juos kartu vienoje perforatoriaus pusėje. Kai tai buvo baigta, prie įvesties ir išvesties prijungiau „sekimo generatorių“, o rezultatas yra antroje nuotraukoje. Stebėjimo generatorius perėjo nuo 5 kHz iki 50 mHz ir rodo, kad filtras veikia gana arti numatyto rezultato. Slopinimas yra gana plokščias iki 25 mHz esant 30 dB ir svyruoja apie 20 dB, kol pasiekia 50 mHz, o baigiasi maždaug 18 dB slopinimu 50 mHz dažniu. Naudojant radiją su maitinimo šaltiniu, sumažėja dauguma iš garsiakalbio sklindančio kepimo garso, todėl galiu pasiimti vietines stotis be didelio pastebimo triukšmo

Pastaba: radijas, kuriam aš jį sukūriau, yra labai jautrus ir pralenkia visus anksčiau turėtus AM ar FM radijo imtuvus. Maitindamas baterijas, vidury dienos galiu pasiimti tiek AM, tiek FM stotis iš artimiausio didelio miesto, esančio už 120 mylių!

Stebėjimo generatorius- įrenginys, kurį sudaro viename įrenginyje esantis generatorius su spektro analizatoriumi. Šis prietaisas yra labai naudingas tikrinant filtrų ir kitų elektroninių grandinių dažnio atsaką.

4 veiksmas: filtro prijungimas prie kabelio

Paimkite 6 pėdų USB į mini USB kabelį ir perpjaukite jį viduryje. Jei naudojate 5 laidų kabelį, kaip ir aš, naudokite tik juodą ir mėlyną. Neigiamas 5V juodos spalvos ir +5V mėlynos spalvos. Įeinanti mėlyna viela patenka į filtro įvestį, o išeinanti mėlyna - į filtro išvestį. Juodieji laidai yra susieti ir pritvirtinti prie neigiamos 1000 uF elektrolitinio kondensatoriaus pusės. Kai jie visi bus sulituoti, laidų galai pritvirtinami prie abiejų plokštės pusių miniatiūriniais kaklaraiščiais. Viela toliau tvirtinama prie plokštės kiekviename gale karšto lydalo klijais. Kai visa tai bus padaryta, 1 colio skersmens termiškai susitraukiančio vamzdžio gabalas stumiamas per grandinę ir susitraukia šilumos pistoletu, kaip parodyta trečiame paveikslėlyje. Visas surinkimas turėtų atrodyti kaip galutinis vaizdas.

Pastaba: Šį filtrą galima įdiegti prie bet kurio USB kabelio. Spalvų schema gali skirtis priklausomai nuo kabelio gamintojo, todėl patikrinkite kiekvieną laidą, kurio maitinimas yra +5 ir 0 voltų.

5 žingsnis: Išvada

Nors ši idėja buvo sukurta siekiant sumažinti triukšmą USB prijungtame radijuje, ji taip pat galėtų būti naudojama telefonams įkrauti. Šie pigūs įkrovikliai gali būti tokie pigūs, nes beveik neturi išvesties filtravimo. Kai kurie telefonai gali būti netinkamai įkraunami dėl triukšmo, kuris patenka į įkrovimo grandinę, ir šis grandinės filtras sumažins šią tikimybę.