Sukurkite savo belaidžio įkrovimo stotį!: 8 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Bendrovė „Apple“neseniai pristatė belaidžio įkrovimo technologiją. Tai puiki žinia daugeliui iš mūsų, bet kokia technologija slypi už jos? Ir kaip veikia belaidis įkrovimas? Šioje pamokoje mes sužinosime, kaip veikia belaidis įkrovimas ir kaip iš tikrųjų jį sukurti! Taigi daugiau nešvaistykime laiko ir pradėkime savo sėkmės kelionę! Ir aš esu tavo 13 metų mokytojas, Darvinai!

1 veiksmas: kaip veikia belaidis įkrovimas

Dabar pažiūrėkime, kaip veikia belaidis įkrovimas. Galbūt žinote, kad srovė, tekanti per laidą, sukuria magnetinį lauką, kaip parodyta pirmame paveikslėlyje. Laido sukurtas magnetinis laukas yra labai silpnas, todėl mes galime suvynioti vielą, kad susidarytų ritė, ir gauti didesnį magnetinį lauką, kaip parodyta antrame paveikslėlyje.

Taip pat atvirkščiai, kai šalia ir statmenai vielai yra magnetinis laukas, viela paims magnetinį lauką ir tekės srovė, kaip parodyta pirmame paveikslėlyje.

Dabar galbūt atspėjote, kaip veikia belaidis įkrovimas. Belaidžio įkrovimo metu turime siųstuvo ritę, kuri generuoja magnetinius laukus. Tada mes turime imtuvo ritę, kuri surenka magnetinį lauką ir įkrauna telefoną.

2 žingsnis: AC ir DC

Kintamoji ir nuolatinė srovė, taip pat žinomos kaip kintamoji srovė ir nuolatinė srovė, yra labai pagrindinė elektronikos koncepcija.

DC arba nuolatinė srovė, srovė teka iš aukštesnės įtampos į žemesnę, o srovės kryptis nesikeičia. Tai tiesiog reiškia, kad jei turime 5 voltų ir 0 voltų (įžeminimo), srovė tekės nuo 5 voltų iki 0 voltų (įžeminimo). Ir įtampa gali keistis tol, kol nesikeičia srovės srauto kryptis. Kaip parodyta pirmoje nuotraukoje.

AC, arba kintamoji srovė. Tačiau, kaip rodo pavadinimas, kad jis turi kintamą srovės srauto kryptį, ką tai reiškia? Tai reiškia, kad srovė po tam tikro laiko pasikeičia. O srovės srauto apsisukimų dažnis matuojamas hercais (Hz). Pavyzdžiui, mes turime 60 Hz kintamosios srovės įtampą, turėsime 60 srovės apsisukimų ciklų, o tai reiškia 120 apsisukimų, nes 1 kintamosios srovės ciklas reiškia 2 apsisukimus. Kaip parodyta pirmoje nuotraukoje.

Tai labai svarbu belaidžio įkrovimo grandinei. Mes turime naudoti kintamosios srovės siųstuvų ritę, nes imtuvas gali generuoti elektrinį signalą tik esant kintamam magnetiniam laukui.

3 žingsnis: ritės: induktyvumas

Jūs žinote, kaip ritė sukuria magnetinį lauką, bet mes ketiname gilintis. Ritė, dar vadinama induktoriumi, turi induktyvumą. Kiekvienas laidininkas turi induktyvumą, net laidą!

Induktyvumas matuojamas „Henry“arba „H“. milliHenry (mH) ir microHenry (uH) yra dažniausiai naudojami induktorių vienetai. mH yra *10e-3H, o uH yra *10e-6H. Žinoma, jūs netgi galite pereiti prie nanoHenry (nH) ar net picoHenry (pH), tačiau tai nenaudojama daugelyje grandinių. Ir paprastai mes neviršijame aukščiau miliHenry (mH).

Kuo didesnis ritinių apsisukimų skaičius, tuo didesnė induktyvumas.

Induktorius priešinasi srovės srauto pokyčiams. Pavyzdžiui, induktoriui taikomas įtampos skirtumas. Pirma, ritė nenori leisti srovei tekėti per save. Įtampa nuolat stumia srovę per induktorių, induktorius pradėjo leisti srovei tekėti. Tuo pačiu metu induktorius įkrauna magnetinį lauką. Galiausiai srovė gali visiškai tekėti per induktorių, o magnetinis laukas yra visiškai įkrautas.

Dabar, jei staiga pašalinsime įtampos tiekimą į induktorių. Induktorius nenori sustabdyti srovės srauto, todėl nuolat stumia srovę. Tuo pačiu metu magnetinis laukas pradėjo žlugti. Laikui bėgant magnetinis laukas bus išnaudotas ir srovė vėl nebesilies.

Jei sukonstruosime įtampos ir srovės grafiką per induktorių, antrame paveikslėlyje pamatysime rezultatą, įtampa pavaizduota kaip „VL“, o srovė - „I“, srovė perkelta apie 90 laipsnių į įtampą.

Pagaliau mes turime induktoriaus (arba ritės) grandinės schemą, ji yra kaip keturi pusės apskritimai, kaip parodyta trečiame paveikslėlyje. Induktorius neturi poliškumo, o tai reiškia, kad bet kokiu būdu galite jį prijungti prie grandinės.

4 žingsnis: Kaip perskaityti grandinės schemą

Dabar jūs beveik žinote apie elektroniką. Tačiau prieš kurdami ką nors naudingo, turime žinoti, kaip perskaityti grandinės schemą, dar vadinamą schema.

Schemoje aprašoma, kaip komponentai jungiasi vienas su kitu, ir tai labai svarbu, nes ji nurodo, kaip grandinė prijungta, ir suteikia aiškesnį supratimą apie tai, kas vyksta.

Pirmasis paveikslėlis yra schemos pavyzdys, tačiau yra tiek daug simbolių, kurių nesuprantate. Kiekvienas nurodytas simbolis, pvz., L1, Q1, R1, R2 ir tt, yra elektrinio komponento simbolis. Ir yra tiek daug komponentų simbolių, kaip parodyta antrame paveikslėlyje.

Linijos, jungiančios kiekvieną komponentą, akivaizdžiai jungia vieną komponentą prie kito, pavyzdžiui, trečiame ir ketvirtame paveikslėlyje, ir mes galime pamatyti tikrą pavyzdį, kaip grandinė prijungta remiantis schema.

Pirmame paveikslėlyje esantys R1, R2, Q1, Q2, L2 ir tt vadinami priešdėliu, kuris yra kaip etiketė, kad komponentas būtų pavadintas. Mes tai darome, nes tai patogu, kai kalbama apie PCB, spausdintines plokštes ir litavimą.

Pirmame paveikslėlyje esantys 470, 47k, BC548, 9V ir tt yra kiekvieno komponento vertė.

Tai gali būti neaiškus paaiškinimas, jei norite daugiau informacijos, eikite į šią svetainę.

5 žingsnis: mūsų belaidžio įkrovimo grandinė

Taigi čia yra mūsų belaidžio įkroviklio dizaino schema. Skirkite šiek tiek laiko tai apžiūrėti ir mes pradėsime kurti! Aiškesnė versija čia:

Paaiškinimas: Pirma, grandinė gauna 5 voltus iš X1 jungties. Tada įtampa padidinama iki 12 voltų, kad būtų galima valdyti ritę. NE555 kartu su dviem ir2110 „mosfet“tvarkyklėmis sukuria įjungimo ir išjungimo signalą, kuris bus naudojamas vairuoti 4 „mosfet“. 4 „mosfets“įsijungia ir išsijungia, kad sukurtų kintamosios srovės signalą siųstuvo ritinei valdyti.

Galite eiti į aukščiau išvardytą svetainę ir slinkti į apačią, kad surastumėte BOM (medžiagos sąrašą) ir ieškokite tų komponentų, išskyrus X1 ir X2, lcsc.com. (X1 ir X2 yra jungtys)

„X1“yra „micro-usb“prievadas, todėl jį reikia įsigyti čia.

„X2“iš tikrųjų yra siųstuvo ritė, todėl ją reikia įsigyti čia.

6 žingsnis: pradėkite kurti

Jūs matėte schemą ir pradėkime kurti.

Pirmiausia turėsite nusipirkti duonos lentą. Duonos lenta yra kaip pirmoje nuotraukoje. Kiekviena 5 duonos lentos skylės yra sujungtos viena su kita, kaip parodyta antroje nuotraukoje. Trečiame paveikslėlyje yra 4 bėgeliai, kurie yra sujungti vienas su kitu.

Dabar vykdykite schemą ir pradėkite kurti!

Galutiniai rezultatai yra ketvirtoje nuotraukoje.

7 žingsnis: dažnio reguliavimas

Dabar baigėte grandinę, bet vis tiek norite šiek tiek pakoreguoti siųstuvo ritės dažnį. Tai galite padaryti sureguliuodami R10 potencialo matuoklį. Tiesiog paimkite varžtą ir sureguliuokite potencialo matuoklį.

Galite paimti imtuvo ritę ir prijungti prie šviesos diodo su rezistoriumi. Tada padėkite ritę ant siųstuvo ritės, kaip parodyta. Pradėkite reguliuoti dažnį, kol pamatysite, kad šviesos diodas yra maksimaliai šviesus.

Po tam tikrų bandymų ir klaidų jūsų grandinė sureguliuota! Ir grandinė iš esmės baigta.

8 žingsnis: atnaujinkite grandinę

Dabar jūs baigėte savo grandinę, bet galite pamanyti, kad grandinė yra šiek tiek neorganizuota. Štai kodėl jūs galite atnaujinti savo grandinę ir netgi paversti ją produktu!

Pirma, tai yra pati grandinė. Šį kartą vietoj duonos lentos suprojektavau ir užsisakiau keletą PCB. Tai reiškia spausdintines plokštes. PCB iš esmės yra plokštė, kuri turi jungtis, todėl nebėra jungiamųjų laidų. Kiekvienas PCB komponentas taip pat turi savo vietą. Galite užsisakyti PCB JLCPCB už labai mažą kainą.

Mano sukurtoje PCB buvo naudojami SMD komponentai, tai yra paviršiaus tvirtinimo įrenginiai. Tai reiškia, kad komponentas buvo tiesiogiai lituojamas ant PCB. Kitas komponentų tipas yra THT komponentai, kuriuos mes visi ką tik naudojome, taip pat žinomas kaip „Through Hole Technology“, ar komponentas eina per PCB arba mūsų plokštės skyles. Dizainas parodytas paveikslėlyje. Dizainus galite rasti čia.

Antra, galite atspausdinti 3D korpusą, čia rasite nuorodą į 3D stl failus.

Iš esmės tai yra! Sėkmingai sukūrėte belaidį įkroviklį! Tačiau visada patikrinkite, ar jūsų telefonas palaiko belaidį įkrovimą. Labai ačiū, kad sekate šią pamoką! Jei turite kokių nors klausimų, nedvejodami rašykite man el. Paštu [email protected]. „Google“taip pat yra didelis pagalbininkas! Ate.