Содержание
Портативное зарядное устройство своими руками
В этой статье описана конструкция самодельного портативного зарядного устройства, предназначенного для питания или заряда аккумуляторов плееров, мобильных телефонов и смартфонов, совместимых с интерфейсом USB.
Отличие этого блока питания от себе подобных в том, что он сам управляет своим включением и отключением, как в режиме заряда собственных аккумуляторов, так и в режиме отдачи энергии.
Близкие темы
Где взять мощные недорогие аккумуляторы или как разобрать батарею от ноутбука?
Пролог
На идею постройки этой конструкции меня натолкнул полёт в самолёте Airbus A380, в котором под подлокотником каждого кресла имеется разъём USB, предназначенный для питания USB-совместимых устройств. Но, такая роскошь есть не во всех самолётах, а уж тем более её не найти в поездах и автобусах. А я уже давно мечтаю пересмотреть от начала до конца сериал «Друзья». Так почему бы не убить сразу двух зайцев – посмотреть сериал и скрасить время в пути.
Дополнительным стимулом к постройке данного девайса стало открытие залежей мощных литий-ионными аккумуляторов.
Портативое Зарядное Устройство (ЗУ) должно обеспечить следующие возможности.
Исходя из этого технического задания, было построено портативное ЗУ на литий-ионных аккумуляторах.
Блок схема
Портативное ЗУ состоит из следующих узлов.
Импульсный преобразователь напряжения MC34063
Долго выбирать драйвер для преобразователя напряжения не пришлось, так как выбирать то было особенно не из чего. На местном радиорынке по разумной цене (0,4$) я нашёл только популярную микросхему MC34063. Сразу купил парочку, чтобы выяснить, возможно ли как-либо принудительно отключить преобразователь, так как в даташите на данный чип такая функция не предусмотрена. Оказалось, что сделать это возможно, если подать на вывод 3, предназначенный для подключения частотозадающей цепи, напряжение питания.
На картинке типовая схема понижающего импульсного преобразователя. Красным отмечена цепь принудительного отключения, которая может понадобиться для автоматизации.
В принципе, собрав такую схему, уже можно запитать телефон или плеер, если, например, питание будет осуществляться от обычных элементов питания (батареек).
Я не буду подробно описывать работу этой микросхемы, но из «Дополнительных материалов» вы можете скачать и подробное описание на русском языке, и небольшую портативную программу для быстрого расчёта элементов повышающего или понижающего преобразователя, собранного на этой микросхеме.
Узлы управления зарядом и разрядом литий-ионной батареи
При использовании литий-ионных батарей, желательно ограничивать их разряд и заряд. Я для этой целей использовал компараторы на основе копеечных микросхем КМОП. Микросхемы эти крайне экономичны, так как работают на микротоках. На входе у них стоят полевые транзисторы с изолированным затвором, что даёт возможность применить микротоковый же Источник Опорного Напряжения (ИОН).
Где взять такой источник я не знаю, поэтому воспользовался тем обстоятельством, что в режиме микротоков, напряжение стабилизации обычных стабилитронов снижается. Это позволяет управлять напряжением стабилизации в некоторых пределах. Так как это не задокументированное включение стабилитрона, то, возможно, для обеспечения определённого тока стабилизации, стабилитрон придётся подобрать.
Чтобы обеспечить ток стабилизации, скажем, 10-20 мкА, сопротивление балласта должно быть в районе 1-2 МОм. Но, при подгонке напряжения стабилизации, сопротивления балластного резистора может оказаться, либо слишком маленьким (несколько килоом), либо слишком большим (десятки мегаом). Вот тогда придётся подобрать не только сопротивление балластного резистора, но и экземпляр стабилитрона.
Переключение цифровой КМОП микросхемы происходит тогда, когда уровень входного сигнала достигает половины напряжения питания. Поэтому, если запитать ИОН и микросхему от источника, напряжение которого требуется измерить, то на выходе схемы можно получить сигнал управления. Ну, а этот самый сигнал управления и можно подать на третий вывод микросхемы MC34063.
На чертеже изображена схема компаратора на двух элементах микросхемы К561ЛА7.
Резистор R1 определяет величину опорного напряжения, а резисторы R2 и R3 гистерезис компаратора.
Чтобы телефон или плеер начал заряжаться от разъёма USB, ему нужно дать понять, что это разъём USB, а не какой-то суррогат. Для этого можно подать на контакт «-D» положительный потенциал. Во всяком случае, для Blackberry и iPod-а этого достаточно. Но, моё фирменное зарядное устройство подаёт положительный потенциал ещё и на контакт «+D», поэтому я поступил точно так же.
Другое назначение этого узла – управление включением и выключением преобразователя 12,6 → 5 Вольт при подключении нагрузки. Эту функцию выполняют транзисторы VT2 и VT3.
В конструкции портативного ЗУ предусмотрен и механический выключатель питания, но его назначение скорее соответствует “выключателю массы” АКБ в автомобиле.
Электрическая схема портативного блока питания
- На рисунке представлена схема мобильного блока питания.
- C1, C3 = 1000µF
- C2, C6, C10, C11, C13 = 0,1µF
- C4, C5 = 680pF
- C7 = 3000µF
- C8 = 10nF
- C14 = 20µF (танталовый)
- IC1, IC2 – MC34063
DD1 = К176ЛА7
R3, R12 = 1k
R27 = 44M
DD2 = К561ЛЕ5
R4, R7 = 300k
R28 = 3k
FU = 1A
R5 = 30k
VD1, VD2 = 1N5819
HL1 = Green
R6 = 0,2Ом
VD3, VD6 = КД510А
HL2 = Red
R8, R15, R23, R29 = 100k
VT1, VT2, VT3 = КТ3107
L1 = 50mkH
R10, R11, R13, R26 = 1М
VT4 = КТ3102
L2 = 100mkH
R16, R24 = 22М
Подбираются
R0, R21 = 10k
R17, R19, R25 = 15k
R14* = 2М
R1 = 180Ом
R18 = 5,1М
R22* = 510k
R2 = 0,3Ом
R20 = 680Ом
VD4*, VD5* = КС168А
IC1 – повышающий преобразователь напряжения 5 → 14 Вольт, который служит для заряда встроенной аккумуляторной батареи. Преобразователь ограничивает входной ток на уровне 0,7 Ампера.
DD1.1, DD1.2 – компаратор заряда батареи. Прерывает заряд по достижению 12,8 Вольт на батарее.
DD1.3, DD1.4 – генератор индикации. Заставляет мигать светодиод во время заряда. Индикация сделана по аналогии с зарядными устройствами Nikon. Пока идёт заряд, светодиод мигает. Заряд окончен – светодиод горит постоянно.
IC2 – понижающий преобразователь 12,6 → 5 Вольт. Ограничивает выходной ток на уровне 0,7 Ампера.
DD2.1, DD2.2 – компаратор разряда батареи. Прерывает разряд батареи при снижении напряжения до 7,5 Вольт.
DD2.3, DD2.4 – таймер экстренного включения преобразователя. Включает преобразователь на 12 минут, даже если напряжение на батарее упало до 7,5 Вольт.
Тут может возникнуть вопрос, почему выбрано такое низкое пороговое напряжение, если некоторые производители не рекомендуют допускать его снижение ниже 3,0 и даже 3,2 Вольта на банке?
Я рассуждал так. Путешествия случаются не так часто, как этого бы хотелось, поэтому батарее вряд ли придётся пережить много циклов заряда-разряда. Между тем, в некоторых источниках, описывающих работу литий-ионных батарей, напряжение 2,5 Вольта как раз называют критическим.
Но, Вы можете ограничить предельный разряд более высоким уровнем напряжения, если предполагается часто использовать подобное зарядное устройство.
Конструкция и детали
Выражаю благодарность Сергею Соколову за помощь в поиске компонентов конструкции!
Печатные платы (ПП) изготовлены из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1мм. Размеры ПП выбраны исходя из размеров приобретённого корпуса.
Все элементы схемы, кроме аккумуляторной батареи, размещены на двух печатных платах. Причём на меньшей расположен только разъём Mini USB для подключения внешнего зарядного устройства.
Узлы БП были помещены в стандартный полистироловый корпус Z-34. Это самая дорогая деталь конструкции, за которую пришлось выложить 2,5$.
Выключатель питания поз.2 и кнопка принудительного включения поз.3 спрятаны заподлицо с внешней поверхностью корпуса, во избежание случайного нажатия.
Разъём Mini USB выведен на заднюю стенку корпуса, а разъём USB поз. 4 вместе с индикаторами поз. 5 и поз.6 на переднюю.
Размер печатных плат рассчитан так, чтобы зафиксировать аккумуляторы в корпусе портативного БП. Между аккумуляторами и другими элементами конструкции вставлена прокладка из электрокартона толщиной 0,5мм, согнутая в виде коробки.
This movie requires Flash Player 9
А это портативный БП в собранном виде. Потяните изображение мышкой, чтобы рассмотреть БП с разных сторон.
Настройка портативного зарядного устройства свелась к подбору экземпляров стабилитронов и сопротивлений балластных резисторов для каждого из двух компараторов.
Как подогнать резисторы с высокой точностью описано здесь.
В трёхминутном видеоролике показано, как работает эта самоделка и что находится внутри. Формат видео – Full HD.
Скачать даташит на микросхему MC34063 и её аналог КР1156ЕУ5 на русском языке (50КБ).
Скачать портативную программу для расчёта параметров преобразователя MC34063 (60КБ).
10 Сентябрь, 2012 (20:18) в Источники питания, Сделай сам
Мобильная зарядка для телефона
В предыдущем материале мы рассмотрели схему простого автономного зарядного для мобильной техники, работающего по принципу простого стабилизатора с понижением напряжения батарей. На этот раз попробуем собрать чуть более сложное, но более удобное ЗУ.
Встроенные в миниатюрные мобильные мультимедийные устройства аккумуляторы обычно имеют небольшую ёмкость, и, как правило, рассчитаны на воспроизведение аудиозаписей в течение не более нескольких десятков часов при выключенном дисплее или на воспроизведение нескольких часов видео или нескольких часов чтения электронных книг.
Если сетевая розетка недоступна или из-за непогоды или других причин электроснабжение отключено на длительное время, то различные мобильные аппараты с цветными дисплеями придётся питать от встроенных источников энергии.
Учитывая, что такие устройства потребляют немалый ток, их аккумуляторы могут оказаться разряжены до того момента, когда станет доступно электричество из сетевой розетки. Если вы не желаете погружаться в первобытную тишину и душевное спокойствие, то для питания карманных устройств можно предусмотреть резервный автономный источник энергии, который выручит как во время долгого путешествия в дикую природу, так и при техногенных или природных катастрофах, когда ваш населённый пункт может оказаться на несколько дней или недель без электроснабжения.
Схема мобильного зарядного без сети 220В
Устройство представляет собой линейный стабилизатор напряжения компенсационного типа с малым напряжением насыщения и очень малым собственным током потребления. В качестве источника энергии для этого стабилизатора может быть простая батарейка, аккумуляторная батарея, солнечная или ручной электрогенератор. Потребляемый стабилизатором ток при отключенной нагрузке около 0,2мА при входном напряжении питания 6 В или 0,22мА при напряжении питания 9 В. Минимальная разница между входным и выходным напряжением менее 0,2 В при токе нагрузке 1 А! При изменении входного напряжения питания от 5,5 до 15 В выходное напряжение изменяется не более чем на 10 мВ при токе нагрузки 250 мА. При изменении тока нагрузки от 0 до 1 А выходное напряжение изменяется не более чем на 100 мВ при входном напряжении б В и не более чем на 20 мВ при входном напряжении питания 9 В. Самовосстанавливающийся предохранитель защищает стабилизатор и батарею питания от перегрузки. Обратновключенный диод VD1 защищает устройство от переполюсовки напряжения питания. При увеличении напряжения питания, выходное напряжение также стремится увеличиться. Чтобы поддерживать выходное напряжение стабильным, используется регулирующий узел, собранный на VT1, VT4. В качестве источника опорного напряжения применён сверхъяркий светодиод синего цвета, который одновременно с выполнением функции микромощного стабилитрона, является индикатором наличия выходного напряжения. Когда выходное напряжение стремится увеличиться, ток через светодиод возрастает, также возрастает ток через эмиттерный переход VT4, и этот транзистор открывается сильнее, также сильнее открывается VT1. который шунтирует затвор-исток мощного полевого транзистора VT3. В результате, сопротивление открытого канала полевого транзистора увеличивается и напряжение на нагрузке понижается. Подстроечным резистором R5 можно регулировать выходное напряжение. Конденсатор С2 предназначен для подавления самовозбуждения стабилизатора при росте тока нагрузки. Конденсаторы С1 и СЗ — блокировочные по цепям питания. Транзистор VT2 включен как микромощный стабилитрон с напряжением стабилизации 8..9 В. Он предназначен для защиты от пробоя высоким напряжением изоляции затвора VT3. Опасное для VT3 напряжение затвор-исток может появиться в момент включения питания или из-за прикосновения к выводам этого транзистора.
Детали. Диод КД243А можно заменить любым из серий КД212, КД243. КД243, КД257, 1N4001..1N4007. Вместо транзисторов КТ3102Г подойдут любые аналогичные с малым обратным током коллектора, например, любые из серий КТ3102, КТ6111, SS9014, ВС547, 2SC1845.
Вместо транзистора КТ3107Г подойдёт любой из серий КТ3107, КТ6112, SS9015, ВС556, 2SA992. Мощный п-канальный полевой транзистор типа IRLZ44 в корпусе ТО-220, имеет малое пороговое напряжение открывания затвор-исток, максимальное рабочее напряжение 60 В.
Максимальный постоянный ток – до 50 А, сопротивление открытого канала 0,028 Ом. В этой конструкции его можно заменить на IRLZ44S, IRFL405, IRLL2705, IRLR120N, IRL530NC, IRL530N.
Полевой транзистор устанавливают на теплоотвод с достаточной для конкретного варианта применения площадью охлаждающей поверхности. При монтаже выводы полевого транзистора закорачивают проволочной перемычкой.
Устройство автономного заряда может быть смонтировано на небольшой печатной плате. В качестве автономного источника питания можно использовать, например, четыре штуки последовательно соединенных щелочных гальванических элементов ёмкостью от 4 А/Ч (RL14, RL20). Такой вариант предпочтителен, если вы планируете использовать эту конструкцию относительно редко.
Если же вы планируете применять это устройство относительно часто или ваш плеер потребляет значительно больший ток даже при выключенном дисплее, то будет целесообразным использование аккумуляторной 6 В батареи, например, герметичной мотоциклетной или от крупного ручного фонаря. Можно применить и батарею из 5 или 6 штук последовательно включенных никель-кадмиевых аккумуляторов. В походе, на рыбалке, для подзарядки аккумуляторов и питания карманного устройства может оказаться удобным использование солнечной батареи, способной выдавать ток не менее 0,2 А при выходном напряжении 6 В. При питании плеера от этого стабилизированного источника энергии следует учитывать, что регулирующий транзистор включен в цепь «минус», поэтому, одновременное питание плеера и, например, небольшой активной акустической системы возможно лишь в том случае, если оба устройства подключены к выходу стабилизатора.
Схема блока индикации разряда аккумулятора
Задача данной схемы – не допустить критического разряда литиевого аккумулятора. Индикатор включает красный светодиод, когда напряжение на аккумуляторе снизится до порогового значения. Напряжение включения светодиода установлено 3,2V.
Стабилитрон должен иметь напряжение стабилизации ниже желаемого напряжения включения светодиода. Микросхему использовал 74HC04. Настройка блока индикации заключается в подборе порога включения светодиода с помощью R2. Микросхема 74NC04 делает так, что светодиод загорается при разряде до порога, что будет установлен подстроечником. Ток потребления устройством 2 мА, да и сам СД загорится только в момент разряда, что удобно. У себя эти 74NC04 нашёл на старых материнках, потому и использовал.
Печатная плата:
Для упрощения конструкции, данный индикатор разряда можно и не ставить, ведь микросхему SMD можно не найти. Поэтому платка специально стоит сбоку и её можно по линии отрезать, а позже, при необходимости, отдельно добавить.
В будущем хотел поставить туда индикатор на TL431, как более выгодный вариант по деталям. Полевой транзистор стоит с запасом для разных нагрузок и без радиатора, хотя думаю можно поставить и аналоги послабее, но уже с радиатором.
Резисторы SMD установлены для устройств SAMSUNG (смартфоны, планшеты, и т.д., у них свой алгоритм заряда, а я всё делаю с запасом на будущее) и их можно не ставить вообще. Отечественные КТ3102 и КТ3107 и их аналоги не ставьте, у меня на этих транзисторах плавало напряжение из-за h21. Берите ВС547-ВС557, самое то. Источник схемы: Бутов A. Радиоконструктор. 2009. Сборка и наладка: Igoran.
Форум по автономным ЗУ
Обсудить статью Мобильная зарядка для телефона
Беспроводная зарядка на телефон своими руками: пошаговая инструкция
В мире уже не осталось людей, которые не пользуются мобильными телефонами. Одним из недостатков современного смартфона и планшета является слабая автономность работы. То есть одного заряда батареи при активном использовании хватает на 1 день (максимум 2).
При такой частой зарядке устройства немудрено, что будет быстро разбиваться разъем питания. Чтобы этого избежать, можно приобрести беспроводное зарядное устройство. Но, как правило, оно стоит довольно дорого.
Что же делать, если не хватает денег? На помощь приходит беспроводная зарядка на телефон своими руками.
Немного теории
Думаю, объяснять, что такое беспроводная зарядка для телефона, нет смысла. Ведь это очевидно – это самое обычное зарядное устройство, которое работает без проводов. А вот вопрос, как оно работает, будет очень даже любопытным. Поэтому стоит немного окунуться в теорию и начальный курс физики.
В основе технологии лежит использование индукционных катушек. Они могут работать как передатчик, так и в качестве приемника индуктивной энергии.
То есть, если говорить простыми словами, одна катушка подключена к сети электропитания. Она возбуждается и создает около себя магнитное поле.
Вторая катушка, попадая в радиус действия этого магнитного поля, также начинает возбуждаться и генерировать электрический заряд.
Все довольно просто и понятно. Из вышесказанного становится понятно, что беспроводное зарядное устройство не позволяет вам разгуливать с телефоном в руках в момент зарядки. То есть ограничения, которые есть в проводных ЗУ, действуют и на беспроводные ЗУ.
Более того, провод может иметь довольно большую длину (до 5 метров) и в этом радиусе вы можете спокойно перемещаться. А вот магнитное поле, образуемое индуктивной катушкой, как правило, не превышает 5 см. Поэтому единственное преимущество такого устройства заключается в том, что вы не будете разбивать сам разъем microUSB.
И здесь довольно спорный вопрос, стоит ли затея того. В принципе, заменить разъем microUSB в телефоне довольно легко и дешево. И если он качественный, то прослужит он довольно долго.
Поэтому покупка или изготовление беспроводного ЗУ лишь с целью экономии не будет рентабельной. Другой вопрос, если все зависит от эстетики или нежелания постоянно иметь дело с проводами: тогда приступаем к действиям. По сути, беспроводная зарядка для Андроида – это просто удобная подставка для телефона, которая имеет привлекательный вид и при этом заряжает батарею.
От теории к практике
В первую очередь стоит отметить, что нам придется не только делать базовую станцию, но и изменить сам смартфон.
Дело в том, что если изначально телефон не поддерживает беспроводную зарядку, то этого говорит о том, что он не оснащен индуктивной катушкой.
И в том случае нам придется самостоятельно ее изготовить и поместить в корпус смартфона. А контакты от катушки-приемника придется подпаять к входу «+» и «-» разъема microUSB в корпусе телефона.
В принципе, сделать беспроводное ЗУ может абсолютно каждый. Главное в этом вопросе – это точное соблюдение всех правил. Сам процесс изготовления можно разделить на две части:
- изготовление передатчика;
- изготовление приемника.
Итак, от слов к делу.
Что нам понадобится
Конечно, чтобы собрать подобное устройство, потребуются определенные материалы. Здесь все довольно просто. Для передатчика нам потребуется следующее:
- Оправа на 5 см (максимум 7 см).
- Медная проволока диаметром 1 мм (25 витков).
- Транзистор – полевой IRF Z44.
- Конденсатор – 10n.
- Резистор – 10 Ом.
- Резистор – 1К (2 штуки).
Это все, что нужно для передатчика. Найти все эти материалы не составит труда. Питаться ретранслятор будет от самой обычной мобильной зарядки.
Чтобы телефон смог принять электрический ток от передатчика, нам потребуется собрать приемник. Для этого потребуется:
- Диод VD1 M4.
- Конденсатор – 10n (нФ).
- Конденсатор 100n.
- Конденсатор 10u (10мФ).
- Стабилизатор напряжения 7805 (на 5В).
- Для катушки потребуется провод 0,4мм (30 витков).
Итак, давайте соберем это все вместе.
Собираем передатчик
Здесь все довольно просто. Есть генератор и передающий контур (та самая катушка). Генератор питается от обычного блока питания на 5В 2А и передает импульсы на передающий контур, который создает магнитное поле определенной частоты. Для радиолюбителей с опытом собрать подобный девайс не составит труда. Ниже будет приложена схема.
Итак, для того, чтобы намотать катушку, нам потребуется оправа диаметром 5 см. Медный провод с сечением 1 мм (важно, что бы он был в лаковой изоляции). Берем медный провод, оставляем около 3-5 см кончик (условно это будет плюс).
Далее наматываете провод по спирали 25 витков. Каждые 3-5 витков желательно обрабатывать лаком (или суперклеем). Это позволит катушке после намотки держать нужную форму и создаст изоляцию.
В результате у вас должна получиться катушка в виде медного диска.
Откладываем катушку в сторону до полного высыхания. А тем временем займемся сбором генератора импульсов. Все делаете по схеме:
Стоит отметить, что для передатчика не столь важны размеры. Вы можете поместить генератор с катушкой в любой корпус на свое усмотрение, украсить как угодно. Главное, чтобы между катушками (передатчика и приемника) было минимальное расстояние.
Собираем приемник
Здесь также есть свой принимающий контур (катушка). С него-то все и начинается. Выше мы уже рассматривали, как намотать передающий контур.
По такой же схеме мотается и принимающий контур с той лишь разницей, что в этот раз мы используем провод с сечением 0,4 мм и делаем 30 витков (каждые 5-7 витков не забываем мазать контур лаком или суперклеем).
Далее вся схема собирается на SMD компонентах (это те же радиодетали, но очень маленького размера с поверхностным монтажом).
- К примеру, вот такими бывают SMD-конденсаторы:
-
- Собираем по следующей схеме:
-
Как видите, ничего сложного. Единственный вопрос, как это все лучше расположить в корпусе телефона. Здесь уже вы сами должны проявить фантазию, так как корпуса у всех разные.
Как это работает в сборке
Как уже говорилось выше, вся суть в том, чтобы генератор транслировал импульсы на передающий контур, который создает магнитное поле с определенной частотой.
Приемный контур, попадая в магнитное поле, начинает генерировать электрические импульсы. Сигналы с приемного контура поступают в схему выпрямителя и стабилизатора напряжения.
В результате на выходе получается стабильное напряжение 5В (до 1А). Выход с приемника нужно припаять к ножкам разъема microUSB («+» и «-»).
Здесь нас интересуют черный и красный выводы. К ним и нужно припаять выход со схемы приемника. Далее собираете смартфон, подключаете передающий контур к сети электропитания и подносите телефон (внутри уже собрана схема приемника) к базовой станции (внутри которой собран передающий контур). Чем ближе поднести, тем выше будет напряжение, соответственно, сила тока будет повышаться.
Минусы самодельного БЗУ
Главный минус заключается в том, что такое зарядное устройство не позволяет использовать телефон во время зарядки. То есть вы не сможете отодвинуть гаджет дальше, чем на 5 см от БЗУ (беспроводного зарядного устройства).
Еще вам придется самостоятельно разбирать свой смартфон или планшет и добавлять в корпус хоть и небольшую, но все же схему с катушкой. Конечно, само собой разумеется, что после таких действий ни о какой гарантии не может быть и речи. Да и есть риск, что вы просто испортите устройство.
Еще одним недостатком является то, что подобные генераторы и передающие контуры создают довольно сильные магнитные поля (хоть и с небольшим радиусом действия), которые могут создавать помехи в сети электропитания или для акустических систем (если их расположить неподалеку от колонок или усилителя звука).
Кроме того, подобные самодельные устройства имеют довольно низкий уровень КПД (коэффициент полезного действия). То есть скорость зарядки будет довольно низкая, при этом потребление электроэнергии останется прежним (даже немного выше).
Стоит ли делать подобное устройство? Это вопрос личных предпочтений. Если вами руководит любопытство и жажда эксперимента, то вполне можно все выполнить со старым телефоном, который уже не жалко. Если же вам нужна экономия, эстетичность и удобство, то лучше использовать обычное ЗУ или покупать телефоны, которые уже с завода поддерживают БЗУ.
Рейтинг: Загрузка…
Беспроводная зарядка своими руками
Беспроводная зарядка для телефона своими руками
5 (100%) 1 vote
С развитием современных технологий привычные проводные зарядные устройства теряют свою актуальность. Они имеют свои недостатки, которые делают их непрактичными.
Пользователи часто сталкиваются с проблемами при их использовании, например, гнездо смартфона или другого девайса может выйти из строя или перетереться провод. Сегодня всё большее предпочтение отдается беспроводным зарядкам.
Они применяются для подпитки аккумулятора различных электронных гаджетов. Цена на эти изделия разнится в зависимости от сложности схемы и производителя, выпускающего конкретную модель.
Принцип работы беспроводной зарядки
Представленное устройство нельзя назвать полностью беспроводным, так как оно в любом случае подсоединяется к электрической сети. Девайс, требующий подпитки аккумулятора, размещается сверху зарядки.
Принцип её работы заключается в электромагнитной индукции.
В аккумуляторную батарею поступает напряжение благодаря электромагнитному полю, возникающему в зарядном устройстве при протекании электрического тока по специальной индукционной катушке.
Недавно на рынке появились беспроводные зарядки для телефона
Компании производители современной электроники для таких моделей официально приняли единый стандарт беспроводного питания электронных устройств – Qi. Этим стандартом установлена мощность движения электрически заряженных частиц, подаваемая в катушку. Она составляет 5 Ватт.
Силовое поле может действовать на дистанции четырёх сантиметров. Оно возникает в том случае, когда передается сигнал о появлении одного из совместимых устройств.
Эти сигналы оповещения смартфон может подавать с помощью функции ближней бесконтактной связи (Near Field Communication).
Далее, энергия передается на аккумуляторную батарею благодаря току, возникающему под действием напряжения в обмотке, встроенной в заряжаемый девайс.
Создание беспроводного зарядного устройства своими руками – не такая уж сложная задача. Все материалы и элементы несложно достать – пластик и проволоку для катушки, транзисторы и прочее можно отыскать в специализированных магазинах и даже на рынках. Главное – не пытайтесь сразу экспериментировать на новых смартфонах; для начала лучше потренироваться на старых моделях.
Из чего состоит стандартное зарядное устройство
Для самостоятельного создания бесконтактной зарядки следует учитывать перечень элементов, входящих в её состав. Так, генератор размещается на специальной плате.
К нему подсоединен передающий контур, где возникает напряжение высокой частоты, воздействующее на приёмный контур заряжаемого устройства.
При этом наведенное переменное напряжение выпрямляется, а затем сглаживается с помощью конденсатора. Узел стабилизации доводит его до значения, равного 5 Вольтам.
Как сделать беспроводное зарядное устройство для телефона своими руками
Фирменные устройства, предлагаемые в магазинах, имеют различную стоимость, которая не всегда доступна для обывателя. Иногда подходящим решением становится создание такого прибора своими руками.
Ну, уже из названия устройства становится понятно, что для передачи энергии гаджету не требуется подключения проводов
Из названия гаджета становится ясно, что для подачи электроэнергии к батарее смартфона не потребуется использование проводов. Этапы процесса подачи питания:
Для создания дистанционной зарядки от вас не потребуется наличие глубоких познаний в электронике. Подробные инструкции и схемы устройства имеются в общем доступе. Вашему вниманию предлагается одна из них.
Материалы и инструменты
Перечень элементов, которые понадобятся для создания зарядного устройства:
- основа (плата) небольшого размера (на неё будут крепиться остальные составляющие);
- катушка индуктивности, обладающая высоким сопротивлением переменному току должна иметь от 5 до 10 витков (диаметр провода равняется 1 миллиметру);
- плёночный конденсатор, обладающий ёмкостью от 0,33 до 1 микрофарады;
- два выпрямителя типа UF;
- паяльник;
- несколько полевых высоковольтных транзисторов, усиливающих напряжение до 10 Вольт;
- два преобразователя тока с номинальной мощностью рассеивания до 1 Ватт;
- припой (материал, применяемый при пайке и имеющий температуру плавления ниже, чем соединяемые элементы).
Сначала посмотрим, какие материалы нам понадобятся, чтобы соорудить самодельную беспроводную зарядку для смартфона своими руками
В каких случаях вы чаще всего покупаете новый телефон?
- Сразу, как только выходит новая модель 34 ( 1.46 % )
- Когда текущиая модель совсем устареет морально и физически 604 ( 25.91 % )
- Только когда старый сломается/потеряется 1321 ( 56.67 % )
- Когда выходит модель, которая уже значительно отличается от моей по функциям 316 ( 13.56 % )
- Другое 56 ( 2.4 % )
Новичку рекомендуется не создавать сразу устройство для современной модели смартфона, а потренироваться на старом девайсе. Например, можно собрать зарядку для завалявшегося кнопочного телефона Nokia.
Сам алгоритм действий делится на несколько этапов.
В первую очередь следует создание передатчика, который станет самостоятельным элементом, а потом нужно перейти на разработку приемника, устанавливаемого в смартфон.
Схема беспроводного зарядного устройства довольно проста. Она содержит две катушки, представляющие собой приемник и передатчик, а также резистор и транзистор. Если Вы смогли подготовить все необходимые элементы, описанные выше, то сборка несложной бесконтактной зарядки займет не более 60 минут.
На кусок пластика размером до 10 см (или другой удобный материал) нужно намотать контур. Это делается таким способом:
- длинный провод складывается вдвое;
- на кусок пластика наматывается пять витков;
- каждый виток следует закрепить по окружности при помощи клейкой ленты или клея;
- край провода, который является сгибом, нужно отрезать, чтобы получилось два кончика;
- все получившиеся концы провода (4 штуки) зачищаются;
- конец первой обмотки подключается к началу второй или, наоборот, начало второй обмотки подключается к концу первой (в этом деле на помощь приходит кабельный тестер).
Схема беспроводной зарядки очень проста, состоит из двух катушек (передатчик и приемник), а также транзистора и резистора
Для работы мультиметром его следует переключить на режим проверки диода. Подносить его нужно к каждому концу намотки. При этом в одном случае устройство может реагировать, а в другом нет. Эти концы провода должны быть расположены с разных сторон. Их следует скрутить между собой и запаять. Оставшиеся два конца будут идти к транзисторам.
Для дальнейших действий вам понадобится такой материал, как припой, а также сам паяльник и плата, служащая основанием. Этапы работы:
- припаиваются два транзистора и диоды;
- резисторы припаиваются одним концом к плате, а другим к диодам;
- две обмотки контура нужно залудить, а затем подсоединить к устройству.
- этот элемент имеет плоский вид. Катушка должна состоять из 25 витков проволоки толщиной от 0,3 до 0,4 мм. Каждый виток наматывается на пластмассовую основу и закрепляется клеем;
- готовый контур следует аккуратно отделить ножом от основы, которая служила для намотки;
- перед намоткой при подключении устанавливается высокочастотный кремниевый диод;
- катушка прикрепляется сверху к аккумулятору. При этом конденсатор используют для сглаживания пульсаций напряжения;
- приемник подключается к разъему зарядки или напрямую к аккумуляторной батарее. Но во втором случае измеритель заряда не будет работать. Этот вариант подойдет для тех девайсов, которые имеют неисправности с гнездом для зарядки;
- в завершение нужно закрыть заднюю крышку телефона и испытать корректность работы полученного устройства.
Если изготовление передатчика занимает считанные минуты, то с приемником придется попотеть
Наиболее популярные модели беспроводных зарядок
Не каждый имеет возможность самостоятельно создать зарядное устройство. На сегодняшний день это не является проблемой, так как в продаже имеется множество модификаций подобных аксессуаров, выпускаемых под разными брендами.
Обзор характеристик наиболее популярных моделей беспроводных зарядок:
- прибор Samsung PG920 разработан специально для таких моделей смартфонов, как S6 Edge и Galaxy S6. Имеется также совместимость гаджета с прочими устройствами. Он отличается быстрой зарядкой. Батарея может восполнить емкость до 100% в течение 2 часов;
- RAVPower Wireless Charging Pad – это зарядка, являющаяся беспроводной в полном смысле этого слова. Она оснащена мощной батареей на 5 тыс. мА/ч. Такой ресурс достаточен для восполнения емкости аккумулятора нескольких девайсов, имеющих поддержку Qi-стандарта;
- Woodpuck FAST Edition Bamboo Qi Wireless Charging Pad – это модель девайса, которая отличается быстротой заряда аккумулятора. Её корпус выполнен из нескольких материалов, одним из которых является бамбук. Прибор не имеет светодиодов, оповещающих о процессе заряда. Их заменяет звуковой сигнал. Благодаря своей уникальности, изделие стоит не дешево. Его цена колеблется в пределах $40. В этой ценовой категории это лучшая зарядка, поддерживающая Qi-стандарт;
- Wireless Charger PowerPort Qi Wireless Charging Pad от компании Anker – это надежное беспроводное устройство, имеющее стильный дизайн. Оно оснащено температурным датчиком, защищающим механизм от перегревания в процессе зарядки. Еще одним преимуществом модели является предохранение от перезарядки аккумуляторной батареи. В таком случае происходит экономия электроэнергии, а приспособление переключается в «спящий» режим. Стоимость аксессуара равна примерно $17;
Это беспроводное зарядное устройство для телефона отличается от остальных необычной формой, из-за которой телефон заряжается в необычном положении
- QI Wireless Charger от компании Aukey, выпускающей множество аксессуаров для мобильных устройств, входит в перечень наиболее востребованных беспроводных девайсов. Стоимость этой модели доступна для широкого круга потребителей. Отличительной её чертой стал материал корпуса, защищающий от скольжения;
- Tylt Vu отличается от аналогов возможностью взаимодействия со смартфоном в почти вертикальном положении. Это позволяет пользоваться устройством, не прерывая при этом процесса «подпитки». Аксессуар выполнен в форме подставки, на которой может разместиться не только смартфон, но и планшет. Высокая цена гаджета оправдана его современным дизайном и удобством использования;
- Qi Wireless Charging Station – это еще один прибор от компании Samsung. Он стоит недорого. Цена колеблется в пределах $12. Процесс зарядки с помощью такого аксессуара длится не так быстро, как, например, в предыдущей модели. Однако компания производитель обладает огромным опытом в выпуске различных устройств, поэтому присутствует доверие к качеству представленной модели;
- Nokia DT-903 – модель, отличающаяся своим минимализмом. Она имеет стильную подсветку, а в сочетании со смартфонами линейки Lumia выполняет дополнительные функции. Например, модель DT-903 оснащена датчиком пропущенных звонков и СМС.
Производители и владельцы представленных устройств выделяют такие их достоинства:
- нет надобности в присоединении провода к смартфону;
- практичность в применении;
- возможность зарядки сразу нескольких телефонов;
- отсутствие проводов, которые спутываются и со временем перетираются.
Что для вас предпочтительней: живое общение, или любимый мессенджер?
Общение – это когда видишь собеседника лично. Все остальное – иллюзия общения. 208 ( 28.26 % )
Не люблю общаться с людьми в живую, написать сообщение мне прозе и удобней. 62 ( 8.42 % )
Общаюсь и в живую, и в соц сетях. Один способ вовсе не исключает другой. 466 ( 63.32 % )
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).
Автор, специалист в сфере IT и новых технологий.
Получил высшее образование по специальности Фундаментальная информатика и информационные технологии в Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова. После этого стал экспертом в известном интернет-издании. Спустя время, решил попробовать писать статьи самостоятельно. Ведет популярный блог на Ютубе и делится интересной информацией из мира технологий.
Изготавливаем портативное зарядное устройство для мобильного телефона
Одной из важнейших проблем современного человека, имеющего смартфон является постоянный разряд аккумулятора устройства. Специально для таких случаев созданы портативные зарядные устройства, которые позволяют подключить гаджет при помощи USB кабеля и заряжать смартфон за счет встроенного в зарядное устройство аккумулятора.
Рассмотрим, как автор самоделки делает зарядное устройство:
[media=http://www.youtube.com/watch?v=vkGobensSpY]
Итак, для изготовления портативного зарядного устройства нам понадобится:
– Два аккумулятора крона (один из аккумуляторов может быть использованным),- Коробочка (можно использовать металлическую коробочку от конфет),- Выключатель, который можно снять со старого кассетного плеера или сломанной детской игрушки- И самое главное – USB зарядное устройство для автомобиля, которое можно приобрести примерно за 2-3 доллара,- А также медные провода, которыми мы будем все соединять.Первым делом мы должны изготовить съемную клейму для батареи. Если у вас дома есть старые игрушки или устройства, в которых используются батареи типа крона, то готовые клейма можно снять с них. Если же таких игрушек или устройств нет, то можно сделать клейму самостоятельно. Для этого необходимо снять верхнюю часть батареи крона, намазать флюс на металлические контакты с внутренней части и припаять к ним медные проводки. Для фиксации и изоляции можно использовать обычный термоклей.Клейма готовы, их можно крепить к контактам второй батареи (широкий контакт к узкому, а узкий к широкому).Следующим делом нам нужно разобрат зарядное устройство для автомобиля, взяв плату, на которой расположен USB разъем. Осталось только собрать все составляющие нашего портативного зарядного устройства и подключить все через выключатель.При подключении клеймы к батарее можно увидеть, какой из проводов плюсовый, а какой минусовый, если использовать разноцветные провода. Если же нет, то можно отметить плюсовой для большего удобства и легкости.Центральный провод или пружина на зарядном устройстве для автомобиля всегда является плюсовым а провод, который находится сбоку – минусовым. Итак, плюсовый провод нашей батареи мы должны соединить к выключателю, а минусовый напрямую к плате зарядного устройства.Если на зарядном устройстве плюсовый провод выполнен в виде пружины, ее можно заменить обычным для большего удобства.После этого два плюсовых провода нужно припаять к двум контактам на вилючателе.Устройство практически готово. Осталось собрать его в коробочке, на которой в боковой части нужно вырезать два прохода для USB входа и выключателя.
При использовании металлической коробки нужно также позаботиться об изоляции платы от металла, для чего можно использовать обычную пластиковую бутылку.
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
8
Идея
7
Описание
7
Исполнение
Итоговая оценка: 7.33
