طراحی و ساخت فیلتر Power Line برای شارژر تلفن Android: 5 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

در این دستورالعمل ، من نشان خواهم داد که چگونه یک سیم USB استاندارد را به مینی USB ببرید ، آن را در وسط جدا کرده و یک مدار فیلتر وارد کنید که باعث کاهش نویز یا هش بیش از حد توسط منبع تغذیه معمولی اندروید می شود. من یک رادیو چند باند قابل حمل دارم که دارای جک استاندارد برای یک دستگاه نیست ، اما دارای یک فیش کوچک USB است. وقتی آن را به یک منبع تغذیه 5 ولت از نوع مورد استفاده برای شارژ تلفن اندرویدی وصل کردم ، چیزی جز نویز در AM و موج کوتاه دریافت نکردم. فقط در FM قابل استفاده است. چند ایستگاه رادیویی AM وجود دارد که من دوست دارم به آنها گوش دهم ، بنابراین تصمیم گرفتم یک فیلتر غیرفعال طراحی کنم تا بیشتر نویز تولید شده توسط منبع تغذیه تلفن Android را مسدود کند.

تدارکات

1) قطعه 3 اینچی لوله کوچک کننده با قطر 1 اینچ ، نوع 3M CCT 1100 (فروشگاه لوازم الکترونیکی)

2) 6 فوت کابل USB معمولی به مینی USB. (فروشگاه دلار)

3) قطعه 3 x 1/2 اینچ از تابلوی بردار یا بردار (فروشگاه قطعات الکترونیکی)

4) (2) چوک 2.5 میلی متری از یک مدار لامپ فلورسنت جمع و جور قدیمی نجات یافت.

5) (1) خازن الکترولیتی 1000 میکروفاراد ، 10 ولت یا بالاتر (فروشگاه قطعات الکترونیکی)

6) انبردست بینی سوزنی (فروشگاه سخت افزار)

7) چاقو Exacto (فروشگاه سخت افزار)

8) تفنگ گرم (فروشگاه سخت افزار)

9) تفنگ و چوب های چسب ذوب داغ (فروشگاه صنایع دستی)

10) تفنگ لحیم کاری و لحیم کاری (فروشگاه لوازم سخت افزاری یا لوازم الکترونیکی)

11) منبع تغذیه Android 5V (فروشگاه لوازم الکترونیکی یا آنلاین)

مرحله 1: تجزیه و تحلیل خروجی منبع تغذیه تلفن Android

اگر به خروجی منبع تغذیه 5 ولت در تصویر اول نگاه کنید ، 5 DC را با مقدار کمی نویز در بالای DC (حدود 01/0 VAC) مشاهده خواهید کرد. برای اکثر اهداف ، این قابل تحمل است ، اما اگر از این منبع تغذیه برای تغذیه رادیو یا تقویت کننده صوتی استفاده می کنید ، چیزی جز وزوز نمی شنوید. در شکل دوم روی شکل موج بزرگنمایی کردم و می توانید تعدادی سنبله یا تغییر حالت گذرا را مشاهده کنید که نویز را به ناحیه 50 مگاهرتز و فراتر از آن تولید می کنند. این را می توان در تصویر سوم مشاهده کرد که طیف خروجی از 0 تا 50 مگاهرتز را نشان می دهد. تمام این نویز در خروجی بلندگوی رادیو به صورت یک وزوز یا صدای سرخ کردن ظاهر می شود. من نیاز به یک مدار ساده داشتم تا بتوانم تا حد ممکن این سر و صدا را مسدود کنم.

مرحله 2: طراحی یک مدار فیلتر

مداری که من به آن رسیدم فیلتری بود که به آن فیلتر پایین گذر می گویند. این نوع مدار تمام فرکانسهای بالای فرکانس قطع مدار را مسدود می کند. من تصمیم گرفتم فرکانس قطع زیر 60 هرتز داشته باشم که فرکانس خطوط برق در آمریکای شمالی است. محاسبات باعث ایجاد سلف های با ارزش بسیار بالاتری شد که بزرگتر از آن چیزی بود که من آماده بودم در فضای کوچکی که برای فیلتر اختصاص داده بودم قرار دهم. من با این مدار که هنوز کافی بود ، بیرون آمدم و به من اجازه داد از دو چوک 2.5 میلی آمپر که از یک مدار لامپ فلورسنت مینیاتوری سوخته نجات داده بودم ، استفاده کنم. خازن 1000 uF که در سطل قطعاتم نیز داشتم. من مدار را با استفاده از SPICE ایجاد کردم و حداقل 30 دسی بل تا 50 مگاهرتز تضعیف کرد. من باید مدار را بسازم و آن را روی ژنراتور ردیابی آزمایش کنم تا ببینم آیا مدار ساخته شده واقعی با نتایج مدار طراحی شده موافق است یا خیر.

مرحله 3: ساخت و آزمایش مدار

با برش یک تخته ورق 3 1/ 1/2 اینچی ، من دو سلف 2.5 میلی آمپر ساعتی و خازن های 1000 uF را که در یک طرف تخته چوب به هم لحیم می کردند ، نصب کردم. پس از اتمام کار ، "ژنراتور ردیابی" را به ورودی و خروجی متصل کردم و نتیجه روی عکس دوم نشان داده شد. ژنراتور ردیابی از 5 کیلوهرتز به 50 مگاهرتز رفت و نشان می دهد که فیلتر بسیار نزدیک به نتیجه پیش بینی شده عمل می کند. تضعیف تا 25 مگاهرتز در 30 دسی بل بسیار خوب است و در حدود 20 دسی بل حرکت می کند تا به 50 مگاهرتز برسد و در نتیجه تضعیف حدود 18 دسی بل در 50 مگاهرتز است. استفاده از رادیو با منبع تغذیه بیشتر صدای سرخ کردنی را از بلندگو کاهش می دهد و به من این امکان را می دهد که ایستگاه های محلی را بدون سر و صدای قابل توجهی بردارم.

توجه: رادیویی که من برای آن طراحی کردم بسیار حساس است و از هر رادیوی AM یا FM که در گذشته داشته ام بهتر عمل می کند. با استفاده از باتری ، می توانم هر دو ایستگاه AM و FM را در وسط روز از نزدیکترین شهر بزرگ ، که 120 مایل دورتر است ، بردارم!

ژنراتور ردیابی- دستگاهی که از یک نوسان ساز جارو با یک تجزیه کننده طیف در یک واحد تشکیل شده است. این دستگاه برای بررسی پاسخ فرکانسی فیلترها و سایر مدارهای الکترونیکی بسیار مفید است.

مرحله 4: اتصال فیلتر به کابل

یک کابل USB 6 فوت به مینی USB ببرید و آن را در وسط برش دهید. در مورد کابل 5 سیم مانند من ، فقط از کابل های مشکی و آبی استفاده کنید. 5 ولت منفی برای رنگ مشکی و +5 ولت برای رنگ آبی. سیم آبی ورودی به ورودی فیلتر و سیم آبی خروجی به خروجی فیلتر می رود. سیمهای مشکی به هم گره خورده و به طرف منفی خازن الکترولیتی 1000 uF متصل شده اند. هنگامی که همه اینها با هم لحیم می شوند ، انتهای سیم ها در دو طرف تخته پرفیو با روکش های مینیاتوری محکم می شوند. سیم با چسب مذاب داغ به تخته در هر طرف محکم می شود. هنگامی که همه اینها با هم جمع شدند ، قطعه ای از لوله کوچک کننده با قطر 1 اینچ بر روی مدار رانده شده و با تفنگ حرارتی کوچک می شود ، همانطور که در تصویر سوم نشان داده شده است. پس از اتمام ، کل مجموعه باید شبیه تصویر نهایی باشد.

توجه: این فیلتر را می توان در هر کابل USB نصب کرد. بسته به سازنده کابل ، رنگ ممکن است متفاوت باشد ، بنابراین هر سیم را با منبع تغذیه +5 و 0 ولت بررسی کنید.

مرحله 5: نتیجه گیری

در حالی که این ایده برای کاهش نویز در رادیوی متصل به USB ایجاد شد ، می توان از آن برای شارژ تلفن ها نیز استفاده کرد. این شارژرهای ارزان قیمت را می توان بسیار ارزان قیمت کرد زیرا تقریبا هیچ فیلتر خروجی ندارند. برخی از تلفن ها ممکن است به دلیل نویز وارد شده به مدار شارژ به درستی شارژ نشوند و این فیلتر مدار این احتمال را کاهش می دهد.