ایستگاه شارژ بی سیم خود را بسازید!: 8 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

شرکت اپل ، اخیراً فناوری شارژ بی سیم را معرفی کرده است. این برای بسیاری از ما یک خبر عالی است ، اما فناوری پشت آن چیست؟ و شارژ بی سیم چگونه کار می کند؟ در این آموزش ، ما قصد داریم نحوه عملکرد شارژ بی سیم را بیاموزیم و چگونه در واقع خودمان یک شارژ بی سیم بسازیم! بنابراین اجازه دهید دیگر زمان را هدر ندهیم و سفر خود را به سمت موفقیت آغاز کنیم! و من آموزگار 13 ساله شما هستم ، داروین!

مرحله 1: شارژ بی سیم چگونه کار می کند

حال بیایید ببینیم شارژ بی سیم چگونه کار می کند. ممکن است بدانید که جریان در یک سیم باعث ایجاد میدان مغناطیسی می شود ، همانطور که در تصویر اول نشان داده شده است. میدان مغناطیسی تولید شده توسط سیم بسیار ضعیف است ، بنابراین می توانیم سیم را سیم پیچ کرده و یک میدان مغناطیسی بزرگتر بدست آوریم ، همانطور که در تصویر دوم نشان داده شده است.

همچنین در جهت معکوس ، هنگامی که میدان مغناطیسی نزدیک و عمود بر سیم وجود دارد ، سیم میدان مغناطیسی را می گیرد و جریان جریان می یابد ، همانطور که در تصویر اول نشان داده شده است.

حالا شاید حدس زده باشید که شارژ بی سیم چگونه کار می کند. در شارژ بی سیم ، ما یک سیم پیچ فرستنده داریم که میدان های مغناطیسی تولید می کند. سپس ما یک سیم پیچ گیرنده داریم که میدان مغناطیسی را گرفته و تلفن را شارژ می کند.

مرحله 2: AC و DC

AC و DC که به عنوان جریان متناوب و جریان مستقیم نیز شناخته می شوند ، مفهوم بسیار اساسی در الکترونیک هستند.

جریان مستقیم ، جریان مستقیم از سطح ولتاژ بالاتر به سطح ولتاژ پایین تر است ، و جهت جریان تغییر نمی کند. این بدان معناست که اگر 5 ولت و 0 ولت (زمین) داشته باشیم ، جریان از 5 ولت به 0 ولت (زمین) جریان می یابد. ولتاژ تا زمانی که جهت جریان تغییر نکند می تواند تغییر کند. همانطور که در تصویر اول نشان داده شده است.

AC یا جریان متناوب اما همانطور که از نام آن مشخص است که جهت جریان متناوب دارد ، منظور آن چیست؟ این بدان معناست که جریان فعلی پس از یک زمان خاص معکوس می شود. و سرعت جریان معکوس بر حسب هرتز (هرتز) اندازه گیری می شود. به عنوان مثال ، ما ولتاژ ac 60Hz داریم ، 60 دور معکوس جریان خواهیم داشت ، که به معنی 120 معکوس است ، زیرا 1 چرخه AC به معنی 2 معکوس است. همانطور که در تصویر اول نشان داده شده است.

اینها برای مدار شارژ بی سیم بسیار مهم هستند. ما باید از AC برای هدایت سیم پیچ فرستنده استفاده کنیم ، زیرا گیرنده فقط در صورت وجود میدان مغناطیسی متناوب می تواند سیگنال الکتریکی تولید کند.

مرحله 3: کویل ها: القاء

شما می دانید که چگونه یک سیم پیچ اکنون میدان مغناطیسی ایجاد می کند ، اما ما قصد داریم عمق بیشتری را کاوش کنیم. سیم پیچ ، که به عنوان سلف نیز شناخته می شود ، دارای القایی است. هر هادی یک القاء دارد ، حتی یک سیم!

اندوکتانس با "هنری" یا "H" اندازه گیری می شود. milliHenry (mH) و microHenry (uH) رایج ترین واحد برای سلف ها هستند. mH *10e-3H و uH *10e-6H است. البته ، شما حتی می توانید به nanoHenry (nH) یا حتی picoHenry (pH) کوچکتر بروید ، اما این در بیشتر مدارها استفاده نمی شود. و ما معمولاً بالاتر از milliHenry (mH) نمی رویم.

هرچه تعداد دور برای سیم پیچ بیشتر باشد ، اندوکتانس بیشتر است.

یک سلف در برابر تغییرات جریان جریان مقاومت می کند. به عنوان مثال ، ما اختلاف ولتاژ را در یک سلف اعمال می کنیم. اولا ، سیم پیچ نمی خواهد اجازه دهد جریان از طریق خود عبور کند. ولتاژ جریان را از طریق سلف فشار می دهد ، سلف شروع به جریان جریان می کند. در همان زمان ، سلف در حال شارژ کردن میدان مغناطیسی است. سرانجام ، جریان می تواند به طور کامل از طریق سلف جریان یابد و میدان مغناطیسی به طور کامل شارژ می شود.

حال ، اگر منبع ولتاژ سلف را ناگهان حذف کنیم. سلف نمی خواهد جریان را متوقف کند ، بنابراین جریان را در جریان خود ادامه می دهد. در همان زمان ، میدان مغناطیسی شروع به فروپاشی کرد. با گذشت زمان میدان مغناطیسی مصرف می شود و دیگر جریانی دوباره جریان نخواهد یافت.

اگر نمودار ولتاژ و جریان را از طریق سلف ایجاد کنیم ، نتیجه را در تصویر دوم می بینیم ، ولتاژ به صورت "VL" و جریان با "I" نشان داده می شود ، جریان در حدود 90 درجه به ولتاژ منتقل می شود.

در نهایت ما نمودار مدار را برای یک برش (یا یک سیم پیچ) داریم ، مانند چهار نیم دایره است ، همانطور که در تصویر سوم نشان داده شده است. یک سلف قطبی ندارد ، به این معنی که می توانید آن را به هر نحوی به مدار خود وصل کنید.

مرحله 4: نحوه خواندن نمودار مدار

اکنون شما در مورد وسایل الکترونیکی اطلاعات زیادی دارید. اما قبل از ایجاد چیزی مفید ، ما باید نحوه خواندن نمودار مدار را که به عنوان شماتیک نیز شناخته می شود ، بدانیم.

شماتیک نحوه اتصال اجزاء به یکدیگر را توضیح می دهد و بسیار مهم است زیرا به شما می گوید چگونه مدار متصل است و به شما تصور واضح تری از آنچه در حال رخ دادن است می دهد.

تصویر اول نمونه ای از یک شماتیک است ، اما آنقدر نمادها وجود دارد که شما آنها را نمی فهمید. هر نماد مشخص شده مانند L1 ، Q1 ، R1 ، R2 و غیره نمادی برای یک جزء الکتریکی است. و بسیاری از نمادها برای اجزا درست مانند آنچه در تصویر دوم نشان داده شده است.

خطوط متصل به هر جزء بدیهی است که یک جزء را به دیگری متصل می کند ، به عنوان مثال ، در تصویر سوم و چهارم ، و ما می توانیم یک مثال واقعی از نحوه اتصال یک مدار را بر اساس شماتیک ببینیم.

R1 ، R2 ، Q1 ، Q2 ، L2 و غیره در تصویر اول پیشوند نامیده می شود که درست مانند یک برچسب است تا نام قطعه را مشخص کند. ما این کار را انجام می دهیم زیرا در مورد PCB ، برد مدار چاپی ، لحیم کاری مفید است.

470 ، 47k ، BC548 ، 9V و غیره در تصویر اول ارزش هر جزء است.

این ممکن است توضیح روشنی نباشد ، اگر جزئیات بیشتری می خواهید ، به این وب سایت بروید.

مرحله 5: مدار شارژ بی سیم ما

بنابراین در اینجا شماتیک طراحی ما برای شارژر بی سیم آمده است. کمی وقت بگذارید تا به آن نگاه کنید و ما شروع به ساخت می کنیم! نسخه واضح تر در اینجا:

توضیح: ابتدا مدار 5 ولت از کانکتور X1 دریافت می کند. سپس ولتاژ برای حرکت سیم پیچ تا 12 ولت افزایش می یابد. NE555 در ترکیب با دو درایور mosfet ir2110 برای ایجاد سیگنال خاموش که برای رانندگی 4 mosfets استفاده می شود. 4 mosfets روشن و خاموش می شوند تا یک سیگنال AC برای حرکت سیم پیچ فرستنده ایجاد شود.

می توانید به وب سایت ذکر شده در بالا بروید و برای پیدا کردن BOM (صورتحساب مواد) به پایین بروید و جزء X1 و X2 را در lcsc.com جستجو کنید. (X1 و X2 اتصال دهنده هستند)

برای X1 ، یک پورت micro-usb است ، بنابراین باید آن را از اینجا خریداری کنید.

برای X2 ، در واقع سیم پیچ فرستنده است ، بنابراین باید آن را از اینجا خریداری کنید.

مرحله 6: ساخت را آغاز کنید

شماتیک را مشاهده کرده اید ، و بیایید ساخت را آغاز کنیم.

در مرحله اول ، شما باید مقداری تخته نان بخرید. تخته نان مانند تصویر اول است. هر 5 سوراخ تخته نان به یکدیگر متصل شده است ، در تصویر دو نشان داده شده است. در تصویر سه ، 4 ریل داریم که به یکدیگر متصل شده اند.

حالا شماتیک را دنبال کنید و ساخت را شروع کنید!

نتایج نهایی در تصویر چهار نشان داده شده است.

مرحله 7: تنظیم فرکانس

اکنون مدار را به پایان رسانده اید ، اما هنوز می خواهید فرکانس سیم پیچ فرستنده را کمی تنظیم کنید. شما می توانید این کار را با تنظیم پتانسیل سنج R10 انجام دهید. به سادگی یک پیچ برداشته و پتانسیل سنج را تنظیم کنید.

می توانید یک سیم پیچ گیرنده بگیرید و آن را با یک مقاومت به LED وصل کنید. سپس سیم پیچ را روی سیم پیچ فرستنده مطابق شکل قرار دهید. تنظیم فرکانس را شروع کنید تا زمانی که ببینید LED در حداکثر روشنایی خود است.

پس از آزمایش و خطا ، مدار شما تنظیم می شود! و اساساً مدار کامل است.

مرحله 8: مدار خود را ارتقا دهید

اکنون ، مدار خود را به پایان رسانده اید ، اما ممکن است فکر کنید که مدار کمی نامنظم است. بنابراین به همین دلیل است که می توانید مدار خود را ارتقا دهید و حتی آن را به یک محصول تبدیل کنید!

اولا ، خود مدار است. به جای استفاده از نان برد ، این بار تعدادی PCB را طراحی و سفارش دادم. که مخفف تابلوهای مدار چاپی است. PCB در اصل یک برد مدار است که اتصالات خود را دارد ، بنابراین دیگر سیم بلوز وجود ندارد. هر جزء روی PCB نیز مکان خاص خود را دارد. شما می توانید PCB را در JLCPCB با قیمت بسیار پایین سفارش دهید.

PCB ای که طراحی کردم از قطعات SMD استفاده می کرد که Surface Mount Devices است. این بدان معناست که قطعه مستقیماً روی PCB لحیم شده است. نوع دیگری از قطعات ، اجزای THT هستند ، که همه ما به تازگی از آنها استفاده کردیم ، که از طریق فناوری Hole Technology نیز شناخته می شوند ، این است که این قطعه از سوراخ های PCB یا برد مدار ما عبور می کند. طرح در تصویر نشان داده شده است. طرح ها را می توانید در اینجا پیدا کنید.

در مرحله دوم ، می توانید محفظه ای را برای آن پرینت سه بعدی کنید ، پیوند فایل های stl سه بعدی در اینجا قرار دارد.

اساساً همین است! شما با موفقیت یک شارژر بی سیم ساخته اید! اما همیشه بررسی کنید که آیا تلفن شما از شارژ بی سیم پشتیبانی می کند یا خیر. خیلی ممنون که این آموزش را دنبال کردید! در صورت وجود هرگونه س ،ال ، با خیال راحت به من در [email protected] ایمیل بزنید. گوگل نیز کمک کننده بزرگی است! خدا حافظ.