Caricabatterie per telefono a energia pulita: 7 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

In questo progetto, costruirai una banca di energia solare molto semplice in grado di caricare il tuo telefono. Molte persone non sono consapevoli di quanto sia economico ed è facile costruire un power bank fai-da-te. Tutto ciò che serve davvero è un paio di schede elettroniche, un cavo USB, una batteria ricaricabile e capacità di saldatura sufficienti.

In sostanza, ciò che accade è che una batteria viene caricata utilizzando un circuito di ricarica della batteria 18650. La potenza in ingresso per caricare la batteria può provenire da un USB o dal pannello solare. Successivamente, viene utilizzato un booster USB 5V in modo da poter collegare un USB dal telefono alla batteria.

Il circuito può anche accogliere fonti di alimentazione CA come una dinamo a ciclo o una turbina portatile. Lo faresti convertendo la sorgente CA in corrente CC usando un raddrizzatore a ponte.

Forniture

1) 1 x collegamento raddrizzatore a ponte DB107

2) 1 x scheda TP4056 con collegamento di protezione

3) Collegamento della scheda Perf 5 cm x 5 cm

4) 1 x 5V USB booster link

5) Ponticelli o collegamenti normali dei cavi

6) 1 x 18650 collegamento batteria ricaricabile

7) 1 x 18650 collegamento del supporto della batteria

8) 1 x 6VCollegamento al pannello solare

9) Collegamento condensatore elettrolitico 1 x 1000uF

10) Collegamento 2 x IN4007 diodi

Passaggio 1: comprensione del circuito

Ci sono in realtà tre parti del circuito

La prima parte elabora la tensione CC dal pannello solare. La seconda parte elabora la tensione CA. La terza parte prende l'energia e la immagazzina nella batteria, permettendoti ogni volta che lo desideri di collegare un cavo USB.

Inizierò con la parte 3

Parte 3

Per questa parte del circuito viene utilizzata la batteria, il TP4056, il regolatore di tensione 7805 e il booster 5V. La potenza proveniente dal tuo regolatore di tensione viene inviata alla scheda TP4056. La scheda cambia quindi la corrente e la tensione per ottimizzare la ricarica della batteria. C'è anche una funzione di protezione nella scheda TP4056 che impedisce che la tensione della batteria ricaricabile diventi troppo alta o troppo bassa. Ecco una buona spiegazione video: link

Il TP4056 caricherà la batteria quando viene fornita una tensione compresa tra 4,5 V e 6,0 V. Qualsiasi cosa sopra e la tavola friggerà. Per questo usiamo un regolatore di tensione 7805. Il regolatore di tensione riduce la tensione da qualsiasi valore a 5V e quindi assicura che la scheda TP4056 non si rovini.

La scheda è anche collegata a un booster step-up 5V che prende la tensione nella batteria 18650 e la converte nella forma utilizzabile per il tuo telefono o altri dispositivi alimentati tramite USB. Ora puoi semplicemente collegare il telefono alla porta USB e dovrebbe iniziare a caricarsi.

Parte 1

Questa è la parte che elabora la tensione proveniente dalla fonte di alimentazione CC del tuo pannello solare. C'è un diodo utilizzato per impedire che la corrente dalla fonte di alimentazione CA fluisca nel pannello solare poiché entrambi sono collegati al 7805 in parallelo.

Parte 2

Questa parte del circuito elabora la corrente proveniente dalla fonte di alimentazione CA. Ecco un buon video per spiegare cos'è la corrente alternata: link. La corrente alternata viene trasformata in continua utilizzando un raddrizzatore a ponte a onda intera. Il raddrizzatore a ponte ha 4 pin. Due per l'input e due per l'output. I due pin di uscita che ora trasportano la tensione CC sono collegati a un condensatore da 1000uF in parallelo per aiutare a livellare la tensione CC. Infine tramite un diodo, per lo stesso motivo di prima, si collega il polo positivo al regolatore di tensione 7805 e si entra nella parte 3 del circuito.

Passaggio 2: mettere insieme la parte 1 del circuito

Il pannello solare CC è collegato al 7805 tramite un diodo IN4007.

Saldare i giunti per connessioni permanenti

Passaggio 3: mettere insieme la parte 2 del circuito

La fonte di alimentazione CA è collegata agli ingressi CA del raddrizzatore a ponte.

Il raddrizzatore a ponte converte quindi l'ingresso CA in uscita CC con un terminale positivo e negativo.

Un condensatore da 1000uF è collegato in parallelo ai due terminali che escono dal raddrizzatore a ponte DB107.

Il filo positivo del raddrizzatore a ponte è collegato a un diodo e il diodo è quindi collegato al pin 1 del 7805. Il filo negativo è collegato al pin 2.

Passaggio 4: realizzazione del raddrizzatore a ponte DB107 con diodi (opzionale)

Se non è possibile acquistare facilmente un raddrizzatore a ponte DB107, è possibile realizzarne uno utilizzando i diodi.

Basta seguire la configurazione del diodo e abbinarla allo schema originale.

Nell'immagine, i due terminali orizzontali sono il pin di ingresso CA mentre i due pin verticali sono i terminali di uscita CC.

Saldare il giunto per una connessione sicura.

Passaggio 5: mettere insieme la parte 3 del circuito

Questa parte è molto semplice se segui lo schema.

Il pin 3 del 7805 è collegato all'ingresso positivo del TP4056.

Il pin 2 del 7805 è collegato all'ingresso negativo del TP4056.

Assicurati di avvolgere tutte le connessioni aperte con del nastro isolante in quanto potrebbe causare il cortocircuito e l'esplosione della batteria agli ioni di litio.

Passaggio 6: opzione di progettazione PCB

Ho progettato un PCB per questo progetto. Se desideri saltare il lavoro approssimativo, puoi ordinare il PCB finito da SEEED e dovrebbe arrivare in circa una settimana. Il circuito finale sembrerà molto più curato.

Ecco un link al file Gerber:

Nel PCB, A sta per la sorgente CA, D+ e D- stanno rispettivamente per la sorgente CC positiva e negativa. E O+ e O- rappresentano rispettivamente l'uscita positiva e negativa del TP4056.

Per ordinare un PCB vai su questo sito:

Allega il file Gerber che si trova nella cartella di Google Drive. Modificare le dimensioni in 39,5 mm e 21,4 mm. Lascia tutte le altre impostazioni così com'è. E poi ordinalo.

Passaggio 7: alloggio

Ci sono un paio di opzioni diverse che hai per l'alloggiamento del prodotto. Ma prima di questo, ci sono in realtà due modi per ospitare il circuito. Il primo è solo una semplice scatola senza funzionalità aggiuntive. Tuttavia, se vuoi affrontare una sfida e aggiungere più funzionalità al tuo circuito, ho anche progettato una versione dell'alloggiamento con barre laterali e una base curva. Ciò consente di legare il prodotto al braccio o al flacone utilizzando una cintura o anche un semplice panno. La sfida è che dovresti stampare in 3D il design per ottenere questa funzionalità aggiuntiva.

1) Lasciandolo senza custodia. Non è l'ideale ma il più semplice

2) Taglio laser di una semplice scatola che può essere poi assemblata con la super colla. Puoi trovare il.dxf per il laser cutter in questa cartella di Google Drive: https://drive.google.com/open?id=1iUivo-afLw3i5XBT… Tutto quello che devi fare, se non hai un laser cutter, è trovare un servizio di taglio laser locale e fornire loro questo file su un'unità USB.

3) Stampa 3D dell'alloggiamento con una funzione di sicurezza aggiuntiva. Sarai in grado di trovare un file. STEP o. STL in questa cartella di Google Drive: https://drive.google.com/open?id=1iUivo-afLw3i5XBT… Avrai bisogno di un software CAD come Fusion360, Onshape, Tinkercad, ecc, per stampare in 3D l'alloggiamento.

4) Ecco un link al design della fusione online:

Puoi fissare i componenti e la scheda nella scatola usando la colla a caldo o la colla super. Non tentare di utilizzare dadi e bulloni.