Costruisci la tua stazione di ricarica wireless!: 8 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

La società Apple, ha recentemente introdotto la tecnologia di ricarica wireless. È una grande notizia per molti di noi, ma qual è la tecnologia alla base? E come funziona la ricarica wireless? In questo tutorial, impareremo come funziona la ricarica wireless e come costruirne una da soli! Quindi non perdiamo più tempo e iniziamo il nostro viaggio verso il successo! E io sono il tuo tutor di 13 anni, Darwin!

Passaggio 1: come funziona la ricarica wireless?

Ora vediamo come funziona la ricarica wireless. Potresti sapere che la corrente che scorre attraverso un filo crea un campo magnetico, come mostrato nella prima immagine. Il campo magnetico generato dal filo è molto debole, quindi possiamo avvolgere il filo per formare una bobina e ottenere un campo magnetico più grande, come mostrato nella seconda immagine.

Anche al contrario, quando c'è un campo magnetico vicino e perpendicolare a un filo, il filo raccoglierà il campo magnetico e la corrente scorrerà, come mostrato nella prima immagine.

Ora potresti aver indovinato come funziona la ricarica wireless. Nella ricarica wireless, abbiamo una bobina trasmittente che genera campi magnetici. Poi abbiamo una bobina ricevente che capta il campo magnetico e carica il telefono.

Passaggio 2: CA e CC

AC e DC, noti anche come corrente alternata e corrente continua, sono concetti molto basilari nell'elettronica.

DC, o corrente continua, la corrente scorre da un livello di tensione più alto a un livello di tensione più basso e la direzione della corrente non cambia. Significa semplicemente che se abbiamo un 5 volt e uno 0 volt (massa), la corrente passerà dai 5 volt a 0 volt (massa). E la tensione può cambiare finché la direzione del flusso di corrente non cambia. Come mostrato nella prima immagine.

AC, o corrente alternata. Tuttavia, poiché il nome suggerisce che ha una direzione alternata del flusso di corrente, cosa significa? Significa che il flusso di corrente si inverte dopo un tempo specifico. E la velocità di inversione del flusso di corrente è misurata in Hertz (Hz). Ad esempio, abbiamo una tensione alternata di 60Hz, avremo 60 cicli di inversioni di corrente, il che significa 120 inversioni, poiché 1 ciclo di AC significa 2 inversioni. Come mostrato nella prima immagine.

Questi sono molto importanti per il circuito di ricarica wireless. Abbiamo bisogno di usare la corrente alternata per guidare la bobina del trasmettitore, poiché il ricevitore può generare un segnale elettrico solo quando c'è un campo magnetico alternato.

Passaggio 3: bobine: induttanza

Sai come una bobina crea un campo magnetico ora, ma scaveremo più a fondo. La bobina, nota anche come induttore, ha un'induttanza. Ogni conduttore ha un'induttanza, anche un filo!

L'induttanza viene misurata in "Henry" o "H". milliHenry(mH) e microHenry(uH) sono le unità più comunemente usate per gli induttori. mH è *10e-3H e uH è *10e-6H. Certo, puoi anche andare più piccolo a nanoHenry (nH) o anche a picoHenry (pH), ma questo non viene utilizzato nella maggior parte dei circuiti. E di solito non superiamo milliHenry(mH).

Maggiore è il numero di spire delle bobine, maggiore è l'induttanza.

Un induttore resiste ai cambiamenti di flusso di corrente. Ad esempio, abbiamo una differenza di tensione applicata a un induttore. Innanzitutto, la bobina non vuole che la corrente scorra attraverso se stessa. La tensione continua a spingere la corrente attraverso l'induttore, l'induttore ha iniziato a far fluire la corrente. Allo stesso tempo, l'induttore sta caricando il campo magnetico. Alla fine, la corrente può fluire completamente attraverso l'induttore e il campo magnetico è completamente carico.

Ora, se togliamo improvvisamente l'alimentazione di tensione all'induttore. L'induttore non vuole fermare il flusso di corrente, quindi continua a spingere la corrente attraverso di esso. Allo stesso tempo, il campo magnetico ha iniziato a collassare. Nel tempo il campo magnetico si esaurirà e non passerà più corrente.

Se costruiamo un grafico di tensione e corrente attraverso l'induttore vedremo il risultato nella seconda immagine, la tensione è rappresentata come "VL" e la corrente è rappresentata da "I" la corrente è spostata di circa 90 gradi rispetto alla tensione.

Finalmente abbiamo lo schema del circuito per un indcutor (o una bobina), è come quattro semicerchi, come mostrato nella terza immagine. Un induttore non ha polarità, il che significa che puoi collegarlo al tuo circuito in qualsiasi modo.

Passaggio 4: come leggere uno schema elettrico

Ora conosci abbastanza bene l'elettronica. Ma prima di costruire qualcosa di utile, dobbiamo sapere come leggere uno schema circuitale noto anche come schema.

Uno schema descrive come i componenti si collegano tra loro ed è molto importante in quanto ti dice come è collegato il circuito e ti dà un'idea più chiara di cosa sta succedendo.

La prima immagine è un esempio di schema, ma ci sono così tanti simboli che non capisci. Ogni simbolo specificato come L1, Q1, R1, R2 ecc. è un simbolo per un componente elettrico. E ci sono così tanti simboli per i componenti proprio come mostrato nella seconda immagine.

Le linee che collegano a ciascun componente ovviamente collegano un componente all'altro, ad esempio nella terza e nella quarta immagine, e possiamo vedere un esempio reale di come è collegato un circuito basato su uno schema.

R1, R2, Q1, Q2, L2 ecc. nella prima immagine è chiamato prefisso, che è proprio come un'etichetta, per dare un nome al componente. Lo facciamo perché è utile quando si tratta di PCB, circuiti stampati, saldatura.

Il 470, 47k, BC548, 9V ecc. nella prima immagine è il valore di ogni componente.

Questa potrebbe non essere una spiegazione chiara, se vuoi maggiori dettagli, vai su questo sito web.

Passaggio 5: il nostro circuito di ricarica wireless

Quindi ecco lo schema per il nostro design del caricabatterie wireless. Prenditi del tempo per guardarlo e inizieremo la costruzione! Versione più chiara qui:

Spiegazione: in primo luogo, il circuito riceve 5 volt dal connettore X1. Quindi la tensione viene aumentata a 12 volt per pilotare la bobina. Il NE555 in combinazione con due driver mosfet ir2110 per creare un segnale on off che verrà utilizzato per pilotare i 4 mosfet. I 4 mosfet si accendono e si spengono per creare un segnale AC per pilotare la bobina del trasmettitore.

È possibile visitare il sito Web sopra elencato e scorrere verso il basso per trovare la distinta base (distinta base) e cercare quei componenti ad eccezione di X1 e X2 in lcsc.com. (X1 e X2 sono connettori)

Per X1, è una porta micro-usb, quindi è necessario acquistarla qui.

Per X2, è in realtà la bobina del trasmettitore, quindi è necessario acquistarla qui.

Passaggio 6: inizia la costruzione

Hai visto lo schema e iniziamo la costruzione.

Per prima cosa, dovrai acquistare una breadboard. Una breadboard è come nella prima immagine. Ciascuno dei 5 fori della breadboard è collegato tra loro, come mostrato nell'immagine due. Nella figura tre abbiamo 4 binari collegati tra loro.

Ora segui lo schema e inizia la costruzione!

I risultati finali sono nella foto quattro.

Passaggio 7: regolazione della frequenza

Ora hai finito il circuito, ma vuoi ancora regolare un po' la frequenza della bobina del trasmettitore. Potresti farlo regolando il potenzialemetro R10. Basta prendere una vite e regolare il potenzialemetro.

Puoi prendere una bobina del ricevitore e collegarla a un LED con un resistore. Quindi posizionare la bobina sopra la bobina del trasmettitore come mostrato. Inizia a regolare la frequenza finché non vedi che il LED è alla sua massima luminosità.

Dopo alcuni tentativi ed errori, il tuo circuito è sintonizzato! E il circuito è sostanzialmente completo.

Passaggio 8: aggiornare il tuo circuito

Ora, hai finito il tuo circuito, ma potresti pensare che il circuito sia un po' disorganizzato. Ecco perché puoi aggiornare il tuo circuito e persino trasformarlo in un prodotto!

In primo luogo, è il circuito stesso. Invece di usare la breadboard, questa volta ho progettato e ordinato alcuni PCB. Che sta per Circuiti Stampati. Un PCB è fondamentalmente un circuito che ha connessioni su se stesso, quindi niente più ponticelli. Ogni componente su un PCB ha anche il suo posto. Puoi ordinare il PCB a JLCPCB a un prezzo molto basso.

Il PCB che ho progettato utilizzava componenti SMD, ovvero dispositivi a montaggio superficiale. Il che significa che il componente è stato saldato direttamente sul PCB. Un altro tipo di componente sono i componenti THT, che tutti noi abbiamo appena usato, noto anche come tecnologia Through Hole, è che il componente passa attraverso i fori del PCB o del nostro circuito. Il disegno è mostrato nell'immagine. Puoi trovare i disegni qui.

In secondo luogo, puoi stampare in 3D un allegato per esso, il collegamento per i file stl 3D è qui.

Questo è fondamentalmente! Hai creato con successo un caricabatterie wireless! Ma controlla sempre se il tuo telefono supporta la ricarica wireless. Grazie mille per aver seguito questo tutorial! Se ci sono domande, non esitate a scrivermi a [email protected]. Google è anche un grande aiuto! Ciao.