DIY draadlose laaier: 7 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

In hierdie instruksies gaan u weet hoe u u eie draadlose laaier vir enige toestel kan bou.

Draadlose kragtegnieke val hoofsaaklik in twee kategorieë, nie-stralend en stralend. In nabye veld of nie-stralende tegnieke word krag oorgedra deur magnetiese velde deur gebruik te maak van induktiewe koppeling tussen draadspoele, of deur elektriese velde met behulp van kapasitiewe koppeling tussen metaalelektrode. Induktiewe koppeling is die mees gebruikte draadlose tegnologie; die toepassings daarvan sluit in laai van handtoestelle soos telefone en elektriese tandeborsels, RFID -etikette en laaiers vir inplantbare mediese toestelle soos kunsmatige pasaangeërs of elektriese voertuie.

Wat is induktiewe koppeling:

In induktiewe koppeling (elektromagnetiese induksie of induktiewe kragoordrag, IPT), word krag tussen 'n draadspoel deur 'n magnetiese veld oorgedra. Die sender en ontvanger spoele vorm saam 'n transformator (sien diagram). 'N Wisselstroom (WS) deur die senderspoel (L1) skep 'n ossillerende magnetiese veld (B) deur Ampere se wet. Die magnetiese veld gaan deur die ontvangspoel (L2), waar dit 'n wisselspanning (EMF) veroorsaak deur Faraday se induksiewet, wat 'n wisselstroom in die ontvanger veroorsaak. om gelykstroom (GS) deur 'n gelykrigter in die ontvanger te stuur, wat die las dryf.

Resonante induktiewe koppeling

Volgens die gekoppelde modus teorie voorgestel deur Marin Soljačić by MIT, is resonante induktiewe koppeling (elektrodinamiese koppeling, [12] sterk gekoppelde magnetiese resonansie) 'n vorm van induktiewe koppeling waarin krag oorgedra word deur magnetiese velde (B, groen) tussen twee resonante stroombane (afgestemde stroombane), een in die sender en een in die ontvanger (sien diagram regs). Elke resonante stroombaan bestaan uit 'n draadspoel wat aan 'n kondensator gekoppel is, of 'n self-resonante spoel of ander resonator met interne kapasitansie. Die twee is ingestel om op dieselfde resonante frekwensie te resoneer. Die resonansie tussen die spoele kan die koppeling en kragoordrag aansienlik verhoog.

As u meer wil weet oor die onderwerp, volg hierdie skakel:

en.wikipedia.org/wiki/Wireless_power_trans…

Stap 1: WAT U SAL NODIG !!!!

U benodig die volgende komponente om mee te begin:

Dot -printbord (x1)

draad 1 mm dik (7 m)

IC 7805 (x1)

IRFZ44N MOSFET (x4)

IR2110 MOSFET bestuurder IC (x2)

555 timer IC (x1)

CD4049 IC (X1)

10K afwerkpot [103] (x1)

10k weerstand (x4)

10 OHM weerstand (x4)

0.1uF kapasitor [104] (x5)

10nf kapasitor [103] (x1)

2.2nF kapasitor [222] (x1)

10uF kapasitor [elektrolities] (x3)

47uF kapasitor [elektrolities] (x1)

47nF kondensator [poliëster] (x2)

Skroefterminale

IN5819 Schotky -diode (x6)

Mini USB -aansluiting [manlik] (x1)

DC - DC 5v Buck -omskakelaar

Laat ons dus begin met die bou.

Stap 2: Draai die SPOLE !!?

Dit is 'n bietjie lastig om 'n perfekte spiraalspoel op te draai. Hier is my manier om die spoel op te draai. Knip eers 'n klein sirkel met 'n deursnee van 1 cm met 'n karton, plak dit op 'n stuk karton en maak 'n gaatjie in die middel. Neem nou die draad van 1 mm dik en voer dit deur die gat in die middel (Dit is 'n ekstra draad vir elektriese verbindings). Smeer baie gom op die oppervlak en begin draai deur die sirkel (gom help om die wikkeling vas te hou). Hou aan om te draai totdat die aantal draaie 30. Maak 2 sulke soorte identiese spoele.

Stap 3: Maak 'n maatstaf:

As u 'n LCR -meter het, kan u hierdie stap oorslaan. As u nie 'n LCR-meter het nie, bou 'n induktansiemeter van 'n Arduino Uno en 'n op-amp (LM339). Ek het hierdie stroombaan van die volgende webwerf geneem; u kan meer inligting oor hierdie induktansemeter op die webwerf self vind. (Die kode is ook op die webwerf self beskikbaar)

Meet nou die induktansie van die spoele met hierdie meter, en as u dieselfde voorwaardes het as myne, wat 1,0 mm dik is, die binnediameter van die spoel = 1,0 cm, die aantal draaie = 30. U moet die induktansie van die spoel rondom 21,56 uH 26,08 uH as gevolg van 'n onbekende fout. Nadat u die induktansie gekry het, moet u die resonansfrekwensie van die LC-stroombaan bereken.) U kan hierdie aanlyn sakrekenaar gebruik om die frekwensie van resonansie te bereken. nou moet ons die ossillatorbaan bou, waarvan die ossillasie 143,75 Khz frekwensie het.

Stap 4: Die ossillatorbaan …

Daar is baie maniere om 'n ossillatorbaan te maak. In hierdie kring sal ons 'n 555 -timer IC gebruik om 'n sein van 143,75 Khz te lewer, maar dit is nie genoeg om die LC -stroombaan te stuur nie (sender spoel met kondensator in serie). dus moet ons 'n H bridge-mosfet-bestuurderbaan bou om die LC-stroombaan te bestuur. het 'n kring gemaak om die LC -kring te dryf. Volg net die stroombaan wat ek hier aangeheg het. WERKING: Die 555 timer IC in Astable Multivibrator met 'n 50% -siklus lewer die vereiste ossillerende sein wat na die IR2110 IC gevoer word. Die Mosfet -dryfkring na sal vierkantgolf lewer wanneer die insette A = D en B = C en B (C) die omgekeerde toestand van A (D) is. 'N Omskakelaar IC (4049) word dus gebruik om dit te bereik. Hierdie ossillerende spanning skep 'n sinusvormige stroom deur die senderspoel wat 'n magnetiese veld rondom dit veroorsaak. Wanneer die ontvanger spoel parallel met 'n kondensator, waarvan die resonante frekwensie dieselfde as die van die senderspoel in sy magnetiese veldstroom geplaas word, veroorsaak word. geïnduseerde stroom word omgeskakel na gelykstroom met behulp van brug gelykrigter en gereguleer na 5 V DC om die selfoon met 'n boksomskakelaar te laai.

Diegene wat die gedrukte weergawe van hierdie projek wil maak, ek het ook die Eagle -bordlêers aangeheg, kyk gerus.

Stap 5: #Finale maatreël:

Nou, nadat u al die kringe volgens die skematiese opbou gemaak het, kyk alles en meet ook alles. Weer as u 'n toestel het om die frekwensie te meet, is dit goed, indien nie, laai dan net die volgende kode op na Arduino Uno. webadres:

Meet die frekwensie aan die 3de pen van die 555 timer IC. Terwyl u die frekwensie meet, pas die 10K -trimpot aan om die vereiste frekwensie te kry (dws 143,75 Khz). Neem nou 'n multi -meter en meet die volgende parameters: Ingangsspanning [Vin], kyk of dit presies 12 V is of nie. Uitsetstroom [Iout] (dws stroom na die selfoon vanaf boksomskakelaar). Berekeninge: Pin = Vin * IinPout = Vout * IoutEfficiency (n) = Pout / Pin My lesings: Vin = 11,8 V; Iin = 310 mA; Vout = 5,1 V; Vin = 290 mA wat 'n doeltreffendheid van 40,4% gee

Stap 6: #Die omhulsel

Ek het 'n ou mobiele boks as die omhulsel herwin, soos u op die prent kan sien. Sodra u dit gedoen het, kan u 'n selfoon laai of enige toestel wat 5 volt benodig, die laadstroom is 300 mA. (Wat 'n bietjie stadig is vir selfone). Die uitsetkrag kan verder toeneem, maar die doeltreffendheid sal afneem. Dit kan aan enige toestel gekoppel word en kan draadloos gelaai word.

Stap 7: Moment of Truth !!

WAAROM so ondoeltreffend:

Soos u kan sien, is die doeltreffendheid hiervan baie laag, maar waarom? Dit is te wyte aan 'n swak lugkoppeling, 'n veleffek en 'n fout in die induktansie van die spoel met die hand, en die frekwensie van die ossillatorbaan self is nie stabiel nie.

so hoe kan ons hierdie probleme oorkom ??? ons kan 'n spesiale tipe draad, LITZ WIRE, gebruik om die vel effek te kry. Die effek waardeur die stroom by hoë frekwensie slegs deur 'n sekere diepte van die geleier gaan, staan bekend as veleffek. Ons kan ook Ferrite -basis gebruik om die induktansie te verhoog en die koppeling van twee spoele effektief te verhoog. Natuurlik is daar baie spoele in aanlynwinkels met bogenoemde vereistes wat gebruik kan word om die doeltreffendheid van die draadlose laaier te verhoog.

As u dit vir demonstrasiedoeleindes wil bou, is die bogenoemde spoele genoeg. Maar as u dit vir daaglikse doeleindes wil gebruik, stel ek voor dat u dit aanlyn koop.

As u van hierdie projek hou en dit insiggewend en nuttig gevind het, stem asb vir my projek.

Dankie.