Indukční nabíjecí obvod pro telefon. DIY bezdrátové nabíjení: princip fungování, postupné montážní kroky. Vhodné pro jakékoli zařízení

Jevem elektromagnetické indukce pro přenos energie na dálku se zabývali Michael Faraday a Nikola Tesla. V novém experimentu se nadšenci vydali stejnou cestou.

Rozřezali USB kabel na tři části, prostřední vyhodili a na úlomcích vytvořili induktory se zástrčkami pomocí hliníkové fólie a měděného drátu. Navíc k vylepšení magnetické pole Na bloku nabíječky, který se zapojuje do zásuvky, byl umístěn magnet.

Indukční nabíjení nabije váš smartphone na vzdálenost až 15 m

Celkově bezdrátové Nabíječka pracuje podle principů standardu WPC. K zásuvce je připojena část, která bude zdrojem proudu pro smartphone, a samotný přijímač je umístěn v samotném gadgetu (oba jsou indukční cívky).

Při zapojení jedné cívky do sítě v ní vzniká napětí a kolem cívky vysílače vzniká magnetické pole. Jakmile se dostanete do tohoto pole, baterie smartphonu připojená k druhému induktoru se začne nabíjet. Běžné nabíječky však předpokládají, že vzdálenost mezi základnou a smartphonem není větší než 5-10 cm a v tomto experimentu je to asi 15 m:

Při načítání došlo k chybě.

Ale neměli byste to opakovat doma. Artem Anisimov, specialista servisní středisko Poznámky Re-Mobile:

Ano, takových řemeslníků je docela dost a na videu vše nevypadá tak špatně. Nedoporučoval bych však provádět takové experimenty. Za prvé to není moc bezpečné. A kde je záruka, že to nepřeženete a taková nálož nevybuchne? Za druhé, pokud nastanou problémy, ne záruční servis nedostanete a vynaložíte více na odstraňování následků takových experimentů. Při prodeji nabíječky výrobce předpokládal určité parametry zařízení. Jakmile je takto změníte, zodpovědnost se přesune zcela na vás.

Mobilní zařízení se již dlouho stávají nedílnou součástí života. moderní muž. Aby ale fungovaly, musíte neustále používat napájecí zdroj k doplňování výdrže baterie. Kabel se často stává překážkou při používání gadgetu během nabíjení. Chcete-li tento problém efektivně vyřešit, stačí zjistit, jak provést bezdrátové nabíjení vlastníma rukama?

O provozu bezdrátové nabíječky

Bezdrátové nabíjení není žádnou novinkou. Jsou vytvořeny na základě technologie vyvinuté před mnoha lety inženýrem Nikolou Teslou. Ten našel způsob, jak přenášet energii na dálku. Toho bylo dosaženo díky magnetické indukci. Objevitel technologie dokázal tímto způsobem zajistit elektřinu celému státu.

V gadgetech se tato technika používá takto. Cívka zabudovaná v nabíječce hraje roli tvůrce a vodiče magnetického pole, které je nasměrováno na anténu zařízení. Přijímací obvod je plochá spirálová cívka umístěná pod krytem. mobilní telefon. Vysílání elektromagnetických impulsů je aktivováno až poté, co se přijímač dostane do dosahu vysílače. Prostřednictvím kondenzátorů a usměrňovače je ovlivněna baterie gadgetu.

O nevýhodách systému bezdrátového nabíjení

Odborníci zjistili, že takové pohodlné zařízení na první pohled má některé významné nevýhody. Tyto zahrnují:

  • nedostatek údajů o míře negativního dopadu vysokofrekvenčních pulzů na lidské tělo;
  • nízká úroveň účinnosti přenosu energie;
  • prodloužení doby úplného obnovení nabití baterie alespoň o dvě hodiny;
  • riziko snížení pracovní kapacity baterie vyplývající z připojení k nabíječce před úplným vynulováním baterie;
  • Pokud zařízení sestavíte nesprávně nebo použijete nevhodné komponenty pro bezdrátové nabíjení, může dojít k přehřátí baterie, což může vést k rychlému opotřebení.

Jednoduchá technologie pro úpravu tlačítkového mobilního telefonu

Chcete-li zlepšit svůj mobilní telefon, musíte udělat několik věcí: jednoduché akce. Po aktualizaci gadgetu se problémy, jako je porucha nabíjecí zásuvky, zamotané dráty atd., stanou bezvýznamnými.

K implementaci bezdrátového nabíjení budete potřebovat několik metrů tenkého měděného drátu. Vodič musí být navinutý do cívky. Optimální počet otáček je 15 ks. Pro zachování tvaru je vhodné spirálu zajistit lepidlem nebo oboustrannou páskou. V tomto případě zbývá několik centimetrů drátu pro pájení kontaktů. Pro připojení k zásuvce nabíječky se používá pulzní dioda a kondenzátor, připevněné na různých koncích.

Pro vytvoření bezdrátového nabíjecího přenosového obvodu se vytvoří závity o velikosti 1,5 cm. Průměr cívky po zkroucení by měl být 10 cm. Zbytek konstrukce je držen pohromadě pomocí elektrické pásky nebo lepicí pásky.

Dále se pro vysílač navine 30 závitů tenčího měděného vodiče. K uzavření obvodu se používá tranzistor a kondenzátor. Umístěním zařízení vybaveného pod krytem přijímače v oblasti vysílacího kroužku displejem nahoru dosáhnete bezdrátového nabíjení telefonu.

Vlastnosti univerzálního nabíjení

Tento univerzální zařízení se stane nepostradatelným v každé domácnosti. Dnes má téměř každý uživatel celý arzenál mobilních technologií: notebooky, tablety, e-knihy, fotoaparáty. Používání osobního nabíjení pro každý z nich je krajně nepohodlné a nepraktické.

Tento problém pomohli vyřešit přední výrobci zařízení. Před časem se dohodli na vybavení zařízení nabíječkami, které mají jednotný standard. Zařízení, které tuto funkci podporuje, je označeno symbolem Qi. Je pravděpodobné, že se podobné technologie brzy objeví i ve veřejných institucích – restauracích, kavárnách, knihovnách atp. Stojí za zmínku, že největší značka „jablek“ nebyla zahrnuta do sdružení výrobců. Později vývojáři této společnosti vydali vlastní nabíječku iQi Wireless Charger.

Pokud máte zájem o montáž domácí nabíjení, stojí za to sledovat video s mistrovskou třídou. Zde vývojáři rozřezali USB kabel na tři části a odstranili střední část. Zbývající fragmenty byly použity k připevnění indukční cívka. Pro posílení pole vlivu byl na zdroj umístěn magnet. Tento experiment ukázal, že oblast pokrytí je zde 15 m.

Proč byste mohli potřebovat bezdrátové nabíjení?

Všichni jsme unavení z hromad prodlužovacích kabelů a drátů, které se do sebe zamotávají, hromadí prach a ztrácejí se.

Prodlužovací kabely se roztřepí a přestanou se nabíjet. Nebo může být problém v zásuvce smartphonu. Tak či onak, bezdrátové nabíjení může výrazně usnadnit život.

Pravda, stále se to nedá nazvat úplně bezdrátovým. Samotné zařízení bude muset být stále připojeno ke zdroji elektrické energie. Ale můžete telefon jednoduše položit na nabíječku a s klidným svědomím se věnovat své práci.

Cena takových zařízení se může lišit. Jsou dražší, jsou i levnější, než jsme zvyklí nabíjecí kabely pro telefony. Někteří nadšenci se však o bezdrátové nabíjení pokoušejí sami. Důvodů může být několik. Možná si někdo raději vystačí s minimálními finančními prostředky. Nebo zde možná hraje roli vášeň pro tvoření něčeho vlastníma rukama. O tom jsme psali výše.

Obsah

Existují situace, kdy je mobilní gadget téměř vypnutý, ale není po ruce žádná nativní nabíječka nebo není elektřina. Pak některé znalosti pomohou vyřešit tento problém: novým vynálezem je bezdrátové nabíjení, můžete si ho vyrobit sami. Snadno se používá, i když poblíž není nabíječka do auta.

Je možné vyrobit nabíječku vlastníma rukama?

Odpověď na tuto otázku je ano. Zvládne to každý, kdo má základní znalosti o vlastnostech drátů a proudu. Než si takovou konstrukci postavíte vlastníma rukama, musíte se ujistit, že máte všechny materiály - diodu a měděný drát. Jako pouzdro může sloužit jakákoli plastová krabička, například CD disk. Dále budete potřebovat tranzistory (bipolární nebo jakékoli jiné), nejlépe polní - urychlí nabíjení baterie. Veškeré další nářadí je v každém bytě včetně lepidla a nůžek.

Jak funguje bezdrátové nabíjení

Princip činnosti tohoto typu nabíjení je založen na indukci, vlastnosti cívky přenášet elektřina při kontaktu s přijímačem. Po připojení k libovolnému zdroji energie se zařízení stává zdrojem kolmého magnetického pole. Pokud umístíte dvě cívky blízko sebe, jedna z nich je připojena k libovolnému zdroji energie, druhá bude přijímat napětí o určité síle a energii pro mobilní telefon. Tento efekt je možný, pokud se tyto dvě cívky vzájemně nedotýkají. Bezdrátová nabíječka vlastníma rukama - realita.

Jak nabíjet telefon

Téměř každý může vyrobit přenosnou bezdrátovou nabíječku vlastníma rukama podle pokynů. Celý proces se skládá ze dvou částí: výroba vysílače (vnitřní část) a přijímače (vnější část). První z nich je samostatný, zatímco druhý je instalován v telefonu. Výhodou tohoto řešení je, že si nabíječku můžete vzít vždy s sebou.

Vysílací zařízení:

  1. Předem je nutné připravit rám o průměru 7 až 10 cm Na něj navinout cca 40 závitů drátu (výhradně měděného o průměru 0,5 mm), po 20 nezapomenout udělat uprostřed závit. kruhy. Chcete-li to provést, otočte drát, udělejte kohoutek a pokračujte v navíjení.
  2. Připojte tranzistor absolutně libovolné hodnoty na konec cívky a na odbočku. Pokud je použito zařízení s přímým vedením, musí být při připojování změněna polarita.
  3. Instalujte do plastové krabičky na disk nebo do jiné. Zavřít.
  4. Zařízení, které přenáší elektřinu, je připraveno.

Přijímací zařízení:

  1. Na rozdíl od vysílače má plochý vzhled. Skládá se z 25 závitů a drát je třeba vzít trochu tenčí, v rozmezí 0,3-0,4 mm. Postupně je potřeba přijímač zpevnit superlepidlem.
  2. Pomocí nože oddělte obrys od plastové základny, na které byl navinut.
  3. Připojte jej přes diodu (nejlépe vysokofrekvenční křemík) a nahoře připevněte k baterii. Ke stabilizaci napětí se používá kondenzátor.
  4. Připojte k nabíjecímu konektoru. V některých případech to lze provést přímo s baterií, ale senzor plné baterie nebude fungovat.
  5. Zavřete zadní kryt mobilního telefonu. Přijímací zařízení je připraveno.

Chcete-li používat nabíječku, stačí umístit mobilní telefon na horní část vysílače. V tomto případě musíte monitorovat senzor na obrazovce smartphonu. Pro toto zařízení existuje další obvod využívající napěťový zesilovač a rezistor. Takové DIY bezdrátové nabíjení dokáže oživit i mobilní telefon bez elektřiny, ale doporučuje se používat pouze zkušeným řemeslníkům.

Toto zařízení bylo koncipováno před dlouhou dobou a bylo několikrát testováno, vše, co je uvedeno níže, je vývoj autora. Navzdory velmi jednoduché schéma, zařízení funguje velmi stabilně. Samotné zařízení je nabíječka pro mobilní telefon bez použití drátů.

Jak to všechno funguje?
Toto zařízení bylo zveřejněno na tomto webu. První verze se ukázala jako málo účinná, pak byly vynalezeny další verze. Tato varianta se ukázala jako nejekonomičtější. Zařízení umožňuje nabíjet váš telefon, pokud se nachází ve vzdálenosti maximálně 3 - 4 cm od přijímače Základem prvního zařízení je vysoce účinný PWM regulátor, který dokáže generovat obdélníkové impulsy s frekvencí až na 1 MHz, ale kvůli velkým ztrátám se nápad ukázal jako nepříliš dobrý, ačkoli toto zařízení umožňovalo nabíjení mobilních zařízení na vzdálenost až 50 cm od přijímače.
Po některých neúspěšných pokusech o vytvoření takového zařízení přišel na pomoc zjednodušený blokovací generátor, který jsem úspěšně použil v elektrošokových zařízeních.

Hlavní výhody zařízení:
1) Nízká spotřeba
2) Vysoká účinnost (ve srovnání s jeho protějšky)
3) Relativně vysoký nabíjecí proud
4) Schopnost pracovat z redukovaného zdroje (první verze fungovala z napětí 9-16 voltů)
5) Jednoduchost a kompaktnost

Vysílací část zařízení se skládá ze dvou hlavních obvodů. Každý z nich má průměr 10 cm, navinutý drátem 0,8 mm. První obvod (L1) se skládá z 20 závitů, druhý z 35 závitů stejného drátu. Obrysy jsou položeny na sebe a ozdobeny lepicí páskou nebo izolační páskou.

Svorky cívky je nutné očíslovat předem, protože je třeba je sfázovat. Dělají fázování takto - začátek první cívky je připojen ke konci druhé nebo naopak, hlavní je získat jednu cívku s kohoutkem.

Dále vybereme odpor (pokud plánujete zařízení spustit z redukovaného zdroje, pak lze odpor odstranit).
Je vhodné použít trim rezistor 0...470 Ohm, výkon rezistoru není příliš důležitý (0,25-2 Watt).

Jak nastavit? Prostě! Nejprve sestavíme obvod přijímače. Připojte napájení (jakýkoli stabilizovaný zdroj DC napětí 4,5-9 voltů). Rezistor upravíme tak, aby klidový proud obvodu nepřesáhl 150mA.
Maximální proudový odběr obvodu není větší než 600 mA, budete souhlasit, že to není mnoho.
Po zvolení optimálního odporu můžete vyměnit proměnnou za konstantní rezistor (0,25-1W). Odpor základního omezovače přímo závisí na jmenovitém vstupním napětí.

V mé verzi se tranzistor nepřehříval, ale pro každý případ jej nainstalujte na malý chladič.
Zařízení začíná pracovat od napětí 1 voltu - další vlastnost této konstrukce, ale při tomto napětí nebude nabíjet mobilní telefon, lze jej použít jako převodník pro napájení zařízení s nízkou spotřebou.

Tranzistor - můžete použít doslova jakýkoli nízkofrekvenční tranzistor bez ohledu na strukturu. Obvod používá tranzistor KT818, který lze úspěšně nahradit 837, 816, 814 nebo 819, 805, 817, 815, pouze při použití tranzistorů s reverzním vedením je třeba změnit polaritu napájení.

Přijímač

Konstrukce přijímače je nehorázně jednoduchá - obvod, usměrňovač, zenerova dioda a akumulační kondenzátor. Je potřeba pulsní dioda, nejlépe ve verzi SMD, protože celý obvod bude umístěn v mobilním telefonu. V mém případě byla použita docela výkonná a běžná Schottkyho dioda SS14. Taková dioda je schopna pracovat na frekvencích do 1 MHz, proud je do 1A!

Kondenzátor není kritický, má kapacitu 47 až 220 µF (více je samozřejmě lepší, ale nemusí být dostatek místa). Napětí kondenzátoru je od 10 do 25 voltů.
Zenerova dioda - jakékoli napětí 5-6 voltů (často se vyskytuje s napětím 5,6 voltů, například - BZX84C5V6).

Obvod přijímače (L3) obsahuje 15 závitů drátu 0,3-0,7 mm, navinutých ve spirále na vnější nebo vnitřní straně zadního krytu telefonu.

Obvod lze sestavit na kompaktní desku nebo umístit dovnitř výhodná poloha pomocí sklopné montáže, ale je vhodné vyplnit instalaci gumovým lepidlem nebo silikonem.

Sony byl použit jako testovací telefon Sony Ericsson K750, je plně funkční a byl zakoupen speciálně pro tyto experimenty (koupeno s náhradními díly za 5 $), poté byla přestavěna Nokia N95 po ruce.
Zařízení dokáže nabít mobilní telefon poměrně rychle, vše závisí na celkovém výkonu, v tomto případě je 1000mA baterie plně nabitá za 3 hodiny.

Proud je přenášen do druhého obvodu elektromagnetickou indukcí, v tomto případě je to zcela bezpečné, protože je frekvence snížena, nedochází k žádným škodlivým účinkům na člověka.

Za účelem instalace přijímacího obvodu je mobilní telefon rozebrán. K nabíjecí zásuvce je připojena průmyslová nabíječka a polarita je uvedena na kontaktech zásuvky. Dále jsou piny přijímače připojeny k odpovídajícím pinům zásuvky.

Obrys lze připojit k zadní kryt telefon používající epoxidovou pryskyřici, silikon (vysoce nežádoucí), super lepidlo (použijte pouze tehdy, když je plánováno upevnění obvodu pomocí mimo kryty).

Seznam radioprvků

Označení Typ Označení Množství PoznámkaProdejnaMůj poznámkový blok
VT1 Bipolární tranzistor

KT818A

1 KT837, KT816, KT814 Do poznámkového bloku
VD1 Zenerova dioda

BZX84C5V6

1 5-6 voltů Do poznámkového bloku
VD2 Schottkyho dioda

SS14

1 Do poznámkového bloku
C1 Elektrolytický kondenzátor10 uF1

Tento design lze použít pro bezdrátové nabíjení mobily a další mobilní zařízení nebo tam, kde potřebujete vést elektrický kabel, ale kvůli některým faktorům je to téměř nemožné. Tento systém umožňuje na výstupu druhé cívky přijímat proud až 100 miliampérů, je však možné zvýšit výstupní proud, pokud jsou v obvodu použity výkonnější tranzistory s efektem pole; video.

Domácí bezdrátový nabíjecí obvod je maximálně jednoduchý, skládá se z jednoho tranzistoru, rezistoru a samotných cívek. Cívky jsou dvě – vysílací a přijímací. Navzdory své jednoduchosti však téměř úplně kopíruje obvody komerčně dostupných průmyslových indukčních nabíječek.

Zdrojem je nabíječka mobilního telefonu s výstupním napětím 6 voltů a proudem 400 miliampérů. Tranzistor se při delším zapnutí zahřívá, proto je vhodné použít chladič. Vlastní obvod vysílací části stavebnice je jednoduchý blokovací generátor. To umožňuje přenos proudu na vzdálenost až 5 cm s výstupním proudem asi 0,1A.

Pro<<умощнения>> obvod potřebuje zvýšit výkon generátoru, například zvýšit napájení nebo použít tranzistory s efektem pole řady IRL3705 nebo podobné. Vysílací obvod v obou případech obsahuje 24 závitů s odbočkou od středu, drát o průměru 0,5 - 1 mm. Základní odpor je 100 Ohm s výkonem 1 watt pro tranzistor s efektem pole a 0,5 watt pro bipolární.

Přijímací cívka je navinuta na základě požadavků, je třeba ji navinout experimentováním se závity; Měli byste také vybrat průměr vodiče druhého obvodu v závislosti na požadované hodnotě proudu. Pro nabíjení mobilního telefonu musí druhý obvod obsahovat 20 závitů drátu o průměru 0,5 mm, na výstupu však musí být obvod doplněn o 6voltovou zenerovu diodu, usměrňovací diodu a filtrační kondenzátor.

Obecně je přípustné použít doslova jakýkoli vhodný výkon a proud v obvodu. bipolární tranzistory přímé nebo zpětné vedení. Je-li použit tranzistor s přímým vedením, je nutné změnit polaritu napájecího zdroje. Základem designu mohou být plastové krabičky od CD. Autorem článku je AKA.

Diskutujte o článku BEZDRÁTOVÉ NABÍJENÍ VAŠEHO TELEFONU