Android Telefon Şarj Cihazı için Güç Hattı Filtresi Tasarlama ve Oluşturma: 5 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Bu Eğitilebilir Kitapta, standart bir USB'den mini USB'ye kablosunun nasıl alınacağını, ortasından nasıl ayrılacağını ve tipik bir android güç kaynağı tarafından üretilen aşırı gürültüyü veya hash'i azaltacak bir filtre devresi takılacağını göstereceğim. Bir için standart bir jak ile gelmeyen, ancak bir mini USB fişi ile gelen taşınabilir bir çok bantlı radyom var. Bir android telefonu şarj etmek için kullanılacak türden bir 5V güç kaynağına taktığımda, AM ve kısa dalgada gürültüden başka bir şey alamadım. Sadece FM'de kullanılabilir. Dinlemeyi sevdiğim birkaç AM radyo istasyonu var, bu yüzden Android telefon güç kaynağının ürettiği gürültünün çoğunu engellemek için pasif bir filtre tasarlamaya karar verdim.

Gereçler

1) 3 inç uzunluğunda ısıyla daralan makaron parçası 1 inç çapında, tip 3M CCT 1100 (elektronik malzemeleri mağazası)

2) 6 ayak normal USB'den mini USB kablosuna. (Dolar mağazası)

3) 3 x 1/2 inçlik perf veya vektör panosu (elektronik parça mağazası)

4) (2) Eski bir kompakt floresan ampul devresinden kurtarılan 2,5 millihenry bobini.

5) (1) 1000 mikrofarad elektrolitik kapasitör, 10 volt veya daha yüksek (elektronik parça deposu)

6) Kargaburun (hırdavatçı)

7) Exacto bıçak (donanım mağazası)

8) Isı tabancası (donanım mağazası)

9) Sıcak tutkal tabancası ve çubuklar (zanaat mağazası)

10) Lehim tabancası ve lehim (donanım veya elektronik malzeme deposu)

11) Android 5V güç kaynağı (elektronik mağazası veya çevrimiçi)

Adım 1: Android Telefon Güç Kaynağının Çıktısını Analiz Etme

İlk resimdeki 5 voltluk güç kaynağının çıkışına bakarsanız, DC'nin üzerine binen çok az miktarda gürültü ile 5 DC'yi göreceksiniz (yaklaşık.01 VAC). Çoğu amaç için bu tolere edilebilir, ancak bu güç kaynağını bir radyoya veya bir ses yükselticisine güç sağlamak için kullanıyorsanız, vızıltıdan başka bir şey duymazsınız. İkinci resimdeki dalga biçimini yakınlaştırdım ve 50 mHz bölgesi ve ötesine gürültü üreten bir dizi ani yükselme veya geçiş geçişi görebilirsiniz. Bu, 0 ila 50 mHz çıkış spektrumunu gösteren üçüncü resimde görülebilir. Tüm bu gürültü, radyo hoparlörünün çıkışında bir vızıltı veya kızartma sesi olarak görünecektir. Bu gürültüyü olabildiğince engellemek için basit bir devre bulmam gerekiyordu.

Adım 2: Bir Filtre Devresi Tasarlamak

Bulduğum devre, alçak geçiren filtre denilen şeydi. Bu devre türü, devre kesme frekansının üzerindeki tüm frekansları engeller. Kuzey Amerika'daki elektrik hattı frekansı olan 60 Hz'nin altında bir kesme frekansına sahip olmaya karar verdim. Hesaplamalar, filtre için ayırdığım küçük alana koymaya hazır olduğumdan daha büyük olan oldukça yüksek değerli indüktörler verdi. Hala yeterli olan ve yanmış bir minyatür floresan ampul devresinden kurtardığım iki adet 2,5 mH bobini kullanmama izin veren bu devre ile çıktım. Parça kutumda da bulunan 1000 uF kapasitör. Devreyi SPICE kullanarak oluşturdum ve bana 50 mHz'e kadar en az 30 dB zayıflama verdi. Gerçek yerleşik devrenin tasarlanan devrenin sonuçlarıyla uyuşup uyuşmadığını görmek için devreyi oluşturmam ve bir izleme jeneratörü üzerinde test etmem gerekir.

Adım 3: Devreyi Oluşturma ve Test Etme

3 x 1/2 inçlik bir perfboard parçasını keserek, iki adet 2,5 mH indüktörü ve bunları perfboardun bir tarafına lehimleyen 1000 uF kapasitörleri kurdum. Bu tamamlandıktan sonra giriş ve çıkışa bir "izleme jeneratörü" bağladım ve sonuç ikinci fotoğrafta. İzleme üreteci 5 kHz'den 50 mHz'e süpürüldü ve filtrenin tahmin edilen sonuca oldukça yakın performans gösterdiğini gösteriyor. Zayıflama, 30 dB'de 25 mHz'e kadar oldukça düzdür ve 50 mHz'de yaklaşık 18 dB'lik zayıflama ile bitene kadar 20 dB civarında gezinir. Güç kaynağıyla birlikte radyoyu kullanmak, hoparlörden gelen kızartma sesinin çoğunu keserek yerel istasyonları çok fazla gürültü olmadan almamı sağlıyor.

Not: Bunu tasarladığım radyo son derece hassas ve geçmişte sahip olduğum tüm AM veya FM radyolardan daha iyi performans gösteriyor. Pillerle çalışırken, 120 mil uzaktaki en yakın büyük şehirden gün ortasında hem AM hem de FM istasyonlarını alabiliyorum!

İzleme Jeneratörü- tek bir ünitede spektrum analizörlü bir süpürme osilatöründen oluşan bir cihaz. Bu cihaz, filtrelerin ve diğer elektronik devrelerin frekans yanıtını kontrol etmek için çok kullanışlıdır.

Adım 4: Filtreyi Kabloya Bağlama

6 fitlik bir USB - mini USB kablosu alın ve ortasından kesin. Kullandığım gibi 5 telli bir kablo olması durumunda, sadece siyah ve mavi olanları kullanın. Siyah için negatif 5V ve mavi için +5V. Gelen mavi kablo filtrenin girişine, giden mavi kablo ise filtrenin çıkışına gider. Siyah teller birbirine bağlanır ve 1000 uF elektrolitik kapasitörün negatif tarafına bağlanır. Bunların hepsi birlikte lehimlendikten sonra, tellerin uçları, minyatür bağ sargıları ile mükemmel levhanın iki tarafına sabitlenir. Tel ayrıca, sıcak eriyik yapıştırıcı ile her bir uçta panoya sabitlenir. Bütün bunlar bir araya geldikten sonra, 1 inç çapında daralan makaron devrenin üzerine itilir ve üçüncü resimde gösterildiği gibi bir ısı tabancası ile büzülür. Tamamlandığında tüm montaj son resim gibi görünmelidir.

Not: Bu filtre herhangi bir USB kablosuna takılabilir. Renk şeması, kablo üreticisine bağlı olarak farklı olabilir, bu nedenle güç kaynağına sahip her bir kabloyu +5 ve 0 volt için kontrol edin.

Adım 5: Sonuç

Bu fikir, USB bağlantılı bir radyodaki gürültüyü azaltmak için oluşturulmuş olsa da, telefonları şarj etmek için de kullanılabilir. Bu ucuz şarj cihazları, neredeyse hiç çıkış filtrelemesi olmadığı için çok ucuza yapılabilir. Bazı telefonlar, şarj devresine gelen gürültü nedeniyle düzgün şekilde şarj olmayabilir ve bu devre filtresi bu olasılığı azaltacaktır.