Kendi Kablosuz Şarj İstasyonunuzu Kurun!: 8 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Apple şirketi, kısa süre önce kablosuz şarj teknolojisini tanıttı. Birçoğumuz için harika bir haber ama arkasındaki teknoloji nedir? Ve kablosuz şarj nasıl çalışır? Bu eğitimde, kablosuz şarjın nasıl çalıştığını ve aslında kendimiz nasıl oluşturacağımızı öğreneceğiz! O halde daha fazla zaman kaybetmeyelim ve başarıya giden yolculuğumuza başlayalım! Ben de senin 13 yaşındaki öğretmeninim Darwin!

1. Adım: Kablosuz Şarj Nasıl Çalışır?

Şimdi kablosuz şarjın nasıl çalıştığını görelim. İlk resimde gösterildiği gibi, bir telden geçen akımın bir manyetik alan oluşturduğunu biliyor olabilirsiniz. Telin oluşturduğu manyetik alan çok zayıftır, bu nedenle ikinci resimde gösterildiği gibi teli bir bobin oluşturmak için sarabilir ve daha büyük bir manyetik alan elde edebiliriz.

Ayrıca ters olarak, bir tele yakın ve dik bir manyetik alan olduğunda, ilk resimde gösterildiği gibi tel manyetik alanı alacak ve akım akacaktır.

Şimdi kablosuz şarjın nasıl çalıştığını tahmin etmiş olabilirsiniz. Kablosuz şarjda manyetik alanlar oluşturan bir verici bobinimiz var. Sonra manyetik alanı alan ve telefonu şarj eden bir alıcı bobinimiz var.

Adım 2: AC ve DC

Alternatif Akım ve Doğru Akım olarak da bilinen AC ve DC, elektronikte çok temel kavramlardır.

DC veya Doğru Akım, akım daha yüksek bir voltaj seviyesinden daha düşük bir voltaj seviyesine akar ve akımın yönü değişmez. Bu basitçe, 5 volt ve 0 volt (toprak) varsa, akımın 5 volttan 0 volta (toprak) akacağı anlamına gelir. Ve akım akış yönü değişmediği sürece voltaj değişebilir. İlk resimde gösterildiği gibi.

AC veya Alternatif Akım. Bununla birlikte, adından da anlaşılacağı gibi, alternatif bir akım akış yönüne sahip olduğu için, bu ne anlama geliyor? Bu, akımın belirli bir süre sonra tersine döndüğü anlamına gelir. Ve akımın tersine dönme hızı Hertz (Hz) cinsinden ölçülür. Örneğin, 60Hz ac voltajımız var, 1 döngü AC 2 ters anlamına geldiğinden, 60 döngü akım terse sahip olacağız, bu da 120 ters anlamına gelir. İlk resimde gösterildiği gibi.

Bunlar kablosuz şarj devresi için çok önemlidir. Alıcı yalnızca alternatif bir manyetik alan olduğunda elektrik sinyali üretebildiğinden, verici bobini sürmek için AC kullanmamız gerekir.

Adım 3: Bobinler: Endüktans

Şimdi bir bobinin nasıl manyetik alan oluşturduğunu biliyorsunuz, ama biz daha derine ineceğiz. İndüktör olarak da bilinen bobinin bir endüktansı vardır. Her iletkenin bir endüktansı vardır, hatta bir tel!

Endüktans "Henry" veya "H" ile ölçülür. milliHenry(mH) ve microHenry(uH), indüktörler için en yaygın kullanılan birimlerdir. mH, *10e-3H'dir ve uH, *10e-6H'dir. Tabii ki, nanoHenry(nH) veya hatta picoHenry(pH) değerine bile küçülebilirsiniz, ancak bu devrelerin çoğunda kullanılmaz. Ve genellikle milliHenry(mH)'den daha yükseğe çıkmayız.

Bobinlerin dönüş sayısı ne kadar yüksek olursa, endüktans o kadar yüksek olur.

Bir indüktör, akım akışındaki değişikliklere direnir. Örneğin, bir indüktöre uygulanan bir voltaj farkına sahibiz. İlk olarak, bobin akımın kendi içinden akmasına izin vermek istemez. Voltaj, akımı indüktörden geçirmeye devam eder, indüktör akımın akmasına izin vermeye başlar. Aynı zamanda, indüktör manyetik alanı şarj ediyor. Sonunda, akım indüktörden tamamen akabilir ve manyetik alan tamamen yüklenir.

Şimdi, indüktöre giden voltaj beslemesini aniden kaldırırsak. İndüktör, akımın akışını durdurmak istemez, bu nedenle akımı içinden geçirmeye devam eder. Aynı zamanda manyetik alan da çökmeye başladı. Zamanla manyetik alan tükenecek ve bir daha akım akmayacaktır.

İndüktör üzerinden bir voltaj ve akım grafiği oluşturursak, sonucu ikinci resimde göreceğiz, voltaj "VL" olarak temsil edilir ve akım "I" ile temsil edilir, akım voltaja yaklaşık 90 derece kaydırılır.

Sonunda bir indüktör (veya bir bobin) için devre şemasına sahibiz, üçüncü resimde gösterildiği gibi dört yarım daire gibidir. Bir indüktörün polaritesi yoktur, yani onu devrenize herhangi bir şekilde bağlayabilirsiniz.

Adım 4: Devre Şeması Nasıl Okunur

Artık elektronik hakkında oldukça fazla şey biliyorsunuz. Ancak faydalı bir şey inşa etmeden önce, şematik olarak da bilinen bir devre şemasını nasıl okuyacağımızı bilmeliyiz.

Bir şema, bileşenlerin birbirine nasıl bağlandığını açıklar ve devrenin nasıl bağlandığını anlattığı ve neler olduğu hakkında size daha net bir fikir verdiği için çok önemlidir.

İlk resim şematik bir örnek ama anlamadığınız o kadar çok sembol var ki. L1, Q1, R1, R2 vb. gibi belirtilen her bir sembol, bir elektrikli bileşenin sembolüdür. Ve ikinci resimde gösterildiği gibi bileşenler için çok fazla sembol var.

Her bir bileşene bağlanan çizgiler, örneğin üçüncü ve dördüncü resimde açıkça bir bileşeni diğerine bağlamaktadır ve bir devrenin nasıl bağlandığının gerçek bir örneğini şematik olarak görebiliriz.

İlk resimdeki R1, R2, Q1, Q2, L2 vb., bileşene bir isim vermek için tıpkı bir etiket gibi olan önek olarak adlandırılır. Bunu, PCB, baskılı devre kartı, lehimleme söz konusu olduğunda kullanışlı olduğu için yapıyoruz.

İlk resimdeki 470, 47k, BC548, 9V vb. her bir bileşenin değeridir.

Bu net bir açıklama olmayabilir, daha fazla ayrıntı istiyorsanız bu web sitesine gidin.

Adım 5: Kablosuz Şarj Devremiz

İşte kablosuz şarj cihazı tasarımımızın şeması. Bakmak için biraz zaman ayırın ve inşa etmeye başlayacağız! Daha net sürüm burada:

Açıklama: İlk olarak devre X1 konnektöründen 5 volt alır. Daha sonra bobini sürmek için voltaj 12 volta yükseltilir. NE555, 4 mosfet'i sürmek için kullanılacak bir açma-kapama sinyali oluşturmak için iki ir2110 mosfet sürücüsü ile birlikte. Verici bobinini sürmek için bir AC sinyali oluşturmak için 4 mosfet açılır ve kapanır.

Yukarıda listelenen web sitesine gidebilir ve BOM'u (malzeme listesi) bulmak için aşağıya kaydırabilir ve lcsc.com'da X1 ve X2 dışındaki bileşenleri arayabilirsiniz. (X1 ve X2 konektörlerdir)

X1 için bu bir mikro usb bağlantı noktasıdır, bu yüzden buradan satın almanız gerekir.

X2 için aslında verici bobini, bu yüzden buradan satın almanız gerekiyor.

Adım 6: Yapıya Başlayın

Şemayı gördünüz ve hadi inşa etmeye başlayalım.

İlk olarak, bir breadboard satın almanız gerekecek. Breadboard ilk resimdeki gibidir. Breadboard'un her 5 deliği resim 2'de gösterildiği gibi birbirine bağlanmıştır. Üçüncü resimde birbirine bağlı 4 adet rayımız var.

Şimdi şemayı takip edin ve yapıyı başlatın!

Bitmiş sonuçlar resim dörtte.

7. Adım: Frekansı Ayarlama

Şimdi devreyi bitirdiniz, ancak yine de verici bobin frekansını biraz ayarlamak istiyorsunuz. Bunu R10 potansiyel ölçeri ayarlayarak yapabilirsiniz. Sadece bir vida alın ve potansiyel ölçeri ayarlayın.

Bir alıcı bobini alıp dirençle bir LED'e bağlayabilirsiniz. Ardından bobini gösterildiği gibi verici bobinin üzerine yerleştirin. LED'in maksimum parlaklığında olduğunu görene kadar frekansı ayarlamaya başlayın.

Bazı deneme yanılmalardan sonra devreniz ayarlandı! Ve devre temelde tamamlandı.

Adım 8: Devrenizi Yükseltme

Şimdi devrenizi bitirdiniz, ancak devrenin biraz düzensiz olduğunu düşünebilirsiniz. Bu yüzden devrenizi yükseltebilir ve hatta bir ürüne dönüştürebilirsiniz!

İlk olarak, devrenin kendisidir. Breadboard kullanmak yerine bu sefer bazı PCB'ler tasarladım ve sipariş ettim. Hangi Baskılı Devre Kartları anlamına gelir. Bir PCB temel olarak kendi üzerinde bağlantıları olan bir devre kartıdır, bu nedenle artık jumper kablosu yoktur. Bir PCB üzerindeki her bir bileşenin de kendi yeri vardır. PCB'yi çok düşük bir fiyata JLCPCB'den sipariş edebilirsiniz.

Tasarladığım PCB, Yüzey Montaj Cihazları olan SMD bileşenlerini kullanıyordu. Bu, bileşenin doğrudan PCB'ye lehimlendiği anlamına gelir. Başka bir bileşen türü, hepimizin az önce kullandığı, Through Hole Teknolojisi olarak da bilinen THT bileşenleridir, Bileşenin PCB'nin veya devre kartımızın deliklerinden geçmesidir. Tasarım resimde gösterilmiştir. Tasarımları burada bulabilirsiniz.

İkincisi, bunun için bir muhafazayı 3B yazdırabilirsiniz, 3B stl dosyalarının bağlantısı burada.

Temelde bu! Bir kablosuz şarj cihazını başarıyla kurdunuz! Ancak her zaman telefonunuzun kablosuz şarjı destekleyip desteklemediğini kontrol edin. Bu öğreticiyi takip ettiğiniz için çok teşekkürler! Herhangi bir sorunuz varsa, bana [email protected] adresinden e-posta göndermekten çekinmeyin. Google aynı zamanda büyük bir yardımcıdır! Hoşçakal.