EntradaMódulo receptor de carga de teléfono inalámbrico de bricolaje. Cómo hacer usted mismo una carga inalámbrica para su teléfono inteligente: un diagrama adecuado para cualquier teléfono
Este dispositivo fue concebido hace mucho tiempo y fue probado varias veces; todo lo que se presenta a continuación es desarrollo del autor. A pesar del circuito muy simple, el dispositivo funciona de manera muy estable. El dispositivo en sí es un cargador para un teléfono móvil sin necesidad de utilizar cables.
¿Cómo funciona todo esto?
Este dispositivo fue publicado en este sitio. La primera versión resultó no ser muy efectiva, luego se inventaron otras versiones. Esta opción resultó ser la más económica. El dispositivo le permite cargar un teléfono si este último está ubicado a una distancia de no más de 3 a 4 cm del receptor. La base del primer dispositivo es un controlador PWM altamente eficiente que puede generar pulsos rectangulares con una frecuencia de hasta. a 1 MHz, pero debido a las grandes pérdidas la idea resultó no muy buena, aunque este dispositivo permitía cargar dispositivos móviles a una distancia de hasta 50 cm del receptor.
Después de algunos intentos fallidos de crear un dispositivo de este tipo, vino al rescate un generador de bloqueo simplificado, que utilicé con éxito en dispositivos de electrochoque.
Las principales ventajas del dispositivo:
1) Bajo consumo
2) Alta eficiencia (en comparación con sus homólogos)
3) Corriente de carga relativamente alta
4) Capacidad de funcionar desde una fuente reducida (la primera versión funcionaba con un voltaje de 9 a 16 voltios)
5) Simplicidad y compacidad
La parte transmisora del dispositivo consta de dos circuitos principales. Cada uno de ellos tiene un diámetro de 10 cm, enrollados con alambre de 0,8 mm. El primer circuito (L1) consta de 20 vueltas, el segundo de 35 vueltas del mismo cable. Los contornos se colocan uno encima del otro y se decoran con cinta adhesiva o cinta aislante.
Es necesario numerar los terminales de la bobina con anticipación, ya que deben estar escalonados. Las fases se hacen así: el comienzo de la primera bobina se conecta al final de la segunda o viceversa, lo principal es obtener una bobina con un grifo.
A continuación, seleccionamos la resistencia (si planea iniciar el dispositivo desde una fuente reducida, entonces se puede quitar la resistencia).
Es aconsejable utilizar una resistencia de recorte de 0...470 Ohm; la potencia de la resistencia no es muy importante (0,25-2 Watt).
¿Cómo configurarlo? ¡Justo! Primero, montemos el circuito receptor. Conectamos la alimentación (cualquier fuente de voltaje constante estabilizada de 4,5 a 9 voltios). Ajustamos la resistencia para que la corriente de reposo del circuito no supere los 150 mA.
El consumo máximo de corriente del circuito no supera los 600 mA, estarás de acuerdo en que esto no es mucho.
Después de seleccionar la resistencia óptima, puede reemplazar la variable con una resistencia constante (0,25-1W). La resistencia del limitador básico depende directamente de la tensión nominal de entrada.
En mi versión, el transistor no se sobrecalentó, pero por si acaso lo instalo en un pequeño disipador de calor.
El dispositivo comienza a funcionar con un voltaje de 1 voltio, otra característica de este diseño, pero a partir de ese voltaje no cargará un teléfono móvil, sino que se puede utilizar como convertidor para alimentar dispositivos de baja potencia;
Transistor: puede utilizar literalmente cualquier transistor de baja frecuencia, independientemente de su estructura. El circuito utiliza un transistor KT818, que se puede reemplazar con éxito por 837, 816, 814 o 819, 805, 817, 815, solo cuando se usan transistores de conducción inversa, se debe cambiar la polaridad de potencia.
Receptor
El diseño del receptor es increíblemente simple: un circuito, un rectificador, un diodo zener y un condensador de almacenamiento. Se necesita un diodo de pulso, preferiblemente en versión SMD, ya que todo el circuito estará ubicado en un teléfono móvil. En mi caso, se utilizó un diodo Schottky SS14 bastante potente y común. ¡Un diodo de este tipo es capaz de funcionar a frecuencias de hasta 1 MHz, la corriente es de hasta 1A!
El condensador no es crítico; tiene una capacidad de 47 a 220 µF (más, por supuesto, mejor, pero puede que no haya suficiente espacio). El voltaje del condensador es de 10 a 25 voltios.
Diodo Zener: cualquier voltaje de 5 a 6 voltios (a menudo se encuentra con un voltaje de 5,6 voltios, por ejemplo, BZX84C5V6).
El circuito del receptor (L3) contiene 15 vueltas de cable de 0,3-0,7 mm, enrolladas en espiral en el lado exterior o interior de la cubierta posterior del teléfono.
El circuito se puede montar en una placa compacta o colocar en un lugar conveniente mediante un montaje con bisagras, pero es aconsejable rellenar el montaje con pegamento de goma o silicona.
Se utilizó un Sony Ericsson K750 como teléfono de prueba; funcionaba perfectamente y se compró específicamente para estos experimentos (comprado con repuestos por $5), luego se transformó un práctico Nokia N95.
El dispositivo puede cargar un teléfono móvil bastante rápido, todo depende de la potencia total, en este caso una batería de 1000mA se carga completamente en 3 horas.
La corriente se transmite al segundo circuito mediante inducción electromagnética, en este caso es completamente seguro, ya que la frecuencia es reducida, no hay efectos nocivos para los humanos.
Para instalar el circuito receptor se desmonta el teléfono móvil. Se conecta un cargador industrial a la toma de carga y la polaridad se encuentra en los contactos de la toma. A continuación, los pines del receptor se conectan a los pines correspondientes del zócalo.
El contorno se puede unir a la cubierta posterior del teléfono usando resina epoxi, silicona (muy desaconsejado), superpegamento (úselo solo cuando se planea unir el contorno al exterior de la cubierta).
Lista de radioelementos
| Designación | Tipo | Denominación | Cantidad | Nota | Comercio | mi bloc de notas |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VT1 | transistores bipolares | KT818A | 1 | KT837, KT816, KT814 | al bloc de notas | |
| VD1 | diodo zener | BZX84C5V6 | 1 | 5-6 voltios | al bloc de notas | |
| VD2 | diodo Schottky | SS14 | 1 | al bloc de notas | ||
| C1 | condensador electrolítico | 10 µF | 1 |
Imagínese: tiene un teléfono celular en sus manos y habla con un amigo, y en este momento su teléfono se está cargando y, lo más importante, no sobresalen cables del cargador. Propongo dos formas de implementar esta idea, o mejor dicho, un método es el método de inducción de corriente sin cables, y hay dos opciones de diseño para dicho cargador inalámbrico.
La primera opción es la más simple, hecha exclusivamente con un circuito de transistores, la frecuencia se establece mediante un multivibrador y luego la señal se amplifica mediante etapas de transistores.
Dos bobinas (anillos) que no tienen núcleo, por lo que la ley de inducción debido a oscilaciones libres en el segundo circuito produce un voltaje alterno, que se rectifica mediante un puente de diodos, luego se estabiliza mediante un condensador, y para la estabilización final se necesita para instalar un diodo zener a 6 voltios. Entonces, al final obtenemos un dispositivo maestro (transmisor), que funciona con un voltaje de 10 a 12 voltios, el dispositivo crea un campo magnético debido a una bobina y un receptor en el que se genera un voltaje eléctrico. El transmisor y el receptor tienen bobinas idénticas, aunque los tamaños se pueden cambiar para los experimentos.
La segunda versión del circuito del cargador inalámbrico se realiza en el chip UC3845. El microcircuito desempeña el papel de oscilador maestro y un potente transistor de efecto de campo amplifica el voltaje. La elección del esquema es suya, solo diré que ambos esquemas son buenos y han sido probados más de una vez. No debes cambiar las clasificaciones de las piezas, ya han sido cuidadosamente seleccionadas, los experimentos solo se pueden realizar en las bobinas, pero ofrecemos una opción con la que puedes cargar un teléfono móvil a una distancia de medio metro del circuito transmisor. . Si decide ensamblar la primera opción (un circuito que utiliza transistores), entonces todos los transistores (excepto los transistores multivibradores) deben instalarse en disipadores de calor; también se necesita un disipador de calor para el transistor de efecto de campo en el segundo circuito. El microcircuito no necesita disipador de calor. La resistencia de 820 ohmios en el segundo circuito debe seleccionarse con una potencia de 2 vatios.
El segundo circuito (circuito receptor) se utilizó de un disco duro antiguo (desmonte el dispositivo y vea dónde está ubicado), la bobina es la que necesita, proporciona el voltaje deseado y tiene un tamaño compacto, se puede adaptar a la parte posterior de un teléfono móvil, es recomendable utilizar diodos de rectificación en versión SMD, para ahorrar espacio, un condensador con una tensión de 16 voltios, una capacidad de 220 a 470 microfaradios. Conectamos la alimentación a través del enchufe correspondiente al teléfono móvil, luego encendemos el transmisor (el transmisor funciona con una fuente de alimentación estabilizada de 10-12 voltios, corriente de 3 amperios), luego solo necesita colocar el teléfono móvil 10 - 50 cm de la bobina transmisora.
Ahora es el momento de pasar de la teoría a la aplicación práctica de este diseño. Analizaremos cada uno de estos métodos por separado. Comencemos con el circuito del transistor. Para este circuito necesitas tener dos fuentes de alimentación, la primera de 3,7 a 5 voltios (para alimentar el circuito de bajo voltaje) y 12 voltios de 4 a 10 amperios para alimentar la etapa del transistor. Los transistores en el multivibrador se pueden utilizar como el KT315 o sus análogos nacionales e importados. Los transistores restantes son del tipo KT819 o análogos, deben instalarse en el disipador de calor. La bobina transmisora tiene 20 vueltas, enrollada con alambre con un diámetro de 0,5 a 1 milímetro, el diámetro de la bobina es de 5 cm a 1 metro (el diámetro se selecciona según las necesidades).
El circuito receptor consta de 30 vueltas de cable con un diámetro de 0,5 a 0,8 milímetros, su diámetro no supera los 10 centímetros. ¡El circuito es capaz de cargar tu teléfono móvil a una distancia de hasta medio metro! Puede rectificar la corriente de carga mediante un puente de diodos o utilizando solo un diodo, un condensador con una capacidad de 220 a 470 microfaradios (ya no tiene sentido).
El segundo circuito es más complejo, pero tiene mayor estabilidad, el circuito se alimenta con un voltaje de 10 a 14 voltios y requiere una fuente de voltaje constante de 3 a 10 amperios. El transistor es un transistor de efecto de campo, se calentará y se necesita un disipador de calor más grande. Se necesita una resistencia de 820 ohmios, como ya se mencionó en el primer artículo, con una potencia de 2 vatios. Los condensadores cerámicos marcados con 105 tienen una capacidad de 1 microfaradio. El número de vueltas de las bobinas y el diámetro del cable son los mismos que en el primer diseño, la rectificación y estabilización de la corriente del receptor también se produce de la misma forma que en el primer diseño.
Durante dicha carga, la distancia entre las bobinas transmisora y receptora juega un papel importante; cuanto más cerca están entre sí, mayor será el voltaje en el segundo circuito y, para no quemar el teléfono, el transmisor debe complementarse con un estabilizador de voltaje de 6 a 7 voltios, tales estabilizadores se pueden obtener desmontando un cargador de teléfono móvil normal. Un cargador inalámbrico de este tipo puede cargar su teléfono móvil en muy poco tiempo, ya que la corriente en el segundo circuito puede alcanzar más de un amperio. Este método puede cargar una computadora portátil u otros dispositivos cargados o alimentados por una fuente de CC de bajo voltaje. ¡Piense detenidamente dónde podría utilizar un dispositivo tan maravilloso que le permite transmitir voltaje de forma inalámbrica! Los ámbitos de aplicación de la memoria son muy amplios, ¡te dejamos la elección!
Para equipar su teléfono inteligente favorito con la función de carga inalámbrica insignia, no necesita mucho.
En primer lugar, la base, también conocida como cargador. La mayoría de las veces tiene la forma de una pequeña plataforma redonda con una salida para el cargador. Para el experimento, tomemos un modelo sin nombre con una agradable luz de fondo azul. Alimentado por una fuente de alimentación de 5 V, 2 A (USB normal), alimentado a través de un puerto microUSB estándar. En la salida, el dispositivo produce una corriente con parámetros de 5 V, 1 A, que es suficiente para cargar la mayoría de los dispositivos incluso en modo operativo.
El segundo elemento necesario de modernización es la antena, con la que el teléfono inteligente se carga a distancia. Por lo general, esta distancia es mínima, por cierto, pero la conveniencia de usarlo de forma inalámbrica puede ser significativa para alguien. Por ejemplo, la base puede integrarse en el tablero de un automóvil o colocarse en la cómoda cerca de la cama: ven, déjala, vete a la cama. Y sin buscar cables.
Hay una gran cantidad de antenas universales diferentes para teléfonos inteligentes en el mercado. También son adecuados para otros equipos, pero aquí hay que pensar en la ubicación. La antena (tenemos una copia china sin nombre) es una bobina con una placa de circuito oculta en un sobre similar al papel. De él sale un cable con un enchufe microUSB, aunque si se desea se puede soldar a cualquier otro. Vale la pena prestar atención: la bobina solo funciona en una posición con respecto al cargador. Dado que el cable para conectarse a un teléfono inteligente es plano, es posible que deba abrir la bolsa y darle la vuelta a la bobina para que funcione la antena (como en nuestro caso). La bobina debe mirar con el lado abierto hacia el cargador.
Atención: la base de carga muestra los parámetros necesarios de la fuente de alimentación (en el caso de la usada, 5 V, 2 A). Es necesario preverlos. En niveles de corriente más bajos, la carga se producirá muy lentamente. Para un funcionamiento adecuado, es posible que tengas que reemplazar el cable incluido con el cargador, ya que no todos los cables USB pueden pasar 2 A completos.
Hice un circuito para que este cargador de inducción bastante potente cargue un puntero. Uno de ciclo único no encajaba: con bobinas de 25x30 mm, es difícil transmitir la gran corriente necesaria para cargar una batería 18650 con una capacidad de 2,5 A/h. Pero primero lo primero. Echemos un vistazo al diagrama del circuito en sí (haga clic para ampliarlo).Frecuencia de funcionamiento: 100 kHz. Probé con 200 kHz; no mejoró, pero a los trabajadores de campo clave (y al IR2153) les resulta más fácil trabajar a 100 kHz. Un elemento importante del circuito es el condensador C4, con el que la bobina L3 forma un circuito oscilante paralelo. La bobina contiene solo 7 vueltas de cable de 1 mm, y sin este condensador tendríamos que enrollar muchas más vueltas, reduciendo el diámetro del cable para que se ajuste a nuestras dimensiones, como resultado de lo cual hay más pérdidas por calentar el cable. ya que incluso con un cable de 1 mm la bobina se calienta bastante. Y la corriente requerida no se puede obtener sin este condensador.
Se necesita la resistencia R2 para ajustar la frecuencia, para no seleccionar el condensador C4. Como resultado, al cambiar la frecuencia, cambiamos la corriente de salida del circuito. Esto es necesario para configurar la corriente requerida. A través de plástico de 3 mm, el cargador es capaz transmitir corriente 1A, pero al mismo tiempo las bobinas se calientan mucho (mucho más que los transistores). Es mejor exhibir alrededor de 0,5 A.
Transmisor del cargador:
Las bobinas se enrollaron en una bobina de plástico plegable de 2 mm de espesor:
Enrollé el área de recepción sin una cubierta lateral, coloqué un trozo de papel debajo y lo empapé con pegamento en el proceso. El transmisor estaba impregnado con barniz zapon o pegamento de goma, lo que tuviera a mano. Pero como durante el funcionamiento se calentará mucho, es mejor llenarlo con epoxi.
Controlador de carga yo uso de eddy71, pero también se puede instalar TL431 + LM317 o, en general, una placa de protección contra batería agotada. O tome una batería con un controlador de carga incorporado. Es solo que el controlador que uso no solo carga, sino que tampoco permite que la batería se descargue por debajo de 3,1 voltios, y tiene conectado un botón táctil que le permite encender/apagar la carga.
Fuente de alimentación para carga inalámbrica. Usé 12 voltios 2 amperios, cuesta 5 dólares, pero adentro hay un controlador PWM y un interruptor de campo en el radiador. Incluso hay un filtro de potencia, lo que me hizo feliz. Este no es un transformador electrónico simple y barato.
El fenómeno de la inducción electromagnética para transmitir energía a distancia fue estudiado por Michael Faraday y Nikola Tesla. En un nuevo experimento, los entusiastas siguieron el mismo camino.
Cortaron el cable USB en tres partes, tiraron la mitad y sobre los fragmentos con enchufes crearon inductores usando papel de aluminio y alambre de cobre. Además, para mejorar el campo magnético, se colocó un imán en la unidad de carga, que está enchufada a la toma de corriente.
La carga inductiva carga tu smartphone a una distancia de hasta 15 m
En general, el cargador inalámbrico funciona según los principios del estándar WPC. Una parte está conectada al enchufe, que será la fuente de corriente para el teléfono inteligente, y el receptor en sí está ubicado en el dispositivo (ambas son bobinas de inducción).
Cuando una bobina está conectada a la red, surge un voltaje en ella y surge un campo magnético alrededor de la bobina transmisora. Una vez en este campo, la batería del smartphone conectada al segundo inductor comienza a cargarse. Sin embargo, los cargadores convencionales suponen que la distancia entre la base y el teléfono inteligente no supera los 5-10 cm, y en este experimento es de unos 15 m:
Se produjo un error durante la carga.
Pero no deberías repetir esto en casa. Artem Anisimov, especialista del centro de servicio Re-Mobile, señala:
Sí, hay bastantes artesanos de este tipo y en el vídeo no todo se ve tan mal. Sin embargo, no recomendaría realizar tales experimentos. En primer lugar, no es muy seguro. ¿Y dónde está la garantía de que no se excederá y que esa carga no explotará? En segundo lugar, si surgen problemas, no recibirá ningún servicio de garantía y gastará más en eliminar las consecuencias de dichos experimentos. Al venderle un cargador, el fabricante asumió ciertos parámetros del dispositivo. Una vez que los cambie de esta manera, la responsabilidad pasará completamente a usted.