Chaja isiyo na waya ya DIY: Hatua 7 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Katika hii inayoweza kufundishwa, utajua jinsi ya kuunda chaja yako isiyo na waya kwa kifaa chochote.

Mbinu za nguvu zisizo na waya zinaanguka katika vikundi viwili, visivyo na mionzi na mionzi. Katika uwanja wa karibu au mbinu zisizo za mionzi, nguvu huhamishwa na uwanja wa sumaku kwa kutumia unganisho wa kufata kati ya waya za waya, au na uwanja wa umeme ukitumia uunganishaji wa capacitive kati ya elektroni za chuma. Kuunganisha kwa kufata ni teknolojia ya waya isiyotumiwa zaidi; matumizi yake ni pamoja na kuchaji vifaa vya mkono kama simu na mswaki wa umeme, vitambulisho vya RFID, na chaja za vifaa vya matibabu kama vile watengenezaji wa moyo wa bandia, au magari ya umeme.

Je! Ni nini kinachounganisha:

Katika unganisho wa kufata (elektroniki elektroniki elektroniki kuhamisha nguvu, IPT), nguvu huhamishwa kati ya waya za waya na uwanja wa sumaku. Transmitter na coils za pamoja huunda transformer (angalia mchoro). Sasa inayobadilishana (AC) kupitia coil ya transmitter (L1) huunda uwanja wa sumaku unaozunguka (B) na sheria ya Ampere. Uga wa sumaku hupitia coil inayopokea (L2), ambapo inashawishi EMF (voltage) inayobadilishana na sheria ya kuingizwa kwa Faraday, ambayo huunda sasa mbadala ya mpokeaji. kuelekeza sasa (DC) na kiboreshaji katika mpokeaji, ambayo huendesha mzigo.

Kuunganisha kwa kushawishi kwa resonant

Kulingana na nadharia ya hali iliyounganishwa iliyopendekezwa na Marin Soljačić huko MIT, unganisho la kusisimua lenye nguvu (unganisho la umeme, [12] lililounganishwa kwa nguvu resonance ya sumaku) ni aina ya unganisho wa kufata ambao nguvu huhamishwa na uwanja wa sumaku (B, kijani) kati ya resonant mbili mizunguko (nyaya zilizopangwa), moja kwenye kipitishaji na moja kwenye mpokeaji (angalia mchoro, kulia). Kila mzunguko wa resonant una coil ya waya iliyounganishwa na capacitor, au coil ya kujipiga yenyewe au resonator nyingine yenye uwezo wa ndani. Wale wawili wamepangwa ili kusikiza kwa masafa sawa ya resonant. Resonance kati ya coils inaweza kuongeza sana kuunganishwa na uhamishaji wa nguvu.

Ikiwa unataka kujua zaidi juu ya mada fuata kiunga hiki:

en.wikipedia.org/wiki/Wireless_power_trans…

Hatua ya 1: NINI UTAHITAJI !!!!!

Utahitaji vifaa vifuatavyo kuanza na:

Bodi ya Dot PCB (x1)

waya 1 mm nene (7 m)

IC 7805 (x1)

IRFZ44N MOSFET (x4)

Dereva wa IR2110 MOSFET IC (x2)

Kipima muda cha 555 IC (x1)

CD4049 IC (X1)

Chungu cha 10K trim [103] (x1)

Kinzani 10k (x4)

Kinga ya 10 OHM (x4)

0.1uF capacitor [104] (x5)

10nf capacitor [103] (x1)

Capacitor ya 2.2nF [222] (x1)

10uF capacitor [electrolytic] (x3)

47uF capacitor [electrolytic] (x1)

47nF capacitor [polyester] (x2)

Vituo vya Parafujo

IN5819 diode ya schotky (x6)

Kontakt USB Mini [kiume] (x1)

DC - DC 5v Buck kibadilishaji

Kwa hivyo hebu anza na ujenzi.

Hatua ya 2: Upepo wa CoILS !!?

vilima coil kamili ya ond ni gumu kidogo. Hapa ndio njia yangu ya kukingirisha coil. Kwanza kabisa kata mduara mdogo wa kipenyo cha 1 cm na kadibodi, gundi kwenye kipande cha kadibodi na ufanye shimo katikati. SASA, chukua waya wa unene wa 1 mm na upitishe kwenye shimo lililotengenezwa katikati (hii ni waya wa ziada kwa unganisho la umeme). Tumia gundi nyingi juu ya uso na anza kuzunguka kwa kuzunguka duara (gundi inasaidia kushikilia vilima mahali pake). Endelea kuzunguka hadi idadi ya zamu iwe 30. Tengeneza aina mbili za coil zinazofanana.

Hatua ya 3: Pima:

Ikiwa una mita ya LCR unaweza kuruka hatua hii. Ikiwa huna mita ya LCR, jenga mita ya inductance kutoka Arduino Uno na op-amp (LM339). Nimechukua mzunguko huu kutoka kwa wavuti ifuatayo, unaweza kupata habari zaidi juu ya mita hii ya inductance kwenye wavuti yenyewe. (Nambari hiyo pia inapatikana katika wavuti yenyewe)

Sasa, pima inductance ya coils na mita hii na ikiwa una hali zote sawa na yangu ambayo ni 1.0 mm waya nene, kipenyo cha ndani cha coil = 1.0 cm, idadi ya zamu = 30. unapaswa kupata inductance ya coil karibu 21.56 uH 26.08 uH kwa sababu ya kosa lisilojulikana. Sasa baada ya kupata inductance, lazima uhesabu mzunguko wa Resonant wa mzunguko wa LC. Iliyotolewa na Mfumo: F = 1 / (2 * pi * sq-rt (LC)) unaweza kutumia kikokotoo hiki mkondoni kuhesabu masafa ya resonance. https://www.deephaven.co.uk/lc.html sasa, lazima tujenge mzunguko wa oscillator, ambaye oscillation yake ni ya masafa 143.75 Khz.

Hatua ya 4: Mzunguko wa Oscillator…

Kuna njia nyingi za kutengeneza mzunguko wa oscillator. Katika mzunguko huu tutatumia kipima muda cha 555 IC kutoa ishara ya 143.75 Khz lakini haitoshi kuendesha mzunguko wa LC (coil transmitter na capacitor katika safu). kwa hivyo tunalazimika kujenga mzunguko wa dereva wa moshi wa daraja H ili kuendesha mzunguko wa LC. ilifanya mzunguko wa kuendesha mzunguko wa LC. Fuata tu mzunguko ambao nimeambatanisha hapa. KUFANYA KAZI: Kipima muda cha 555 katika Astable Multivibrator na mzunguko wa ushuru wa 50% hutoa ishara inayohitajika ya kusisimua ambayo inapewa IR2110 IC. Daraja kamili la H Mzunguko wa dereva wa Mosfet utatoa wimbi la mraba wakati pembejeo A = D na B = C na B (C) inverted state of A (D). Kwa hivyo Inverter IC (4049) hutumiwa kufanikisha hii. Voltage hii ya kusisimua inaunda sinusoidal sasa kupitia coil ya transmitter ambayo inashawishi uwanja wa sumaku karibu nayo. Wakati coil ya mpokeaji sambamba na capacitor, ambayo masafa ya resonant sawa na ile ya coil ya transmitter imewekwa kwenye uwanja wake wa umeme wa sumaku husababishwa. iliyosababishwa sasa inabadilishwa kuwa dc ikitumia urekebishaji wa daraja na imewekwa kwa 5 V DC kuchaji rununu kwa kutumia kibadilishaji cha dume.

Wale ambao wanataka kutengeneza toleo lililochapishwa la mradi huu, nimeambatanisha faili za bodi ya Tai pia, angalia.

Hatua ya 5: #Final Hatua:

Sasa, baada ya kujenga mizunguko yote kulingana na cheki cheki kila kitu na pia pima kila kitu. anwani ya wavuti:

Pima mzunguko kwenye pini ya 3 ya kipima muda cha 555 cha IC. Wakati unapima masafa ya kurekebisha sufuria ya trim 10K kupata masafa yanayotakiwa (yaani, 143.75 Khz). Sasa chukua mita nyingi pima vigezo vifuatavyo: Voltage ya Kuingiza [Vin] (i.e., angalia ikiwa ni 12 V au la). Ingizo la Sasa [Iin] (kwa mfano, sasa kwa mzunguko kutoka 12 v usambazaji wa umeme). Voltage ya Pato [Vout] (yaani, angalia ikiwa ni 5 V au la). Pato la Sasa [Iout] (yaani, ya sasa kwa rununu kutoka kwa ubadilishaji wa bibi). Mahesabu: Pin = Vin * IinPout = Vout * IoutEfficiency (n) = Pout / Pin Masoma yangu: Vin = 11.8 V; Iin = 310 mA; Kura = 5.1 V; Vin = 290 mA ambayo inatoa ufanisi wa 40.4%

Hatua ya 6: #Ufunga

Nimetengeneza sanduku la zamani la rununu kama kiambatisho kama unavyoona kwenye picha. Mara tu umefanya, unaweza kuchaji simu au kifaa chochote kinachohitaji volts 5, sasa ya kuchaji ni 300 mA. (Ambayo ni polepole kwa simu za rununu). Nguvu ya pato inaweza kuongezeka zaidi lakini ufanisi utapungua. Kama unaweza kuona nimeunganisha kontakt mini ya USB kwenye pato la kibadilishaji cha dume. Hii inaweza kushikamana na kifaa chochote na inaweza kuchajiwa bila waya.

Hatua ya 7: Muda wa Ukweli !!!

KWA NINI SIYO YA UTHIBITI:

Kama unaweza kuona ufanisi wa hii ni ya chini sana, lakini kwanini? Ni kwa sababu ya unganisho duni wa hewa, athari ya ngozi na makosa katika ushawishi wa coil iliyo na mikono na mzunguko wa mzunguko wa oscillator yenyewe sio sawa.

hivi tunashindaje shida hizi ??? vizuri tunaweza kutumia aina maalum ya waya inayoitwa LITZ WIRE ili kuja na athari ya ngozi. Athari ambayo sasa hupita tu kupitia kina fulani cha kondakta kwa masafa ya juu inajulikana kama athari ya ngozi. Tunaweza pia kutumia msingi wa Ferrite kuongeza inductance na kuongeza kuunganishwa kwa coils mbili kwa ufanisi. Kwa kweli kuna coil nyingi kwenye duka za mkondoni zilizo na mahitaji hapo juu ambayo yanaweza kutumika kuongeza ufanisi wa chaja isiyo na waya.

Ikiwa unataka kujenga hii kwa madhumuni ya maandamano koili zilizo hapo juu zinatosha. Lakini, ikiwa unataka kutumia hii kwa madhumuni yoyote ya kila siku nakushauri ununue moja mkondoni.

Ikiwa unapenda mradi huu na kuupata ni nini kinachofundisha na kusaidia, tafadhali pigia kura mradi wangu.

Asante.