Kartais sugenda programėlių naudojami įkrovikliai. Yra žmonių, kuriems įdomu viską išbandyti patiems. Dėl to gimsta naminiai telefonų įkrovikliai.
Priežastys, kodėl reikia pasigaminti savo įkroviklį
Kaip įkrauti telefoną? Šis klausimas nedomina daugeliui žmonių, o tik tol, kol jie nesusiduria su problemomis, kurios gali laukti visų.
Taigi, kodėl mums gali tekti sukurti telefono įkroviklį?
- Telefono baterija išsikrauna, kol neįsigisite naujos.
- Galimybė įkrauti telefoną ten, kur nėra tinklo.
- Galimybė susikurti atsarginį įkroviklį.
Lengviausias būdas išspręsti klausimą – kaip pasigaminti nešiojamą telefono įkroviklį naudojant baterijas.
Nešiojamo įkrovimo kūrimas
Kaip įkrauti telefoną, jei turite baterijas, skyrelį joms, jiems ar seną mobilųjį telefoną ir USB ilgintuvą?
Baterijos turi būti AA tipo. Be to, turėtų būti lituoklis ir testeris.
Paimame 4 baterijas (geriausia didelės talpos) ir įdedame į baterijų skyrių. Įtampą matuojame testeriu, ji turi būti ne mažesnė kaip 5 voltai. Taip yra dėl to, kad šiuolaikinius telefonus galima įkrauti iš USB jungties, kurioje įtampa yra 5 V.
Nuo USB ilgintuvo, kurio neprieštaraujate naudoti, nupjaukite prie kompiuterio jungiamą kištuką. Ištyrinėjame kontaktų kištuką, skambiname testuotojui. Mes randame + ir -, nuimkite likusius laidus su vielos pjaustytuvais ir izoliuokite juos.
Mes uždedame ant laidų šiluminį apvalkalą ir apdorojame jį žiebtuvėliu, kad būtų užtikrintas sandarus įėjimas. Bandome vietoje, kur pritvirtintas kištukas.
Mums reikės prilituoti laidus prie metalinių kniedžių. Tam naudojama litavimo rūgštis, kurią galima užtepti skardos pagaliuku, po to skarduojame kniedes.
Laidus lituojame pagal jų krūvį.
Jungtis turi būti priklijuota prie korpuso, prieš tai nuriebalinant arba nugramdant peiliu jungtį ir plastiką.
Ant kūno ištepkite įkaitintus klijus ir paspauskite. Aplink jį užtepkite klijų, uždarydami atvirus kontaktus. Likę nereikalingi laidai nugraužiami ir padengiami klijais. Jei reikia, jį galima užmaskuoti naudojant žymeklį.
Įdedame baterijas. Jie turi būti vienodos talpos. Be to, bendra jų talpa turi viršyti telefono baterijos talpą.
Įkrovimo kabelio gamyba
Pagaminus patį įkroviklį, iškyla klausimas „Kaip pasigaminti įkroviklį telefonui? negali būti pašalintas, nes dar reikia padaryti laidą.
Nupjauname nedidelę USB laido jungtį, laido ilgis turi būti pusė metro.
Lygiai taip pat nupjauname laidus. + ir - jau nustatyti, jų kartoti nereikia. Nukandame likusius laidus, dedame į termo apvalkalą, nulupame ir skarduojame.
Baterijas galima įkrauti skirtingose jiems skirtose vietose. Daugeliu atvejų taip pat galite naudoti mobiliųjų telefonų įkroviklius.
Jums nereikia apsunkinti savo gyvenimo ir krauti akumuliatorių tinkamais įkrovikliais.
Įkrovimo tikrinimas
Pakrautas baterijas dedame į stiprintuvą, prie kurio iš vienos pusės prijungiame USB laidą, o kita puse prijungiame prie telefono ir tikriname įkrovimą.
Po kurio laiko stiprintuvo įtampa gali nukristi, todėl geriau naudoti didesnės talpos baterijas.
Taigi, mes supratome, kaip savo rankomis pasidaryti telefono įkroviklį.
Belaidis įkroviklis
Ilginamieji laidai gali nustoti krauti telefoną, susidėvėti ir atsilaisvinti telefono įkrovimo lizdas. Visa tai reikalauja belaidžio įkrovimo. Toliau pažiūrėkime, kaip padaryti belaidį telefono įkrovimą.
Belaidžio įkrovimo principas pagrįstas tuo, kad įkroviklyje yra įmontuota ritė, kuri sukuria magnetinį lauką, po telefono dangteliu yra kita ritė, kuri atlieka imtuvo funkciją. Kai imtuvas yra laidininko diapazone, suaktyvinami elektromagnetiniai impulsai. Telefono baterija veikia lygintuvus ir kondensatorius.
Tačiau prieš pasirinkdami belaidį įkrovimą, turite atsižvelgti į tai, kad jis turi keletą neigiamų savybių:
- nėra patikimų duomenų apie poveikį žmogaus organizmui;
- energijos perdavimas neefektyvus;
- pilnas akumuliatoriaus įkrovimas atstatomas per ilgesnį laiką, palyginti su laidiniu įkrovimu;
- Gali sumažėti akumuliatoriaus darbinė talpa;
- Jei akumuliatorius įdėtas netinkamai, jis gali perkaisti, o tai sukels ankstyvą nusidėvėjimą.
Išsiaiškinkime, kaip padaryti belaidį telefono įkrovimą.
Norėdami tai padaryti, jums reikia kelių metrų plonos varinės vielos. Susukame laidininką į ritę, kurios apsisukimų skaičius lygus 15. Norėdami išlaikyti formą, pritvirtinkite spiralę dvipuse juostele arba klijais. Litavimui palikite kelis centimetrus vielos. Sujungimas su įkrovimo lizdu atliekamas naudojant kondensatorių ir impulsinį diodą, kurie yra pritvirtinti prie priešingų galų.
Vieno apsisukimo ant laidininko dydis turi būti 1,5 cm.Susukus gautos ritės skersmuo 10 cm.
Siųstuvui suformuoti naudojama dar plonesnė 30 vijų varinė viela. Grandinę uždaro kondensatorius ir tranzistorius. Šį įrenginį pastatome perdavimo žiedo srityje ekranu į viršų.
Pagaliau
Taigi, klausimas, kaip įkrauti telefoną, turi keletą atsakymų. Įkrovimas gali būti nešiojamas iš baterijų arba gali būti belaidis. Bet kokiu atveju tai turėtų padaryti žmogus, kuris supranta elektrą, kitaip galite susidurti su problemomis.
Pažiūrėjome į paprasto autonominio mobiliosios įrangos įkroviklio grandinę, veikiančią paprasto stabilizatoriaus su mažėjančia akumuliatoriaus įtampa principu. Šį kartą pabandysime surinkti kiek sudėtingesnę, bet patogesnę atmintį. Miniatiūriniuose mobiliuosiuose daugialypės terpės įrenginiuose įmontuotos baterijos paprastai yra mažos talpos ir, kaip taisyklė, yra skirtos leisti garso įrašus ne ilgiau kaip kelias dešimtis valandų, kai ekranas išjungtas, arba leisti kelias valandas vaizdo ar kelių valandų. valandų elektroninių knygų skaitymo. Jei dėl blogo oro ar kitų priežasčių nėra elektros lizdo arba ilgam išjungiamas maitinimas, įvairūs mobilieji įrenginiai su spalvotais ekranais turės būti maitinami iš įmontuotų energijos šaltinių.
Atsižvelgiant į tai, kad tokie įrenginiai sunaudoja daug srovės, jų baterijos gali išsikrauti, kol iš sieninio lizdo nebus tiekiama elektra. Jei nenorite pasinerti į primityvią tylą ir ramybę, tuomet savo delniniams įrenginiams maitinti galite parūpinti atsarginį autonominį energijos šaltinį, kuris padės tiek ilgoje kelionėje į laukinę gamtą, tiek žmogaus atveju. -sukeltos ar stichinės nelaimės, kai jūsų gyvenvietė gali būti ant sunaikinimo slenksčio, kelias dienas ar savaites be maitinimo.
Mobiliojo įkroviklio grandinė be 220V tinklo
Prietaisas yra kompensacinio tipo linijinis įtampos stabilizatorius, turintis mažą soties įtampą ir labai mažą vidinės srovės suvartojimą. Šio stabilizatoriaus energijos šaltinis gali būti paprastas akumuliatorius, įkraunamas akumuliatorius, saulės arba rankinis elektros generatorius. Srovė, kurią sunaudoja stabilizatorius, kai apkrova išjungta, yra apie 0,2 mA, kai įvesties maitinimo įtampa yra 6 V, arba 0,22 mA, kai maitinimo įtampa yra 9 V. Mažiausias skirtumas tarp įėjimo ir išėjimo įtampos yra mažesnis nei 0,2 V 1 A apkrovos srovė! Kai įėjimo maitinimo įtampa pakinta nuo 5,5 iki 15 V, esant 250 mA apkrovos srovei, išėjimo įtampa pasikeičia ne daugiau kaip 10 mV. Kai apkrovos srovė pasikeičia nuo 0 iki 1 A, išėjimo įtampa pasikeičia ne daugiau kaip 100 mV, kai įėjimo įtampa yra 6 V, ir ne daugiau kaip 20 mV, kai įėjimo įtampa yra 9 V.
Savaime atsistatantis saugiklis apsaugo stabilizatorių ir akumuliatorių nuo perkrovos. Atvirkščiai prijungtas diodas VD1 apsaugo įrenginį nuo atvirkštinio maitinimo įtampos poliškumo. Didėjant maitinimo įtampai, išėjimo įtampa taip pat linkusi didėti. Kad išėjimo įtampa būtų stabili, naudojamas valdymo blokas, surinktas VT1, VT4.
Itin ryškiai mėlynas šviesos diodas naudojamas kaip atskaitos įtampos šaltinis, kuris, atlikdamas mikro galios zenerio diodo funkciją, yra išėjimo įtampos indikatorius. Kai išėjimo įtampa linkusi didėti, didėja srovė per šviesos diodą, taip pat didėja srovė per emiterio jungtį VT4, ir šis tranzistorius labiau atsidaro, o VT1 taip pat atsidaro daugiau. kuris aplenkia galingo lauko tranzistoriaus VT3 vartų šaltinį.
Dėl to padidėja lauko tranzistoriaus atviro kanalo varža ir sumažėja apkrovos įtampa. Trimerio rezistorius R5 gali būti naudojamas išėjimo įtampai reguliuoti. Kondensatorius C2 skirtas slopinti savaiminį stabilizatoriaus sužadinimą, kai didėja apkrovos srovė. Kondensatoriai C1 ir SZ blokuoja kondensatorius maitinimo grandinėse. Tranzistorius VT2 yra įtrauktas kaip mikro galios zenerio diodas, kurio stabilizavimo įtampa yra 8...9 V. Jis skirtas apsaugoti nuo VT3 vartų izoliacijos gedimo dėl aukštos įtampos. Įjungus maitinimą arba palietus šio tranzistoriaus gnybtus, gali atsirasti vartų šaltinio įtampa, pavojinga VT3.
Detalės. KD243A diodą galima pakeisti bet kuria KD212, KD243 serija. KD243, KD257, 1N4001..1N4007. Vietoj KT3102G tranzistorių tinka bet kokie panašūs su maža atvirkštinio kolektoriaus srove, pavyzdžiui, bet kuri iš KT3102, KT6111, SS9014, BC547, 2SC1845 serijų. Vietoj KT3107G tranzistoriaus tiks bet kuris iš KT3107, KT6112, SS9015, VS556, 2SA992 serijų. Galingas IRLZ44 tipo p kanalo lauko tranzistorius TO-220 pakuotėje, turi žemą vartų šaltinio atidarymo slenkstinę įtampą, maksimali darbinė įtampa 60 V. Maksimali nuolatinė srovė iki 50 A, atviroji kanalo varža yra 0,028 omo. Šioje konstrukcijoje jį galima pakeisti IRLZ44S, IRFL405, IRLL2705, IRLR120N, IRL530NC, IRL530N. Lauko tranzistorius montuojamas ant aušintuvo, kurio aušinimo paviršiaus plotas yra pakankamas konkrečiam pritaikymui. Montavimo metu lauko tranzistoriaus gnybtai trumpai sujungiami trumpikliu.
Autonominį įkroviklį galima montuoti ant nedidelės spausdintinės plokštės. Kaip autonominį maitinimo šaltinį galite naudoti, pavyzdžiui, keturis nuosekliai sujungtus šarminius galvaninius elementus, kurių talpa 4 A/H (RL14, RL20). Ši parinktis yra pageidautina, jei planuojate naudoti šį dizainą palyginti retai.
Jei planuojate naudoti šį įrenginį palyginti dažnai arba grotuvas sunaudoja žymiai daugiau srovės net tada, kai ekranas yra išjungtas, patartina naudoti 6 V įkraunamą bateriją, pavyzdžiui, sandarų motociklo akumuliatorių arba iš didelės rankinės. žibintuvėlis. Taip pat galite naudoti 5 arba 6 nuosekliai sujungtų nikelio-kadmio baterijų akumuliatorių. Žygiuojant, žvejojant, norint įkrauti baterijas ir maitinti nešiojamąjį įrenginį, gali būti patogu naudoti saulės bateriją, galinčią tiekti mažiausiai 0,2 A srovę ir 6 V išėjimo įtampą. Maitinant grotuvą iš šio stabilizuoto energijos šaltinio , reikia atsižvelgti į tai, kad reguliavimo tranzistorius yra įjungtas į neigiamą grandinę, todėl grotuvo ir, pavyzdžiui, mažos aktyviosios garsiakalbių sistemos maitinimas vienu metu galimas tik tuo atveju, jei abu įrenginiai yra prijungti prie grotuvo išvesties. stabilizatorius.
Šios grandinės tikslas yra užkirsti kelią kritiniam ličio akumuliatoriaus iškrovimui. Indikatorius įsijungia raudoną šviesos diodą, kai akumuliatoriaus įtampa nukrenta iki slenkstinės vertės. LED įjungimo įtampa nustatyta 3,2 V.
Zenerio diodo stabilizavimo įtampa turi būti mažesnė nei norima LED įjungimo įtampa. Naudotas lustas buvo 74HC04. Ekrano įrenginio nustatymas apima šviesos diodo įjungimo slenksčio pasirinkimą naudojant R2. Dėl 74NC04 lusto šviesos diodas užsidega, kai iškrova pasiekia slenkstį, kurį nustatys žoliapjovė. Prietaiso srovės suvartojimas yra 2 mA, o pats šviesos diodas užsidegs tik iškrovimo momentu, o tai patogu. Šiuos 74NC04 radau senose pagrindinėse plokštėse, todėl jas naudojau.
Spausdintinė plokštė:
Siekiant supaprastinti dizainą, šis iškrovos indikatorius gali būti neįdiegtas, nes SMD lustas gali būti nerastas. Todėl skara specialiai dedama į šoną ir gali būti kirpta išilgai linijos, o vėliau, jei reikia, papildomai pridedama atskirai. Ateityje norėjau įdėti indikatorių ant TL431, kaip detaliau pelningesnį variantą. Lauko tranzistorius yra su rezervu skirtingoms apkrovoms ir be radiatoriaus, nors manau galima montuoti ir silpnesnius analogus, bet su radiatoriumi.
SMD rezistoriai montuojami SAMSUNG prietaisams (išmaniesiems telefonams, planšetėms ir pan., jie turi savo įkrovimo algoritmą, o aš viską darau su rezervu ateičiai) ir jų išvis negalima montuoti. Nemontuokite buitinių KT3102 ir KT3107 bei jų analogų; šių tranzistorių įtampa svyravo dėl h21. Paimkite BC547-BC557, viskas. Diagramos šaltinis: Butovas A. Radijo konstruktorius. 2009. Surinkimas ir reguliavimas: Igoranas .
Aptarkite straipsnį MOBILIOJO TELEFONO ĮKROVINIMAS
Viena iš svarbiausių šiuolaikinio žmogaus, turinčio išmanųjį telefoną, problemų yra nuolatinis įrenginio akumuliatoriaus išsikrovimas. Specialiai tokiems atvejams sukurti nešiojami įkrovikliai, kurie leidžia USB laidu prijungti savo programėlę ir įkrauti išmanųjį telefoną naudojant įkroviklyje įmontuotą bateriją.
Taigi, norėdami pagaminti nešiojamąjį įkroviklį, mums reikia:
- Dvi karūnėlės baterijos (galima naudoti vieną iš baterijų),
- Dėžutė (galite naudoti metalinę saldainių dėžutę),
- Nuo seno kasetinio grotuvo ar sulūžusio vaikiško žaislo nuimamas jungiklis
– O svarbiausia – USB įkroviklis automobiliui, kurį galima įsigyti už maždaug 2-3 dolerius,
– Ir dar variniai laidai, kuriais viską sujungsime.
Visų pirma, turime sukurti nuimamą akumuliatoriaus prekės ženklą. Jei namuose turite senų žaislų ar prietaisų, kuriuose naudojamos "Krona" baterijos, tuomet nuo jų galima nuimti jau paruoštus antspaudus. Jei tokių žaislų ar prietaisų nėra, galite patys pasidaryti prekės ženklą. Norėdami tai padaryti, turite nuimti viršutinę karūnėlės baterijos dalį, paskleisti srautą ant metalinių kontaktų viduje ir prie jų prilituoti varinius laidus. Fiksavimui ir izoliacijai galite naudoti įprastus karšto lydalo klijus.
Antspaudai paruošti, juos galima pritvirtinti prie antrojo akumuliatoriaus kontaktų (platus kontaktas į siaurą, o siauras prie plataus).
Kitas dalykas, kurį turime padaryti, yra išardyti automobilinį įkroviklį, paėmę plokštę, ant kurios yra USB jungtis. Belieka surinkti visus mūsų nešiojamo įkroviklio komponentus ir viską sujungti per jungiklį.
Prijungdami ženklą prie akumuliatoriaus, galite pamatyti, kuris laidas yra teigiamas, o kuris neigiamas, jei naudojate skirtingų spalvų laidus. Jei ne, galite tai pažymėti kaip pliusą, kad būtų patogiau ir lengviau.
Automobilinio įkroviklio centrinis laidas arba spyruoklė visada yra teigiama, o laidas, esantis šone, visada yra neigiamas. Taigi, teigiamą akumuliatoriaus laidą turime prijungti prie jungiklio, o neigiamą laidą - tiesiai prie įkroviklio plokštės.
Jei teigiamas įkroviklio laidas pagamintas spyruoklės pavidalu, patogumui jį galima pakeisti įprastu.
Po to du teigiamus laidus reikia prilituoti prie dviejų šakės kontaktų.
Prietaisas beveik paruoštas. Belieka jį surinkti į dėžutę, kurios šone reikia iškirpti du praėjimus USB įėjimui ir jungikliui.
Turinys
Būna situacijų, kai mobilioji programėlė beveik išjungta, bet po ranka nėra įkroviklio arba nėra elektros. Tuomet tam tikros žinios padės išspręsti šią problemą: naujas išradimas – belaidis įkrovimas, jį galite pasigaminti patys. Juo paprasta naudotis, net jei šalia nėra automobilinio įkroviklio.
Ar galima įkroviklį pasigaminti savo rankomis?
Atsakymas į šį klausimą yra taip. Kiekvienas, turintis elementarų supratimą apie laidų ir srovės savybes, gali tai padaryti. Prieš statydami tokią konstrukciją savo rankomis, turite įsitikinti, kad turite visas medžiagas - diodą ir varinę vielą. Bet kokia plastikinė dėžutė, pavyzdžiui, CD diskas, gali būti korpusas. Taip pat prireiks tranzistorių (dvipolių ar bet kokių), geriausia lauko efektų – jie pagreitins baterijos įkrovimą. Visi kiti įrankiai yra kiekviename bute, įskaitant klijus ir žirkles.
Kaip veikia belaidis įkrovimas
Šio tipo įkrovimo veikimo principas pagrįstas indukcija, ritės savybe perduoti elektros srovę kontaktuojant su imtuvu. Prijungus prie bet kurio maitinimo šaltinio, įrenginys tampa statmeno magnetinio lauko šaltiniu. Jei pastatysite du ritinius arti vienas kito, vienas iš jų yra prijungtas prie bet kurio maitinimo šaltinio, antrasis gaus tam tikro stiprumo ir energijos įtampą mobiliajam telefonui. Šis efektas įmanomas, jei šios dvi ritės jokiu būdu neliečia viena kitos. „Pasidaryk pats“ belaidis įkrovimas yra realybė.
Kaip įkrauti telefoną
Beveik kiekvienas gali pasigaminti nešiojamą belaidį įkroviklį savo rankomis, vadovaudamasis instrukcijomis. Visas procesas susideda iš dviejų dalių: siųstuvo (vidinės dalies) ir imtuvo (išorinės dalies) pagaminimo. Pirmasis iš jų yra atskiras, o antrasis yra įdiegtas telefone. Šio sprendimo patogumas yra tas, kad įkroviklį visada galite pasiimti su savimi.
Siųstuvas:
- Būtina iš anksto paruošti rėmą, kurio skersmuo nuo 7 iki 10 cm.. Apvyniokite apie 40 vielos apsisukimų (išimtinai vario, kurio skersmuo 0,5 mm), nepamirštant po 20 viduryje padaryti čiaupą. apskritimai. Norėdami tai padaryti, pasukite laidą, padarykite čiaupą ir tęskite apviją.
- Prijunkite absoliučiai bet kokios vertės tranzistorių prie ritės galo ir prie čiaupo. Jei naudojamas tiesioginio laidumo įtaisas, jungiant reikia pakeisti poliškumą.
- Įdėkite į plastikinę diskų dėžutę ar bet kurią kitą. Uždaryti.
- Įrenginys, perduodantis elektrą, paruoštas.
Imtuvo įrenginys:
- Skirtingai nuo siųstuvo, jis turi plokščią išvaizdą. Jį sudaro 25 apsisukimai, o vielą reikia paimti šiek tiek plonesnę, 0,3–0,4 mm. Pamažu imtuvą reikia stiprinti superklijais.
- Atskirkite kontūrą nuo plastikinio pagrindo, ant kurio jis buvo suvyniotas, naudodami peilį.
- Prijunkite jį per diodą (geriausia aukšto dažnio silicis) ir pritvirtinkite prie akumuliatoriaus viršuje. Įtampai stabilizuoti naudojamas kondensatorius.
- Prijunkite prie įkrovimo jungties. Kai kuriais atvejais tai galima padaryti tiesiogiai naudojant bateriją, tačiau akumuliatoriaus pilno jutiklio neveiks.
- Uždarykite galinį mobiliojo telefono dangtelį. Priėmimo įrenginys paruoštas.
Norėdami naudoti įkroviklį, tiesiog uždėkite mobilųjį telefoną ant siųstuvo viršaus. Tokiu atveju turite stebėti jutiklį išmaniojo telefono ekrane. Yra dar viena šio įrenginio grandinė, naudojant įtampos stiprintuvą ir rezistorių. Toks „pasidaryk pats“ belaidis įkrovimas gali atgaivinti ir mobilųjį telefoną be elektros, tačiau juo rekomenduojama naudotis tik patyrusiems meistrams.
Savo telefono USB įkroviklio sukūrimas saulės energijai yra vienas įdomiausių ir naudingiausių projektų. Pasigaminti naminį įkroviklį nėra per sunku – reikalingi komponentai nėra labai brangūs ir lengvai gaunami. Saulės USB įkrovikliai idealiai tinka mažiems įrenginiams, tokiems kaip telefonas, įkrauti.
Visų naminių saulės įkroviklių silpnoji vieta yra baterijos. Dauguma jų surenkami naudojant standartines nikelio-metalo hidrido baterijas – pigios, prieinamos ir saugios naudoti. Deja, NiMH baterijos turi per žemą įtampą ir talpą, kad būtų rimtai vertinamos kokybės, kurių energijos sąnaudos kasmet tik auga.
Pavyzdžiui, iPhone 4 2000 mAh bateriją vis dar galima visiškai įkrauti iš naminio saulės įkroviklio su dviem ar keturiomis AA baterijomis, tačiau iPad 2 yra su 6000 mAh baterija, kurią įkrauti naudojant panašų įkroviklį nebėra taip paprasta. .
Šios problemos sprendimas – nikelio-metalo hidrido baterijas pakeisti ličio baterijomis.
Iš šios instrukcijos sužinosite, kaip savo rankomis pasigaminti saulės USB įkroviklį su ličio baterija. Pirma, palyginti su tuo, naminis įkroviklis jums kainuos labai mažai. Antra, jį labai lengva surinkti. Ir, svarbiausia, šį ličio USB įkroviklį naudoti saugu.
1 veiksmas: būtini komponentai, norint surinkti saulės USB įkroviklį.
Elektroniniai komponentai:
- 5V ar aukštesnė saulės baterija
- 3,7 V ličio jonų baterija
- Ličio jonų akumuliatoriaus įkrovimo valdiklis
- USB nuolatinės srovės stiprinimo grandinė
- Tvirtinamas skydelyje 2,5 mm lizdas
- 2,5 mm lizdas su viela
- Diodas 1N4001
- Viela
Statybinės medžiagos:
- Izoliacinė juosta
- Termiškai susitraukiantis vamzdelis
- Dvipusė putų juosta
- Lydmetalis
- Skardinė dėžutė (ar kitas korpusas)
Įrankiai:
- Lituoklis
- Karšto klijų pistoletas
- Grąžtas
- Dremel (nebūtina, bet rekomenduojama)
- Vielos pjaustytuvai
- Vielos nuėmiklis
- Pagalba iš draugo
Šioje pamokoje parodyta, kaip pasigaminti saulės energija varomą telefono įkroviklį. Galite atsisakyti naudoti saulės baterijas ir apsiriboti įprasto USB įkroviklio gaminimu, naudodami ličio jonų baterijas.
Daugumą šio projekto komponentų galima įsigyti internetinėse elektronikos parduotuvėse, tačiau USB nuolatinės srovės stiprinimo grandinę ir ličio jonų baterijos įkrovimo valdiklį rasti nebus taip paprasta. Vėliau šiame vadove papasakosiu, kur galite gauti daugumą reikalingų komponentų ir ką kiekvienas iš jų veikia. Remdamiesi tuo, galite patys nuspręsti, kuris variantas jums labiausiai tinka.
2 veiksmas: ličio baterijų įkroviklių pranašumai.
Galbūt to nesuvokiate, bet greičiausiai ličio jonų baterija šiuo metu yra jūsų kišenėje ar ant stalo, o gal jūsų piniginėje ar... Dauguma šiuolaikinių elektroninių prietaisų naudoja ličio jonų baterijas, pasižyminčias didele talpa ir įtampa. Juos galima daug kartų įkrauti. Dauguma AA baterijų yra nikelio-metalo hidrido cheminės sudėties ir negali pasigirti aukštomis techninėmis charakteristikomis.
Cheminiu požiūriu standartinės AA NiMH baterijos ir ličio jonų baterijos skiriasi tame akumuliatoriuje esančiais cheminiais elementais. Jei pažvelgsite į periodinę elementų lentelę, pamatysite, kad litis yra kairiajame kampe šalia labiausiai reaktyvių elementų. Tačiau nikelis yra lentelės viduryje šalia chemiškai neaktyvių elementų. Litis yra toks reaktyvus, nes turi tik vieną valentinį elektroną.
Ir kaip tik dėl šios priežasties dėl ličio sulaukiama daug nusiskundimų – kartais dėl didelio cheminio reaktyvumo jis gali tapti nekontroliuojamas. Prieš kelerius metus Sony, nešiojamųjų kompiuterių baterijų gamybos lyderė, pagamino žemos kokybės nešiojamųjų kompiuterių baterijų partiją, kai kurios jų užsidegė savaime.
Būtent todėl dirbdami su ličio jonų akumuliatoriais privalome imtis tam tikrų atsargumo priemonių – labai tiksliai palaikyti įtampą įkrovimo metu. Šioje instrukcijoje naudojami 3,7 V akumuliatoriai, kuriems reikalinga 4,2 V įkrovimo įtampa. Šią įtampą viršijus arba sumažinus, cheminė reakcija gali būti nekontroliuojama su visomis iš to išplaukiančiomis pasekmėmis.
Štai kodėl dirbant su ličio baterijomis reikia elgtis labai atsargiai. Jei elgsitės atsargiai, jie yra gana saugūs. Bet jei su jais darysite netinkamus dalykus, tai gali sukelti didelių problemų. Todėl jie turėtų būti naudojami tik griežtai laikantis instrukcijų.
3 veiksmas: ličio jonų akumuliatoriaus įkrovimo valdiklio pasirinkimas.
Dėl didelio ličio baterijų cheminio reaktyvumo turite būti šimtu procentų tikri, kad įkrovimo įtampos valdymo grandinė jūsų nenuvils.
Nors galite sukurti savo įtampos valdymo grandinę, geriau tiesiog nusipirkti paruoštą grandinę, kurios veikimu būsite tikri. Galima rinktis iš kelių įkrovimo valdymo schemų.
Šiuo metu „Adafruit“ gamina antrosios kartos ličio baterijų įkrovimo valdiklius su keliomis galimomis įėjimo įtampomis. Tai gana geri valdikliai, tačiau jie yra per dideli. Mažai tikėtina, kad naudojant juos pavyks surinkti kompaktišką įkroviklį.
Internete galite įsigyti nedidelių ličio baterijų įkrovimo valdiklio modulių, kurie naudojami šiame vadove. Šių valdiklių pagrindu surinkau ir daugybę kitų. Man jie patinka dėl kompaktiškumo, paprastumo ir LED baterijos įkrovos indikatoriaus. Kaip ir Adafruit atveju, kai nėra saulės, ličio bateriją galima įkrauti per valdiklio USB prievadą. Galimybė įkrauti per USB prievadą yra itin naudingas pasirinkimas bet kuriam saulės energijos įkrovikliui.
Nepriklausomai nuo to, kokį valdiklį pasirinksite, turėtumėte žinoti, kaip jis veikia ir kaip tinkamai jį valdyti.
4 veiksmas: USB prievadas.
Daugumą šiuolaikinių įrenginių galima įkrauti per USB prievadą. Tai yra standartas visame pasaulyje. Kodėl tiesiog neprijunkite USB prievado tiesiai prie akumuliatoriaus? Kodėl jums reikia specialios grandinės įkrovimui per USB?
Problema ta, kad USB įtampa yra 5 V, bet ličio jonų baterijos, kurias naudosime šiame projekte, yra tik 3,7 V. Taigi turėsime naudoti USB nuolatinės srovės stiprinimo grandinę, kuri padidina įtampą iki pakankamos įvairiems įrenginiams įkrauti. Dauguma komercinių ir naminių USB įkroviklių, atvirkščiai, naudoja žeminimo grandines, nes yra surenkamos 6 ir 9 V baterijų pagrindu. Išjungimo grandinės yra sudėtingesnės, todėl saulės įkrovikliuose jų geriau nenaudoti. .
Šiame vadove naudojama schema buvo pasirinkta ilgai išbandžius įvairias parinktis. Tai beveik identiška „Adafruit“ „Miniboost“ grandinei, tačiau kainuoja mažiau.
Žinoma, galite nusipirkti nebrangų USB įkroviklį internetu ir jį išardyti, bet mums reikia grandinės, kuri konvertuotų 3 V (dviejų AA baterijų įtampą) į 5 V (USB įtampą). Įprasto ar automobilinio USB įkroviklio išardymas nieko neduos, nes jų grandinės sumažina įtampą, o atvirkščiai, turime padidinti įtampą.
Be to, reikia pažymėti, kad „Mintyboost“ grandinė ir projekte naudojama grandinė yra pajėgi dirbti su „Apple“ programėlėmis, skirtingai nei dauguma kitų USB įkrovimo įrenginių. „Apple“ įrenginiai patikrina USB informacijos kaiščius, kad sužinotų, kur jie prijungti. Jei „Apple“ programėlė nustato, kad informacijos kaiščiai neveikia, ji atsisakys įkrauti. Dauguma kitų programėlių tokio patikrinimo neturi. Patikėkite – išbandžiau daug pigių įkrovimo grandinių iš eBay – nė vienai nepavyko įkrauti mano iPhone. Jūs nenorite, kad jūsų naminis USB įkroviklis negalėtų įkrauti „Apple“ įtaisų.
5 veiksmas: baterijos pasirinkimas.
Šiek tiek paieškojus Google rasite labai daug įvairių dydžių, talpų, įtampų ir kainų. Iš pradžių bus lengva susipainioti visoje šioje įvairovėje.
Įkrovikliui naudosime 3,7 V ličio polimero (Li-Po) bateriją, kuri labai panaši į iPod ar mobiliojo telefono bateriją. Iš tiesų, mums reikia tik 3,7 V akumuliatoriaus, nes įkrovimo grandinė skirta tokiai įtampai.
Apie tai, kad akumuliatoriuje turėtų būti įmontuota apsauga nuo perkrovimo ir išsikrovimo, net nekalbama. Ši apsauga paprastai vadinama "PCB apsauga". Ieškokite šių raktinių žodžių eBay. Tai tik nedidelė spausdintinė plokštė su mikroschema, apsaugančia akumuliatorių nuo perkrovimo ir išsikrovimo.
Rinkdamiesi ličio jonų akumuliatorių atkreipkite dėmesį ne tik į jo talpą, bet ir į fizinį dydį, kuris daugiausia priklauso nuo pasirinkto korpuso. Kaip dėklą naudojau Altoids skardinę dėžutę, todėl galėjau riboti akumuliatoriaus pasirinkimą. Iš pradžių galvojau įsigyti 4400 mAh talpos bateriją, tačiau dėl didelio dydžio teko apsiriboti 2000 mAh talpos baterija.
6 veiksmas: saulės kolektorių prijungimas.
Jei neketinate gaminti įkroviklio, kurį būtų galima įkrauti nuo saulės, galite praleisti šį veiksmą.
Šioje pamokoje naudojamas 5,5 V, 320 mA kieto plastiko saulės elementas. Jums tiks bet kokia didelė saulės baterija. Įkrovikliui geriausia rinktis akumuliatorių, skirtą 5 - 6 V įtampai.
Paimkite vielą už galo, padalinkite ją į dvi dalis ir šiek tiek nulupkite galus. Laidas su balta juostele yra neigiamas, o visiškai juodas laidas yra teigiamas.
Lituokite laidus prie atitinkamų kontaktų saulės skydelio gale.
Uždenkite litavimo jungtis elektrine juostele arba karštais klijais. Tai apsaugos juos ir padės sumažinti laidų įtampą.
7 veiksmas: išgręžkite skardos dėžutę arba korpusą.
Kadangi aš naudoju Altoids skardą kaip korpusą, turėjau šiek tiek gręžti. Be grąžto, mums taip pat reikės įrankio, pavyzdžiui, dremelio.
Prieš pradėdami dirbti su skardine dėžute, įdėkite į ją visus komponentus, kad įsitikintumėte, jog ji jums tinka. Pagalvokite, kaip geriausiai į jį sudėti komponentus, ir tik tada gręžkite. Komponentų vietas galite pažymėti žymekliu.
Paskyrus vietas, galima kibti į darbą.
USB prievadą galima išimti keliais būdais: padarykite nedidelį pjūvį tiesiai dėžutės viršuje arba išgręžkite atitinkamo dydžio skylę dėžutės šone. Nusprendžiau šone padaryti skylę.
Pirmiausia prie dėžutės prijunkite USB prievadą ir pažymėkite jo vietą. Išgręžkite dvi ar daugiau skylių nurodytoje vietoje.
Šlifuokite skylę Dremel. Būtinai laikykitės saugos priemonių, kad nesužeistumėte pirštų. Jokiu būdu nelaikykite dėžutės rankose – suspauskite ją į veržlę.
Išgręžkite 2,5 mm skylę USB prievadui. Jei reikia, išplėskite jį naudodami Dremel. Jei neplanuojate montuoti saulės kolektorių, tada 2,5 mm skylė nebūtina!
8 veiksmas: įkrovimo valdiklio prijungimas.
Viena iš priežasčių, kodėl pasirinkau šį kompaktišką įkrovimo valdiklį, yra jo patikimumas. Turi keturis kontaktinius kilimėlius: du priekyje šalia mini-USB prievado, kur tiekiama nuolatinė įtampa (mūsų atveju iš saulės baterijų), ir du gale – akumuliatoriui.
Norint prijungti 2,5 mm jungtį prie įkrovimo valdiklio, reikia iš jungties prie valdiklio prilituoti du laidus ir diodą. Be to, patartina naudoti termiškai susitraukiančius vamzdelius.
Pataisykite 1N4001 diodą, įkrovimo valdiklį ir 2,5 mm lizdą. Padėkite jungtį priešais save. Jei žiūrėsite iš kairės į dešinę, kairysis kontaktas bus neigiamas, vidurinis – teigiamas, o dešinysis visai nenaudojamas.
Lituokite vieną laido galą prie neigiamos jungties kojelės, o kitą - prie neigiamo plokštės kaiščio. Be to, patartina naudoti termiškai susitraukiančius vamzdelius.
Prie diodo kojelės prilituokite kitą laidą, šalia kurio yra žymė. Lituokite jį kuo arčiau diodo pagrindo, kad sutaupytumėte daugiau vietos. Kitą diodo pusę (be ženklo) prilituokite prie jungties vidurinio kaiščio. Vėlgi, pabandykite lituoti kuo arčiau diodo pagrindo. Galiausiai prilituokite laidus prie teigiamo plokštės kontakto. Be to, patartina naudoti termiškai susitraukiančius vamzdelius.
9 veiksmas: akumuliatoriaus ir USB grandinės prijungimas.
Šiame etape tereikia lituoti keturis papildomus kontaktus.
Turite prijungti akumuliatorių ir USB grandinę prie įkrovimo valdiklio plokštės.
Pirmiausia nupjaukite kai kuriuos laidus. Lituokite juos prie teigiamų ir neigiamų USB grandinės kaiščių, kurie yra plokštės apačioje.
Po to šiuos laidus sujunkite su laidais iš ličio jonų akumuliatoriaus. Įsitikinkite, kad sujungėte neigiamus laidus ir sujunkite teigiamus laidus. Leiskite jums priminti, kad raudoni laidai yra teigiami, o juodi – neigiami.
Susukę laidus kartu, suvirinkite juos prie akumuliatoriaus gnybtų, kurie yra įkrovimo valdiklio plokštės gale. Prieš lituojant patartina laidus įsriegti į skylutes.
Dabar galime jus pasveikinti – jūs 100% atlikote šio projekto elektrinę dalį ir galite šiek tiek atsipalaiduoti.
Šiame etape pravartu patikrinti grandinės funkcionalumą. Kadangi visi elektriniai komponentai yra prijungti, viskas turėtų veikti. Pabandykite įkrauti savo iPod ar bet kurią kitą įtaisą su USB prievadu. Įrenginys nebus įkraunamas, jei akumuliatorius išsikrovęs arba sugedęs. Be to, padėkite įkroviklį saulėje ir pažiūrėkite, ar baterija krausis nuo saulės kolektorių – turėtų užsidegti mažas raudonas šviesos diodas ant įkrovimo valdiklio plokštės. Taip pat galite įkrauti akumuliatorių per mini USB laidą.
10 veiksmas: elektriškai izoliuokite visus komponentus.
Prieš dėdami visus elektroninius komponentus į skardinę dėžutę, turime įsitikinti, kad tai negali sukelti trumpojo jungimo. Jei turite plastikinį arba medinį dėklą, praleiskite šį veiksmą.
Ant skardos dėžutės dugno ir šonų uždėkite keletą elektros juostelių. Būtent šiose vietose bus USB grandinė ir įkrovimo valdiklis. Nuotraukose matyti, kad mano įkrovimo valdiklis liko laisvas.
Stenkitės viską kruopščiai izoliuoti, kad neįvyktų trumpasis jungimas. Prieš tepdami karštus klijus ar juostą, įsitikinkite, kad litavimo jungtys yra saugios.
11 veiksmas: elektroninių komponentų įdėjimas į dėklą.
Kadangi 2,5 mm lizdą reikia pritvirtinti varžtais, pirmiausia įdėkite jį.
Mano USB grandinėje buvo jungiklis šone. Jei turite tą pačią grandinę, pirmiausia patikrinkite, ar veikia jungiklis, reikalingas „įkrovimo režimui“ įjungti ir išjungti.
Galiausiai turite pritvirtinti akumuliatorių. Tam tikslui geriau naudoti ne karštus klijus, o kelis dvipusės juostos arba elektrinės juostos gabalėlius.
12 veiksmas: naudokite naminį saulės įkroviklį.
Pabaigoje pakalbėkime apie teisingą naminio USB įkroviklio veikimą.
Bateriją galite įkrauti per mini USB prievadą arba nuo saulės. Raudonas šviesos diodas ant įkrovimo valdiklio plokštės rodo įkrovimo procesą, o mėlynas - visiškai įkrautą akumuliatorių.
