Xây dựng trạm sạc không dây của riêng bạn!: 8 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Công ty Apple, gần đây đã giới thiệu công nghệ sạc không dây. Đó là một tin tuyệt vời đối với nhiều người trong chúng ta, nhưng công nghệ đằng sau nó là gì? Và sạc không dây hoạt động như thế nào? Trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ tìm hiểu cách thức hoạt động của sạc không dây và cách thực sự tự xây dựng một bộ sạc! Vì vậy, chúng ta đừng lãng phí thời gian nữa, và hãy bắt đầu hành trình đi đến thành công của chúng ta! Và tôi là gia sư cũ 13 tuổi của bạn, Darwin!

Bước 1: Sạc không dây hoạt động như thế nào

Bây giờ chúng ta hãy xem sạc không dây hoạt động như thế nào. Bạn có thể biết rằng dòng điện chạy qua dây dẫn tạo ra từ trường, như trong hình đầu tiên. Từ trường do dây tạo ra rất yếu, vì vậy chúng ta có thể cuộn dây để tạo thành cuộn dây, và nhận được từ trường lớn hơn, như trong hình thứ hai.

Ngược lại, khi có từ trường gần và vuông góc với dây dẫn, dây dẫn sẽ nhận từ trường và dòng điện sẽ chạy, như trong hình đầu tiên.

Bây giờ bạn có thể đã đoán được cách thức hoạt động của sạc không dây. Trong sạc không dây, chúng ta có một cuộn dây máy phát tạo ra từ trường. Sau đó, chúng ta có một cuộn dây thu nhận từ trường và sạc điện thoại.

Bước 2: AC và DC

AC và DC còn được gọi là Dòng điện xoay chiều và Dòng điện Một chiều, là khái niệm rất cơ bản trong điện tử.

Dòng điện một chiều, hay Dòng điện một chiều, dòng điện chạy từ mức điện áp cao hơn đến mức điện áp thấp hơn và hướng của dòng điện không thay đổi. Nó đơn giản có nghĩa là nếu chúng ta có điện áp 5 volt và 0 volt (mặt đất), dòng điện sẽ chạy từ điện áp 5 volt đến 0 volt (mặt đất). Và điện áp có thể thay đổi miễn là hướng của dòng điện không thay đổi. Như trong hình đầu tiên.

AC, hoặc Dòng điện xoay chiều. Tuy nhiên, như cái tên đã gợi ý rằng nó có chiều dòng điện xoay chiều, nó có nghĩa là gì? Nó có nghĩa là dòng điện đảo chiều sau một thời gian cụ thể. Và tốc độ đảo chiều dòng điện được đo bằng Hertz (Hz). Ví dụ, chúng ta có điện áp xoay chiều 60Hz, chúng ta sẽ có 60 chu kỳ đảo chiều dòng điện, có nghĩa là 120 đảo chiều, vì 1 chu kỳ của AC có nghĩa là 2 đảo chiều. Như trong hình đầu tiên.

Đây là những điều rất quan trọng đối với mạch sạc không dây. Chúng ta cần sử dụng điện xoay chiều để điều khiển cuộn dây máy phát, vì máy thu chỉ có thể tạo ra tín hiệu điện khi có từ trường xoay chiều.

Bước 3: Cuộn dây: Điện cảm

Bạn biết cách một cuộn dây tạo ra từ trường bây giờ, nhưng chúng ta sẽ tìm hiểu sâu hơn. Cuộn dây hay còn gọi là cuộn cảm có độ tự cảm. Mọi dây dẫn đều có độ tự cảm, ngay cả dây dẫn!

Độ tự cảm được đo bằng "Henry" hoặc "H". milliHenry (mH) và microHenry (uH) là đơn vị được sử dụng phổ biến nhất cho cuộn cảm. mH là * 10e-3H và uH là * 10e-6H. Tất nhiên, bạn thậm chí có thể đi nhỏ hơn đến nanoHenry (nH) hoặc thậm chí picoHenry (pH), nhưng điều đó không được sử dụng trong hầu hết các mạch. Và chúng tôi thường không đi cao hơn milliHenry (mH).

Số vòng dây của cuộn dây càng nhiều thì độ tự cảm càng cao.

Một cuộn cảm chống lại sự thay đổi của dòng điện. Ví dụ, chúng ta có một hiệu điện thế áp dụng cho một cuộn cảm. Thứ nhất, cuộn dây không muốn cho dòng điện chạy qua chính nó. Điện áp tiếp tục đẩy dòng điện qua cuộn cảm, cuộn cảm bắt đầu cho dòng điện chạy qua. Đồng thời, cuộn cảm đang nạp từ trường lên. Cuối cùng, dòng điện hoàn toàn có thể chạy qua cuộn cảm và từ trường được tích điện hoàn toàn.

Bây giờ, nếu chúng ta đột ngột loại bỏ điện áp cung cấp cho cuộn cảm. Cuộn cảm không muốn ngăn dòng điện chạy qua, vì vậy nó tiếp tục đẩy dòng điện qua nó. Đồng thời, từ trường bắt đầu sụp đổ. Theo thời gian, từ trường sẽ được sử dụng hết và không có dòng điện chạy qua nữa.

Nếu chúng ta xây dựng một đồ thị của điện áp và dòng điện qua cuộn cảm, chúng ta sẽ thấy kết quả trong hình thứ hai, điện áp được biểu thị là "VL" và dòng điện được biểu thị bằng "I", dòng điện dịch chuyển xung quanh 90 độ so với điện áp.

Cuối cùng, chúng ta có sơ đồ mạch điện cho một cuộn cảm (hoặc một cuộn dây), nó giống như bốn nửa vòng tròn, như trong hình thứ ba. Cuộn cảm không có cực, có nghĩa là bạn có thể kết nối nó với mạch của mình theo bất kỳ cách nào.

Bước 4: Cách đọc sơ đồ mạch

Bây giờ bạn đã biết khá nhiều về điện tử. Nhưng trước khi xây dựng một cái gì đó hữu ích, chúng ta phải biết cách đọc một sơ đồ mạch hay còn gọi là giản đồ.

Sơ đồ mô tả cách các thành phần kết nối với nhau và nó rất quan trọng vì nó cho bạn biết mạch được kết nối như thế nào và cho bạn ý tưởng rõ ràng hơn về những gì đang xảy ra.

Hình ảnh đầu tiên là một ví dụ về giản đồ, nhưng có rất nhiều ký hiệu mà bạn không hiểu. Mỗi ký hiệu được chỉ định như L1, Q1, R1, R2, v.v. là ký hiệu cho một thành phần điện. Và có rất nhiều biểu tượng cho các thành phần giống như trong hình thứ hai.

Các đường kết nối với mỗi thành phần rõ ràng là kết nối một thành phần này với một thành phần khác, ví dụ, trong hình thứ ba và thứ tư, và chúng ta có thể thấy một ví dụ thực tế về cách một mạch được kết nối dựa trên sơ đồ.

R1, R2, Q1, Q2, L2, v.v. trong hình đầu tiên được gọi là tiền tố, giống như một nhãn, để đặt tên cho thành phần. Chúng tôi làm điều này vì nó tiện dụng khi nói đến PCB, bảng mạch in, hàn.

470, 47k, BC548, 9V, v.v. trong hình đầu tiên là giá trị của từng thành phần.

Đây có thể không phải là một lời giải thích rõ ràng, nếu bạn muốn biết thêm chi tiết, hãy truy cập trang web này.

Bước 5: Mạch sạc không dây của chúng tôi

Đây là sơ đồ thiết kế bộ sạc không dây của chúng tôi. Hãy dành một chút thời gian để xem xét nó và chúng ta sẽ bắt đầu xây dựng! Phiên bản rõ ràng hơn tại đây:

Giải thích: Đầu tiên, mạch nhận 5 vôn từ đầu nối X1. Sau đó, điện áp được tăng lên 12 volt để điều khiển cuộn dây. NE555 kết hợp với hai trình điều khiển MOSFET ir2110 để tạo ra tín hiệu bật tắt sẽ được sử dụng để điều khiển 4 MOSFET. 4 mosfet bật và tắt để tạo tín hiệu AC để dẫn động cuộn dây máy phát.

Bạn có thể truy cập trang web được liệt kê ở trên và cuộn xuống dưới cùng để tìm BOM (hóa đơn nguyên vật liệu) và tìm kiếm các thành phần đó ngoại trừ X1 và X2 trong lcsc.com. (X1 và X2 là các đầu nối)

Đối với X1, nó là một cổng micro-usb, vì vậy bạn cần phải mua nó tại đây.

Đối với X2 thực chất là cuộn dây máy phát nên bạn cần mua tại đây.

Bước 6: Bắt đầu xây dựng

Bạn đã xem sơ đồ và hãy bắt đầu xây dựng.

Đầu tiên, bạn sẽ cần mua một số breadboard. Một breadboard giống như trong hình đầu tiên. Mỗi 5 lỗ của breadboard được kết nối với nhau, như trong hình hai. Trong hình 3, chúng ta có 4 thanh ray được kết nối với nhau.

Bây giờ hãy làm theo giản đồ và bắt đầu xây dựng!

Kết quả đã hoàn thành là trong hình 4.

Bước 7: Điều chỉnh tần số

Bây giờ bạn đã hoàn thành mạch, nhưng bạn vẫn muốn điều chỉnh tần số cuộn dây máy phát một chút. Bạn có thể làm điều đó bằng cách điều chỉnh điện thế R10. Đơn giản chỉ cần bắt vít và điều chỉnh điện thế kế.

Bạn có thể lấy một cuộn dây thu và kết nối nó với đèn LED có điện trở. Sau đó đặt cuộn dây lên trên cuộn dây máy phát như hình vẽ. Bắt đầu điều chỉnh tần số cho đến khi bạn thấy đèn LED ở độ sáng tối đa.

Sau một số thử nghiệm và lỗi, mạch của bạn đã được điều chỉnh! Và về cơ bản mạch đã hoàn thành.

Bước 8: Nâng cấp vi mạch của bạn

Bây giờ, bạn đã hoàn thành mạch của mình, nhưng bạn có thể nghĩ rằng mạch đó hơi thiếu tổ chức. Vì vậy, đó là lý do tại sao bạn có thể nâng cấp mạch của mình và thậm chí biến nó thành một sản phẩm!

Thứ nhất, đó là bản thân mạch. Thay vì sử dụng breadboard, lần này tôi thiết kế và đặt hàng một số PCB. Là viết tắt của Bảng mạch in. PCB về cơ bản là một bảng mạch có các kết nối trên chính nó, vì vậy không cần dây nhảy nữa. Mỗi thành phần trên PCB cũng có vị trí riêng của nó. Bạn có thể đặt mua PCB tại JLCPCB với giá rất thấp.

PCB mà tôi thiết kế đã sử dụng các thành phần SMD, đó là Thiết bị gắn trên bề mặt. Có nghĩa là thành phần đã được hàn trực tiếp vào PCB. Một loại thành phần khác là các thành phần THT, mà tất cả chúng ta vừa sử dụng, còn được gọi là Công nghệ Thông qua lỗ, Là thành phần đi qua các lỗ của PCB hoặc bảng mạch của chúng ta. Thiết kế được hiển thị trong hình ảnh. Bạn có thể tìm thấy các thiết kế ở đây.

Thứ hai, bạn có thể in 3D bao vây cho nó, liên kết cho các tệp stl 3D có ở đây.

Về cơ bản là vậy đó! Bạn đã chế tạo thành công bộ sạc không dây! Nhưng hãy luôn kiểm tra xem điện thoại của bạn có hỗ trợ sạc không dây hay không. Cảm ơn rất nhiều vì đã làm theo hướng dẫn này! Nếu có bất kỳ câu hỏi nào, vui lòng gửi email cho tôi theo địa chỉ [email protected]. Google cũng là một người trợ giúp lớn! Từ biệt.