СХЕМА ИНДУКЦИОННОГО ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА

Фонарик с индукционной зарядкой

Карманный фонарик в наши дни далеко не такой, каким он был лет 20-30 назад. Сейчас фонарик стал гораздо компактней имеет стильный дизайн и удобен для ношения в кармане. Если раньше, аккумуляторные фонарики весили по несколько килограмм, то сейчас их размеры не больше пачки сигарет. Это стало возможным, благодаря новейшим разработкам ученых. Светодиоды и современные аккумуляторы могут творить чудеса. В последние годы, на рынке стали появляться светодиодные фонарики со встроенными DC-DC преобразователями. Такие преобразователи дали возможность экономить пространство в корпусе фонарика. Вместо громадных аккумуляторов, которые питали осветительные лампы, применяется преобразователь, который повышает напряжение скажем одной батарейки до номинала, который необходим для запитки светодиодов.

Недавно в магазине был приобретен китайский карманный фонарик на основе мощного светодиода. Светодиод имеет вторичное оптическое дополнение, что дает возможность полноценно и качественно осветить окружение.
Верхняя часть фонарика выдвижная, благодаря этому можно увеличить расстояние между вторичной оптикой и светодиодом. Это даст возможность сконцентрировать световой поток, что позволяет освящать отдаленные предметы.

Светодиод светит очень ярко, по словам продавца его мощность 1 Ватт. Но фонарик имеет несколько недостатков, главным из которых является батарейное питания. 3 батарейки ААА обеспечивают нужное напряжение для питания светодиода. Позже выяснилось, что батарейки достаточно быстро разряжаются и нужно что-то предпринять.

Долго не думая решил сменить источник питания на аккумуляторную батарею. К счастью, под рукой были отечественные NiCd аккумуляторы типа Д-0,1. Такие батарейки не самый лучший вариант, поскольку емкость всего 100мА.

3 таблетки были подключены последовательно для получения нужного напряжения для питания светодиода.
Все, казалось, что переделка завершена и теперь у меня появился полноценный аккумуляторный фонарик, но аккумуляторы нужно заряжать. Поскольку в каждый раз вынимать и ставить на зарядку не хотелось (да и не было возможности, поскольку аккумуляторы были припаяны к основной плате проводами), опять начались задумки, Можно было ставить гнездо для зарядки, но не хотелось портить корпус, поэтому была использована давно отработанная технология индукционной зарядки.
Метод был описан в одной из моих статьей, принцип тот же — передача тока без проводов. В отличии от предыдущей стать здесь применялась другая схема. Приемная часть находится в корпусе фонарика. Контур приемника состоит из 50 витков провода с диаметром 0,4-0,6 мм. намотка в моем случае делалась на оправе, роль которой играл шприц 20мг.

Nemo7303.jpgNemo7272.jpg

Nemo7308(1).jpg

Диаметр оправы подбирается таким образом, чтобы свободно входил в корпус фонаря.
Диод для выпрямления — буквально любой импульсный, подойдет даже маломощный 1N4148.

Nemo7290.jpgNemo7295.jpgNemo7321.jpg

Контур передатчика состоит из 30 витков провода 0,4-0,8мм, намотан на оправе с диаметром 7см.

Nemo7322.jpgNemo7323.jpg

На сей раз, решил использовать очень интересный и экономичный вариант схемы генератора. Для этого была куплена китайская зажигалка для газа (0,5$) и разобрана. Внутри можно обнаружить достаточно интересную схему преобразователя. Задающая часть состоит из блокинг-генератора на маломощном транзисторе. В высоковольтной части использован накопительный конденсатор и тиристорный ключ. Тиристорный ключ обеспечивает на выходе пульсацию, частота этих пульсаций напрямую зависит от входного напряжения.

Nemo7326.jpg

Преобразователь повышает напряжение до 50 вольт, затем напряжение выпрямляется и накапливается, а тиристор подает заряд конденсатора на высоковольтную катушку, на вторичной обмотке которой, получается высокое напряжение порядка 7000 вольт. Нам всего лишь нужно вместо катушки, подключить контур.

Nemo7327.jpg

Теперь нужно думать про источник питания. В схеме зажигалки использован маломощный транзистор S8550D, для повышения надежности работы, этот транзистор можно заменить на более мощным (КТ814/816).

Схема

Принципиальная схема

Для запитки схемы применен бестрансформаторный источник питания, мощность которого невелика, но для работы схемы — в самый раз!
Диодный выпрямитель взят готовый КЦ405В, можно и другие с обратным напряжением 400 вольт и выше.

Nemo7333.jpg

Nemo7334.jpg

Зарядное устройство (передатчик) легко помещается в корпус для хранения компакт дисков, но в моем случае была изготовлена подставка из самих дисков. Всего использовано два диска. Сначала при помощи силикона на диск приклеивают контур, затем все остальные компоненты (генератор и блок питания). Такое решение не влияет на индукционную передачу. Такая зарядка достаточно надежна, бестрансформаторная схема может работать сутками без перегрева. Схема устойчива к сетевым помехам и перепадам напряжения.

Схема

Nemo7298.jpgNemo7299(1).jpgNemo7300.jpg

В контуре приемника образуется напряжение порядка 9 вольт, важная особенность заключается в том, что аккумулятор заряжается кратковременным импульсами. такая зарядка приводит к микровибрациям пластин аккумулятора, что увеличивает срок службы аккумулятора. Ток зарядки не более 20-25мА. Аккумуляторы полностью заряжаются за 6 часов.

Беспроводная зарядка своими руками: инструкция, видео и очень полезный совет

Стандарт Qi

Плавно мы подошли к очень важному моменту – минусам самодельных беспроводных зарядок. Да, возможность сделать без лишних затрат интересное и полезное устройство – здорово, но не будем забывать о рисках, на которые вы идете.

  • Ошибки во время изготовления в лучшем случае приведут к тому, что беспроводная зарядка работать не будет, в худшем – работать не будет телефон.
  • Не рассчитывайте на то, что смартфон будет быстро заряжаться. Даже заводские беспроводные зарядки все еще отстают от обычных ЗУ по скорости зарядки, что уж говорить о сделанных своими руками.
  • Не думаю, что у каждого дома лежит моток проволоки, диод и пару транзисторов. Вам придется все это купить, потратив сумму, сопоставимую с той, что требуется для покупки готового, пусть и китайского, устройства.

Что можно добавить? Беспроводная зарядка своими руками – скорее способ наглядно посмотреть на принцип работы электромагнитного поля. Чтобы собрать действительно стоящее и красивое устройство, потребуется потратить немало времени, да и средств. Выгоднее заказать готовый комплект, не тратя время на обмотку контура. Конечно, если вы любитель создавать что-нибудь необычное своими руками, то обязательно займитесь разработкой «своего» беспроводного зарядного устройства.

Очень полезный совет! Готовые решения за копейки

Koolpad Qi

А что делать тем, кто не хочет тратить время на сборку беспроводной зарядки своими руками? Все просто – заказываем готовый комплект, который более-менее качественно уже собран на заводе. Стоимость, как правило, не превышает 300 рублей, а комплект уже включает и передатчик, и приемник. Продаются беспроводные зарядки в магазинах электроники, но выгоднее заказывать с китайских интернет-магазинов.

чехол-батарея для iPhone

Заметьте, что многие современные смартфоны оснащаются производителем ресивером (приемником). Поэтому владельцам этих моделей не нужно ничего докупать (в исключительных случаях продавцы могут не включить док-станцию (передатчик) в комплект). Список таких устройств довольно обширный:

  • Samsung ( Note 5, S6 / S6 Duos и последующие модели)
  • Google Nexus 4/5/6/7
  • LG G3 и новые флагманы
  • Blackberry 8900
  • Nokia Lumia (810-930)
  • Yotaphone 2

В список попали самые распространенные модели, но далеко не все. К тому же регулярно он дополняется новыми устройствами. Чтобы понять, поддерживает ли ваш смартфон беспроводную зарядку, найдите обозначение « Qi » в характеристиках модели. Информация также обязана присутствовать на сайте производителя.

Мой смартфон не получил поддержки беспроводной зарядки

Беспроводная зарядка для iPhone

Если ваше устройство не получило встроенный ресивер, не спешите расстраиваться – китайские «друзья» позаботились о пользователях, выпустив как специальные для определенных моделей, так и универсальные приемники. Про первый тип, думаю, все понятно. Обычно, на них указывается, для какой модели смартфона предназначен. А вот второй вид ресиверов более интересен. Подобные приемники не привязаны к определенному смартфону, поэтому могут быть установлены почти в любой. Однако следует учитывать, что и универсальные приемники делятся на несколько классов:

  • Пленка со специальными контактами. Крепится под крышку телефона, не влияя на функциональность. Устройство должно иметь контакты около аккумулятора для ее установки. Главный плюс – остается свободным гнездо зарядки.
  • Apple-ресивер. Этот тип предназначен для устройств «яблочной» компании с разъемом Lightning, то есть всех актуальных моделей.
  • Android -ресивер. Предназначен для смартфонов с microUSB -разъемом. Так как Android -смартфонов в изобилии, а производитель как хочет (и куда хочет) выносит гнездо зарядки, то следует смотреть по конкретной модели. Как правило, microUSB располагается на нижнем или верхнем торце, имеет тип «А» (разъем в виде правильной трапеции, если смотреть на смартфон экраном кверху), «В» (неправильная трапеция) или «С» (овальный).

Док-станция (передатчик) особой роли не играет – можно использовать даже не из одного комплекта или совершенно другой формы. Поэтому ресивер и площадку для зарядки можно покупать по отдельности, что поможет еще немного сэкономить.

[pro[product_partner img=»http://w-charger.anyshop.pro/images/complit-min.jpg» text=»Универсальная беспроводная зарядка» link=»https://tolkopolezno.ru/pxMPv1?sub_id_1=кнопка3″]

Помимо ресиверов, которые необходимо крепить на крышку или прятать под нее, в продаже имеются чехлы со встроенным приемником. Конечно же, они не универсальны, поэтому для каждого смартфона не подберешь. Да и выглядят они не самым лучшим образом. Как бы то ни было, многих все же может заинтересовать такой вид.

Модели беспроводных готовых зарядок

беспроводная зарядка qi для iPhone

Итак, мы подошли к покупке беспроводного зарядного устройства на китайских интернет-сайтах. Можно, конечно, пойти в магазин электроники, где продаются более качественные модели, но придется существенно переплатить. Поэтому идем на один из магазинов в Интернете, где ищем что-то наподобие «универсальные беспроводные зарядки». Здесь вас встретит куча моделей. Дальше у вас несколько вариантов:

  • Покупка полного комплекта. В этом случае вы получаете и ресивер (приемник), и площадку для зарядки. При получении останется только все подключить.
  • Покупка деталей по отдельности. Возможно, у вас уже есть приемник, а док-станция сломалась (или наоборот). Чтобы не тратить деньги, можно заказать только необходимое.
  • Покупка компонентов для самостоятельной сборки. Некоторые продавцы предоставляют основу (катушки, платы, транзисторы и т.д.), чтобы пользователь сумел собрать, что душе угодно.
Читайте также  СХЕМА ЦВЕТОМУЗЫКИ НА СВЕТОДИОДАХ

Популярных компаний не выделишь, так как продавцы их даже не указывают. А если и указан производитель, то наименование абсолютно не о чем не говорит (какая-то китайская фирма). Да и заморачиваться с поиском хорошего производителя глупо – стоимость беспроводной зарядки, как правило, смешная. Плюс ко всему, отзывы покупателей свидетельствуют, что процент брака довольно низкий.

Как сделать беспроводную зарядку для всех гаджетов

Как сделать беспроводную зарядку для всех гаджетов

В этой статье вы узнаете, как можно зарядить планшет, телефон или запитать другие маломощные электронные приборы без подключения всяких проводов, просто положив их на стол.

Как сделать беспроводную зарядку для всех гаджетов

Для этого надо собрать устройство, состоящее из следующих частей:

Как сделать беспроводную зарядку для всех гаджетов

  1. Блок питания

Он должен иметь такие параметры: сила тока 5-15 А, напряжение 9-20 В. Можно взять от компьютера или для светодиодных лент.

Блок питания

Блок питания

Высокочастотный преобразователь

  1. Высокочастотный преобразователь

Его задача – превращение постоянного тока в ток высокой частоты.

  1. Излучатель или контур

Излучатель или контур

Он служит передатчиком, из-за которого в приемном контуре будет наблюдаться возникновение напряжения. Это возможно благодаря электромагнитной индукции. Величина напряжения зависит от числа витков излучателя. А сила тока, протекающего в контуре, зависит от сечения провода.

По своей сути преобразователь – это генератор с параллельным резонансным контуром. Неидеальный вариант, но имеет право на жизнь. Параметры излучателя и выбор резонансного конденсатора будут влиять на частоту, с которой работает эта схема.

схема

Устройство работает хорошо во всех имеющихся вариантах схемы. Собирать можно по любому понравившемуся варианту.

Вариант 1:

Вариант 1:

Вариант

Вариант

При выборе схемы для примера рассматривались такие критерии, как простота повторения, дешевизна, легкая настройка. Таким вариантом стала схема, по которой собирался простой индукционный нагреватель. Его генерация нестабильна, но отсутствуют всякие микросхемы, а настройка очень проста. Это схема №1.

  1. 2 дросселя от блока питания ПК (7-15 витков) 2 дросселя от блока питания ПК (7-15 витков)
  2. 2 транзистора IRFP150 (или другие n-канальные полевые транзисторы, имеющие силу тока 30 А и более, а напряжение 60-200 В) транзистор
  3. 2 ультрабыстрых диода типа UF5408 или UF4007 2 ультрабыстрых диода
  4. Конденсаторы общей емкостью 1 мкФ (желательно более 400 В, иначе будут сильно греться) Конденсаторы
  5. Теплоотвод для транзисторов
  6. Разделительные прокладки
  7. Термопаста Следующие компоненты
  8. 2 резистора на 270-470 Ом (мощность 1-2 Вт) 2 резистора
  9. Многожильный провод в изоляции сечением 4,5 кв. мм – 4 м (длина зависит от размеров стола) Многожильный провод

Настройка устройства заключается в том, что необходимо добиться одинаковой частоты приемного и передающего контура. Для этого надо рассчитать и подобрать конденсатор для приемного контура. Если после сборки схемы дальность передачи невелика, то конденсатор подобран неверно (частота резонанса не совпадает).

После сборки устройства систему необходимо смонтировать в стол, а затем настроить резонанс, поскольку при изменении формы контура придется заново подбирать резонансный конденсатор.

Контур равномерно распределяется по периметру стола и фиксируется термоклеем.

Контур равномерно распределяется

Потребление прибора без нагрузки составляет около 1 А. Устройство имеет очень маленький КПД, но оно сильно облегчает жизнь, избавляя от кучи проводов. Мощности хватает на все гаджеты в доме, да еще и с запасом.

Беспроводная зарядка на телефон своими руками – быстро и просто

В мире уже не осталось людей, которые не пользуются мобильными телефонами. Одним из недостатков современного смартфона и планшета является слабая автономность работы. То есть одного заряда батареи при активном использовании хватает на 1 день (максимум 2). При такой частой зарядке устройства немудрено, что будет быстро разбиваться разъем питания. Чтобы этого избежать, можно приобрести беспроводное зарядное устройство. Но, как правило, оно стоит довольно дорого. Что же делать, если не хватает денег? На помощь приходит беспроводная зарядка на телефон своими руками.

Немного теории

Думаю, объяснять, что такое беспроводная зарядка для телефона, нет смысла. Ведь это очевидно – это самое обычное зарядное устройство, которое работает без проводов. А вот вопрос, как оно работает, будет очень даже любопытным. Поэтому стоит немного окунуться в теорию и начальный курс физики.

В основе технологии лежит использование индукционных катушек. Они могут работать как передатчик, так и в качестве приемника индуктивной энергии. То есть, если говорить простыми словами, одна катушка подключена к сети электропитания. Она возбуждается и создает около себя магнитное поле. Вторая катушка, попадая в радиус действия этого магнитного поля, также начинает возбуждаться и генерировать электрический заряд.

Все довольно просто и понятно. Из вышесказанного становится понятно, что беспроводное зарядное устройство не позволяет вам разгуливать с телефоном в руках в момент зарядки. То есть ограничения, которые есть в проводных ЗУ, действуют и на беспроводные ЗУ.

Более того, провод может иметь довольно большую длину (до 5 метров) и в этом радиусе вы можете спокойно перемещаться. А вот магнитное поле, образуемое индуктивной катушкой, как правило, не превышает 5 см. Поэтому единственное преимущество такого устройства заключается в том, что вы не будете разбивать сам разъем microUSB.

И здесь довольно спорный вопрос, стоит ли затея того. В принципе, заменить разъем microUSB в телефоне довольно легко и дешево. И если он качественный, то прослужит он довольно долго.

Поэтому покупка или изготовление беспроводного ЗУ лишь с целью экономии не будет рентабельной. Другой вопрос, если все зависит от эстетики или нежелания постоянно иметь дело с проводами: тогда приступаем к действиям. По сути, беспроводная зарядка для Андроида – это просто удобная подставка для телефона, которая имеет привлекательный вид и при этом заряжает батарею.

От теории к практике

В первую очередь стоит отметить, что нам придется не только делать базовую станцию, но и изменить сам смартфон. Дело в том, что если изначально телефон не поддерживает беспроводную зарядку, то этого говорит о том, что он не оснащен индуктивной катушкой. И в том случае нам придется самостоятельно ее изготовить и поместить в корпус смартфона. А контакты от катушки-приемника придется подпаять к входу «+» и «-» разъема microUSB в корпусе телефона.

В принципе, сделать беспроводное ЗУ может абсолютно каждый. Главное в этом вопросе – это точное соблюдение всех правил. Сам процесс изготовления можно разделить на две части:

  • изготовление передатчика;
  • изготовление приемника.

Итак, от слов к делу.

Что нам понадобится

Конечно, чтобы собрать подобное устройство, потребуются определенные материалы. Здесь все довольно просто. Для передатчика нам потребуется следующее:

  • Оправа на 5 см (максимум 7 см).
  • Медная проволока диаметром 1 мм (25 витков).
  • Транзистор – полевой IRF Z44.
  • Конденсатор – 10n.
  • Резистор – 10 Ом.
  • Резистор – 1К (2 штуки).

Это все, что нужно для передатчика. Найти все эти материалы не составит труда. Питаться ретранслятор будет от самой обычной мобильной зарядки.

Чтобы телефон смог принять электрический ток от передатчика, нам потребуется собрать приемник. Для этого потребуется:

  • Диод VD1 M4.
  • Конденсатор – 10n (нФ).
  • Конденсатор 100n.
  • Конденсатор 10u (10мФ).
  • Стабилизатор напряжения 7805 (на 5В).
  • Для катушки потребуется провод 0,4мм (30 витков).

Итак, давайте соберем это все вместе.

Собираем передатчик

Здесь все довольно просто. Есть генератор и передающий контур (та самая катушка). Генератор питается от обычного блока питания на 5В 2А и передает импульсы на передающий контур, который создает магнитное поле определенной частоты. Для радиолюбителей с опытом собрать подобный девайс не составит труда. Ниже будет приложена схема.

Итак, для того, чтобы намотать катушку, нам потребуется оправа диаметром 5 см. Медный провод с сечением 1 мм (важно, что бы он был в лаковой изоляции). Берем медный провод, оставляем около 3-5 см кончик (условно это будет плюс).

Далее наматываете провод по спирали 25 витков. Каждые 3-5 витков желательно обрабатывать лаком (или суперклеем). Это позволит катушке после намотки держать нужную форму и создаст изоляцию.

В результате у вас должна получиться катушка в виде медного диска.

Катушка

Откладываем катушку в сторону до полного высыхания. А тем временем займемся сбором генератора импульсов. Все делаете по схеме:

Схема передатчика

Стоит отметить, что для передатчика не столь важны размеры. Вы можете поместить генератор с катушкой в любой корпус на свое усмотрение, украсить как угодно. Главное, чтобы между катушками (передатчика и приемника) было минимальное расстояние.

Собираем приемник

Здесь также есть свой принимающий контур (катушка). С него-то все и начинается. Выше мы уже рассматривали, как намотать передающий контур. По такой же схеме мотается и принимающий контур с той лишь разницей, что в этот раз мы используем провод с сечением 0,4 мм и делаем 30 витков (каждые 5-7 витков не забываем мазать контур лаком или суперклеем). Далее вся схема собирается на SMD компонентах (это те же радиодетали, но очень маленького размера с поверхностным монтажом).

К примеру, вот такими бывают SMD-конденсаторы:

Собираем по следующей схеме:

Схема приемника

Как видите, ничего сложного. Единственный вопрос, как это все лучше расположить в корпусе телефона. Здесь уже вы сами должны проявить фантазию, так как корпуса у всех разные.

Как это работает в сборке

Как уже говорилось выше, вся суть в том, чтобы генератор транслировал импульсы на передающий контур, который создает магнитное поле с определенной частотой. Приемный контур, попадая в магнитное поле, начинает генерировать электрические импульсы. Сигналы с приемного контура поступают в схему выпрямителя и стабилизатора напряжения. В результате на выходе получается стабильное напряжение 5В (до 1А). Выход с приемника нужно припаять к ножкам разъема microUSB («+» и «-»).

Читайте также  СХЕМА ПЛАВНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ

Схема соединения

Вот распайка стандартного microUSB разъема на большинстве смартфонов и планшетов:

Распайка стандартного microUSB разъема на большинстве смартфонов

Здесь нас интересуют черный и красный выводы. К ним и нужно припаять выход со схемы приемника. Далее собираете смартфон, подключаете передающий контур к сети электропитания и подносите телефон (внутри уже собрана схема приемника) к базовой станции (внутри которой собран передающий контур). Чем ближе поднести, тем выше будет напряжение, соответственно, сила тока будет повышаться.

Минусы самодельного БЗУ

Главный минус заключается в том, что такое зарядное устройство не позволяет использовать телефон во время зарядки. То есть вы не сможете отодвинуть гаджет дальше, чем на 5 см от БЗУ (беспроводного зарядного устройства).

Еще вам придется самостоятельно разбирать свой смартфон или планшет и добавлять в корпус хоть и небольшую, но все же схему с катушкой. Конечно, само собой разумеется, что после таких действий ни о какой гарантии не может быть и речи. Да и есть риск, что вы просто испортите устройство.

Еще одним недостатком является то, что подобные генераторы и передающие контуры создают довольно сильные магнитные поля (хоть и с небольшим радиусом действия), которые могут создавать помехи в сети электропитания или для акустических систем (если их расположить неподалеку от колонок или усилителя звука).

Кроме того, подобные самодельные устройства имеют довольно низкий уровень КПД (коэффициент полезного действия). То есть скорость зарядки будет довольно низкая, при этом потребление электроэнергии останется прежним (даже немного выше).

Стоит ли делать подобное устройство? Это вопрос личных предпочтений. Если вами руководит любопытство и жажда эксперимента, то вполне можно все выполнить со старым телефоном, который уже не жалко. Если же вам нужна экономия, эстетичность и удобство, то лучше использовать обычное ЗУ или покупать телефоны, которые уже с завода поддерживают БЗУ.

Беспроводная зарядка для телефона своими руками

С развитием современных технологий привычные проводные зарядные устройства теряют свою актуальность. Они имеют свои недостатки, которые делают их непрактичными. Пользователи часто сталкиваются с проблемами при их использовании, например, гнездо смартфона или другого девайса может выйти из строя или перетереться провод. Сегодня всё большее предпочтение отдается беспроводным зарядкам. Они применяются для подпитки аккумулятора различных электронных гаджетов. Цена на эти изделия разнится в зависимости от сложности схемы и производителя, выпускающего конкретную модель.

Принцип работы беспроводной зарядки

Представленное устройство нельзя назвать полностью беспроводным, так как оно в любом случае подсоединяется к электрической сети. Девайс, требующий подпитки аккумулятора, размещается сверху зарядки. Принцип её работы заключается в электромагнитной индукции. В аккумуляторную батарею поступает напряжение благодаря электромагнитному полю, возникающему в зарядном устройстве при протекании электрического тока по специальной индукционной катушке.

Также это новшество стало новым источником для вдохновения любителей конструировать технику своими руками

Недавно на рынке появились беспроводные зарядки для телефона

Компании производители современной электроники для таких моделей официально приняли единый стандарт беспроводного питания электронных устройств – Qi. Этим стандартом установлена мощность движения электрически заряженных частиц, подаваемая в катушку. Она составляет 5 Ватт.

Силовое поле может действовать на дистанции четырёх сантиметров. Оно возникает в том случае, когда передается сигнал о появлении одного из совместимых устройств. Эти сигналы оповещения смартфон может подавать с помощью функции ближней бесконтактной связи (Near Field Communication). Далее, энергия передается на аккумуляторную батарею благодаря току, возникающему под действием напряжения в обмотке, встроенной в заряжаемый девайс.

Мнение эксперта

Создание беспроводного зарядного устройства своими руками – не такая уж сложная задача. Все материалы и элементы несложно достать – пластик и проволоку для катушки, транзисторы и прочее можно отыскать в специализированных магазинах и даже на рынках. Главное – не пытайтесь сразу экспериментировать на новых смартфонах; для начала лучше потренироваться на старых моделях.

Из чего состоит стандартное зарядное устройство

Для самостоятельного создания бесконтактной зарядки следует учитывать перечень элементов, входящих в её состав. Так, генератор размещается на специальной плате. К нему подсоединен передающий контур, где возникает напряжение высокой частоты, воздействующее на приёмный контур заряжаемого устройства. При этом наведенное переменное напряжение выпрямляется, а затем сглаживается с помощью конденсатора. Узел стабилизации доводит его до значения, равного 5 Вольтам.

Как сделать беспроводное зарядное устройство для телефона своими руками

Фирменные устройства, предлагаемые в магазинах, имеют различную стоимость, которая не всегда доступна для обывателя. Иногда подходящим решением становится создание такого прибора своими руками.

Электромагнитное излучение возникает в момент, когда мобильный телефон с приемником оказывается в непосредственной близости с передатчиком

Ну, уже из названия устройства становится понятно, что для передачи энергии гаджету не требуется подключения проводов

Из названия гаджета становится ясно, что для подачи электроэнергии к батарее смартфона не потребуется использование проводов. Этапы процесса подачи питания:

  1. Зарядка оснащается встроенной индукционной катушкой. Она продуцирует и передает энергию на катушку-приемник, имеющуюся в смартфоне. Обычно этот элемент находится над задней крышкой или аккумулятором.
  2. При приближении телефона к передатчику возникают высокочастотные электромагнитные колебания.
  3. Конденсатор и выпрямитель на основе маломощного полупроводникового диода обеспечивают аккумуляторную батарею энергией.

Для создания дистанционной зарядки от вас не потребуется наличие глубоких познаний в электронике. Подробные инструкции и схемы устройства имеются в общем доступе. Вашему вниманию предлагается одна из них.

Материалы и инструменты

Перечень элементов, которые понадобятся для создания зарядного устройства:

  • основа (плата) небольшого размера (на неё будут крепиться остальные составляющие);
  • катушка индуктивности, обладающая высоким сопротивлением переменному току должна иметь от 5 до 10 витков (диаметр провода равняется 1 миллиметру);
  • плёночный конденсатор, обладающий ёмкостью от 0,33 до 1 микрофарады;
  • два выпрямителя типа UF;
  • паяльник;
  • несколько полевых высоковольтных транзисторов, усиливающих напряжение до 10 Вольт;
  • два преобразователя тока с номинальной мощностью рассеивания до 1 Ватт;
  • припой (материал, применяемый при пайке и имеющий температуру плавления ниже, чем соединяемые элементы).

Прежде чем сделать зарядное устройство своими руками, рассмотрим из чего оно состоит и как действует

Сначала посмотрим, какие материалы нам понадобятся, чтобы соорудить самодельную беспроводную зарядку для смартфона своими руками

Приступаем к процессу

Новичку рекомендуется не создавать сразу устройство для современной модели смартфона, а потренироваться на старом девайсе. Например, можно собрать зарядку для завалявшегося кнопочного телефона Nokia. Сам алгоритм действий делится на несколько этапов. В первую очередь следует создание передатчика, который станет самостоятельным элементом, а потом нужно перейти на разработку приемника, устанавливаемого в смартфон.

Схема беспроводного зарядного устройства довольно проста. Она содержит две катушки, представляющие собой приемник и передатчик, а также резистор и транзистор. Если Вы смогли подготовить все необходимые элементы, описанные выше, то сборка несложной бесконтактной зарядки займет не более 60 минут.

  1. Делаем катушку.

На кусок пластика размером до 10 см (или другой удобный материал) нужно намотать контур. Это делается таким способом:

  • длинный провод складывается вдвое;
  • на кусок пластика наматывается пять витков;
  • каждый виток следует закрепить по окружности при помощи клейкой ленты или клея;
  • край провода, который является сгибом, нужно отрезать, чтобы получилось два кончика;
  • все получившиеся концы провода (4 штуки) зачищаются;
  • конец первой обмотки подключается к началу второй или, наоборот, начало второй обмотки подключается к концу первой (в этом деле на помощь приходит кабельный тестер).

Весь процесс можно поделить на две части: изготовление передатчика и приемника. Первый компонент получится отдельным устройством, а второй будет установлен в телефон

Схема беспроводной зарядки очень проста, состоит из двух катушек (передатчик и приемник), а также транзистора и резистора

Для работы мультиметром его следует переключить на режим проверки диода. Подносить его нужно к каждому концу намотки. При этом в одном случае устройство может реагировать, а в другом нет. Эти концы провода должны быть расположены с разных сторон. Их следует скрутить между собой и запаять. Оставшиеся два конца будут идти к транзисторам.

  1. Работа с паяльником.

Для дальнейших действий вам понадобится такой материал, как припой, а также сам паяльник и плата, служащая основанием. Этапы работы:

  • припаиваются два транзистора и диоды;
  • резисторы припаиваются одним концом к плате, а другим к диодам;
  • две обмотки контура нужно залудить, а затем подсоединить к устройству.
  1. Собираем приемник:
  • этот элемент имеет плоский вид. Катушка должна состоять из 25 витков проволоки толщиной от 0,3 до 0,4 мм. Каждый виток наматывается на пластмассовую основу и закрепляется клеем;
  • готовый контур следует аккуратно отделить ножом от основы, которая служила для намотки;
  • перед намоткой при подключении устанавливается высокочастотный кремниевый диод;
  • катушка прикрепляется сверху к аккумулятору. При этом конденсатор используют для сглаживания пульсаций напряжения;
  • приемник подключается к разъему зарядки или напрямую к аккумуляторной батарее. Но во втором случае измеритель заряда не будет работать. Этот вариант подойдет для тех девайсов, которые имеют неисправности с гнездом для зарядки;
  • в завершение нужно закрыть заднюю крышку телефона и испытать корректность работы полученного устройства.

Подключать приемник можно либо к разъему зарядки, либо напрямую к батарее

Если изготовление передатчика занимает считанные минуты, то с приемником придется попотеть

Наиболее популярные модели беспроводных зарядок

Не каждый имеет возможность самостоятельно создать зарядное устройство. На сегодняшний день это не является проблемой, так как в продаже имеется множество модификаций подобных аксессуаров, выпускаемых под разными брендами.

Обзор характеристик наиболее популярных моделей беспроводных зарядок:

  • прибор Samsung PG920 разработан специально для таких моделей смартфонов, как S6 Edge и Galaxy S6. Имеется также совместимость гаджета с прочими устройствами. Он отличается быстрой зарядкой. Батарея может восполнить емкость до 100% в течение 2 часов;
  • RAVPower Wireless Charging Pad – это зарядка, являющаяся беспроводной в полном смысле этого слова. Она оснащена мощной батареей на 5 тыс. мА/ч. Такой ресурс достаточен для восполнения емкости аккумулятора нескольких девайсов, имеющих поддержку Qi-стандарта;
  • Woodpuck FAST Edition Bamboo Qi Wireless Charging Pad – это модель девайса, которая отличается быстротой заряда аккумулятора. Её корпус выполнен из нескольких материалов, одним из которых является бамбук. Прибор не имеет светодиодов, оповещающих о процессе заряда. Их заменяет звуковой сигнал. Благодаря своей уникальности, изделие стоит не дешево. Его цена колеблется в пределах $40. В этой ценовой категории это лучшая зарядка, поддерживающая Qi-стандарт;
  • Wireless Charger PowerPort Qi Wireless Charging Pad от компании Anker – это надежное беспроводное устройство, имеющее стильный дизайн. Оно оснащено температурным датчиком, защищающим механизм от перегревания в процессе зарядки. Еще одним преимуществом модели является предохранение от перезарядки аккумуляторной батареи. В таком случае происходит экономия электроэнергии, а приспособление переключается в «спящий» режим. Стоимость аксессуара равна примерно $17;

Выглядит он как обычная подставка

Это беспроводное зарядное устройство для телефона отличается от остальных необычной формой, из-за которой телефон заряжается в необычном положении

Преимущества и недостатки беспроводных зарядок

Производители и владельцы представленных устройств выделяют такие их достоинства:

  • нет надобности в присоединении провода к смартфону;
  • практичность в применении;
  • возможность зарядки сразу нескольких телефонов;
  • отсутствие проводов, которые спутываются и со временем перетираются.

Недостатками беспроводных зарядок считаются такие факторы:

  • сравнительно высокая стоимость;
  • небольшая скорость процесса пополнения аккумулятора энергией;
  • часть подаваемого питания расходуется в виде тепла;
  • совместимость не со всеми смартфонами, например, для зарядки iPhone понадобятся дополнительные приспособления;
  • невозможность или неудобство использования заряжаемого девайса (при удалении от зарядного устройства процесс заряда прерывается).

Автор, специалист в сфере IT и новых технологий.

Получил высшее образование по специальности Фундаментальная информатика и информационные технологии в Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова. После этого стал экспертом в известном интернет-издании. Спустя время, решил попробовать писать статьи самостоятельно. Ведет популярный блог на Ютубе и делится интересной информацией из мира технологий.

Метод электромагнитной индукции при беспроводной передаче энергии

Способ передачи электрической энергии на расстояние без использования токопроводящей среды называется беспроводной передачей электроэнергии.

Считается, что беспроводная передача энергии как альтернатива классической передаче и распределению с использованием электрических линий была впервые предложена и продемонстрирована Николой Тесла.

В 1893 году Тесла демонстрирует беспроводное флуоресцентное освещение на Всемирной выставке Колумба в Чикаго, а в 1894 г. он по беспроводной связи включает лампочку в лаборатории на Пятой авеню, а затем в лаборатории на Хьюстон-стрит в Нью-Йорке, используя «электродинамическую индукцию».

Затем ему удалось зажечь 200 ламп на расстоянии несколько километров от передатчика. Подробнее про его метод я писал ранее здесь: Резонансный метод беспроводной передачи электрической энергии Николы Тесла

Одним из первых метод электромагнитной индукции для беспроводной передачи электрической энергии использовал американский фермер Натан Стаблфилд в своей системе беспроводной связи 1902 — 1908 годов.

9; Метод электромагнитной индукции при беспроводной передаче энергии

Уже к 2011 году было реализовано несколько удачных экспериментов в микроволновом диапазоне с мощностями в несколько десятков киловатт, при этом КПД составил около 40%.

Это произошло сначала в 1975 году в Калифорнии и второй раз — в 1997 году на острове Реюньон. Наибольшая дальность составила около одного километра, эксперимент был проведен с целью исследования возможностей энергосбережения одного поселка без использования традиционного кабеля.

Открытая индукционная катушка электрической зубной щетки

Открытая индукционная катушка электрической зубной щетки

Технологически принципы передачи электроэнергии на расстояние включают в себя, в зависимости от расстояния передачи, следующие. На малых расстояния при небольших мощностях — индукционный и резонансный методы, как например в RFID-метках и смарт-картах. На больших расстояниях и при больших мощностях — метод направленного электромагнитного излучения в диапазоне от УФ до СВЧ.

Давайте рассмотрим подробно индукционный метод. Беспроводная передача энергии посредством электромагнитной индукции подразумевает применение ближнего электромагнитного поля на расстояниях соизмеримых с 17% длины волны. Суть в том, что энергия ближнего поля не является излучающей сама по себе, здесь есть лишь небольшие радиационные и резистивные потери.

Метод электромагнитной индукции при беспроводной передаче энергии

Индукционная зарядка для смартфона

Беспроводная зарядка для электробусов

Беспроводная зарядка для электробусов мощностью 200 кВт в США

Электродинамическая индукция работает так. Когда через первичную обмотку проходит переменный электрический ток, вокруг нее существует переменное магнитное поле, которое одновременно действует и на вторичную обмотку, наводя в ней переменную ЭДС и соответственно переменный ток.

Чтобы получить более высокую эффективность, взаимное расположение первичной и вторичной обмоток должно быть достаточно тесным. Если в условиях эксперимента начать отдалять вторичную обмотку от первичной, то часть магнитного поля, достигающего вторичной обмотки и пересекающего ее витки, будет становиться все меньше.

По мере удаления вторичной обмотки, даже на небольшом расстоянии индукционная связь между обмотками в конце концов станет настолько малой, что большая часть передаваемой магнитным полем энергии будет расходоваться чрезвычайно неэффективно и вообще впустую.

Подобная система в простейшем виде представлена в классическом электрическом трансформаторе. Ведь трансформатор — простейшее устройство для беспроводной передачи электроэнергии, поскольку его первичная и вторичная обмотки не связаны гальванически друг с другом.

Передача энергии от первичной обмотки ко вторичной реализована в нем посредством процесса, называемого взаимная индукция. Главная функция трансформатора — повышение или понижение напряжения, подаваемого на первичную обмотку.

В бесконтактных зарядниках для мобильной техники, для электрических зубных щеток и в индукционных плитках, реализованы как раз методы электродинамической индукции. Недостаток при передаче энергии таким путем заключается в очень небольшом расстоянии эффективного действия.

Для достижения надлежащей эффективности передатчик и приемник необходимо размещать очень-очень близко друг к другу, практически вплотную, чтобы они впринципе могли эффективно взаимодействовать между собой.

Беспроводная передача электроэнергии

Прохождение тока через передающую катушку создает магнитное поле, которое индуцирует ток в приемной катушке

Чтобы повысить эффективность индукционного метода, полезно внедрить в такую систему явление электрического резонанса, который позволит увеличить расстояние эффективной передачи. С добавлением в резонансную цепь колебательного контура, он своим действием в некоторой степени увеличивает расстояние эффективной передачи. Чтобы возник резонанс, передающий и приемный контур должны быть настроены на одну общую частоту.

Схема прямого беспроводного питания устройств

Еще больше улучшить производительность такой системы можно коррекцией формы волны управляющего тока, отклонив ее от синусоидальной к переходной несинусоидальной, импульсной.

Импульсная передача энергии производится тогда за несколько циклов, и существенная мощность может быть в таких условиях передана от одного LC-контура — к другому, и с меньшим коэффициентом связи чем без использования резонансных контуров. Формы катушек не изменяются, и в любом случае представляют собой плоские спирали либо однослойные соленоиды с подключенными к ним конденсаторами, необходимыми для настройки принимающего элемента на резонансную частоту передатчика.

Беспроводная передача энергии. Эксперименты своими руками. Резонансная индуктивная связь:

Традиционно резонансная электродинамическая индукция используется в беспроводных зарядниках аккумуляторов мобильных устройств, наподобие сотовых телефонов и медицинских имплантатов, а также в электромобилях. В устройствах локализованной зарядки используется выбор определенной катушки передатчика из набора многослойных обмоток.

Явление резонанса работает при этом как в контуре передающей панели зарядного устройства, так и в принимающем контуре зарядного модуля, установленном на заряжаемом устройстве, дабы эффективность передачи и приема энергии получилась максимальной. Технология данной конфигурации универсальна, и может использоваться для беспроводной зарядки различных гаджетов, оснащенных соответствующими резонансными приемниками.

Cтандарт беспроводной зарядки Qi

Техника такого плана принята в качестве части стандарта беспроводной зарядки Qi. Этот стандарт предусматривает два варианта передачи энергии: низкой мощности — от 0 до 5 Ватт и средней мощности — до 10 Ватт. Стандарт разработан после 2008 года Консорциумом беспроводной электромагнитной энергии (Wireless Power Consortium, WPC) для индукционной передачи энергии на расстояние до 4 см.

Аппаратура с поддержкой Qi включает в себя передатчик с плоской катушкой (она расположена за пластиной), подключаемый к стационарному источнику энергии, и совместимый приёмник, который установлен внутри заряжаемого устройства (также в форме плоской катушки). П ри использовании зарядника, подключаемое устройство размещают на пластине передатчика. При этом действует принцип электромагнитной индукции между этими двумя плоскими катушками, как в трансформаторе.

Зарядное устройство с поддержкой Qi

Qi используется сегодня в некоторых устройствах: Apple, Asus, HTC, Huawei, LG Electronics, Motorola Mobility, Nokia, Samsung, Xiaomi, Sony, Yota Devices. Цель консорциума — создание единого стандарта для технологии индукционной зарядки, чтобы сделать беспроводные зарядные устройства привычным атрибутом публичных мест, таких как кафе, аэропорты, спортивные арены и т. д.

Электродинамическая индукция с резонансом также используется для прямого беспроводного питания устройств, вовсе не имеющих аккумуляторов внутри. К ним относятся RFID-метки и бесконтактные смарт-карты. Схожий принцип передачи электрической энергии действует в трансформаторе Тесла — от первичного контура — индуктора — к расположенному внутри него резонатору. Сам трансформатор Тесла, в свою очередь, тоже служит беспроводным передатчиком энергии, только более электростатическим, нежели электромагнитным.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: