СХЕМА ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА ОТ USB

---

   Представляю неплохое зарядное устройство от USB порта компьютера. Устройство предназначено для зарядки литиевых аккумуляторов от мобильных телефонов. Достаточно простая конструкция обеспечивает правильную зарядку аккумулятора. Имеет светодиодный индикатор заряда. Красный цвет означает, что светодиод заряжается, зеленый — что аккумулятор заряжен. Использовался контролер заряда на микросхеме BQ2057CSN.

   Она была выбрана как самая подходящая для данной цели. В принципе диапазон входных напряжений достаточно большой — от 5 до 15 вольт.

   Схему можно использовать как с терморезистором для защиты, так и без него. Температура считается нормальной, пока на входе TS микросхемы напряжение 30-60% от напряжения напряжения зарядки аккумулятора. Если терморезистор не нужен — вместо него надо поставить ещё один один резистор на землю того же номинала.

   В данной схеме был использован транзистор BCP53, но желательно использовать более мощные аналоги, например FDD4243, также возможно заменить отечественным, очень советую кт814, 816. Диод можно ставить практически любой, который есть под рукой, желательно использовать диоды на 1 ампер и более, поскольку вся нагрузка на него, а от порта ток до 1 ампера! Термодатчик тоже можно не ставить.

   Светодиод нужен с двумя положения (двухцветный), на крайний случай можно использовать два светодиода. Контролер напичкан разными функциями, он отключает зарядный ток при коротком замыкании, перегреве аккумулятора. Имеет защиту от переплюсовки и перенапряжения. 

   Также он обеспечивает правильный заряд аккумулятора, зарядный ток в пике достигает до 600 миллиампер, но если заряжаемый аккумулятор севший, то контролер заряжает его сначала маленьким током, затем постепенно прибавляет ток заряда, этим не дает аккумулятору вздуваться, а нам известно, что литиевые аккумуляторы имеют <<характер>> вздуваться от зарядного тока. Подобные контролеры заряда присутствуют на плате литиевых аккумуляторов от мобильного телефона, в дальнейшем мы рассмотрим вариант переделки такой платы под универсальный контролер заряда.

Поделитесь полезными схемами

---

УСТРОЙСТВО ВИП СИГНАЛА     Схема из себя представляет достаточно мощный двухтактный преобразователь напряжения. Сигнал поступает с пульта управления на маломощный усилитель низкой частоты, который выполнен на микросхеме LM386.

---

---

СХЕМА СВЕТОТЕЛЕФОНА     Простейшая конструкция приемопередающих узлов светотелефона, не требующих каких-либо дефицитных материалов и обеспечивающих достаточную для практических целей дальность связи.

---

---

ШТЕКЕРНЫЕ НАКОНЕЧНИКИ    Обзор полезного приспособления для проведения электромонтажных и ремонтных работ — штекерные наконечники для кабелей.

Схема блока питания сотового телефона

Количество мобильных средств связи, находящихся в активном пользовании, постоянно растет. К каждому из них идет зарядное устройство, поставляемое в комплекте. Однако далеко не все изделия выдерживают сроки, установленные производителями. Основные причины заключаются в низком качестве электрических сетей и самих устройств. Они часто ломаются и не всегда возможно быстро приобрести замену. В таких случаях требуется схема зарядного устройства для телефона, используя которую вполне возможно отремонтировать неисправный прибор или изготовить новый своими руками.

Основные неисправности зарядных устройств

Зарядное устройство считается наиболее слабым звеном, которым укомплектованы мобильные телефоны. Они часто выходят из строя из-за некачественных деталей, нестабильного сетевого напряжения или в результате обычных механических повреждений.

Наиболее простым и оптимальным вариантом считается приобретение нового прибора. Несмотря на различие производителей, общие схемы очень похожи друг на друга. По своей сути, это стандартный блокинг-генератор, выпрямляющий ток с помощью трансформатора. Зарядники могут отличаться конфигурацией разъема, у них могут быть разные схемы входных сетевых выпрямителей, выполненные в мостовом или однополупериодном варианте. Существуют различия в мелочах, не имеющих решающего значения.

Как показывает практика, основными неисправностями ЗУ являются следующие:

• Пробой конденсатора, установленного за сетевым выпрямителем. В результате пробоя повреждается не только сам выпрямитель, но и постоянный резистор с низким сопротивлением, который просто сгорает. В подобных ситуациях резистор практически выполняет функции предохранителя.
• Выход из строя транзистора. Как правило, многие схемы используют высоковольтные элементы повышенной мощности с маркировкой 13001 или 13003. Для ремонта можно воспользоваться изделием КТ940А отечественного производства.
• Не запускается генерация из-за пробоя конденсатора. Выходное напряжение становится нестабильным, когда поврежденным оказывается стабилитрон.

Практически все корпуса зарядных устройств являются неразборными. Поэтому во многих случаях ремонт становится нецелесообразным и неэффективным. Гораздо проще воспользоваться готовым источником постоянного тока, подключив его к нужному кабелю и дополнив недостающими элементами.

Простая электронная схема

Основой многих современных зарядных устройств служат наиболее простые импульсные схемы блокинг-генераторов, содержащие всего лишь один высоковольтный транзистор. Они отличаются компактными размерами и способны выдавать требуемую мощность. Эти устройства совершенно безопасны в эксплуатации, поскольку любая неисправность ведет к полному отсутствию напряжения на выходе. Таким образом, исключается попадание в нагрузку высокого нестабилизированного напряжения.

Выпрямление переменного напряжения сети осуществляется диодом VD1. Некоторые схемы включают в себя целый диодный мост из 4-х элементов. Ограничение импульса тока в момент включения производится резистором R1, мощностью 0,25 Вт. В случае перегрузки он просто сгорает, предохраняя всю схему от выхода из строя.

Для сборки преобразователя используется обычная обратноходовая схема на основе транзистора VT1. Более стабильная работа обеспечивается резистором R2, запускающим генерацию в момент подачи питания. Дополнительная поддержка генерации происходит за счет конденсатора С1. Резистор R3 ограничивает базовый ток во время перегрузок и перепадов в сети.

Схема повышенной надежности

В данном случае входное напряжение выпрямляется за счет использования диодного моста VD1, конденсатора С1 и резистора, мощностью не ниже 0,5 Вт. В противном случае во время зарядки конденсатора при включении устройства, он может сгореть.

Конденсатор С1 должен обладать емкостью в микрофарадах, равной показателю мощности всего зарядника в ваттах. Основная схема преобразователя такая же, как и в предыдущем варианте, с транзистором VT1. Для ограничения тока используется эмиттер с датчиком тока на основе резистора R4, диода VD3 и транзистора VT2.

Данная схема зарядного устройства телефона ненамного сложнее предыдущей, но значительно эффективнее. Преобразователь может стабильно работать без каких-либо ограничений, несмотря на короткие замыкания и нагрузки. Транзистор VT1 защищен от выбросов ЭДС самоиндукции специальной цепочкой, состоящей из элементов VD4, C5, R6.

Необходимо ставить только высокочастотный диод, иначе схема вообще не будет работать. Данная цепочка может устанавливаться в любых аналогичных схемах. За счет нее корпус ключевого транзистора нагревается гораздо меньше, а срок службы всего преобразователя существенно увеличивается.

Выходное напряжение стабилизируется специальным элементом – стабилитроном DA1, установленным на выходе зарядки. Для гальванической развязки задействован оптрон V01.

Ремонт зарядника своими руками

Обладая некоторыми знаниями электротехники и практическими навыками работы с инструментом, можно попытаться отремонтировать зарядное устройство для сотовых телефонов собственными силами.

В первую очередь нужно вскрыть корпус зарядника. Если он разборный, потребуется соответствующая отвертка. При неразборном варианте придется действовать острыми предметами, разделяя зарядку по линии стыка половинок. Как правило, неразборная конструкция свидетельствует о низком качестве зарядников.

После разборки осуществляется визуальный осмотр платы с целью обнаружения дефектов. Чаще всего неисправные места отмечены следами от сгорания резисторов, а сама плата в этих точках будет более темной. На механические повреждения указывают трещины на корпусе и даже на самой плате, а также отогнутые контакты. Вполне достаточно загнуть их на свое место в сторону платы, чтобы возобновить поступление сетевого напряжения.

Нередко шнур на выходе устройства оказывается оборванным. Разрывы возникают чаще всего возле основания или непосредственно у штекера. Дефект выявляется путем прозвонки проводов и замеров сопротивления.

Если видимые повреждения отсутствуют, транзистор выпаивается и прозванивается. Вместо неисправного элемента подойдут детали от сгоревших энергосберегающих ламп. Все остальные делали – резисторы, диоды и конденсаторы – проверяются таким же образом и при необходимости меняются на исправные.

Количество мобильных средств связи, находящихся в активном пользовании, постоянно растет. К каждому из них идет зарядное устройство, поставляемое в комплекте. Однако далеко не все изделия выдерживают сроки, установленные производителями. Основные причины заключаются в низком качестве электрических сетей и самих устройств. Они часто ломаются и не всегда возможно быстро приобрести замену. В таких случаях требуется схема зарядного устройства для телефона, используя которую вполне возможно отремонтировать неисправный прибор или изготовить новый своими руками.

Основные неисправности зарядных устройств

Зарядное устройство считается наиболее слабым звеном, которым укомплектованы мобильные телефоны. Они часто выходят из строя из-за некачественных деталей, нестабильного сетевого напряжения или в результате обычных механических повреждений.

Наиболее простым и оптимальным вариантом считается приобретение нового прибора. Несмотря на различие производителей, общие схемы очень похожи друг на друга. По своей сути, это стандартный блокинг-генератор, выпрямляющий ток с помощью трансформатора. Зарядники могут отличаться конфигурацией разъема, у них могут быть разные схемы входных сетевых выпрямителей, выполненные в мостовом или однополупериодном варианте. Существуют различия в мелочах, не имеющих решающего значения.

Как показывает практика, основными неисправностями ЗУ являются следующие:

• Пробой конденсатора, установленного за сетевым выпрямителем. В результате пробоя повреждается не только сам выпрямитель, но и постоянный резистор с низким сопротивлением, который просто сгорает. В подобных ситуациях резистор практически выполняет функции предохранителя.
• Выход из строя транзистора. Как правило, многие схемы используют высоковольтные элементы повышенной мощности с маркировкой 13001 или 13003. Для ремонта можно воспользоваться изделием КТ940А отечественного производства.
• Не запускается генерация из-за пробоя конденсатора. Выходное напряжение становится нестабильным, когда поврежденным оказывается стабилитрон.

Практически все корпуса зарядных устройств являются неразборными. Поэтому во многих случаях ремонт становится нецелесообразным и неэффективным. Гораздо проще воспользоваться готовым источником постоянного тока, подключив его к нужному кабелю и дополнив недостающими элементами.

Простая электронная схема

Основой многих современных зарядных устройств служат наиболее простые импульсные схемы блокинг-генераторов, содержащие всего лишь один высоковольтный транзистор. Они отличаются компактными размерами и способны выдавать требуемую мощность. Эти устройства совершенно безопасны в эксплуатации, поскольку любая неисправность ведет к полному отсутствию напряжения на выходе. Таким образом, исключается попадание в нагрузку высокого нестабилизированного напряжения.

Выпрямление переменного напряжения сети осуществляется диодом VD1. Некоторые схемы включают в себя целый диодный мост из 4-х элементов. Ограничение импульса тока в момент включения производится резистором R1, мощностью 0,25 Вт. В случае перегрузки он просто сгорает, предохраняя всю схему от выхода из строя.

Для сборки преобразователя используется обычная обратноходовая схема на основе транзистора VT1. Более стабильная работа обеспечивается резистором R2, запускающим генерацию в момент подачи питания. Дополнительная поддержка генерации происходит за счет конденсатора С1. Резистор R3 ограничивает базовый ток во время перегрузок и перепадов в сети.

Схема повышенной надежности

В данном случае входное напряжение выпрямляется за счет использования диодного моста VD1, конденсатора С1 и резистора, мощностью не ниже 0,5 Вт. В противном случае во время зарядки конденсатора при включении устройства, он может сгореть.

Конденсатор С1 должен обладать емкостью в микрофарадах, равной показателю мощности всего зарядника в ваттах. Основная схема преобразователя такая же, как и в предыдущем варианте, с транзистором VT1. Для ограничения тока используется эмиттер с датчиком тока на основе резистора R4, диода VD3 и транзистора VT2.

Данная схема зарядного устройства телефона ненамного сложнее предыдущей, но значительно эффективнее. Преобразователь может стабильно работать без каких-либо ограничений, несмотря на короткие замыкания и нагрузки. Транзистор VT1 защищен от выбросов ЭДС самоиндукции специальной цепочкой, состоящей из элементов VD4, C5, R6.

Необходимо ставить только высокочастотный диод, иначе схема вообще не будет работать. Данная цепочка может устанавливаться в любых аналогичных схемах. За счет нее корпус ключевого транзистора нагревается гораздо меньше, а срок службы всего преобразователя существенно увеличивается.

Выходное напряжение стабилизируется специальным элементом – стабилитроном DA1, установленным на выходе зарядки. Для гальванической развязки задействован оптрон V01.

Ремонт зарядника своими руками

Обладая некоторыми знаниями электротехники и практическими навыками работы с инструментом, можно попытаться отремонтировать зарядное устройство для сотовых телефонов собственными силами.

В первую очередь нужно вскрыть корпус зарядника. Если он разборный, потребуется соответствующая отвертка. При неразборном варианте придется действовать острыми предметами, разделяя зарядку по линии стыка половинок. Как правило, неразборная конструкция свидетельствует о низком качестве зарядников.

После разборки осуществляется визуальный осмотр платы с целью обнаружения дефектов. Чаще всего неисправные места отмечены следами от сгорания резисторов, а сама плата в этих точках будет более темной. На механические повреждения указывают трещины на корпусе и даже на самой плате, а также отогнутые контакты. Вполне достаточно загнуть их на свое место в сторону платы, чтобы возобновить поступление сетевого напряжения.

Нередко шнур на выходе устройства оказывается оборванным. Разрывы возникают чаще всего возле основания или непосредственно у штекера. Дефект выявляется путем прозвонки проводов и замеров сопротивления.

Если видимые повреждения отсутствуют, транзистор выпаивается и прозванивается. Вместо неисправного элемента подойдут детали от сгоревших энергосберегающих ламп. Все остальные делали – резисторы, диоды и конденсаторы – проверяются таким же образом и при необходимости меняются на исправные.

Пожалуй, самой «больной» частью сотового телефона является его зарядное устройство. Компактный источник постоянного тока нестабильным напряжением 5-6V часто выходит из строя по разным причинам, от собственно неисправности, до механической поломки в результате неосторожного обращения.

Впрочем, замену неисправному зарядному устройству найти весьма легко. Как показал анализ нескольких зарядных устройств различных фирм-производителей, они все построены по весьма схожим схемам. Практически это схема высоковольтного блок-кинг-генератора, напряжение со вторичной обмотки трансформатора которого выпрямляется и служит для зарядки аккумулятора сотового телефона. Различие, обычно заключается только в разъемах, а так же непринципиальные различия в схеме, такие как выполне-нение входного сетевого выпрямителя по однополупе-риодной или мостовой схеме, различие в схеме установки рабочей точки на базе транзистора, наличие или отсутствие индикаторного светодиода, и другие мелочи.

И так, какие же «типовые» неисправности? Прежде всего следует обратить внимание на конденсаторы. Пробой конденсатора, включенного после сетевого выпрямителя весьма вероятен, и приводит как к повреждению выпрямителя, так и к перегоранию низкоомного постоянного резистора, включенного между выпрямителем и отрицательной обкладкой этого конденсатора. Данный резистор, кстати говоря, работает практически как предохранитель.

Зачастую выходит из строя и сам транзистор. Обычно там стоит высоковольтный мощный транзистор, обозначенный «13001» или «13003». Как показывает практика, при отсутствии такового на замену можно использовать отечественный КТ940А, широко использовавшийся в выходных каскадах видеоусилителей старых отечественных телевизоров.

Пробой конденсатора 22 мкФ приводит к отсутствию запуска генерации. А повреждение стабилитрона 6,2V приводит к непредсказуемому выходному напряжению и даже выходу из строя транзистора из-за превышения напряжения на базе.
Повреждение конденсатора на выходе вторичного выпрямителя бывает реже всего.

Конструкция корпуса зарядного устройства неразборная. Нужно пилить, ломать: а потом как-то все это склеивать, заматывать изолентой. Возникает вопрос о целесообразности ремонта. Ведь чтобы зарядить аккумулятор сотового телефона достаточно практически любого источника постоянного тока напряжением 5-6V, с максимальным током не ниже 300mA. Возьмите такой источник питания, и подключите его к кабелю от неисправного зарядного устройства через резистор сопротивлением 10-20 Ом. И все. Главное не перепутать полярность. Если разъем USB или универсальный 4-контактный – между средними контактами включить сопротивление около 10-100 килоом (подобрать, чтобы телефон «признал» зарядное устройство).

Схема зарядное устройство от батарейки

Мобильный телефон удобен всем, независимо от возраста, общественного положения, рода деятельности. Мало у кого работа или бизнес не связаны с телефонными переговорами. И когда вполне исправный, с положительным балансом «мобильный друг» замолкает всего лишь по причине разряженного аккумулятора, мы испытываем дискомфортное чувство изоляции от окружающего мира. Как будто выпадаем из потока жизни. Невозможно найти нужного человека, быстро решить возникшую проблему. Часто такое случается в дороге, вдали от доступной электрической сети. Данная схема зарядного устройства от батареек как раз и призвана решить эту проблему, позволяя оперативно, буквально, «на ходу» подзарядить мобильник. Ведь бывает куда проще найти пару «пальчиковых» батареек, чем доступную электрическую розетку.

Предлагаемый набор (NF481 Мастер Кит) позволит радиолюбителю собрать простой и полезный прибор — батарейное зарядное устройство для мобильного телефона. Теперь не нужна розетка для сетевого зарядного устройства, и вы не останетесь без связи в походе, на природе, на даче!

Схема преобразует напряжение двух стандартных батареек в напряжение и ток, достаточные для подзарядки аккумулятора мобильного телефона. На транзисторах VT1, VT2 выполнен генератор, частота которого определяется элементами R3, С2 и L1. Стабилитрон ZD1 ограничивает выходное напряжение модуля для защиты подключаемого аккумулятора телефона от перезаряда. Диод D1 защищает аккумулятор от переполюсовки. Светодиод LED1 индицирует наличие напряжения питания ЗВ.

Конструктивно набор состоит из батарейного держателя и печатной платы из фольгированного стеклотекстолита с размерами49×33 мм (рис.3). Предусмотрена возможность установки платы в корпус BOX-FB03 (при желании приобретается отдельно).

Правильно собранное устройство начинает работать сразу. Вставьте батареи в батарейный держатель, соблюдая полярность. Должен загореться светодиод LED1. Для подключения к телефону используются контакты «+OUT» (плюс) и «G» (минус).

Удобно использовать кабель, например, от вышедшего из строя зарядного устройства, подходящего к модели вашего мобильного телефона. Момент окончания заряда контролируется процессором мобильного телефона; время заряда зависит от ёмкости аккумулятора и степени его разряженности.
Без всяких сомнений описанное устройство необходимо для широкого использования и отлично дополняет ряды аксессуаров для мобильных телефонов. Простота монтажа делает его доступным даже для начинающего радиолюбителя. Замечательный подарок для ваших друзей, и близких!

Источник: Сам 8’2009

4 / 5 ( 79 голосов )

Ремонт и повышение надежности зарядного устройства для мобильников Nokia

   С увеличением парка мобильных телефонов пропорционально растет и количество зарядных устройств, идущих в комплекте с телефонами. Учитывая низкое качество наших электросетей, эти устройства нередко выходят из строя. Особенно это относится к моделям неизвестных производителей, приобретаемым на радиорынках в связи с их невысокой стоимостью.

   Как правило, для сохранения рентабельности такие производители применяют в своих устройствах более дешевые комплектующие, что неизбежно влечет за собой снижение их надежности.

   После того, как, не проработав и недели, вышло из строя купленное на радиорынке подобное зарядное устройство для телефона NOKIA, было принято решение выяснить причину возникшей неисправности и внести необходимые изменения в схему для повышения надежности устройства в целом.

Фото. 1

   Нужно отметить, что, сравнивая два зарядных устройства — сертифицированное и «серое», разницу найти не так-то и легко (фото 1). Корпус устройства неизвестного производителя (см. на фото 1, сверху) отличается менее глубоким тиснением надписей логотипа NOKIA и технических характеристик устройства и отсутствием нанесенного шелкогра-фией значка, регламентирующего способ утилизации устройства по окончании срока его эксплуатации. На фото 2 и 3 показаны соответственно устройство в разобранном виде и его монтажная плата.

Рис. 1

   Принципиальная схема устройства была восстановлена по монтажной плате и как видно представляет собой классический импульсный преобразователь обратного хода (рис. 1). Подобные простые схемы широко применяются в импульсных блоках питания и зарядных устройствах мощностью до 25 Вт с соответствующим использованием более мощных деталей.

Фото. 2

   Заявленные характеристики устройства — выходное напряжение 5,7 В, ток 800 мА.

   А теперь коротко рассмотрим описание работы схемы

Фото. 3

   Напряжение сети подается через токоограничивающий резистор R1 на вход выпрямителя, выполненного на диодах D1-D4. На транзисторе Q1 собран автогенератор, частота которого в основном определяется характеристиками применяемого здесь импульсного трансформатора TF1. Резистор R3 задает режим работы транзистора Q1. Стабилизация выходного напряжения происходит за счет использования обмотки обратной связи импульсного трансформатора TF1 и цепочки D7, С4, ZD1. Транзистор Q2 и резистор R2 служат для ограничения тока транзистора Q1 в момент запуска автогенератора, а также в случае перегрузки или короткого замыкания на выходе устройства. Схема содержит простейший выпрямитель выходного напряжения на диоде D8 и конденсаторе С5. Резистор R6 служит для разрядки конденсатора С5 после выключения устройства.

   В результате проверки был найден неисправный транзистор Q1 с маркировкой 1003 и сгоревший резистор R3. Обгоревшее покрытие резистора не позволило определить его сопротивление. С целью повышения надежности схемы в качестве транзистора Q1 был использован более мощный и широко распространенный отечественный транзистор КТ 940А (фото 4). Сопротивление R3, указанное в схеме, было подобрано применительно к конкретному транзистору для обеспечения устойчивой работы автогенератора и получения необходимого выходного тока. Следует учесть, что в связи с большим разбросом характеристик транзисторов КТ 940А, в некоторых случаях, возможно, потребуется изменить указанное на схеме значение сопротивления R3.

Фото 4

   Необходимо заметить, что на плате в предусмотренном для этого месте отсутствует оксидный конденсатор, который должен быть подключен на выходе диодного выпрямителя D1-D4. В этом случае автогенератор устройства фактически работает в режиме модуляции выпрямленным сетевым напряжением. По этой причине во многих случаях подобные устройства могут не обеспечивать заявленный выходной ток, необходимый для зарядки аккумулятора мобильного телефона Следствием этого может быть, например, увеличение общего времени зарядки. В некоторых случаях недостаточный выходной ток может привести к неправильной работе схем зарядки аккумуляторной батареи в мобильном телефоне, что, в конечном счете, может привести к уменьшению срока эксплуатации батареи. При необходимости, можно запаять этот отсутствующий конденсатор — его емкость может составлять не более 10 мкФ на рабочее напряжение не менее 450 В. Советую сразу с установкой конденсатора припаять параллельно его выводам со стороны монтажа резистор сопротивлением около 300 кОм для разрядки этого конденсатора после отключения устройства от сети. Кроме этого, для надежности желательно заменить резистор R1 на резистор с большей рассеивающей мощностью, так как он ограничивает ток зарядки этого конденсатора в момент включения устройства в сеть. На плате предусмотрено место для светодиода, предназначенного для индикации работы устройства, и в случае необходимости его можно установить на плату через токоограничивающий резистор сопротивлением 680 Ом.

   После ремонта данное зарядное устройство надежно работает уже больше года без замечаний. Учитывая, что используемая схема преобразователя широко применяется во многих зарядных устройствах, описанный способ ремонта и повышения надежности может быть рекомендован и для других подобных устройств.

   Автор: Сергей Дякевич, г.Одесса

Зарядное устройство. Разбираем зарядное устройство от мобильного телефона Siemens Формы токов, создаваемые зарядными устройствами

Среди самых бюджетных, но крайне удобных и многофункциональных зарядных устройств для автомобиля, были выбраны пять моделей. Рейтинг составлен на основе отзывов о работе, а также зависит от личных убеждений пользователей.

Для начала предлагаем посмотреть видео об устройстве от Inelco, речь о подобном пойдет ниже

Читайте так же: Делаем компрессор из холодильника своими руками

Обзор данного устройство представляем на видео

Некоторые бюджетные модели зарядников не оснащены индикатором, который бы сигнализировал о завершении процесса. Однако об этом можно узнать самостоятельно. Достаточно замерять силу тока. Если она остается неизменной на протяжении 1-2 часов, то зарядка завершена и аккумулятор полностью готов к работе.

Подводя итог, можно сказать, что импульсные зарядные устройства полюбились автовладельцам не только своими компактными габаритами, но и качественным процессом зарядки. Многообразие выбора моделей требует особого внимания со стороны покупателя. Сделать правильный выбор помогут подсказки, указанные выше.

Ниже подборка хороших зарядных устройств, рекомендованных для заказа

Название и описание

Как происходит зарядка аккумулятора? Схема этого устройства сложна или нет, для того чтобы сделать устройство своими руками? Отличается ли принципиально от того, что применяется для мобильных телефонов? На все поставленные вопросы мы попытаемся ответить далее в статье.

Общие сведения

Аккумулятор играет очень важную роль в функционировании устройств, агрегатов и механизмов, для работы которых необходимо электричество. Так, в транспортных средствах он помогает запустить двигатель машины. А в мобильных телефонах батареи позволяют нам совершать звонки.

Зарядка аккумулятора, схема и принципы работы данного устройства рассматриваются даже в школьном курсе физики. Но, увы, уже к выпуску многие эти знания успевают позабыть. Поэтому спешим напомнить, что в основу работы аккумулятора положен принцип возникновения разности напряжения (потенциалов) между двумя пластинами, которые специально погружаются в раствор электролита.

Первые батареи были медно-цинковыми. Но с того времени они существенно улучшились и модернизировались.

Как устроена аккумуляторная батарея

Единственный видимый элемент любого устройства — корпус. Он обеспечивает общность и целостность конструкции. Следует отметить, что наименование «аккумулятор» может быть полноценно применено только к одной ячейке батареи (их ещё называют банками), а том же стандартном автомобильном аккумуляторе на 12 В их всего шесть.

Возвращаемся к корпусу. К нему выдвигают жесткие требования. Так, он должен быть:

• стойким к агрессивным химическим реагентам;
• способным переносить значительные колебания температуры;
• обладающим хорошими показателями вибростойкости.

Всем этим требованиям отвечает современный синтетический материал — полипропилен. Более детальные различия следует выделять только при работе с конкретными образцами.

Принцип работы

В качестве примера мы рассмотрим свинцово-кислотные батареи.

Когда есть нагрузка на клемму, то начинает происходить химическая реакция, которая сопровождается выделением электричества. Со временем батарея будет разряжаться. А как она восстанавливается? Есть ли простая схема?

Зарядка аккумулятора не является чем-то сложным. Необходимо осуществлять обратный процесс — подаётся электричество на клеммы, вновь происходят химические реакции (восстанавливается чистый свинец), которые в будущем позволят использовать аккумулятор.

Также во время зарядки происходит повышение плотности электролита. Таким образом батарея восстанавливает свои начальные свойства. Чем лучше были технология и материалы, которые применялись при изготовлении, тем больше циклов заряда/разряда может выдержать аккумулятор.

Какие электрические схемы зарядки аккумуляторов существуют

Классическое устройство делают из выпрямителя и трансформатора. Если рассматривать все те же автомобильные батареи с напряжением в 12 В, то зарядки для них обладают постоянным током примерно на 14 В.

Почему именно так? Такое напряжение необходимо для того, чтобы ток мог идти через разряженный автомобильный аккумулятор. Если он сам имеет 12 В, то устройство той же мощности ему помочь не сможет, поэтому и берут более высокие значения. Но во всём необходимо знать меру: если слишком завысить напряжение, то это пагубно скажется на сроке службы устройства.

Поэтому при желании сделать прибор своими руками, необходимо для машин искать подходящие схемы зарядки автомобильных аккумуляторов. Это же относится и к другой технике. Если необходима схема зарядки то тут необходимо устройство на 4 В и не больше.

Процесс восстановления

Допустим, у вас есть схема зарядки аккумулятора от генератора, по которой было собрано устройство. Батарея подключается и сразу же начинается процесс восстановления. По мере его протекания будет расти устройства. Вместе с ним будет падать зарядный ток.

Когда напряжение приблизится к максимально возможному значению, то этот процесс вообще практически не протекает. А это свидетельствует о том, что устройство успешно зарядилось и его можно отключать.

Необходимо следить, чтобы ток аккумулятора составлял только 10% от его емкости. Причем не рекомендовано ни превышать этот показатель, ни уменьшать его. Так, если вы пойдёте по первому пути, то начнёт испаряться электролит, что значительно повлияет на максимальную емкость и время работы аккумулятора. На втором пути необходимые процессы не будут происходить в требуемой интенсивности, из-за чего негативные процессы продолжатся, хотя и в несколько меньшей мере.

Зарядка

Описываемое устройство можно купить или собрать своими руками. Для второго варианта нам понадобятся электрические схемы зарядки аккумуляторов. Выбор технологии, по которой она будет делаться, должен происходить зависимо от того, какие батареи являются целевыми. Понадобятся такие составляющие:

1. (конструируется на балластных конденсаторах и трансформаторе). Чем большего показателя удастся достичь, тем значительней будет величина тока. В целом, для работы зарядки этого должно хватить. Но вот надёжность данного устройства весьма низкая. Так, если нарушить контакты или что-то перепутать, то и трансформатор, и конденсаторы выйдут из строя.
2. Защита на случай подключения «не тех» полюсов. Для этого можно сконструировать реле. Так, условная завязка базируется на диоде. Если перепутать плюс и минус, то он не будет пропускать ток. А поскольку на нём завязано реле, то оно будет обесточенным. Причем использовать данную схему можно с устройством, в основе которого и тиристоры, и транзисторы. Подключать её необходимо в разрыв проводов, с помощью которых сама зарядка соединяется с аккумулятором.
3. Автоматика, которой должна обладать зарядка аккумулятора. Схема в данном случае должна гарантировать, что устройство будет работать только тогда, когда в этом действительно есть потребность. Для этого с помощью резисторов меняется порог срабатывания контролирующего диода. Считается, что аккумуляторы на 12 В являются полностью, когда их напряжение находится в рамках 12,8 В. Поэтому этот показатель является желанным для данной схемы.

Заключение

Вот мы и рассмотрели, что собой представляет зарядка аккумулятора. Схема данного устройства может быть выполнена и на одной плате, но следует отметить, что это довольно сложно. Поэтому их делают многослойными.

В рамках статьи вашему вниманию были представлены различные принципиальные схемы, которые дают понять, как же, собственно, происходит зарядка аккумуляторов. Но необходимо понимать, что это только общие изображения, а более детальные, имеющие указания протекающих химических реакций, являются особенными для каждого типа батареи.

Зарядное устройство – это специальное приспособление, которое предназначено для заряда аккумулятора электроэнергией от внешних источников. В большинстве случаев они используют энергию от сети переменного тока. Подобные устройства могут использоваться для подзарядки планшетов, телефонов, ноутбуков, зубных щеток, автомобилей и других агрегатов, где требуется подзарядка аккумулятора.

Часто устройства для зарядки аккумуляторов идут в комплекте с приобретенным оборудованием, к примеру, это зарядка для сотового телефона. Но в некоторых случаях подобное устройство необходимо приобретать самостоятельно. В продаже сегодня имеется большое количество устройств, которые позволяют произвести подзарядку аккумулятора. Но для правильного выбора требуется знать, как верно оценить подбираемое изделие, на что, прежде всего, следует обратить внимание.

Виды

Зарядное устройствопо способу своего применения может быть:

• Внешним.
• Встроенным.

Устройства могут классифицироваться по способу зарядки батареи, виду индикации, исполнению, присутствию функции разряда и других. К примеру, в устройствах для сотовых телефонов индикатором выступает экран мобильного, где высвечивается уровень зарядки батареи.

Зарядки также могут быть:

• Аккумуляторными – работа ведется по схеме накопления заряда и дальнейшей ее отдачи аккумуляторному устройству.

• Сетевыми – питание ведется от электрической сети, после чего идет преобразование напряжения в требуемое для конкретного агрегата.

• Автомобильные – они действуют от прикуривателя, расположенного в машине. Источником питания здесь выступает бортовая сеть.

• Универсальными – это провод, который имеет разъем, чтобы подключить смартфон, а также USB-разъем для зарядки от персонального компьютера.

• Беспроводными – телефон не взаимодействует прямо с током. Устройство представляет специальную платформу. В основе работы данного аксессуара лежит принцип индукционной катушки.

Для разных видов аккумуляторов производятся различные устройства зарядки, к примеру, для NiCd, NiMH, Li-Ion или даже комбинированных аккумуляторов.

По способу заряда устройства могут быть заряжающие постоянным или импульсным током. В зависимости от требуемых функций устройства могут быть профессиональными или бытовыми. По времени зарядки устройства могут быть медленными или быстрыми.

Устройство

Зарядное устройствов большинстве случаев включает следующие элементы:

• Преобразователь напряжения . Это может быть импульсный блок питания или трансформатор.
• Стабилизатор напряжения . Он поддерживает напряжение постоянного значения, вне зависимости от его колебаний, происходящих во входной цепи.
• Выпрямитель . Этот элемент преобразует электрический ток переменного значения в постоянный, то есть тот, который необходим для зарядки аккумулятора конкретного устройства. Каждый вид аккумулятора требует входящего напряжения определенной величины.
• Устройство, контролирующее процесс зарядки или силу электрического тока .
• Светодиодный индикатор .

Зарядное устройство может иметь и иные элементы, к примеру, аккумулятор во внешних агрегатах и другие приспособления. Промышленные устройства дополнительно имеют блоки с электронной аппаратурой, которые контролируют процесс зарядки. Такие устройства используются для одновременной зарядки 3-5 аккумуляторных батарей. Определенные модели могут заряжать одновременно импульсными токами и выполнять длительную зарядку.

Сложные устройства оснащаются микроконтроллерами, позволяющие максимально точно отслеживать целый ряд параметров: температуру, напряжение батареи, заряд и иные показатели. В более продвинутых устройствах даже присутствует датчик наружной температуры, ведь она существенно влияет на процесс зарядки.

Принцип действия

Все устройства, которые используются для подзарядки аккумуляторов, почти всегда действуют по единому принципу. При подключении к электрической сети, на зарядное устройство поступает напряжение 220 В. Элементы девайса корректируют силу и напряжение тока до тех показателей, которые необходимы для зарядки конкретного аккумулятора. К тому же каждый тип аккумуляторной батареи требует своего способа и порядка подзарядки.

Для автомобильных кислотно-свинцовых аккумуляторов рекомендуется подзарядка до момента их полной разрядки. Щелочные батареи следует разряжать полностью, ведь у них имеется эффект памяти. Но в то же время оба вида батарей следует подзаряжать до максимального значения. Поэтому в последнее время выпускаются лишь автоматические устройства для машин, которые не требуют вмешательства человека. Их нужно только подключить к сети и установить зажимы на клеммы батареи.

Автоматическое зарядное устройство управляет всем:

Контролирует уровень заряда, цикл, а также саму процедуру. После зарядки в сто процентов агрегат сам выключается. Если устройство не отсоединить, то оно будет постоянно вести контроль состояния батареи. При падении заряда датчики видят это, вследствие чего батарея начинает вновь заряжаться. В результате уровень зарядки будет находиться на 100 процентном уровне.

Существуют системы беспроводной зарядки, в которых применяется принцип электромагнитной индукции. Это значит, что зарядка происходит на определенном расстоянии благодаря появлению электрического тока в замыкающем контуре при смене магнитного напряжения, который пронизывает данный контур. Система включает первую и вторую катушку. В результате образуется система с индуктивной связью.
Ток переменного значения, который идет в обмотке первичной катушки, образует магнитное поле, образуя индукционное напряжение во второй катушке. Именно это напряжение применяется для зарядки батареи. Но данный принцип действует лишь на некотором небольшом расстоянии. При удалении телефона или иного устройства основная часть магнитного поля рассеивается, в результате вторичная катушка его не получает.

Также бывает и ручное зарядное устройство, которое часто применяется для зарядки сотового телефона где-нибудь в глуши, где нет электрической сети, к примеру, в тайге. Однако принцип работы их совершенной иной, они действуют по принципу ветряных турбин. Главным элементом подобных приспособлений является рукоятка для вращения. Функция данной рукоятки сопоставима функции, которую выполняет винт ветряной турбины.

При кручении рукоятки вращение передается стержню. В результате кинетическая энергия, которая создается человеком, направляется в генератор заряжающего устройства. Именно последний элемент выдает электрический ток с небольшим напряжением порядка 6 вольт. Этого напряжения вполне хватает, чтобы несколько зарядить севшую батарею, сделать необходимый звонок или отправить сообщение.

Применение

Зарядное устройствоприменяется для зарядки аккумуляторных батарей устройств и оборудования:

• Сотовые телефоны и смартфоны.
• Планшеты.
• Ноутбуки.
• Зубные щетки.
• Переносные , и многие другие электрические инструменты с аккумулятором.
• Электрокары.
• Переносные пылесосы, фены.
• Автомобили, мотоциклы и иное оборудование.

Как выбрать

Видов зарядок аккумуляторных батарей продается огромное количество. Это отечественные и зарубежные модели. Поэтому порой бывает затруднительно определиться с выбором.

• Если Вам требуется устройство для зарядки автомобиля время от времени, то присмотритесь к простому, но надежному девайсу без лишних функций. К примеру, подобная зарядка может пригодиться для зарядки аккумулятора вследствие его простоя во время холодов или поездки в зарубежные страны во время отпуска.
• Для новичков лучше всего выбирать автоматические устройства, где не нужно производить настройку. Для опытных владельцев автомобилей рекомендуются многофункциональные либо пуско-зарядные устройства. Количество опций ограничивается лишь финансовыми средствами.
• Необходимо приобретать лишь то устройство для зарядки, которое предназначено для конкретной электрохимической системы. Следует знать, что большая часть устройств используется лишь для конкретного вида оборудования. К примеру, разъем телефона может не подходить или устройство вырабатывает ток определенного напряжения. Тогда как для определенного девайса требуется совершенно иное напряжение. Не стоит заряжать аккумулятор в случае несоответствия напряжения.
• Применение устройства для зарядки более высокой мощности позволяет сократить время заряжания, однако могут иметься ограничения у самой батареи. Быстрая зарядка при отсутствии подобной функции у агрегата может снизить срок работы аккумулятора или даже вывести его из строя.
• Также следует обратить внимание на форму, дизайн, конструкцию и размеры устройства для зарядки. Выбор здесь в данном случае зависит от покупателя.
• При выборе беспроводного устройства нужно обратить внимание на производителя техники. Не каждый бренд производит девайсы с аккумуляторами, которые подходят для беспроводной зарядки. Также существуют свои стандарты питания «PMA» и «Qi». Здесь также могут быть ограничения. Не вся техника может поддерживать эти два стандарта.
• При подборе беспроводного устройства также следует обратить внимание на мощность, функциональность, время работы и безопасность.

На фотографии представлено самодельное автоматическое зарядное устройство для зарядки автомобильных аккумуляторов на 12 В током величиной до 8 А, собранного в корпусе от милливольтметра В3-38.

Почему нужно заряжать аккумулятор автомобиля

зарядным устройством

АКБ в автомобиле заряжается с помощью электрического генератора. Для защиты электрооборудования и приборов от повышенного напряжения, которое вырабатывает автомобильным генератором, после него устанавливают реле-регулятор, который ограничивает напряжение в бортовой сети автомобиля до 14,1±0,2 В. Для полной же зарядки аккумулятора требуется напряжение не менее 14,5 В.

Таким образом, полностью зарядить АКБ от генератора невозможно и перед наступлением холодов необходимо подзаряжать аккумулятор от зарядного устройства.

Анализ схем зарядных устройств

Привлекательной выглядит схема изготовления зарядного устройства из блока питания компьютера. Структурные схемы компьютерных блоков питания одинаковые, но электрические разные, и для доработки требуется высокая радиотехническая квалификация.

Интерес у меня вызвала конденсаторная схема зарядного устройства, КПД высокий, тепла не выделяет, обеспечивает стабильный ток заряда вне зависимости от степени заряда аккумулятора и колебаний питающей сети, не боится коротких замыканий выхода. Но тоже имеет недостаток. Если в процессе заряда пропадет контакт с аккумулятором, то напряжение на конденсаторах возрастает в несколько раз, (конденсаторы и трансформатор образуют резонансный колебательный контур с частотой электросети), и они пробиваются. Надо было устранить только этот единственный недостаток, что мне и удалось сделать.

В результате получилась схема зарядного устройства без выше перечисленных недостатков. Более 16 лет заряжаю ним любые кислотные аккумуляторы на 12 В. Устройство работает безотказно.

Принципиальная схема автомобильного зарядного устройства

При кажущейся сложности, схема самодельного зарядного устройства простая и состоит всего из нескольких законченных функциональных узлов.

Если схема для повторения Вам показалась сложной, то можно собрать более , работающую на таком же принципе, но без функции автоматического отключения при полной зарядке аккумулятора.

Схема ограничителя тока на балластных конденсаторах

В конденсаторном автомобильном зарядном устройстве регулировка величины и стабилизация силы тока заряда аккумулятора обеспечивается за счет включения последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора Т1 балластных конденсаторов С4-С9. Чем больше емкость конденсатора, тем больше будет ток заряда аккумулятора.

Практически это законченный вариант зарядного устройства, можно подключить после диодного моста аккумулятор и зарядить его, но надежность такой схемы низкая. Если нарушится контакт с клеммами аккумулятора, то конденсаторы могут выйти из строя.

Емкость конденсаторов, которая зависит от величины тока и напряжения на вторичной обмотке трансформатора, можно приблизительно определить по формуле, но легче ориентироваться по данным таблицы.

Для регулировки тока, чтобы сократить количество конденсаторов, их можно подключать параллельно группами. У меня переключение осуществляется с помощью двух галетного переключателя, но можно поставить несколько тумблеров.

Схема защиты

от ошибочного подключения полюсов аккумулятора

Схема защиты от переполюсовки зарядного устройства при неправильном подключении аккумулятора к выводам выполнена на реле Р3. Если аккумулятор подключен неправильно, диод VD13 не пропускает ток, реле обесточено, контакты реле К3.1 разомкнуты и ток не поступает на клеммы аккумулятора. При правильном подключении реле срабатывает, контакты К3.1 замыкаются, и аккумулятор подключается к схеме зарядки. Такую схему защиты от переполюсовки можно использовать с любым зарядным устройством, как транзисторным, так и тиристорным. Ее достаточно включить в разрыв проводов, с помощью которых аккумулятор подключается к зарядному устройству.

Схема измерения тока и напряжения зарядки аккумулятора

Благодаря наличию переключателя S3 на схеме выше, при зарядке аккумулятора есть возможность контролировать не только величину тока зарядки, но и напряжение . При верхнем положении S3, измеряется ток, при нижнем – напряжение. Если зарядное устройство не подключено к электросети, то вольтметр покажет напряжение аккумулятора, а когда идет зарядка аккумулятора, то напряжение зарядки. В качестве головки применен микроамперметр М24 с электромагнитной системой. R17 шунтирует головку в режиме измерения тока, а R18 служит делителем при измерении напряжения.

Схема автоматического отключения ЗУ

при полной зарядке аккумулятора

Для питания операционного усилителя и создания опорного напряжения применена микросхема стабилизатора DA1 типа 142ЕН8Г на 9В. Микросхема это выбрана не случайно. При изменении температуры корпуса микросхемы на 10º, выходное напряжение изменяется не более чем на сотые доли вольта.

Система автоматического отключения зарядки при достижении напряжения 15,6 В выполнена на половинке микросхемы А1.1. Вывод 4 микросхемы подключен к делителю напряжения R7, R8 с которого на него подается опорное напряжение 4,5 В. Вывод 4 микросхемы подключен к другому делителю на резисторах R4-R6, резистор R5 подстроечный для установки порога срабатывания автомата. Величиной резистора R9 задается порог включения зарядного устройства 12,54 В. Благодаря применению диода VD7 и резистора R9, обеспечивается необходимый гистерезис между напряжением включения и отключения заряда аккумулятора.

Работает схема следующим образом. При подключении к зарядному устройству автомобильного аккумулятора, напряжение на клеммах которого меньше 16,5 В, на выводе 2 микросхемы А1.1 устанавливается напряжение достаточное для открывания транзистора VT1, транзистор открывается и реле P1 срабатывает, подключая контактами К1.1 к электросети через блок конденсаторов первичную обмотку трансформатора и начинается зарядка аккумулятора.

Как только напряжение заряда достигнет 16,5 В, напряжение на выходе А1.1 уменьшится до величины, недостаточной для поддержания транзистора VT1 в открытом состоянии. Реле отключится и контакты К1.1 подключат трансформатор через конденсатор дежурного режима С4, при котором ток заряда будет равен 0,5 А. В таком состоянии схема зарядного устройства будет находиться, пока напряжение на аккумуляторе не уменьшится до 12,54 В. Как только напряжение установится равным 12,54 В, опять включится реле и зарядка пойдет заданным током. Предусмотрена возможность, в случае необходимости, переключателем S2 отключить систему автоматического регулирования.

Таким образом, система автоматического слежения за зарядкой аккумулятора, исключит возможность перезаряда аккумулятора. Аккумулятор можно оставить подключенным к включенному зарядному устройству хоть на целый год. Такой режим актуален для автолюбителей, которые ездят только в летнее время. После окончания сезона автопробега можно подключить аккумулятор к зарядному устройству и выключить только весной. Даже если в электросети пропадет напряжение, при его появлении зарядное устройство продолжит заряжать аккумулятор в штатном режиме

Принцип работы схемы автоматического отключения зарядного устройства в случае превышения напряжения из-за отсутствия нагрузки, собранной на второй половинке операционного усилителя А1.2, такой же. Только порог полного отключения зарядного устройства от питающей сети выбран 19 В. Если напряжение зарядки менее 19 В, на выходе 8 микросхемы А1.2 напряжение достаточное, для удержания транзистора VT2 в открытом состоянии, при котором на реле P2 подано напряжение. Как только напряжение зарядки превысит 19 В, транзистор закроется, реле отпустит контакты К2.1 и подача напряжения на зарядное устройство полностью прекратится. Как только будет подключен аккумулятор, он запитает схему автоматики, и зарядное устройство сразу вернется в рабочее состояние.

Конструкция автоматического зарядного устройства

Все детали зарядного устройства размещены в корпусе миллиамперметра В3-38, из которого удалено все его содержимое, кроме стрелочного прибора. Монтаж элементов, кроме схемы автоматики, выполнен навесным способом.

Конструкция корпуса миллиамперметра, представляет собой две прямоугольные рамки, соединенные четырьмя уголками. В уголках с равным шагом сделаны отверстия, к которым удобно крепить детали.

Силовой трансформатор ТН61-220 закреплен на четырех винтах М4 на алюминиевой пластине толщиной 2 мм, пластина в свою очередь прикреплена винтами М3 к нижним уголкам корпуса. Силовой трансформатор ТН61-220 закреплен на четырех винтах М4 на алюминиевой пластине толщиной 2 мм, пластина в свою очередь прикреплена винтами М3 к нижним уголкам корпуса. На этой пластине установлен и С1. На фото вид зарядного устройства снизу.

К верхним уголкам корпуса закреплена тоже пластина из стеклотекстолита толщиной 2 мм, а к ней винтами конденсаторы С4-С9 и реле Р1 и Р2. К этим уголкам также прикручена печатная плата, на которой спаяна схема автоматического управления зарядкой аккумулятора. Реально количество конденсаторов не шесть, как по схеме, а 14, так как для получения конденсатора нужного номинала приходилось соединять их параллельно. Конденсаторы и реле подключены к остальной схеме зарядного устройства через разъем (на фото выше голубой), что облегчило доступ к другим элементам при монтаже.

На внешней стороне задней стенки установлен ребристый алюминиевый радиатор для охлаждения силовых диодов VD2-VD5. Тут так же установлен предохранитель Пр1 на 1 А и вилка, (взята от блока питания компьютера) для подачи питающего напряжения.

Силовые диоды зарядного устройства закреплены с помощью двух прижимных планок к радиатору внутри корпуса. Для этого в задней стенке корпуса сделано прямоугольное отверстие. Такое техническое решение позволило к минимуму свести количество выделяемого тепла внутри корпуса и экономии места. Выводы диодов и подводящие провода распаяны на не закрепленную планку из фольгированного стеклотекстолита.

На фотографии вид самодельного зарядного устройства с правой стороны. Монтаж электрической схемы выполнен цветными проводами, переменного напряжения – коричневым, плюсовые – красным, минусовые – проводами синего цвета. Сечение проводов , идущих от вторичной обмотки трансформатора к клеммам для подключения аккумулятора должно быть не менее 1 мм 2 .

Шунт амперметра представляет собой отрезок высокоомного провода константана длиной около сантиметра, концы которого запаяны в медные полоски. Длина провода шунта подбирается при калибровке амперметра. Провод я взял от шунта сгоревшего стрелочного тестера. Один конец из медных полосок припаян непосредственно к выходной клемме плюса, ко второй полоске припаян толстый проводник, идущий от контактов реле Р3. На стрелочный прибор от шунта идут желтый и красный провод.

Печатная плата блока автоматики зарядного устройства

Схема автоматического регулирования и защиты от неправильного подключения аккумулятора к зарядному устройству спаяна на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита.

На фотографии представлен внешний вид собранной схемы. Рисунок печатной платы схемы автоматического регулирования и защиты простой, отверстия выполнены с шагом 2,5 мм.

На фотографии выше вид печатной платы со стороны установки деталей с нанесенной красным цветом маркировкой деталей. Такой чертеж удобен при сборке печатной платы.

Чертеж печатной платы выше пригодится при ее изготовлении с помощью технологии с применением лазерного принтера.

А этот чертеж печатной платы пригодится при нанесении токоведущих дорожек печатной платы ручным способом.

Шкала стрелочного прибора милливольтметра В3-38 не подходила под требуемые измерения, пришлось начертить на компьютере свой вариант, напечатал на плотной белой бумаге и клеем момент приклеил сверху на штатную шкалу.

Благодаря большему размеру шкалы и калибровки прибора в зоне измерения, точность отсчета напряжения получилась 0,2 В.

Провода для подключения АЗУ к клеммам аккумулятора и сети

На провода для подключения автомобильного аккумулятора к зарядному устройству с одной стороны установлены зажимы типа крокодил, с другой стороны разрезные наконечники. Для подключения плюсового вывода аккумулятора выбран красный провод, для подключения минусового – синий. Сечение проводов для подключения к устройству аккумулятора должно быть не менее 1 мм 2 .

К электрической сети зарядное устройство подключается с помощью универсального шнура с вилкой и розеткой, как применяется для подключения компьютеров, оргтехники и других электроприборов.

О деталях зарядного устройства

Силовой трансформатор Т1 применен типа ТН61-220, вторичные обмотки которого соединены последовательно, как показано на схеме. Так как КПД зарядного устройства не менее 0,8 и ток заряда обычно не превышает 6 А, то подойдет любой трансформатор мощностью 150 ватт. Вторичная обмотка трансформатора должна обеспечить напряжение 18-20 В при токе нагрузки до 8 А. Если нет готового трансформатора, то можно взять любой подходящий по мощности и перемотать вторичную обмотку. Рассчитать число витков вторичной обмотки трансформатора можно с помощью специального калькулятора .

Конденсаторы С4-С9 типа МБГЧ на напряжение не менее 350 В. Можно использовать конденсаторы любого типа, рассчитанные на работу в цепях переменного тока.

Диоды VD2-VD5 подойдут любого типа, рассчитанные на ток 10 А. VD7, VD11 — любые импульсные кремневые. VD6, VD8, VD10, VD5, VD12 и VD13 любые, выдерживающие ток 1 А. Светодиод VD1 – любой, VD9 я применил типа КИПД29. Отличительная особенность этого светодиода, что он меняет цвет свечения при смене полярности подключения. Для его переключения использованы контакты К1.2 реле Р1. Когда идет зарядка основным током светодиод светит желтым светом, а при переключении в режим подзарядки аккумулятора – зеленым. Вместо бинарного светодиода можно установить любых два одноцветных, подключив их по ниже приведенной схеме.

В качестве операционного усилителя выбран КР1005УД1, аналог зарубежного AN6551. Такие усилители применяли в блоке звука и видео в видеомагнитофоне ВМ-12. Усилитель хорош тем, что не требует двух полярного питания, цепей коррекции и сохраняет работоспособность при питающем напряжении от 5 до 12 В. Заменить его можно практически любым аналогичным. Хорошо подойдут для замены микросхемы, например, LM358, LM258, LM158, но нумерация выводов у них другая, и потребуется внести изменения в рисунок печатной платы.

Реле Р1 и Р2 любые на напряжение 9-12 В и контактами, рассчитанными на коммутируемый ток 1 А. Р3 на напряжение 9-12 В и ток коммутации 10 А, например РП-21-003. Если в реле несколько контактных групп, то их желательно запаять параллельно.

Переключатель S1 любого типа, рассчитанный на работу при напряжении 250 В и имеющий достаточное количество коммутирующих контактов. Если не нужен шаг регулирования тока в 1 А, то можно поставить несколько тумблеров и устанавливать ток заряда, допустим, 5 А и 8 А. Если заряжать только автомобильные аккумуляторы, то такое решение вполне оправдано. Переключатель S2 служит для отключения системы контроля уровня зарядки. В случае заряда аккумулятора большим током, возможно срабатывание системы раньше, чем аккумулятор зарядится полностью. В таком случае можно систему отключить и продолжить зарядку в ручном режиме.

Электромагнитная головка для измерителя тока и напряжения подойдет любая, с током полного отклонения 100 мкА, например типа М24. Если нет необходимости измерять напряжение, а только ток, то можно установить готовый амперметр, рассчитанный на максимальный постоянный ток измерения 10 А, а напряжение контролировать внешним стрелочным тестером или мультиметром, подключив их к контактам аккумулятора.

Настройка блока автоматической регулировки и защиты АЗУ

При безошибочной сборке платы и исправности всех радиоэлементов, схема заработает сразу. Останется только установить порог напряжения резистором R5, при достижении которого зарядка аккумулятора будет переведена в режим зарядки малым током.

Регулировку можно выполнить непосредственно при зарядке аккумулятора. Но все, же лучше подстраховаться и перед установкой в корпус, схему автоматического регулирования и защиты АЗУ проверить и настроить. Для этого понадобится блок питания постоянного тока, у которого есть возможность регулировать выходное напряжение в пределах от 10 до 20 В, рассчитанного на выходной ток величиной 0,5-1 А. Из измерительных приборов понадобится любой вольтметр, стрелочный тестер или мультиметр рассчитанный на измерение постоянного напряжения, с пределом измерения от 0 до 20 В.

Проверка стабилизатора напряжения

После монтажа всех деталей на печатную плату нужно подать от блока питания питающее напряжение величиной 12-15 В на общий провод (минус) и вывод 17 микросхемы DA1 (плюс). Изменяя напряжение на выходе блока питания от 12 до 20 В, нужно с помощью вольтметра убедиться, что величина напряжения на выходе 2 микросхемы стабилизатора напряжения DA1 равна 9 В. Если напряжение отличается или изменяется, то DA1 неисправна.

Микросхемы серии К142ЕН и аналоги имеют защиту от короткого замыкания по выходу и если закоротить ее выход на общий провод, то микросхема войдет в режим защиты и из строя не выйдет. Если проверка показала, что напряжение на выходе микросхемы равно 0, то это не всегда означает о ее неисправности. Вполне возможно наличие КЗ между дорожками печатной платы или неисправен один из радиоэлементов остальной части схемы. Для проверки микросхемы достаточно отсоединить от платы ее вывод 2 и если на нем появится 9 В, значит, микросхема исправна, и необходимо найти и устранить КЗ.

Проверка системы защиты от перенапряжения

Описание принципа работы схемы решил начать с более простой части схемы, к которой не предъявляются строгие нормы по напряжению срабатывания.

Функцию отключения АЗУ от электросети в случае отсоединения аккумулятора выполняет часть схемы, собранная на операционном дифференциальном усилителе А1.2 (далее ОУ).

Принцип работы операционного дифференциального усилителя

Без знания принципа работы ОУ разобраться в работе схемы сложно, поэтому приведу краткое описание. ОУ имеет два входа и один выход. Один из входов, который обозначается на схеме знаком «+», называется не инвертирующим, а второй вход, который обозначается знаком «–» или кружком, называется инвертирующим. Слово дифференциальный ОУ означает, что напряжение на выходе усилителя зависит от разности напряжений на его входах. В данной схеме операционный усилитель включен без обратной связи, в режиме компаратора – сравнения входных напряжений.

Таким образом, если напряжение на одном из входов будет неизменным, а на втором изменятся, то в момент перехода через точку равенства напряжений на входах, напряжение на выходе усилителя скачкообразно изменится.

Проверка схемы защиты от перенапряжения

Вернемся к схеме. Не инвертирующий вход усилителя А1.2 (вывод 6) подключен к делителю напряжения, собранного на резисторах R13 и R14. Этот делитель подключен к стабилизированному напряжению 9 В и поэтому напряжение в точке соединения резисторов, никогда не изменяется и составляет 6,75 В. Второй вход ОУ (вывод 7) подключен ко второму делителю напряжения, собранному на резисторах R11 и R12. Этот делитель напряжения подключен к шине, по которой идет зарядный ток, и напряжение на нем меняется в зависимости от величины тока и степени заряда аккумулятора. Поэтому и величина напряжения на выводе 7 тоже будет, соответственно изменятся. Сопротивления делителя подобраны таким образом, что при изменении напряжения зарядки аккумулятора от 9 до 19 В напряжение на выводе 7 будет меньше, чем на выводе 6 и напряжение на выходе ОУ (вывод 8) будет больше 0,8 В и близко к напряжению питания ОУ. Транзистор будет открыт, на обмотку реле Р2 будет поступать напряжение и оно замкнет контакты К2.1. Напряжение на выходе также закроет диод VD11 и резистор R15 в работе схемы участвовать не будет.

Как только напряжение зарядки превысит 19 В (это может случится только в случае, если от выхода АЗУ будет отключен аккумулятор), напряжение на выводе 7 станет больше, чем на выводе 6. В этом случае на выходе ОУ напряжение скачкообразно уменьшится до нуля. Транзистор закроется, реле обесточится и контакты К2.1 разомкнутся. Подача питающего напряжения на ОЗУ будет прекращена. В момент, когда напряжение на выходе ОУ станет равно нулю, откроется диод VD11 и, таким образом, параллельно к R14 делителя подключится R15. Напряжение на 6 выводе мгновенно уменьшится, что исключит ложные срабатывания в момент равенства напряжений на входах ОУ из-за пульсаций и помех. Изменяя величину R15 можно менять гистерезис компаратора, то есть напряжение, при котором схема вернется в исходное состояние.

При подключения аккумулятора к ОЗУ напряжения на выводе 6 опять установится равным 6,75 В, а на выводе 7 будет меньше и схема начнет работать в штатном режиме.

Для проверки работы схемы достаточно изменять напряжение на блоке питания от 12 до 20 В и подключив вольтметр вместо реле Р2 наблюдать его показания. При напряжении меньше 19 В, вольтметр должен показывать напряжение, величиной 17-18 В (часть напряжения упадет на транзисторе), а при большем – ноль. Желательно все же подключить к схеме обмотку реле, тогда будет проверена не только работа схемы, но и его работоспособность, а по щелчкам реле можно будет контролировать работу автоматики без вольтметра.

Если схема не работает, то нужно проверить напряжения на входах 6 и 7, выходе ОУ. При отличии напряжений от указанных выше, нужно проверить номиналы резисторов соответствующих делителей. Если резисторы делителей и диод VD11 исправны, то, следовательно, неисправен ОУ.

Для проверки цепи R15, D11 достаточно отключить одни из выводов этих элементов, схема будет работать, только без гистерезиса, то есть включаться и отключаться при одном и том же подаваемом с блока питания напряжении. Транзистор VT12 легко проверить, отсоединив один из выводов R16 и контролируя напряжение на выходе ОУ. Если на выходе ОУ напряжение изменяется правильно, а реле все время включено, значит, имеет место пробой между коллектором и эмиттером транзистора.

Проверка схемы отключения аккумулятора при полной его зарядке

Принцип работы ОУ А1.1 ничем не отличается от работы А1.2, за исключением возможности изменять порог отключения напряжения с помощью подстроечного резистора R5.

Для проверки работы А1.1, питающее напряжение, поданное с блока питания плавно увеличивается и уменьшается в пределах 12-18 В. При достижении напряжения 15,6 В должно отключиться реле Р1 и контактами К1.1 переключить АЗУ в режим зарядки малым током через конденсатор С4. При снижении уровня напряжения ниже 12,54 В реле должно включится и переключить АЗУ в режим зарядки током заданной величины.

Напряжение порога включения 12,54 В можно регулировать изменением номинала резистора R9, но в этом нет необходимости.

С помощью переключателя S2 имеется возможность отключать автоматический режим работы, включив реле Р1 напрямую.

Схема зарядного устройства на конденсаторах

без автоматического отключения

Для тех, кто не имеет достаточного опыта по сборке электронных схем или не нуждается в автоматическом отключении ЗУ по окончании зарядки аккумулятора, предлагаю упрощенней вариант схемы устройства для зарядки кислотных автомобильных аккумуляторов. Отличительная особенность схемы в ее простоте для повторения, надежности, высоком КПД и стабильным током заряда, наличие защиты от неправильного подключения аккумулятора, автоматическое продолжение зарядки в случае пропадания питающего напряжения.

Принцип стабилизации зарядного тока остался неизменным и обеспечивается включением последовательно с сетевым трансформатором блока конденсаторов С1-С6. Для защиты от перенапряжения на входной обмотке и конденсаторах используется одна из пар нормально разомкнутых контактов реле Р1.

Когда аккумулятор не подключен, контакты реле Р1 К1.1 и К1.2 разомкнуты и даже если зарядное устройство подключено к питающей сети ток не поступает на схему. Тоже самое происходит, если подключить ошибочно аккумулятор по полярности. При правильном подключении аккумулятора ток с него поступает через диод VD8 на обмотку реле Р1, реле срабатывает и замыкаются его контакты К1.1 и К1.2. Через замкнутые контакты К1.1 сетевое напряжение поступает на зарядное устройство, а через К1.2 на аккумулятор поступает зарядный ток.

На первый взгляд кажется, что контакты реле К1.2 не нужны, но если их не будет, то при ошибочном подключении аккумулятора, ток потечет с плюсового вывода аккумулятора через минусовую клемму ЗУ, далее через диодный мост и далее непосредственно на минусовой вывод аккумулятора и диоды моста ЗУ выйдут из строя.

Предложенная простая схема для зарядки аккумуляторов легко адаптируется для зарядки аккумуляторов на напряжение 6 В или 24 В. Достаточно заменить реле Р1 на соответствующее напряжение. Для зарядки 24 вольтовых аккумуляторов необходимо обеспечить выходное напряжение с вторичной обмотки трансформатора Т1 не менее 36 В.

При желании схему простого зарядного устройства можно дополнить прибором индикации зарядного тока и напряжения, включив его как в схеме автоматического зарядного устройства.

Порядок зарядки автомобильного аккумулятора

автоматическим самодельным ЗУ

Перед зарядкой снятый с автомобиля аккумулятор необходимо очистить от грязи и протереть его поверхности, для удаления кислотных остатков, водным раствором соды. Если кислота на поверхности есть, то водный раствор соды пенится.

Если аккумулятор имеет пробки для заливки кислоты, то все пробки нужно выкрутить, для того, чтобы образующиеся при зарядке в аккумуляторе газы могли свободно выходить. Обязательно нужно проверить уровень электролита, и если он меньше требуемого, долить дистиллированной воды.

Далее нужно переключателем S1 на зарядном устройстве выставить величину тока заряда и подключить аккумулятор соблюдая полярность (плюсовой вывод аккумулятора нужно подсоединить к плюсовому выводу зарядного устройства) к его клеммам. Если переключатель S3 находится в нижнем положении, то стрелка прибора на зарядном устройстве сразу покажет напряжение, которое выдает аккумулятор. Осталось вставить вилку сетевого шнура в розетку и процесс зарядки аккумулятора начнется. Вольтметр уже начнет показывать напряжение зарядки.

Схема зарядного устройства для мобильного телефона — Статьи, обзоры — КПК, смартфоны

19 июля 2011 г.

Владельцев мобильных устройств можно разделить на несколько категорий. Критерий определения зависит от того, какие требования пользователь выдвигает к своему телефону и что он готов сделать в случае возникновения проблем. В плане требований различия состоят примерно в следующем: кому-то телефон в первую очередь нужен для того, чтобы совершать звонки, другим — в качестве музыкального и видеоплеера, третьи же желают получить не просто мобильный телефон, а самый настоящий компьютер, который можно спрятать в кармане. Соответственно, человек купит себе такой аппарат, который удовлетворит все его запросы.

Поэтому индустрия мобильных телефонов выпускает устройства разной функциональности и разной ценовой категории. Вы можете приобрести недорогую «звонилку» и использовать только в качестве телефона, можете взять устройство подороже, которое даст более широкие возможности просмотра видео, воспроизведения музыки и даже совершения простенькой фото и видеосъемки. А можно один раз потратиться и приобрести себе мощный современный коммуникатор, который, наряду с перечисленными возможностями, будет иметь настолько широкие возможности, что от компьютера его трудно будет отличить.

Но есть во всех разновидностях этих устройств определенные части, которые не практически не меняются с момента выхода самых первых мобильных телефонов. Особенно это касается вопроса электропитания аппаратов. Батареи, к примеру, только постепенно наращивают свою емкость, подстраиваясь под постоянно увеличивающиеся аппетиты новейших коммуникаторов и смартфонов. А зарядные устройства вообще практически не изменили своего строения (разве что только разъем для подключения к мобильнику постепенно унифицируется к одному стандарту, что не может не радовать). А ведь это чуть ли не самая важная для многих деталь. Попробуйте-ка прожить какое-то время без зарядки для своего телефона.

Тем более, что многие носят зарядное устройство всегда с собой, что не всегда положительно сказывается на ее состоянии. Переламывается провод, выходят из строя контакты. Может произойти какая-либо поломка в начинке зарядного устройства. Как правило, способ решения подобной проблемы один — как можно быстрее пойти в салон мобильной связи за новой зарядкой.

Но можно поступить и другим способом. Если вы более-менее умеете работать с паяльником и разбираетесь в электрических схемах, то можно самостоятельно починить ваг адаптер, не прибегая к дополнительным затратам. Для успешного проведения этой операции вам будет нужна схема зарядного устройства. Nokia это или телефон другой модели — принцип работы особо не меняется. В этой статье мы приведем для вас схему зарядки Nokia, если вы владелец телефона другой марки, то можете смело применять ее, если нет оригинальной схемы. Или же вы можете скачать схему зарядного устройства для своего телефона.

Схема зарядного устройства для Nokia

Если вы привыкли решать все свои проблемы самостоятельно и можете что-то сделать своими руками, то приведенная информация обязательно станет для вас хорошим подспорьем.

Зарядное устройство на солнечных элементах своими руками — Меандр — занимательная электроника

На рынке можно найти различные китайские зарядные устройства на солнечных батареях, но достаточно высокая цена и слишком слабый зарядный ток не позволяют им стать массовыми, в то же время для самостоятельной сборки подобного девайса требуется не так уж много средств и времени.

Преимущества использования зарядок на солнечной панели очевидны — абсолютно бесплатная энергия, доступная практически в любом уголке земли. Любителям долгих лесных походов особенно рекомендуется обзавестись этим устройством, так как современные смартфоны садят АКБ за 1-2 дня. А этого часто недостаточно.

Предлагаемое самодельное солнечное зарядное, благодаря повышенному выходному току (за счёт преобразователя с высоким КПД), подходит не только для обычного сотового телефона, но и смартфона или коммуникатора. Тут уже узким местом будет сама солнечная панель, и, конечно, сила света солнца.

   Принципиальная электрическая схема зарядного устройства на солнечных элементах:

 

Работа ЗУ

Схема выгодно отличается от других тем, что имеет в своей основе преобразователь напряжения, который повысит малое напряжение от солнечных элементов (например при недостаточном освещении) до необходимых смартфону 5В.

Испытания показали, что данная схема способна выдавать до 100мА тока.

Солнечное зарядное для смартфона и мобильных телефонов

Список деталей зарядки

PC1 — 3-х вольтовая солнечная батарея
C1 22 uF, 10 v
C2 100 pF
C3 10 uF, 16 v
R1 1.5 кОм
R2 3.9 кОм
R3 10 кОм
R4 180 Ом
R5 4.7 кОм
R6 10 Ом
L1 50 to 300 мГн
D1 1N5818 диод Шоттки
Q1 2N4403
Q2 2N4401
J1 — выходное гнездо для телефона

Дроссель мотается на куски ферритового стержня магнитной антенны CD приёмников. Количество витков подбираем экспериментально по максимальному выходному току — ориентировочно 20-50.

Настройка солнечного зарядного

Настройку можно проводить подав на вход напряжение от 2-х пальчиковых батареек и устанавливая нужное выходное напряжение и ток. На выход в процессе экспериментов не нужно сразу ставить смартфон — подключите лампочку или светодиод средней мощности, по яркости которого и добивайтесь максимальной эффективности работы преобразователя.

serp1.ru

Схема портативного зарядного устройства USB

— Build Electronic Circuits

Создайте эту портативную схему зарядного устройства USB, и у вас всегда будет доступ к зарядному устройству.

Представьте себе прекрасный летний день. Вы собираетесь встретиться с друзьями на пикник в парке. Но парк огромен и полон людей. Поскольку вы не знаете, где именно находятся ваши друзья, вы берете телефон, чтобы позвонить им.

Но как только вы набираете номер, батарея в телефоне садится…

Аааа!

С этим портативным зарядным устройством USB не о чем беспокоиться.Просто зайдите в ближайший супермаркет и возьмите несколько стандартных аккумуляторов, чтобы зарядить свой телефон на ходу.

Обновление: в 2017 году нашим телефонам требовалось гораздо меньше тока, чем сегодня. Так что этот дизайн может не работать, если у вас новый телефон.

Бонус: Загрузите этот проект в виде мини-электронной книги, которая шаг за шагом покажет вам, как построить эту схему.

Схема портативного зарядного устройства USB

Вот принципиальная схема:

Список деталей

Деталь	Значение	Описание
U1	7805	Регулятор напряжения
Светодиод	Стандартный выход	Светоизлучающий диод
R1	330 Ом	Резистор
R2	75 кОм	Резистор
R3	75 кОм	Резистор
R4	51 кОм	Резистор
R5	51 кОм	Резистор
D1	1N4001-4007	Выпрямительный диод
USB	Гнездо типа A	Под пайку
—	6xAA, 6xAAA или 9V	Разъем аккумулятора 2

9000 страницу ресурсов, чтобы облегчить вам поиск компонентов.Щелкните здесь, чтобы увидеть, где вы можете получить все необходимое для создания этой схемы.

Как работает схема

Схема основана на микросхеме LM7805. Это регулятор напряжения, который принимает входное напряжение от 7 В до 30 В и выдает 5 В при токе до 1 А.

Чтобы проверить, работает ли зарядное устройство, я включил светодиод и резистор 330 Ом между 5 В и минусом батареи. Схема будет прекрасно работать и без них.

Резисторы с R2 по R5 устанавливают уровни напряжения на линиях передачи данных на определенные напряжения.Эти напряжения гарантируют, что устройство знает, какой ток использовать для зарядки. Я получил значения этих резисторов из статьи Adafruit, где они открыли зарядное устройство для iPhone, чтобы посмотреть, как оно работает. Эти значения заставят iPhone и многие другие устройства заряжаться с током 500 мА.

Выпрямительный диод D1 гарантирует, что вы не повредите схему, если вы неправильно подключите плюс и минус. Он также снижает напряжение на 1 В, а это значит, что для работы зарядного устройства требуется не менее 8 В.

Этот диод совсем не обязательно.Если вы собираетесь припаять плюсовой и минусовой вывод к плате, я уверен, что вы дважды проверьте соединение перед тестированием. Но при входном напряжении 9 В неплохо в любом случае снизить напряжение на регуляторе напряжения, чтобы уменьшить нагрев.

Кроме того, он позволяет использовать розетку постоянного тока для подключения ряда различных входов, не беспокоясь о правильности плюса и минуса.

Стабилизатор напряжения все еще может перегреться и отключиться даже с этим диодом. Если вы обнаружите, что это происходит часто, вы можете решить эту проблему, добавив радиатор для TO-220.

Схема зарядного устройства USB работает от 6 батареек AA, 6 батареек AAA или батареи 9V. Все эти батарейки довольно просто найти в большинстве супермаркетов.

Как построить схему зарядного устройства

Эту схему довольно легко построить. Вам нужно всего 7 компонентов. Идеально подходит для пайки на картон.

Я создал руководство в формате PDF с пошаговыми инструкциями по сборке портативного зарядного устройства USB.

Щелкните здесь, чтобы загрузить учебное пособие в формате PDF.

Модификации

Если вы хотите использовать аккумулятор другого типа, просто переключитесь на другой разъем аккумулятора. Или, что еще лучше, используйте стандартную входную розетку постоянного тока, чтобы вы могли подключать ее к стандартным настенным адаптерам постоянного тока. Затем подключите штекеры постоянного тока к аккумуляторным блокам для батарей AA, AAA и 9 В, чтобы иметь полный спектр возможностей зарядки.

Вы также можете использовать зарядные устройства для солнечных батарей в солнечный день.

Вы его построили?

Сообщите мне, как это прошло, в поле для комментариев ниже.Вопросы приветствуются!

Бонус: Загрузите этот проект в виде мини-электронной книги, которая шаг за шагом покажет вам, как построить эту схему.

Цепь беспроводной передачи энергии

| Беспроводное мобильное зарядное устройство

Новые технологии упрощают нашу жизнь. С появлением мобильных телефонов жизнь быстро изменилась. Это мечта радиотехники. Мобильные телефоны объединились в стационарные телефонные системы. В наши дни в мобильных телефонах появилось много усовершенствований.

Эти усовершенствования предоставляют множество услуг, таких как текстовые сообщения, Интернет и т. Д. Но, несмотря на то, что в технологии много достижений, мы по-прежнему полагаемся на проводные зарядные устройства для аккумуляторов. У каждого телефона будет свое собственное зарядное устройство. Таким образом, зарядные устройства необходимо носить с собой повсюду, чтобы поддерживать резервную батарею. Теперь представьте себе зарядное устройство, которое автоматически заряжает ваш мобильный телефон. Когда вы садитесь пить чай и кладете свой мобильный на стол, он просто заряжает ваш мобильный. В этой статье объясняется простая схема беспроводного зарядного устройства, которая заряжает ваш мобильный телефон, когда он находится рядом с передатчиком.Эта схема может использоваться как схема беспроводной передачи энергии, схема беспроводного мобильного зарядного устройства, схема беспроводного зарядного устройства и т. Д.

Также получите представление о том, как разработать схему зарядного устройства USB для мобильных устройств?

Принцип работы беспроводного зарядного устройства:

Эта схема в основном работает по принципу взаимной индуктивности. Мощность передается от передатчика к приемнику по беспроводной связи на основе принципа «индуктивной связи».

Индуктивность — это свойство проводника, при котором ток, протекающий в проводнике, индуцирует в нем или в другом соседнем проводнике напряжение или электродвижущую силу. Есть два типа индуктивности. 1) Собственная индуктивность, 2) Взаимная индуктивность.

«Взаимная индуктивность» — это явление, при котором, когда проводник с током помещается рядом с другим проводником, в этом проводнике индуцируется напряжение. Это связано с тем, что при протекании тока в проводнике в нем индуцируется магнитный поток.Этот индуцированный магнитный поток связывается с другим проводником, и этот поток индуцирует напряжение во втором проводнике. Таким образом, два проводника считаются индуктивно связанными.

Схема беспроводной передачи энергии Схема: Схема беспроводного мобильного зарядного устройства

Схема беспроводного мобильного зарядного устройства D Дизайн: Схема беспроводного зарядного устройства

очень проста и удобна. Эти схемы требуют только резисторов, конденсаторов, диодов, регулятора напряжения, медных катушек и трансформатора.

В нашем беспроводном зарядном устройстве мы используем две цепи. Первая схема — это схема передатчика, используемая для беспроводной генерации напряжения. Схема передатчика состоит из источника постоянного тока, схемы генератора и катушки передатчика. Схема генератора состоит из двух n канальных МОП-транзисторов IRF 540, 4148 диодов. Когда на генератор подается постоянный ток, ток начинает течь через две катушки L1, L2 и вывод стока транзистора. При этом на затворах транзисторов появляется напряжение.Один из транзисторов находится во включенном состоянии, а другой — в выключенном. Таким образом, напряжение на стоке транзистора, находящегося в выключенном состоянии, повышается и падает через контур резервуара, состоящий из конденсаторов 6,8 нФ и катушки передатчика на 0,674. Таким образом, рабочая частота определяется по формуле F = 1 / [2π√ (LC)].

Во второй цепи, то есть цепи приемника, она состоит из катушки приемника, цепи выпрямителя и регулятора. Когда приемная катушка расположена на некотором расстоянии около индуктора, в катушке индуцируется мощность переменного тока.Это выпрямляется схемой выпрямителя и регулируется до 5 В постоянного тока с помощью регулятора 7805. Схема выпрямителя состоит из диода 1n4007 и конденсатора 6,8nf. Выход регулятора подключен к аккумулятору.

ПРИМЕЧАНИЕ: Также получите представление о схеме проекта индикатора уровня заряда батареи и ее работе

Как работать с этой схемой беспроводной передачи энергии?

• Сначала подключите цепь, как показано на принципиальной схеме.
• Включить питание.
• Подключить зарядное устройство аккумулятора к выходу цепи.
• Поместите катушку приемника рядом с катушкой передатчика.
• Вы можете наблюдать за зарядкой аккумулятора.

Преимущества схемы беспроводного зарядного устройства:

• Исключено использование отдельного зарядного устройства.
• Телефон можно заряжать где угодно и когда угодно.
• Не требует провода для зарядки.
• Легче, чем подключить к кабелю питания.

Цепь беспроводной передачи энергии Приложения:

• Беспроводные зарядные устройства можно использовать для зарядки мобильных телефонов, аккумуляторов фотоаппаратов, гарнитур Bluetooth и т. Д.
• Его также можно использовать в таких приложениях, как автомобильное зарядное устройство с небольшими изменениями. Перейдите к сообщению Simple Car Battery Charger Circuit для получения дополнительной информации.
• Может также использоваться в медицинских устройствах.

Ограничения схемы:

• Мощность несколько теряется из-за взаимной индукции.
• Работает только на очень короткие расстояния. Если вы хотите использовать его на больших расстояниях, то количество витков индуктора должно быть большим.

[Также читайте: Цепь регулируемого таймера с релейным выходом ]

Схема мобильного зарядного устройства USB | Дорожное зарядное устройство для мобильного телефона

Теперь зарядка ваших мобильных телефонов стала проще благодаря USB-розеткам, имеющимся в ноутбуке и ПК. Для зарядки вашего мобильного телефона эта схема обеспечивает стабилизированное напряжение 4.7 вольт. 5 В постоянного тока и 100 мА тока поступают от USB-розетки, чего достаточно для медленной зарядки мобильного телефона. Мы можем использовать эту схему для зарядки мобильного телефона, пока мы в пути. Таким образом, мы можем рассматривать его как схему для дорожного зарядного устройства для мобильного телефона .

Порт USB мобильного телефона используется для зарядки, так как порт USB является очень полезным источником напряжения, который может заряжать мобильный телефон. В настоящее время на ноутбуках, доступных на рынке, имеется от двух до четырех портов USB.USB на самом деле относится к универсальной последовательной шине. Это одно из новейших воплощений метода, который используется как для получения информации, так и для получения информации с вашего компьютера. Нас беспокоит тот факт, что через порт USB на внешние устройства подается напряжение ± 5 вольт, которое может подаваться на выводе номер 1, а на контакте номер 4 оно равно 0 В. Через порт USB может поступать ток до 100 мА, чего более чем достаточно для этого небольшого приложения.

Схема подключения мобильного зарядного устройства USB

: Принципиальная схема мобильного зарядного устройства USB — ElectronicsHub.Org

C компонентов, используемых в этой цепи:

• R1-470E
• C1-100 мкФ / 25 В
• T1-BC547
• Стабилитрон-4,7В /. 5 Вт
• Диод-1Н4007

Описание компонентов:

• Резистор: Протекание тока в цепи контролируется резистором.
• Конденсатор: В основном используется для хранения зарядов. Это два типа поляризованных и неполяризованных, электролитический конденсатор является примером поляризованного, в то время как керамический и бумажный неполяризованные.
• Транзистор: Он используется для увеличения мощности сигнала или для размыкания или замыкания цепи.
• Стабилитрон: Когда напряжение достигает точки пробоя, он начинает работать, но в состоянии обратного смещения.
• Диод: Имеет два вывода, которые называются анодом и катодом. Это позволяет току течь только в прямом направлении, останавливая ток в обратном направлении.

Схема мобильного зарядного устройства USB Описание:

Большое количество мобильных аккумуляторов работают на 3.6 Вольт от 1000 до 1300 мАч. Эти батареи представляют собой комбинацию из трех литиевых элементов с номинальным напряжением 1,2 В для каждой. А для быстрой зарядки мобилы нужны 4,5 вольта и диапазон тока 300-500 мА.

Если вы хотите повысить эффективность своей батареи, лучше заряжать ее медленно. Схема, описанная ниже, работает при регулируемом напряжении 4,7 и обеспечивает достаточный ток для медленной зарядки ваших мобильных телефонов. Напряжение на выходе гармонизируется транзистором T1.В то время как выходное напряжение контролируется стабилитроном ZD, а полярность выхода, на который подается питание, защищается D1.

USB-штекер

«A» должен быть подключен к передней части схемы. Чтобы упростить идентификацию полярности, соедините контакт 1 с проводом красного цвета, а провод черного цвета — с контактом 4. Теперь подключите выход схемы к соответствующему контакту зарядного устройства, чтобы подключить его к вашим мобильным телефонам. После того, как все части схемы соберутся вместе, вставьте USB-штекер в розетку и измерьте выходную мощность с помощью мультиметра.Если у вас правильный выход и если полярность подключена правильно, то подключите к нему свой мобильный телефон.

Теперь вы получите легко доступный маркер с несколькими зарядными устройствами, просто купите его и легко зарядите свой мобиль, когда вы в поезде или автобусе, поскольку каждый теперь носит с собой ноутбук или блокнот.

Примечание: Необходимо проявлять особую осторожность, чтобы полярность была подключена правильно, если она будет подключена неправильным способом, это приведет к повреждению аккумулятора вашего мобильного телефона.

Для создания мобильного зарядного устройства USB необходим кабель USB, и кабель должен иметь как минимум один штекер с полосой на задней стороне около 5 см, имеющей внешнюю прокладку и защиту от «открытого» конца кабеля USB. Как правило, USB-кабели состоят из четырех кабелей красного цвета, а также черного и зеленого (вместе с протестующими). Поскольку для передачи данных используется зеленый и белый провод, в этом проводе нет необходимости, поэтому эти провода можно обрезать (при этом нам нужно обратить внимание на то, чтобы провода внутри их прокладки и не были обнажены).Обычно провод черного цвета является отрицательным, а провод красного цвета — положительным. 5V — это напряжение, которое мы получаем от порта USB. И ток более 500 мА не может подаваться на устройство, подключенное к USB-порту. Подключив шнур питания с помощью USB-штекера, проверьте правильную полярность.

Источник питания

— Как зарядные устройства для мобильных телефонов вырабатывают регулируемое напряжение?

Практически всем не нравятся «фирменные» зарядные устройства.

Почему мы не можем просто предоставить 4.Вход 1 вольт для аккумуляторов вместо использования источника питания 5 вольт со схемой защиты от перезарядки?

Вы говорите о том, чтобы поместить схему контроля заряда батареи в стенную бородавку вместо телефона. На самом деле это та же идея, что и установка зарядного устройства для электромобиля в прибрежное оборудование, а не в машину.

Перейдите к этому видео, большую часть которого стоит посмотреть, но оно переходит к вашей теме прямо в 2:20.

Потому что никому не нравилось, когда в телефонах были проприетарные зарядные устройства , которые были необходимы из-за постоянно меняющейся технологии аккумуляторов (например, есть много видов литиевых аккумуляторов).

Итак, вы в офисе, и ваш телефон плоский, поэтому вы пишете по электронной почте: «У кого-нибудь есть телефон Nokia 7-й серии? Мне нужно зарядить». Помните, что кто-нибудь? Это было не весело.

Взгляните на аккумуляторные батареи для электроинструментов 2000-х годов

Потребители хотели купить полный набор инструментов в той же аккумуляторной системе со сменными блоками. Они были очень недоверчивы / возмущены тем, что они воспринимали как «запланированное устаревание».

Таким образом, производители были привязаны к стандарту, основанному на доминирующей никель-кадмиевой батарее 1990-х годов (1.2 В номинал). Лучшее, что они могли сделать, — это никель-металл-гидридный (NiMH), который имел такое же номинальное напряжение и достаточно похожие кривые заряда, чтобы зарядные устройства NiMH могли заряжать NiCd батареи без повреждений (по-прежнему требовалась замена зарядных устройств NiCd). У них не было жизнеспособного пути обновления до лития .

Потому что для достижения этого потребовалась бы раздражающая клиентов перезагрузка их форм-факторов аккумуляторных батарей. Это было напрямую вызвано ошибкой при установке схемы управления зарядом внутри зарядного устройства — если бы она была внутри аккумуляторной батареи, проблема была бы решена.

Вот почему вы не совершаете этой ошибки.

Теперь USB стал стандартом для зарядки телефонов и небольших устройств, и это замечательно.

Схема зарядного устройства для мобильного телефона

Handy | Проект своими руками

Сегодня мы живем в мире технологического развития. Новые технологии и разработки появляются каждый день, чтобы сделать нашу жизнь более легкой. В эту новую эпоху такие устройства, как мобильный телефон, являются самым востребованным требованием для каждого человека.Но основная проблема, связанная с мобильными телефонами, — это методы или требования к зарядке аккумулятора. Срок службы батареи всех мобильных телефонов зависит от компании-производителя и, более того, от того, «как вы используете свой мобильный телефон». Основная проблема мобильных телефонов — это емкость аккумулятора. Кроме того, во время путешествия очень сложно заряжать аккумулятор мобильного телефона, когда он разряжен. Здесь мы обсуждаем проект DIY Handy Mobile Phone Charger, который поможет вам заряжать аккумулятор вашего мобильного телефона в любом месте и в любое время без электричества.Эта схема зарядного устройства для мобильного телефона состоит из аккумулятора и простой схемы регулятора. Этот проект своими руками определенно поможет вам без особых усилий сделать свое собственное портативное зарядное устройство для мобильного телефона, и вы можете носить это зарядное устройство, путешествуя куда угодно, чтобы легко заряжать аккумулятор вашего мобильного телефона. Эта удобная схема зарядного устройства для мобильных телефонов — это простой и недорогой проект DIY для технарей. Так что не тратьте зря свое драгоценное время… Просто займитесь своим самым удивительным проектом «Сделай сам» — зарядным устройством для мобильного телефона…

Блок-схема зарядного устройства для мобильного телефона:

Принцип работы:

Батарея

: В этом проекте «Сделай сам» мы используем 9-вольтовую батарею.Батарея 9 В обычно используется в небольших электронных устройствах, таких как карманные радиоприемники, электромобили и т. Д. Эта батарея также доступна в перезаряжаемом типе. Здесь, в этой схеме зарядного устройства для мобильного телефона, эти батареи обеспечивают достаточную мощность для цепи регулятора для зарядки аккумулятора телефона.

Цепь регулятора

: В этой секции схемы регулятора микросхема LM7805 используется в качестве регулятора напряжения. Эта ИС принадлежит к серии 78xx (фиксированный линейный стабилизатор напряжения). Эта микросхема LM 7805 обеспечивает регулируемое фиксированное напряжение 5 В на выходе, которое используется для зарядки мобильных телефонов.

Регулятор
• , LM7805: 1
• Резистор, 5 Ом / 1Вт: 1
• Конденсатор, 1 мкФ / 25 В: 2 шт.
• Гнездо постоянного тока, папа (DCJ0202): 1
• Батарея и держатель, 9 В: 1

Принципиальная схема зарядного устройства для мобильного телефона

с печатной платой и расположением компонентов:

ПРИМЕЧАНИЕ: Этот проект DIY Handy Mobile Charger Circuit не может быть использован с новыми типами смартфонов, так как он использует розетку постоянного тока, он применим только для мобильных телефонов с такими розетками.Но Обновленная версия этой «Схемы зарядного устройства для мобильных телефонов, проект DIY», имеющая USB-разъем , используемый для зарядки новых смартфонов , скоро будет загружена … Так что оставайтесь на связи … и наслаждайтесь …

Если вы хотите узнать более интересные методы мобильной зарядки, просто пройдите,

Схема беспроводного мобильного зарядного устройства

Беспроводная зарядка для мобильных устройств

— одна из актуальных тем в области электроники, поэтому мы также решили создать принципиальную схему беспроводного мобильного зарядного устройства , используя различные общедоступные компоненты.Схема схемы беспроводного мобильного зарядного устройства, размещенная здесь, может выдавать ток 271 мА при 5,2 В, что позволяет заряжать мобильный телефон, а также может использоваться для управления нагрузкой с низким энергопотреблением, такой как LED ₁ и LED ₂ , как показано на рисунке 2.

Принцип работы беспроводного зарядного устройства для мобильных устройств

Принципиальная схема

В беспроводном мобильном зарядном устройстве

используется принцип индуктивной связи. В этом принципе два настроенных LC-контура взаимодействуют на одной и той же настроенной частоте, т.е. настроенная частота передатчика должна быть равна настроенной частоте приемника.Здесь мы использовали LC, настроенный для создания и передачи магнитного поля, которое принимается другим настроенным LC-контуром.

Описание цепей

беспроводного зарядного устройства для мобильных устройств Схема

Для простоты и лучшего описания мы разделили электрическую схему беспроводного мобильного зарядного устройства на секции, т.е. схема передатчика и секция приемника

.

Схема передатчика для беспроводного мобильного зарядного устройства: —

Схема передатчика беспроводного мобильного зарядного устройства показана на рисунке 1 и построена на таймере IC 555, NPN-транзисторе общего назначения BC547, N-канальном полевом МОП-транзисторе IRF540N, настроенной схеме LC и 5-вольтовом регуляторе напряжения 7805.

Давайте сначала поговорим о том, что такое настроенная схема? В приведенной выше схеме мы использовали настроенный коллекторный генератор (L ₁ с C ₁ и C ₂ ). Настроенный коллекторный генератор использует в качестве нагрузки параллельный L-C контур в коллекторном контуре, и этот контур в основном определяет частоту колебаний. Выходное напряжение, возникающее в настроенной цепи, индуктивно связано с базовой цепью.

Таймер IC 555 здесь используется для генерации импульсов, поэтому работает в режиме нестабильного мультивибратора.Выход IC 555 (вывод 3) подключен к базе транзистора общего назначения T ₁ , который используется для управления полевым МОП-транзистором T ₂ . MOSFET T ₂ используется для переключения настроенного контура L-C, который дополнительно передает колебательное магнитное поле.

Стабилизатор напряжения серии

IC ₂ используется для обеспечения рабочего напряжения всей цепи (+5 В) от +12 В, как показано на рисунке 1.

Схема приемника

для беспроводного мобильного зарядного устройства: — Схема приемника , показанная на рисунке 2, построена на LC-настроенной цепи (L ₂ с C ₇ и C ₈ ), регуляторе тока (понижающем и повышающем) IC MC34063, диод Шоттки (1N5819) и несколько пассивных компонентов.Передаваемое колебательное магнитное поле обнаруживается LC-настраиваемой конструкцией вокруг катушки индуктивности L ₂ с конденсаторами C ₇ и C ₈ , которые затем изменяются на постоянное напряжение с помощью мостового выпрямителя BR ₁ и фильтруются с помощью конденсаторов C ₉ и С ₁₀ .

Напряжение постоянного тока без пульсаций теперь подается на повышающую / повышающую ИС, настроенную в режиме понижающего регулятора. Выходное напряжение дополнительно фильтруется с помощью L-C фильтра и подключается к светодиоду через токоограничивающий резистор R ₉ и R ₁₀ .

Цепь приемника для беспроводного мобильного зарядного устройства с гнездовым USB-разъемом: Цепь приемника для мобильного зарядного устройства, показанная на рис. 3, немного отличается от схемы приемника, представленной выше на рис. 2. Оба светодиода (LED1 и LED2) заменены на гнездовой USB-разъем. . Подключите розетку USB, как показано на рисунке 3. VCC (красный провод) подключается к положительной клемме конденсатора C13, где GND (черный провод) подключается к заземлению цепи. BO-й вывод данных (D- и D +) не подключен.

Конструкция печатной платы для беспроводного мобильного зарядного устройства. Принципиальная схема: — Конструкция печатной платы на стороне припоя и конструкция печатной платы на стороне компонентов схемы передатчика схемы беспроводного мобильного зарядного устройства показаны на рисунках 3 и 4 соответственно. Аналогичным образом на рисунках 5 и 6 показаны сторона пайки и сторона компонентов схемы приемника беспроводного мобильного зарядного устройства.

Рисунок 4: Паяльная сторона печатной платы беспроводного зарядного устройства для мобильных устройств, принципиальная схема передатчика

Рисунок 5: Печатная плата со стороны компонентов мобильного зарядного устройства, принципиальная схема передатчика

Рисунок 6: Пайка со стороны печатной платы мобильного зарядного устройства, принципиальная схема приемника

Рисунок 7: Печатная плата со стороны компонентов мобильного зарядного устройства Принципиальная схема приемника

Рисунок 8: Трехмерное изображение схемы беспроводного мобильного передатчика заряда

Рисунок 9: Трехмерное изображение схемы беспроводного мобильного зарядного устройства

Math’s участвует в принципиальной схеме беспроводного мобильного зарядного устройства

Все расчеты, показанные ниже, выполняются с учетом значения в спецификации данной схемы.

1. Цепь передатчика: — Поскольку 555 подключен к нестабильному мультивибратору, мы должны рассчитать импульсную генерацию.

Время зарядки =

Время разряда =

Частота колебаний 555 =

Настроенная частота LC

Где L = L ₁ = 180 мкГн

C = C ₁ + C ₂ = 0,1 мкФ + 0,1 мкФ = 0,2 мкФ

Следовательно,

2. Цепь приемника: —

Настроенная частота LC должна быть равна настроенной частоте передатчика 26 кГц.Таким образом,

Где, L = L ₁ = 195 мкГн

C = C ₇ + C ₈ = 180 нФ + 12 нФ = 192 нФ

3. Выходное напряжение

В _исх. IC ₃ = 1,25 В

R ₇ = 15 кОм

R ₆ = 4,7 кОм

Следовательно, выходное напряжение (В _O ) = 5,2 В

Выходной ток = 271 мА

Выходная мощность =

Входное напряжение = 12 В

Входной ток = 180 мА

Потребляемая мощность

Теперь мы можем вычислить

Примечание. Вы можете повысить КПД цепи, используя магнитный сердечник вместо воздушного зазора, как показано на рисунке 7.

Рисунок 8: Катушка индуктивности с магнитным кодом

ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ

СХЕМА БЕСПРОВОДНОЙ МОБИЛЬНОЙ ЗАРЯДКИ

Резистор (полностью ¼-ватт, ± 5% углерода)

R 1 , R 4 = 1 кОм R 2 , R 3 = 3,3 кОм R 5 = 150 Ом R 6 = 4,7 кОм R 7 = 15 кОм R 8 = 0.33 Ом R 9 , R 10 = 68 Ом

Конденсаторы

C 1, C 2 = 0,1 мкФ (полиэфирный конденсатор) C 6 = 0,1 мкФ (керамический диск) C 3 , C 4 , C 9 = 0,01 мкФ (керамический диск) C 5 = 100 мкФ / 25 В (электролитический конденсатор) C 7 = 180 нФ (полиэфирный конденсатор) C 8 = 12 нФ (полиэфирный конденсатор) C 10 , C 12 , C 13 = 220 мкФ / 25 В (электролитический конденсатор) C 11 = 470 пФ (керамический диск)

Полупроводники

IC 1 = NE555 (таймер IC) IC 2 = LM7805 (последовательный регулятор напряжения, 5 В) IC 3 = MC34063 (ИС понижающего / повышающего регулятора) D 1 = 1N5819 (диод Шоттки) T 1 = BC547 (NPN транзистор общего назначения) T 2 = IRF540N (N-канальный МОП-транзистор) BR 1 = DB107 (мостовой выпрямитель) LED 1 , LED 2 = 1-ваттный светодиод

Разное

L 1 = индуктор 180 мкГн с использованием 35-виткового эмалированного медного провода 26SWG диаметром 50 мм L 2 = индуктор 195 мкГн с использованием 45-виткового эмалированного медного провода 26SWG диаметром 50 мм L 3 = 220 мкГн Катушка постоянной индуктивности CON 1 = 2-контактный клеммный разъем Радиатор для последовательного регулятора напряжения (7805) CON2 = Женский USB-разъем

Как собрать USB-зарядное устройство на солнечной энергии для вашего телефона

20 ноября 2015 г.

автор: Netia McCray

Часть вторая, состоящая из двух частей.Часть первая: Как построить электронную схему на солнечной энергии .

В прошлом году наша команда в Mbadika работала над идеей помочь начинающим новаторам и предпринимателям изучить основы дизайна и разработки продуктов. Исходя из нашего опыта, практическое изучение аппаратного обеспечения и электроники было уроками, которые нам запомнились. Мы потратили прошедший год на разработку набора для самостоятельной работы для молодежи, чтобы получить практический опыт работы с электроникой и оборудованием.

Наш первый комплект DIY — это зарядное устройство USB на солнечной энергии, чтобы познакомить молодежь с прототипированием электроники и солнечными технологиями.

Дети в мастерской Мбадика собирают солнечное USB-зарядное устройство.

Последние несколько месяцев мы тестировали наши солнечные USB-зарядные устройства с молодежью в Южной Африке. Так мы познакомились с EduGreen и начали наше сотрудничество. Получив отличные отзывы от участников нашего семинара, мы решили продолжить разработку нашего комплекта USB-зарядного устройства на солнечной батарее, чтобы запустить его в Южной Африке в конце этого года.

Ниже приводится пошаговое руководство по созданию солнечного USB-зарядного устройства, которое мы дебютировали на выставке Maker Faire Africa 2014 в Йоханнесбурге.

Материалы

• Солнечная панель мощностью 0,5 Вт
• Миниатюрная макетная плата
• Цепь повышения напряжения постоянного тока: Цепь 0,9–5 В
• Мини-ползунковый переключатель SPDT
• Держатель батареи 2xAA
• Перезаряжаемые батареи 2xAA 6) Провода-перемычки (рекомендуемая длина: 125 мм)
• (2) 3-миллиметровых светодиода
• Дополнительно: одножильный провод

Это схема компонентов зарядного устройства USB для солнечных батарей Mbadika.

Совет: Компоненты, отмеченные звездочкой (*), должны быть подготовлены к использованию с макетной платой путем пайки проводов с твердым сердечником к положительному (анод) и отрицательному (катод) выводам электронного компонента. В наши комплекты USB-зарядных устройств для солнечных батарей входят электронные компоненты с припаянными и приклеенными перемычками вместо обычных одножильных проводов.

МЫ НЕ РЕКОМЕНДУЕМ использовать перемычки, несмотря на то, что они отлично подходят для использования с макетными платами, потому что если паяльник коснется пластикового компонента перемычки, он может выделять токсичные пары.

Протестируйте свою солнечную панель

Мы будем использовать светодиод, чтобы протестировать нашу солнечную панель.

Базовый светодиод имеет два вывода: положительный (анод) и отрицательный (катод). Чтобы идентифицировать положительный и отрицательный выводы светодиода, один вывод короче другого. Более длинный вывод — это положительный (анодный) вывод, а более короткий вывод — отрицательный (катодный) вывод.

Иллюстрация 1. Макет для тестирования солнечной панели.

Разместите макетную плату в альбомной ориентации, как показано на Рисунке 1.

Если ваша солнечная панель еще не имеет оголенных концов проводов с твердым сердечником, прикрепите провода с твердым сердечником к положительным и отрицательным выводам солнечной панели с помощью пайки, чтобы вставить солнечную панель в электронную схему макета.

В наших наборах мы используем солнечные панели с компонентом для подключения проводов. Компонент для подключения проводов позволяет пользователю удлинить положительный и отрицательный выводы солнечной панели, вставив перемычки в соответствующие отверстия.

Вставьте солнечную панель и выводы светодиодов в отверстия на макетной плате, как показано на Рисунке 2. Если ваш светодиод загорается, ваша солнечная панель работает.

Шаг 1. Цепь USB-усилителя постоянного тока в постоянный

Цепь USB-усилителя постоянного тока в постоянный позволит заряжать устройство с питанием от USB, увеличивая напряжение постоянного тока с 2,4 В до 5 В, что идеально для зарядки небольших электронных устройств. такие как базовые смартфоны, мобильные плееры и обычные телефоны.

Примечание: Одна батарейка АА — 1.2В. Поскольку в нашей схеме используются две батареи AA, напряжение в нашей цепи составляет 2,4 В.

Иллюстрация 2

Поместите выводы схемы USB-усилителя постоянного тока в постоянный ток в отверстия на макетной плате, как показано на Рисунке 2.

Макет макетной платы с USB-разъемом для подключения схемы повышения напряжения постоянного тока.

Как показано на фотографии, макет вашей платы должен быть довольно простым.

Совет: При установке электронных компонентов в макетную плату лучше всего разместить выводы электронных компонентов в одном ряду.Размещение электронных компонентов в одном ряду позволяет легко устранять неисправности в будущем.

Подсказка: Если вам удобно, вы можете расположить свой электронный компонент в любом столбце или строке. Однако выводы электронных компонентов, показанные в отдельной колонке на следующих рисунках, должны находиться в ОДНОЙ КОЛОНКЕ и на ОДНОЙ СТОРОНЕ (ниже или выше полой средней части) макета, чтобы электронная схема работала.

Мини-ползунковый переключатель с припаянными перемычками и горячим клеем.

Шаг 2. Переключатель

Ползунковый мини-переключатель — это электронный компонент, который позволит вам контролировать, когда ваше солнечное зарядное устройство USB включено или выключено.

Этот шаг может быть немного сложным с точки зрения идентификации среднего штифта и концевого штифта. Как показано на фото, средний штифт — это средний компонент мини-ползункового переключателя, а концевой штифт — это левый или правый штифт.

Иллюстрация 3

После того, как вы выбрали и подготовили штифт мини-ползункового переключателя и выводы, поместите мини-ползунковый переключатель в макетную плату, как показано на Рисунке 3.

Макет макетной платы с мини-ползунковым переключателем.

На этом этапе ваша макетная плата должна выглядеть так, как на этой фотографии.

Шаг 3: Держатель батареи

Держатель батареи будет частным хранилищем энергии, аккумулируемой солнечной панелью, а также резервным источником питания, когда солнечная панель не может заряжать ваше устройство с питанием от USB напрямую.

Иллюстрация 4. Макет держателя батареи 2xAA.

Установите держатель батареи, как показано на Рисунке 4.

Теперь ваша макетная плата должна выглядеть так.

Шаг 4. Диод N914

Диод N914 — это сигнальный диод, электронный компонент, который предотвращает прохождение тока в цепи солнечного USB-зарядного устройства в обратном направлении или, по сути, разряжает ваше электронное устройство. узнаваемый, потому что он имеет красное центральное тело с тонкой черной линией на одном конце.

Иллюстрация 5

Поместите диод N914 в макетную плату, как показано на Рисунке 5.

Рисунок 6. Макет платы с диодом N914.

Убедитесь, что отрицательный вывод (конец электронного компонента с тонкой черной линией) диода N914 находится в том же столбце, что и положительный вывод держателя батареи и цепи USB-усилителя постоянного тока в постоянный, как показано.

Теперь вы готовы к последнему этапу сборки USB-зарядного устройства на солнечной батарее.

Шаг 5: Солнечная панель

Поместите солнечную панель на макетную плату, как показано на Рисунке 6.

Иллюстрация 7

ДВОЙНАЯ ПРОВЕРКА ЦЕПИ.

Убедитесь, что ваша схема соответствует схеме макетной платы на Рисунке 7 и похожа на ту, что изображена здесь.

ДВОЙНАЯ ПРОВЕРКА ЦЕПИ ОДИН ПОСЛЕДНИЙ РАЗ.

Шаг 6: Тестовая поездка на солнечном USB-зарядном устройстве

Поместите аккумуляторы AA в держатель.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Если ваша схема начинает дымиться или пластмассовые компоненты в схеме начинают плавиться, НЕМЕДЛЕННО извлеките все компоненты из макета как можно быстрее и, если возможно, извлеките аккумуляторные батареи из держателя батарей.

Теперь… сдвиньте мини-ползунковый переключатель… красный светодиод на вашей цепи усилителя постоянного тока в постоянный USB включится и… Вуаля!

Вы готовы подключить USB-кабель и зарядить небольшое электронное устройство.

Наш первый прототип солнечного USB-зарядного устройства оживает.

Примечание. Зарядное устройство USB на солнечной батарее не работает с устройствами Apple, смартфонами с большими литий-ионными аккумуляторами или планшетами.

Зарядное устройство Mbadika Solar USB для мобильных устройств Версии из акрила и фанеры.

Дальнейшие действия

Вы можете построить корпус для солнечного USB-зарядного устройства, подобный тому, который мы производим.

Для наших молодежных комплектов USB-зарядных устройств на солнечных батареях мы используем лазерный резак в кампусе Массачусетского технологического института, чтобы вырезать корпуса в стиле LEGO из фанеры и акрила. Если у вас есть доступ к устройству лазерной резки, вы можете найти множество файлов для лазерной резки с открытым исходным кодом (обычно файлы Adobe Illustrator или Corel Draw) для загрузки и использования для создания забавных корпусов для вашего солнечного USB-зарядного устройства. Однако мы знаем, что большая часть планеты не имеет доступа к таким объектам, и есть другие решения для демонстрации вашей новой солнечной конструкции.

Наши фавориты изготавливаются из небольших пластиковых контейнеров для хранения или жестяных банок Altoids. Сотрудник Массачусетского технологического института, Ладада из Adafruit Industries, разработала комплект USB-зарядного устройства Altoids Tin, называемый MintyBoost, который стал огромным успехом в сообществе производителей. Если ваша солнечная панель достаточно мала, вы можете прикрепить ее к внешней стороне Altoids Tin для зарядки и хранить в жестяной банке, когда она не используется.

Учитывая, что кожух для солнечных батарей будет подвергаться воздействию большого количества солнечного света, мы не рекомендуем использовать картон или изделия на бумажной основе в качестве кожуха для солнечных батарей.

Пайка

Поскольку наш комплект солнечного USB-зарядного устройства ориентирован на знакомство молодежи с электронным прототипированием с помощью макетной платы, мы стараемся максимально сократить количество пайки.

Если вы хотите создать более надежное солнечное USB-зарядное устройство путем пайки компонентов, у Джошуа Циммермана есть отличные инструкции по паяной версии солнечного USB-зарядного устройства, которые мы проиллюстрировали выше.