Cargador de móvil de bricolaje. Cargador inalámbrico para tu teléfono. Lo que debes saber sobre la carga casera

Mi teléfono móvil favorito, el NOKIA 6500, que compré hace unos seis meses, inicialmente no cargaba. Se llevaron a cabo trabajos de reparación, después de lo cual el teléfono funcionó durante aproximadamente un mes. El principal problema era que el teléfono tenía que cargarse con un cargador universal y quitar la batería constantemente era un inconveniente.

Es por eso que decidí instalar un sistema de carga inalámbrica en mi teléfono. El sistema se montó según nuestras propias ideas en un par de horas.

Cómo funciona la carga inalámbrica

El principio de funcionamiento de este esquema de carga inalámbrica es bastante simple. El papel del cargador lo desempeña el circuito transmisor; el dispositivo en sí consta de dos circuitos: un transmisor y un receptor.

El circuito receptor (bobina plana) está ubicado en el propio teléfono, el transmisor tiene la forma de un pequeño soporte, dentro del cual está oculta la bobina transmisora.

Circuito de carga inalámbrica

La electricidad se transfiere de un circuito a otro por inducción; la corriente generada en el segundo circuito primero se rectifica y se suministra a la batería. Literalmente, cualquier diodo Schottky de baja potencia se puede utilizar como rectificador.

Comencemos a ensamblar la carga inalámbrica con nuestras propias manos desde el transmisor.

Transmisor

El circuito del transmisor es simple y claro. Un circuito oscilador de bloqueo típico que utiliza un transistor. El marco para enrollar la bobina transmisora ​​queda a su discreción. Es recomendable coger un marco con un diámetro de 7-10 cm, enrollamos sobre el marco 40 vueltas de alambre de cobre con un diámetro de 0,5 mm. El devanado tiene un grifo desde el medio. Primero, enrollamos con cuidado 20 vueltas, luego giramos el cable, hacemos una rama y enrollamos las 20 vueltas restantes en la misma dirección. ¿Está todo claro con la bobina? Vamonos.

Absolutamente cualquier transistor, probé tanto los de efecto de campo como los bipolares, con los de efecto de campo se carga un poco más rápido. Puede utilizar las claves de campo de las series IRFZ44/48, IRL3705, IRF3205 (indico solo las que utilicé yo mismo), pero puede utilizar literalmente cualquiera. De los bipolares se pueden utilizar los domésticos: KT819, 805, 817, 815, 829. La elección no es crítica. También puedes utilizar transistores de conducción directa, pero en este caso tendrás que cambiar la polaridad de la fuente de alimentación.

El valor de la resistencia base no es crítico (22 Ohm-830 Ohm).

Receptor

El circuito receptor estuvo funcionando durante media hora. La bobina es plana y consta de 25 vueltas de alambre de 0,3-0,4 mm. Es conveniente enrollar el circuito en un pequeño trozo de plástico; las bobinas deben reforzarse gradualmente con superpegamento; el trabajo es bastante sucio y requiere mucho tiempo. Después de enrollar, separamos el circuito del soporte de plástico sobre el que fue enrollado. Es conveniente hacer esto con un cuchillo o cuchilla de montaje.

En mi caso, el conector de carga del teléfono no funcionaba, así que conecté el cargador directamente a la batería. Esta solución es inconveniente porque el sensor no indicará que el teléfono se está cargando. Todo está hecho con el teléfono, ahora necesitas instalar la cubierta trasera.

El tiempo de carga depende directamente de la potencia de la fuente de alimentación., en mi caso se utilizó el de fábrica Cargador teléfono experimental. El dispositivo proporciona un voltaje de salida de 5 V con una corriente de 350 mA.

Este cargador de teléfono inalámbrico funciona a la perfección, con esta disposición de componentes el móvil se carga completamente en 7 horas, tarda mucho, pero se carga. Puede acelerar el tiempo de carga solo fortaleciendo el circuito: use una fuente de alimentación más potente y enrolle el circuito con un cable más grueso.

Carga inalámbrica de tu teléfono con tus propias manos

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Con el desarrollo de las tecnologías modernas, los cargadores con cable convencionales están perdiendo relevancia. Tienen sus propias desventajas que los hacen poco prácticos. Los usuarios a menudo encuentran problemas al usarlos, por ejemplo, puede fallar el enchufe de un teléfono inteligente u otro dispositivo o el cable puede desgastarse. Hoy en día, cada vez se da más preferencia a la carga inalámbrica. Se utilizan para recargar la batería de diversos aparatos electrónicos. El precio de estos productos varía según la complejidad del circuito y el fabricante que produce un modelo en particular.

Cómo funciona la carga inalámbrica

El dispositivo presentado no puede considerarse completamente inalámbrico, ya que en cualquier caso está conectado a la red eléctrica. Encima del cargador se coloca el dispositivo que requiere recargar la batería. El principio de su funcionamiento es la inducción electromagnética. La batería recibe voltaje debido al campo electromagnético generado en el cargador cuando la corriente eléctrica fluye a través de una bobina de inducción especial.

Recientemente han aparecido en el mercado cargadores de teléfonos inalámbricos.

Las empresas que producen productos electrónicos modernos para estos modelos han adoptado oficialmente un estándar de energía inalámbrico unificado dispositivos electrónicos– Qi. Este estándar establece el poder de movimiento de las partículas cargadas eléctricamente suministradas a la bobina. Son 5 vatios.

El campo de fuerza puede actuar a una distancia de cuatro centímetros. Ocurre cuando se transmite una señal sobre la apariencia de uno de los dispositivos compatibles. El teléfono inteligente puede generar estas alertas utilizando la función Near Field Communication. A continuación, la energía se transfiere a la batería debido a la corriente generada por el voltaje en el devanado integrado en el dispositivo que se está cargando.

Opinión experta

Hacer un cargador inalámbrico con tus propias manos no es una tarea tan difícil. Todos los materiales y elementos son fáciles de conseguir: el plástico y el alambre para la bobina, los transistores, etc. se pueden encontrar en tiendas especializadas e incluso en los mercados. Lo principal es no intentar experimentar con nuevos teléfonos inteligentes de inmediato; Primero, es mejor practicar con modelos antiguos.

Konstantin Kotovsky

¿En qué consiste un cargador estándar?

Para crear de forma independiente una carga sin contacto, debes tener en cuenta la lista de elementos incluidos en su composición. Entonces, el generador se coloca en un tablero especial. Se le conecta un circuito de transmisión, donde surge un voltaje de alta frecuencia que afecta el circuito de recepción del dispositivo que se está cargando. En este caso, la tensión alterna inducida se rectifica y luego se alisa mediante un condensador. La unidad de estabilización lo lleva a un valor igual a 5 Voltios.

Cómo hacer un cargador de teléfono inalámbrico con tus propias manos.

Los dispositivos de marca que se ofrecen en las tiendas tienen precios diferentes, que no siempre son asequibles para el ciudadano medio. A veces, una solución adecuada es crear dicho dispositivo usted mismo.

Bueno, ya por el nombre del dispositivo queda claro que el dispositivo no requiere cables de conexión para transferir energía.

Por el nombre del dispositivo queda claro que no es necesario el uso de cables para suministrar electricidad a la batería del teléfono inteligente. Pasos del proceso de suministro de energía:

1. El cargador está equipado con una bobina de inducción incorporada. Produce y transmite energía a la bobina receptora que se encuentra en el teléfono inteligente. Normalmente este elemento se encuentra encima de la tapa trasera o de la batería.
2. Cuando el teléfono se acerca al transmisor, se producen oscilaciones electromagnéticas de alta frecuencia.
3. Un condensador y un rectificador basados ​​en un diodo semiconductor de baja potencia proporcionan energía a la batería.

Para crear una carga remota, no es necesario tener conocimientos profundos de electrónica. Instrucciones detalladas y los diagramas de dispositivos están disponibles públicamente. Presentamos a su atención uno de ellos.

Materiales y herramientas

Lista de elementos que serán necesarios para crear un cargador:

• una pequeña base (tablero) (el resto de los componentes se unirán a ella);
• un inductor con alta resistencia a la corriente alterna debe tener de 5 a 10 vueltas (el diámetro del cable es de 1 milímetro);
• un condensador de película con una capacidad de 0,33 a 1 microfaradio;
• dos rectificadores tipo UF;
• soldador;
• varios transistores de alto voltaje con efecto de campo que amplifican el voltaje hasta 10 voltios;
• dos convertidores de corriente con disipación de potencia nominal de hasta 1 vatio;
• soldadura (material utilizado para soldar y que tiene un punto de fusión inferior al de los elementos que se conectan).

Primero, veamos qué materiales necesitamos para construir una casa casera. carga inalambrica para un teléfono inteligente con tus propias manos

comencemos el proceso

Resultados Votar

Se recomienda que un principiante no cree inmediatamente un dispositivo para un modelo de teléfono inteligente moderno, sino que practique en un dispositivo antiguo. Por ejemplo, puede recoger un cargador para un dispositivo de botón que se encuentre por ahí. teléfono nokia. El algoritmo de acciones en sí se divide en varias etapas. El primer paso es crear un transmisor, que se convertirá en un elemento independiente, y luego hay que pasar al desarrollo de un receptor instalado en un teléfono inteligente.

El circuito del cargador inalámbrico es bastante sencillo. Contiene dos bobinas que representan un receptor y un transmisor, así como una resistencia y un transistor. Si pudo preparar todos los elementos necesarios descritos anteriormente, ensamblar un cargador sin contacto simple no le llevará más de 60 minutos.

1. Hagamos una bobina.

Debe envolver el contorno alrededor de un trozo de plástico de hasta 10 cm de tamaño (u otro material conveniente). Esto se hace de esta manera:

• un alambre largo se dobla por la mitad;
• se enrollan cinco vueltas sobre un trozo de plástico;
• cada vuelta debe fijarse alrededor de la circunferencia con cinta adhesiva o pegamento;
• el borde del cable, que es una curva, debe cortarse para formar dos extremos;
• se pelan todos los extremos de los cables resultantes (4 piezas);
• el final del primer devanado se conecta al comienzo del segundo o, por el contrario, el comienzo del segundo devanado se conecta al final del primero (en este caso, un probador de cables viene al rescate).

El circuito de carga inalámbrica es muy sencillo y consta de dos bobinas (transmisor y receptor), además de un transistor y una resistencia.

Para utilizar un multímetro, se debe cambiar al modo de prueba de diodos. Debes llevarlo a cada extremo del devanado. En este caso, en un caso el dispositivo puede responder, pero en otro no. Estos extremos del cable deben ubicarse en lados diferentes. Deben retorcerse y soldarse. Los dos extremos restantes irán a los transistores.

1. Trabajando con un soldador.

Para acciones posteriores necesitarás material como soldadura, así como el propio soldador y la placa que sirve de base. Etapas de trabajo:

• se sueldan dos transistores y diodos;
• las resistencias están soldadas por un extremo a la placa y por el otro a los diodos;
• Se deben estañar dos devanados del circuito y luego conectarlos al dispositivo.

1. Montaje del receptor:

• este elemento tiene una apariencia plana. La bobina debe constar de 25 vueltas de alambre con un espesor de 0,3 a 0,4 mm. Cada vuelta se enrolla sobre una base de plástico y se fija con pegamento;
• el contorno terminado debe separarse cuidadosamente con un cuchillo de la base que se usó para enrollar;
• antes de enrollar, al conectar, se instala un diodo de silicio de alta frecuencia;
• La bobina está unida a la parte superior de la batería. En este caso, se utiliza un condensador para suavizar las ondulaciones de voltaje;
• El receptor se conecta al conector de carga o directamente a la batería. Pero en el segundo caso, el medidor de carga no funcionará. Esta opción es adecuada para aquellos dispositivos que tienen problemas con la toma de carga;
• Finalmente, debes cerrar la tapa trasera del teléfono y probar el correcto funcionamiento del dispositivo resultante.

Si hacer un transmisor lleva unos minutos, entonces tendrás que trabajar duro con el receptor.

Los modelos de cargadores inalámbricos más populares.

No todo el mundo tiene la oportunidad de crear su propio cargador. Hoy en día esto no es un problema, ya que hay a la venta muchas modificaciones de accesorios similares, producidos bajo diferentes marcas.

Resumen de las características de los modelos de carga inalámbrica más populares:

Ventajas y desventajas de los cargadores inalámbricos

Los fabricantes y propietarios de los dispositivos presentados destacan las siguientes ventajas:

• no es necesario conectar el cable al teléfono inteligente;
• practicidad en uso;
• la posibilidad de cargar varios teléfonos a la vez;
• sin cables que se enreden y se deshilachen con el tiempo.

Prólogo

La idea de construir este diseño se inspiró en un vuelo en un avión Airbus A380, en el que hay un conector USB debajo del reposabrazos de cada asiento, diseñado para alimentar dispositivos compatibles con USB. Pero ese lujo no está disponible en todos los aviones y, menos aún, en trenes y autobuses. Y durante mucho tiempo he soñado con volver a ver la serie "Friends" de principio a fin. Entonces, ¿por qué no matar dos pájaros de un tiro? Mira la serie y alegra tu tiempo de viaje.

Un incentivo adicional para construir este dispositivo fue el descubrimiento.

Tarea técnica

El cargador portátil debe proporcionar las siguientes capacidades.

1. El tiempo de funcionamiento de la batería bajo carga nominal es de al menos 10 horas. Las baterías de iones de litio de alta capacidad son ideales para este fin.


2. Encendido y apagado automático del cargador en función de la presencia de carga.


3. Apagado automático del cargador cuando la batería está críticamente descargada.


4. La capacidad de forzar el encendido del cargador cuando la batería está críticamente descargada, si es necesario. Creo que en el camino puede surgir una situación en la que la batería de un cargador portátil ya esté descargada a un nivel crítico, pero es necesario recargar el teléfono para una llamada de emergencia. En este caso, deberá proporcionar un botón de "encendido de emergencia" para utilizar la energía aún disponible en la batería.


5. La capacidad de cargar las baterías de un cargador portátil desde un cargador de red con una interfaz Mini USB. Como siempre lleva consigo un cargador de teléfono cuando viaja, también puede utilizarlo para cargar las baterías de una fuente de alimentación portátil antes del viaje de regreso.


6. Carga y recarga simultánea de baterías teléfono móvil desde el mismo cargador de red. Dado que el cargador de red de un teléfono móvil no puede proporcionar suficiente corriente para cargar rápidamente la batería de un cargador portátil, la carga puede tardar un día o más. Por lo tanto, debería ser posible conectar el teléfono para cargarlo directamente mientras se carga la batería de la fuente de alimentación portátil.

A partir de esta especificación técnica se construyó un cargador portátil que utiliza baterías de iones de litio.

Diagrama de bloques

La memoria portátil consta de los siguientes componentes.

1. Convertidor 5 → 14 Voltios.
2. Un comparador que apaga el convertidor de carga cuando el voltaje de la batería de iones de litio alcanza los 12,8 voltios.
3. Indicador de carga – LED.
4. Convertidor 12,6 → 5 Voltios.
5. Un comparador de 7,5 voltios que apaga el cargador cuando la batería está muy descargada.
6. Un temporizador que determina el tiempo de funcionamiento del convertidor cuando la batería está críticamente descargada.
7. Indicador de funcionamiento del convertidor 12,6 → 5 Voltios - LED.

Convertidor de tensión de conmutación MC34063

No tomó mucho tiempo elegir un controlador para el convertidor de voltaje, ya que no había mucho para elegir. En el mercado de radio local, a un precio razonable ($0,4), encontré sólo el popular chip MC34063. Inmediatamente compré un par para averiguar si de alguna manera era posible apagar el convertidor a la fuerza, ya que la hoja de datos de este chip no proporciona dicha función. Resultó que esto se puede hacer aplicando voltaje de suministro al pin 3, destinado a conectar el circuito de ajuste de frecuencia.

La imagen muestra un circuito típico de un convertidor de pulsos reductor. El circuito de parada forzada, que puede ser necesario para la automatización, está marcado en rojo.

En principio, al ensamblar un circuito de este tipo, ya puede alimentar su teléfono o reproductor si, por ejemplo, la energía proviene de baterías comunes (baterías).

No describiré en detalle el funcionamiento de este microcircuito, pero Desde "Materiales adicionales" puede descargar una descripción detallada en ruso y un pequeño programa portátil para calcular rápidamente los elementos de un convertidor elevador o reductor ensamblado en este chip.

Unidades de control de carga y descarga de baterías de iones de litio

Cuando se utilizan baterías de iones de litio, es recomendable limitar su descarga y carga. Para ello utilicé comparadores basados ​​en chips CMOS baratos. Estos microcircuitos son extremadamente económicos porque funcionan con microcorrientes. En la entrada disponen de transistores de efecto de campo con puerta aislada, lo que permite utilizar una Fuente de Tensión de Referencia (RPS) de microcorriente. No sé dónde conseguir esa fuente, así que aproveché el hecho de que en el modo de microcorriente, el voltaje de estabilización de los diodos zener convencionales disminuye. Esto le permite controlar el voltaje de estabilización dentro de ciertos límites. Dado que esta no es una inclusión documentada de un diodo zener, es posible que para proporcionar una cierta corriente de estabilización, sea necesario seleccionar el diodo zener.

Para proporcionar una corriente de estabilización de, digamos, 10-20 µA, la resistencia del balastro debe estar en la región de 1-2 MOhm. Pero, al ajustar el voltaje de estabilización, la resistencia de la resistencia de balasto puede resultar demasiado pequeña (varios kiloohmios) o demasiado grande (decenas de megaohmios). Luego tendrás que seleccionar no solo la resistencia de la resistencia de balasto, sino también una copia del diodo Zener.

El chip CMOS digital cambia cuando el nivel de la señal de entrada alcanza la mitad del voltaje de suministro. Por lo tanto, si alimenta el ION y el microcircuito desde una fuente cuyo voltaje desea medir, entonces se puede obtener una señal de control en la salida del circuito. Bueno, esta misma señal de control se puede aplicar al tercer pin del chip MC34063.

El dibujo muestra un circuito comparador que utiliza dos elementos del microcircuito K561LA7.

La resistencia R1 determina el valor del voltaje de referencia y las resistencias R2 y R3 determinan la histéresis del comparador.

Unidad de conmutación e identificación del cargador.

Para que el teléfono o el reproductor comience a cargarse desde conector USB, debe dejar claro que se trata de un conector USB y no de una especie de sustituto. Para ello, puedes aplicar un potencial positivo al contacto “-D”. En cualquier caso, esto es suficiente para Blackberry y iPod. Pero mi cargador de marca también suministra potencial positivo al contacto "+D", así que hice lo mismo.

Otro propósito de este nodo es controlar el encendido y apagado del convertidor de 12,6 → 5 Voltios cuando se conecta una carga. Esta función la realizan los transistores VT2 y VT3.

El diseño del cargador portátil también incluye un interruptor de alimentación mecánico, pero su propósito probablemente corresponde al "interruptor de masa" de la batería de un automóvil.

Circuito eléctrico de una fuente de alimentación portátil.

La figura muestra un diagrama de una fuente de alimentación móvil.

C1, C3 = 1000 µF

C2, C6, C10, C11, C13 = 0,1 µF

C14 = 20 µF (tántalo)

IC1, IC2 – MC34063

DD1 = K176LA7	R3, R12 = 1k	R27 = 44M
DD2 = K561LE5	R4, R7 = 300k	R28 = 3k
UF=1A	R5 = 30k	VD1, VD2 = 1N5819
HL1 = Verde	R6 = 0,2 ohmios	VD3, VD6 = KD510A
HL2 = Rojo	R8, R15, R23, R29 = 100k	VT1, VT2, VT3 = KT3107
L1 = 50 mkH	R10, R11, R13, R26 = 1M	VT4 = KT3102
L2 = 100 mkH	R16, R24 = 22M	están siendo seleccionados
R0, R21 = 10k	R17, R19, R25 = 15k	R14* = 2M
R1 = 180 ohmios	R18 = 5,1M	R22* = 510k
R2 = 0,3 ohmios	R20 = 680 ohmios	VD4*, VD5* = KS168A

Finalidad de los nodos del circuito.

IC1 es un convertidor elevador de voltaje de 5 → 14 voltios, que sirve para cargar la batería incorporada. El convertidor limita la corriente de entrada a 0,7 amperios.

DD1.1, DD1.2 – comparador de carga de batería. Interrumpe la carga cuando la batería alcanza los 12,8 Voltios.

DD1.3, DD1.4 – generador de indicaciones. Hace que el LED parpadee mientras se carga. La indicación se realiza por analogía con los cargadores Nikon. Mientras se realiza la carga, el LED parpadea. La carga está completa: el LED se enciende constantemente.

IC2 – convertidor reductor 12,6 → 5 Voltios. Limita la corriente de salida a 0,7 amperios.

DD2.1, DD2.2 – comparador de descarga de batería. Interrumpe la descarga de la batería cuando el voltaje cae a 7,5 Voltios.

DD2.3, DD2.4 – temporizador para encendido de emergencia del convertidor. Enciende el convertidor durante 12 minutos, incluso si el voltaje de la batería cae a 7,5 voltios.

Aquí puede surgir la pregunta: ¿por qué se eligió un umbral de voltaje tan bajo si algunos fabricantes no recomiendan permitir que caiga por debajo de 3,0 o incluso 3,2 voltios en el banco?

Razoné así. Los viajes no se realizan con tanta frecuencia como nos gustaría, por lo que es poco probable que la batería tenga que pasar por muchos ciclos de carga y descarga. Mientras tanto, en algunas fuentes que describen el funcionamiento de las baterías de iones de litio, un voltaje de 2,5 voltios se considera crítico.

Pero puedes limitar el límite de descarga a más nivel alto voltaje si planea utilizar dicho cargador con frecuencia.

Construcción y detalles

¡Expreso mi gratitud a Sergei Sokolov por su ayuda para encontrar los componentes del diseño!

Las placas de circuito impreso (PCB) están hechas de un laminado de fibra de vidrio recubierto con una lámina de 1 mm de espesor. Las dimensiones del PP se seleccionaron en función de las dimensiones del estuche comprado.

Todos los elementos del circuito, excepto la batería, se colocan en dos placas de circuito impreso. Además, en el más pequeño sólo hay un conector Mini USB para conectar un cargador externo.

Las fuentes de alimentación se colocaron en una carcasa de poliestireno estándar Z-34. Esta es la parte más cara del diseño, por la que tuvimos que pagar 2,5 dólares.

El interruptor de encendido pos.2 y el botón de encendido forzado pos.3 están ocultos al ras de la superficie exterior de la carcasa para evitar presiones accidentales.

El conector Mini USB se encuentra en la pared trasera de la carcasa y el conector USB pos. 4 junto con los indicadores pos. 5 y pos.6 al frente.

El tamaño de las placas de circuito impreso está diseñado para fijar las baterías en el cuerpo de la fuente de alimentación portátil. Entre las baterías y otros elementos estructurales se inserta una junta de cartón eléctrico de 0,5 mm de espesor, doblada en forma de caja.

	Esta película requiere Flash Player 9.

Y esta es una fuente de alimentación portátil ensamblada. Arrastre la imagen con el mouse para ver la fuente de alimentación desde diferentes ángulos.

Ajustes

La configuración de un cargador portátil se redujo a seleccionar instancias de diodos Zener y resistencias de balasto para cada uno de los dos comparadores.

¿Cómo funciona? Ilustración de vídeo.

El vídeo de tres minutos muestra cómo funciona este producto casero y qué hay en su interior. Formato de vídeo: Full HD.

El desarrollo de parámetros técnicos de los teléfonos inteligentes, como la resolución de la pantalla y el número de núcleos de procesador, también requiere un aumento de baterías para alimentar el teléfono durante al menos un día completo. Aumentar la capacidad de la batería no es del todo fácil hoy en día buenas baterias tienen una capacidad de más de 4000 mAh, y la mayoría, de 2000 a 4000 mAh, pero con el uso constante del teléfono inteligente, esto puede no ser suficiente hasta la próxima carga.

Parcialmente La carga inalámbrica de teléfonos puede solucionar este problema. El desarrollo de este tipo de sistemas para teléfonos inteligentes lleva varios años. Estos sistemas no sólo se utilizan en el ámbito de la carga de teléfonos inteligentes. Por ejemplo, en la vida cotidiana, las afeitadoras y los cepillos de dientes utilizan carga inalámbrica. Un cargador de teléfono inalámbrico puede funcionar bien en lugares públicos como estaciones de tren, cafeterías y oficinas. Es posible utilizar un cargador de este tipo en un automóvil. Es decir, donde podrás recargar tu teléfono sin buscar una toma de corriente libre.

Algunos modelos de smartphones modernos ya cuentan con un sistema de carga de batería inalámbrica. Pero estas capacidades de carga tienen una serie de limitaciones que actualmente frenan su desarrollo.

Cómo funciona la carga inalámbrica

La base del trabajo. Transmisión inalámbrica La energía eléctrica se basa en el principio de la inducción electromagnética..
Cuando se aplica corriente alterna a una bobina conductora, aparece un campo electromagnético en el espacio. Si se coloca un conductor (cable) en este campo electromagnético alterno, entonces, bajo la influencia del campo magnético cambiante, surgirá en él una fuerza electromotriz. Es esta fuerza electromotriz (EMF) la que crea una corriente eléctrica en la segunda bobina (receptor).

Todo esto es un poco complicado, pero si es bastante simple, gracias a la inducción electromagnética, cuando colocas dos bobinas una al lado de la otra y aplicas una corriente eléctrica alterna a una de ellas, la segunda generará su propia corriente alterna. Al convertir esta corriente alterna en un voltaje constante del valor requerido, puede cargar la batería.

Para lograr una mayor eficiencia (eficiencia), el receptor debe ubicarse al lado del transmisor. De lo contrario, la mayor parte del campo se desperdicia.

El uso de resonancia (operando a la misma frecuencia) le permite aumentar ligeramente la distancia entre los módulos de recepción y transmisión.

El dispositivo transmisor debe estar conectado a una toma de corriente, por lo que no podrás deshacerte por completo de los cables.

La comunicación entre las bobinas se realiza a través de un campo electromagnético que atraviesa el entrehierro y también puede atravesar plástico, madera y otras superficies no metálicas.

Lógica de la carga inalámbrica de un teléfono:

• La tensión de red se convierte en corriente alterna (CA) de alta frecuencia.
• Se suministra corriente alterna (CA) a la bobina transmisora ​​utilizando circuito electrónico transmisor. Esta corriente indica el campo electromagnético en el transmisor.
• Si la bobina receptora se encuentra dentro de una distancia determinada, entonces comienza a actuar sobre ella un flujo magnético alterno.
• El flujo magnético genera corriente alterna en el receptor.
• La corriente que fluye en la bobina del receptor se convierte en tensión continua (CC) mediante un circuito electrónico. Este voltaje constante recarga la batería.

Cuando se utiliza inducción electromagnética en un cargador debe colocar con precisión las bobinas del receptor y del transmisor entre sí. Incluso hay un dibujo en la pantalla que muestra cómo colocar correctamente el teléfono inteligente. La velocidad de carga será más lenta que con la carga por cable. Sólo se puede cargar un dispositivo a la vez.

Cuando se utiliza carga resonante, los parámetros cambian.. Como se escribió anteriormente, el principio de resonancia implica sintonizar los circuitos de transmisión y recepción a la misma frecuencia. Pero existen varias diferencias con el método que utiliza únicamente inducción electromagnética.

Mayor libertad en el espacio: ya no es necesario colocar el teléfono con precisión en el módulo de transmisión.

Es posible cargar varios dispositivos. Esto es posible utilizando varias bobinas con sus propias frecuencias.

La velocidad de carga aumenta.

Desarrollo

Dos grandes grupos en el mundo están desarrollando la carga inalámbrica: Wireless Power Consortium y AirFuel Alliance (una asociación de A4WP y PMA); hay varios grupos más poco conocidos en el mundo que buscan promover sus propias tecnologías más exclusivas.

Hoy en día, el estándar desarrollado por Wireless Power Consortium (WPC) se ha convertido en el principal. Este estándar se llama Qi (pronunciado “qi” en ruso).

Muchos fabricantes de teléfonos inteligentes admiten este estándar. Entonces, al comprar un transmisor Qi, necesita que el receptor de su teléfono también lo admita, y el módulo de transmisión en sí puede ser de una empresa externa.

El estándar Qi proporciona una potencia de carga de hasta 5 W y una corriente de 1 o 2 A, a un voltaje de 5 V. Los cargadores con cable con interfaz USB tienen los mismos parámetros.

Qi también permite que el receptor y el transmisor intercambien información utilizando su propio protocolo. El transmisor pregunta al módulo receptor sobre los estándares admitidos, el nivel de carga, lo que le permite ajustar la intensidad de la carga y apagar el dispositivo transmisor si la batería está completamente cargada. Ultima versión Qi tiene una eficiencia de alrededor del 80% y permite una distancia entre receptor y transmisor de hasta 45 mm.

El sitio web de Wireless Power Consortium afirma que alrededor de 1.080 dispositivos han recibido la certificación Qi.

Y aquí AirFuel promueve su estándar PMA. Es menos común, pero algunos fabricantes de dispositivos móviles lo admiten. Y algunos dispositivos admiten dos estándares a la vez: PMA y Qi.

Las diferencias entre los estándares Qi y PMA son la frecuencia de transmisión y el protocolo de conexión.

Nocividad y seguridad

La técnica de transmisión inalámbrica por inducción electromagnética utiliza un campo electromagnético cercano a distancias de aproximadamente un sexto de una longitud de onda. La energía de campo cercano en sí misma no es radiativa. La intensidad del campo electromagnético disminuye rápidamente a medida que la distancia desde la fuente aumenta más allá de los 5 cm.

Por tanto, los cargadores de teléfonos inalámbricos existentes pueden considerarse inofensivos y seguros para los humanos.

Ventajas y desventajas

Las principales ventajas que se pueden observar en el diseño y método de transferencia de energía:

1. No hay cables conectados al teléfono móvil. El conector USB del teléfono no se suelta, nadie lo enganchará accidentalmente. Aunque el transmisor en sí está conectado al tomacorriente con un cable.
2. La capacidad de utilizar varios transmisores en un edificio y sin necesidad de llevar un cargador cuando se traslada de una habitación a otra. Simplemente puede ir a otra habitación y colocar su teléfono inteligente en el transmisor y la carga continuará.

Las desventajas incluyen:

1. Mayor tiempo de carga que con una fuente de alimentación estándar.
2. El elevado coste del propio dispositivo de carga inalámbrico en comparación con un cargador convencional.

Carga inalámbrica de tu teléfono con tus propias manos

Si el dispositivo que necesita no es compatible con el estándar de carga inalámbrica, puede realizar dicha carga usted mismo.

La forma más sencilla de realizar la carga inalámbrica es comprar un transmisor y adquirir un estuche o accesorio especial para su teléfono que tenga un módulo receptor. Este receptor se conecta a un teléfono inteligente mediante un conector de carga normal.

Cargadores inalámbricos para teléfonos móviles en video review:

Las tecnologías modernas están diseñadas de tal manera que a veces una pequeña avería puede costar una gran cantidad de dinero en reparación, o la restauración será imposible y simplemente habrá que comprar un teléfono móvil completamente nuevo. No es una tendencia tan agradable, ¿verdad? Y si nos fijamos en las estadísticas generales de averías, resulta que la mayoría de los modelos de teléfonos móviles son principalmente susceptibles a averías en la zona del cargador, rompiendo completamente el conector. Y ésta es una situación bastante desagradable que debe resolverse urgentemente.

Afortunadamente existe una solución y es crear carga inalámbrica para tu teléfono móvil. Pero tengamos en cuenta de inmediato que para ello es necesario comprender un poco sobre electrónica o intentar seguir nuestras recomendaciones, que se detallarán a continuación. Y si lo logra, este problema nunca más le molestará.

¿Por qué es necesario tal desarrollo?

La carga inalámbrica de bricolaje no solo es una excelente manera de resolver muchos problemas en términos de recuperación del rendimiento dispositivo móvil, pero también una gran oportunidad para simplemente experimentar. Si lo descubres y comprendes cuál es la peculiaridad de este invento, seguramente podrás sentirte como un inventor y posiblemente resolver muchos problemas de averías en el futuro. Pero no nos centremos demasiado en este punto y simplemente veamos cómo realizar la carga inalámbrica para tu teléfono.

Material requerido

Cargar un teléfono con sus propias manos requiere no solo una mayor atención por parte de la persona, sino también una implementación integral y cuidadosa de todos acciones necesarias que le permitirá lograr el resultado planeado. Al mismo tiempo, vale la pena entender que sin un esquema de diseño electrónico específico, no será posible lograr el resultado deseado. En este caso, también necesitarás material adicional, que incluye:

1. Unidad de poder. Un enlace capaz de generar y convertir energía a partir de una fuente de energía estándar.
2. Transistor IRL3705.
3. Resistencia de 100 ohmios.
4. Diodo SS14.
5. Hilo de cobre de 0,3 y 0,5 mm. Este componente es un elemento de conexión que le permitirá utilizar su nuevo invento.

Observemos de inmediato que el conjunto enumerado es mínimamente básico, por lo tanto, durante el proceso de diseño, pueden surgir necesidades adicionales de herramientas o material, pero esto ya depende de las características específicas del proceso en sí.

Creando un diseño de carga inalámbrica

Una vez que haya reunido todos los materiales necesarios para el invento, puede comenzar el montaje. Primero, estudie detenidamente el diagrama que le servirá de base para crear su ensamblaje:

Muestra que el nuevo diseño utiliza el método de inducción de transferencia de energía. Mediante un cable de cobre especial, la energía se transmite sin contacto mediante transmisores especiales, a partir de los cuales comenzaremos a montar el invento.

En principio, si ha leído el diagrama y ya comprende qué se aplica a qué, entonces puede comenzar a fabricar un transmisor. De hecho, el diseño en sí no es tan complicado: se unen los materiales uno por uno y, con la ayuda de un cable, se crea el primer transmisor para suministrar energía. Para hacer esto, tome un cable con un diámetro de 0,5 mm y comience a enrollarlo en forma de marco. Es recomendable crear 40 vueltas, el proceso debe realizarse desde el medio. Te recomendamos que primero hagas 20 giros y crees un grifo, y luego hagas otros 20 giros adicionales y crees un grifo nuevamente. En principio, si nos fijamos en el dibujo, no tiene nada de complicado.

A continuación conectamos el transistor a nuestro transmisor. Puede utilizar absolutamente cualquier modelo para esto, lo principal es que la clasificación básica de este elemento está en la región de 22 a 830 ohmios. Y para mostrar claramente cómo se deben ensamblar exactamente todos estos dispositivos, le sugerimos que se familiarice con el dibujo, que demuestra claramente cómo debe verse exactamente la estructura.

Representación visual de la base del diseño.

Vale la pena entender que la principal fuente de energía de toda la estructura es la fuente de alimentación, por lo que primero debe crear la estructura en sí, y solo cuando todo esté listo para conectarla a la fuente de alimentación, siempre que esté apagada. Y una vez que todo esté conectado y listo, podrás experimentar de forma segura.

El último paso para crear el diseño es crear un receptor en su teléfono móvil. En este caso, también es necesario crear una serie de vueltas redondas y luego fijar la estructura a la batería del teléfono móvil. Las vueltas deben crearse con alambre de cobre de 0,3-0,4 mm y asegurarse mejor con superpegamento para que no se desenrollen y puedan permanecer ensambladas durante mucho tiempo.

Después de crear la base, debes conectar el cable a la batería del teléfono usando un diodo SS14. Y para que no te confundas y entiendas exactamente cómo hacerlo, te sugerimos que prestes atención al dibujo.

Asegúrese de crear una bobina de cable para el teléfono y conectarlo a la batería.

Eso es todo lo que necesitas saber sobre este invento. El método de inducción probablemente le resulte claro y creemos que no es necesario explicar exactamente cómo utilizar la generación de energía sin contacto. Tenga en cuenta que la potencia inicial de dicha carga no es excelente y que será necesario esperar de 6 a 10 horas hasta que el teléfono esté completamente cargado. Pero si desea aumentar la velocidad y la potencia de carga, necesitará una fuente de alimentación más potente y un cable de cobre más grueso si construye un transmisor.

Ahora tiene instrucciones personales sobre cómo crear exactamente un cargador inalámbrico para cargar su teléfono. Quizás después de la primera lectura tenga algunos malentendidos, pero durante el proceso de pruebas prácticas usted mismo podrá descubrir exactamente cómo construir este dispositivo. En condiciones de campo, por supuesto, será difícil organizar un método de este tipo, ya que en cualquier caso necesitará una fuente de energía constante, pero será muy posible liberar su espacio de cables innecesarios. Por lo tanto, podrá utilizarlo de forma segura y adquirir experiencia en diseño.