現(xiàn)在讓我們看看無線充電是如何工作的。您可能知道,流過電線的電流會產(chǎn)生磁場,如第一幅圖所示。導線產(chǎn)生的磁場很弱,因此我們可以將導線纏繞成線圈,并獲得更大的磁場,如第二張圖片所示。
如第一張圖片所示,在電線附近且垂直于電線的磁場中,電線將吸收磁場,電流將流動。
現(xiàn)在您可能已經(jīng)猜到了無線充電的工作原理。在無線充電中,我們有一個產(chǎn)生磁場的發(fā)射線圈。然后,我們有一個接收器線圈,用于拾取磁場并為電話充電。
步驟2:交流電和直流電
交流電和直流電(又稱為交流電和直流電)是電子產(chǎn)品中非常基本的概念。
直流電或直流電,電流從較高的電壓電平流向較低的電壓電平,電流方向不變。這僅表示如果我們有5伏和0伏(接地),電流將從5伏流到0伏(接地)。只要電流的方向不變,電壓就可以改變。如第一張圖片所示。
AC,或交流電。但是,顧名思義,它具有交替的電流方向,這意味著什么?這意味著電流在特定時間后反向。電流反向的速率以赫茲(Hz)為單位。例如,我們有一個60Hz的交流電壓,將有60個電流反向周期,這意味著120個反向,因為1個周期的AC意味著2個反向。如第一張圖片所示。
這些對于無線充電電路非常重要。我們需要使用交流電來驅(qū)動發(fā)射器線圈,因為接收器只能在交變磁場下產(chǎn)生電信號。
步驟3:線圈:電感
您現(xiàn)在知道線圈是如何產(chǎn)生磁場的,但是我們將進行更深入的研究。線圈,也稱為電感器,具有電感。每個導體,甚至是一根導線,都有一個電感!
電感的單位是“亨利”或“ H”。 milliHenry(mH)和microHenry(uH)是電感器中最常用的單元。 mH為* 10e-3H,uH為* 10e-6H。當然,您甚至可以縮小到nanoHenry(nH)甚至picoHenry(pH),但這在大多數(shù)電路中都沒有使用。而且我們通常不會高于milliHenry(mH)。
線圈的匝數(shù)越高,電感就越高。
電感器可以抵抗電流的變化。例如,我們對電感器施加了電壓差。首先,線圈不想讓電流流過它自己。電壓不斷推動電流流過電感器,電感器開始讓電流流過。同時,電感器正在對磁場充電。最后,電流可以完全流過電感器,并且磁場被完全充電。
現(xiàn)在,如果我們突然斷開向電感器供電的電壓。電感器不想停止電流流動,因此會不斷推動電流流過它。同時,磁場開始崩潰。隨著時間的流逝,磁場將耗盡,并且不會再有電流流過。
如果構(gòu)建通過電感器的電壓和電流圖,我們將在第二張圖片中看到結(jié)果,電壓表示為用“ VL”表示,電流用“ I”表示,電流偏移電壓約90度。
最后,我們得到了一個電感器(或線圈)的電路圖,就像四個半圈,如第三張圖片所示。電感器沒有極性,這意味著您可以通過任何方式將其連接到電路。
步驟4:如何讀取電路圖
現(xiàn)在您已經(jīng)非常了解電子產(chǎn)品。但是,在構(gòu)建有用的東西之前,我們必須知道如何閱讀電路圖(也稱為原理圖)。
原理圖描述了組件之間如何連接,這非常重要,因為它告訴您如何進行連接。電路已連接,可讓您更清楚地了解發(fā)生的情況。
第一張圖是原理圖的示例,但是有太多您不了解的符號。每個指定的符號(例如L1,Q1,R1,R2等)都是電氣組件的符號。就像第二張圖片中所示,組件中有太多符號。
連接到每個組件的線顯然是將一個組件連接到另一個組件,例如,在第三張和第四張圖片中,可以根據(jù)原理圖看到電路連接的真實示例。
第一張圖片中的R1,R2,Q1,Q2,L2等稱為前綴,就像標簽一樣,為組件命名。我們這樣做是因為在進行PCB,印刷電路板,焊接時非常方便。
第一幅圖中的470、47k,BC548、9V等是每個組件的值。
這可能不是一個清晰的解釋,如果您想了解更多信息,請訪問此網(wǎng)站。
步驟5:我們的無線充電電路
這是我們無線充電器設計的原理圖。花一些時間來看一下,我們將開始構(gòu)建!更清晰的版本在這里:https://easyeda.com/darwinenergy/Wireless-energy-driver
說明:首先,電路從X1連接器接收5伏電壓。然后將電壓升至12伏以驅(qū)動線圈。 NE555與兩個ir2110 mosfet驅(qū)動器組合以產(chǎn)生開/關信號,該信號將用于驅(qū)動4個mosfet。 4個mosfet會打開和關閉以創(chuàng)建交流信號來驅(qū)動發(fā)射器線圈。
您可以訪問上面列出的網(wǎng)站,然后滾動到底部以找到BOM(物料清單),然后進行搜索對于那些組件,除了lcsc.com中的X1和X2。 (X1和X2是連接器)
對于X2,它實際上是發(fā)射器線圈,因此您需要在這里購買。
步驟6:開始構(gòu)建!
您已經(jīng)看到了原理圖,然后開始構(gòu)建。
首先,您需要購買一些面包板。面包板就像第一張圖片。面包板的每個5個孔都相互連接,如圖2所示。在圖三中,我們有4個相互連接的導軌。
現(xiàn)在按照原理圖并開始構(gòu)建!
完成的結(jié)果在圖四中。
第7步:調(diào)整頻率
現(xiàn)在您已經(jīng)完成了電路,但仍想稍微調(diào)整一下發(fā)射器線圈的頻率。您可以通過調(diào)整R10電位計來實現(xiàn)。只需擰一下螺絲并調(diào)節(jié)電位計即可。
您可以拿起接收器線圈并將其連接到帶電阻的LED上。然后如圖所示將線圈放在發(fā)射器線圈的頂部。開始調(diào)整頻率,直到看到LED達到最大亮度為止。
經(jīng)過反復嘗試,電路已調(diào)整好!電路基本完成。
步驟8:升級電路!
現(xiàn)在,您已經(jīng)完成了電路,但是您可能認為電路有點雜亂無章。這就是為什么您可以升級電路甚至將其轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品的原因!
首先,它是電路本身。這次我沒有使用面包板,而是設計并訂購了一些PCB。代表印刷電路板。 PCB基本上是一個本身具有連接的電路板,因此不再需要跳線。 PCB上的每個組件也都有自己的位置。您可以以非常低的價格在JLCPCB上訂購PCB。
我設計的PCB使用的是SMD組件,即表面貼裝器件。這意味著該組件直接焊接到PCB上。組件的另一種類型是THT組件,我們都曾經(jīng)使用過,也稱為通孔技術,即該組件穿過PCB或電路板的孔。設計如圖所示。您可以在這里找到設計。
其次,您可以對其進行3D打印外殼,3D stl文件的鏈接也位于此處。
基本上就是這樣!您已經(jīng)成功構(gòu)建了無線充電器!但是請務必檢查您的手機是否支持無線充電。
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