Construisez votre propre station de recharge sans fil ! : 8 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

La société Apple a récemment introduit la technologie de recharge sans fil. C'est une excellente nouvelle pour beaucoup d'entre nous, mais quelle est la technologie derrière cela ? Et comment fonctionne la recharge sans fil ? Dans ce tutoriel, nous allons apprendre comment fonctionne la recharge sans fil et comment en construire une nous-mêmes ! Alors ne perdons plus de temps et commençons notre voyage vers le succès ! Et je suis ton tuteur de 13 ans, Darwin !

Étape 1: Comment fonctionne la recharge sans fil

Voyons maintenant comment fonctionne la recharge sans fil. Vous savez peut-être que le courant circulant dans un fil crée un champ magnétique, comme le montre la première image. Le champ magnétique généré par le fil est très faible, nous pouvons donc enrouler le fil pour former une bobine et obtenir un champ magnétique plus important, comme le montre la deuxième image.

Également à l'envers, lorsqu'il y a un champ magnétique à proximité et perpendiculairement à un fil, le fil captera le champ magnétique et le courant circulera, comme le montre la première image.

Vous avez peut-être deviné comment fonctionne la recharge sans fil. Dans la recharge sans fil, nous avons une bobine émettrice qui génère des champs magnétiques. Ensuite, nous avons une bobine réceptrice qui capte le champ magnétique et charge le téléphone.

Étape 2: CA et CC

Le courant alternatif et le courant continu, également connus sous le nom de courant alternatif et courant continu, sont des concepts très basiques en électronique.

DC, ou courant continu, le courant passe d'un niveau de tension plus élevé à un niveau de tension inférieur, et le sens du courant ne change pas. Cela signifie simplement que si nous avons un 5 volts et un 0 volt (masse), le courant passera du 5 volts au 0 volt (masse). Et la tension peut changer tant que le sens du courant ne change pas. Comme le montre la première image.

AC, ou courant alternatif. Cependant, comme son nom l'indique qu'il a un sens de circulation du courant alternatif, qu'est-ce que cela signifie? Cela signifie que le flux de courant s'inverse après un certain temps. Et la vitesse du flux de courant inverse est mesurée en Hertz (Hz). Par exemple, nous avons une tension alternative de 60 Hz, nous aurons 60 cycles d'inversions de courant, ce qui signifie 120 inversions, puisque 1 cycle d'AC signifie 2 inversions. Comme le montre la première photo.

Ceux-ci sont très importants pour le circuit de charge sans fil. Nous devons utiliser du courant alternatif pour piloter la bobine émettrice, car le récepteur ne peut générer un signal électrique que lorsqu'il y a un champ magnétique alternatif.

Étape 3: Bobines: Inductance

Vous savez maintenant comment une bobine crée un champ magnétique, mais nous allons creuser plus profondément. La bobine, également connue sous le nom d'inducteur, a une inductance. Chaque conducteur a une inductance, même un fil !

L'inductance est mesurée en "Henry" ou "H". milliHenry (mH) et microHenry (uH) sont les unités les plus couramment utilisées pour les inducteurs. mH est *10e-3H et uH est *10e-6H. Bien sûr, vous pouvez même réduire la taille du nanoHenry(nH) ou même du picoHenry(pH), mais cela n'est pas utilisé dans la plupart des circuits. Et nous n'allons généralement pas plus haut que milliHenry (mH).

Plus le nombre de spires des bobines est élevé, plus l'inductance est élevée.

Un inducteur résiste aux changements de flux de courant. Par exemple, nous avons une différence de tension appliquée à un inducteur. Premièrement, la bobine ne veut pas laisser passer le courant à travers elle-même. La tension continue de pousser le courant à travers l'inducteur, l'inducteur a commencé à laisser passer le courant. En même temps, l'inducteur charge le champ magnétique. Enfin, le courant peut traverser complètement l'inducteur et le champ magnétique est complètement chargé.

Maintenant, si nous supprimons soudainement l'alimentation en tension de l'inducteur. L'inducteur ne veut pas arrêter le flux de courant, il continue donc à le faire traverser. Au même moment, le champ magnétique a commencé à s'effondrer. Au fil du temps, le champ magnétique sera épuisé et aucun courant ne circulera à nouveau.

Si nous construisons un graphique de la tension et du courant à travers l'inducteur, nous verrons le résultat dans la deuxième image, la tension est représentée par "VL" et le courant est représenté par "I", le courant est décalé d'environ 90 degrés par rapport à la tension.

Enfin, nous avons le schéma de circuit d'un indcutor (ou d'une bobine), c'est comme quatre demi-cercles, comme le montre la troisième image. Un inducteur n'a pas de polarité, ce qui signifie que vous pouvez le connecter à votre circuit de n'importe quelle manière.

Étape 4: Comment lire un schéma de circuit

Vous en savez maintenant à peu près sur l'électronique. Mais avant de construire quelque chose d'utile, nous devons savoir lire un schéma de circuit, également appelé schéma.

Un schéma décrit comment les composants se connectent les uns aux autres, et il est très important car il vous indique comment le circuit est connecté et vous donne une idée plus claire de ce qui se passe.

La première image est un exemple de schéma, mais il y a tellement de symboles que vous ne comprenez pas. Chaque symbole spécifié comme L1, Q1, R1, R2, etc. est un symbole pour un composant électrique. Et il y a tellement de symboles pour les composants, comme le montre la deuxième image.

Les lignes reliant chaque composant relient évidemment un composant à un autre, par exemple, dans les troisième et quatrième images, et nous pouvons voir un exemple réel de la façon dont un circuit est connecté sur la base d'un schéma.

Le R1, R2, Q1, Q2, L2 etc. dans la première image est appelé le préfixe, qui est juste comme une étiquette, pour donner un nom au composant. Nous faisons cela parce que c'est pratique lorsqu'il s'agit de PCB, de circuits imprimés, de soudure.

Le 470, 47k, BC548, 9V etc. dans la première image est la valeur de chaque composant.

Ce n'est peut-être pas une explication claire, si vous voulez plus de détails, allez sur ce site.

Étape 5: Notre circuit de charge sans fil

Voici donc le schéma de notre conception de chargeur sans fil. Prenez le temps de le regarder et nous allons commencer la construction! Version plus claire ici:

Explication: Premièrement, le circuit reçoit 5 volts du connecteur X1. Ensuite, la tension est augmentée jusqu'à 12 volts pour entraîner la bobine. Le NE555 en combinaison avec deux pilotes mosfet ir2110 pour créer un signal marche-arrêt qui sera utilisé pour piloter les 4 mosfets. Les 4 mosfets s'allument et s'éteignent pour créer un signal CA pour piloter la bobine émettrice.

Vous pouvez accéder au site Web répertorié ci-dessus et faire défiler vers le bas pour trouver la nomenclature (nomenclature) et rechercher ces composants à l'exception de X1 et X2 sur lcsc.com. (X1 et X2 sont des connecteurs)

Pour X1, il s'agit d'un port micro-usb, vous devez donc l'acheter ici.

Pour X2, il s'agit en fait de la bobine émettrice, vous devez donc l'acheter ici.

Étape 6: commencez la construction

Vous avez vu le schéma, et commençons la construction.

Tout d'abord, vous devrez acheter une planche à pain. Une maquette est comme sur la première photo. Chacun des 5 trous de la planche à pain est connecté les uns aux autres, comme indiqué sur la deuxième image. Dans l'image trois, nous avons 4 rails qui sont connectés les uns aux autres.

Suivez maintenant le schéma et commencez la construction !

Les résultats finis sont dans l'image quatre.

Étape 7: Réglage de la fréquence

Vous avez maintenant terminé le circuit, mais vous souhaitez toujours ajuster un peu la fréquence de la bobine émettrice. Vous pouvez le faire en ajustant le potentielmètre R10. Prenez simplement une vis et ajustez le potentiomètre.

Vous pouvez prendre une bobine réceptrice et la connecter à une LED avec une résistance. Ensuite, placez la bobine au-dessus de la bobine émettrice comme indiqué. Commencez à ajuster la fréquence jusqu'à ce que vous voyiez que la LED est à sa luminosité maximale.

Après quelques essais et erreurs, votre circuit est réglé ! Et le circuit est pratiquement complet.

Étape 8: Mise à niveau de votre circuit

Maintenant, vous avez terminé votre circuit, mais vous pourriez penser que le circuit est un peu désorganisé. C'est pourquoi vous pouvez mettre à niveau votre circuit, et même le transformer en produit !

Premièrement, c'est le circuit lui-même. Au lieu d'utiliser une maquette, cette fois j'ai conçu et commandé des PCB. Qui signifie circuits imprimés. Un PCB est essentiellement une carte de circuit imprimé qui a des connexions sur elle-même, donc plus de fils de liaison. Chaque composant sur un PCB a également sa propre place. Vous pouvez commander le PCB chez JLCPCB à un prix très bas.

Le PCB que j'ai conçu utilisait des composants SMD, qui sont des périphériques à montage en surface. Ce qui signifie que le composant a été directement soudé sur le PCB. Un autre type de composant sont les composants THT, que nous venons tous d'utiliser, également connus sous le nom de technologie des trous traversants, c'est-à-dire que le composant passe à travers les trous du PCB ou de notre carte de circuit imprimé. La conception est montrée dans l'image. Vous pouvez trouver les dessins ici.

Deuxièmement, vous pouvez imprimer un boîtier en 3D, le lien pour les fichiers stl 3D est ici.

C'est en gros ça ! Vous avez réussi à créer un chargeur sans fil ! Mais vérifiez toujours si votre téléphone prend en charge le chargement sans fil. Merci beaucoup d'avoir suivi ce tuto ! S'il y a des questions, n'hésitez pas à m'envoyer un e-mail à [email protected]. Google est également une grande aide ! Au revoir.