现在让我们看看无线充电是如何工作的。您可能知道,流过电线的电流会产生磁场,如第一幅图所示。导线产生的磁场很弱,因此我们可以将导线缠绕成线圈,并获得更大的磁场,如第二张图片所示。
如第一张图片所示,在电线附近且垂直于电线的磁场中,电线将吸收磁场,电流将流动。
现在您可能已经猜到了无线充电的工作原理。在无线充电中,我们有一个产生磁场的发射线圈。然后,我们有一个接收器线圈,用于拾取磁场并为电话充电。
步骤2:交流电和直流电
交流电和直流电(又称为交流电和直流电)是电子产品中非常基本的概念。
直流电或直流电,电流从较高的电压电平流向较低的电压电平,电流方向不变。这仅表示如果我们有5伏和0伏(接地),电流将从5伏流到0伏(接地)。只要电流的方向不变,电压就可以改变。如第一张图片所示。
AC,或交流电。但是,顾名思义,它具有交替的电流方向,这意味着什么?这意味着电流在特定时间后反向。电流反向的速率以赫兹(Hz)为单位。例如,我们有一个60Hz的交流电压,将有60个电流反向周期,这意味着120个反向,因为1个周期的AC意味着2个反向。如第一张图片所示。
这些对于无线充电电路非常重要。我们需要使用交流电来驱动发射器线圈,因为接收器只能在交变磁场下产生电信号。
步骤3:线圈:电感
您现在知道线圈是如何产生磁场的,但是我们将进行更深入的研究。线圈,也称为电感器,具有电感。每个导体,甚至是一根导线,都有一个电感!
电感的单位是“亨利”或“ H”。 milliHenry(mH)和microHenry(uH)是电感器中最常用的单元。 mH为* 10e-3H,uH为* 10e-6H。当然,您甚至可以缩小到nanoHenry(nH)甚至picoHenry(pH),但这在大多数电路中都没有使用。而且我们通常不会高于milliHenry(mH)。
线圈的匝数越高,电感就越高。
电感器可以抵抗电流的变化。例如,我们对电感器施加了电压差。首先,线圈不想让电流流过它自己。电压不断推动电流流过电感器,电感器开始让电流流过。同时,电感器正在对磁场充电。最后,电流可以完全流过电感器,并且磁场被完全充电。
现在,如果我们突然断开向电感器供电的电压。电感器不想停止电流流动,因此会不断推动电流流过它。同时,磁场开始崩溃。随着时间的流逝,磁场将耗尽,并且不会再有电流流过。
如果构建通过电感器的电压和电流图,我们将在第二张图片中看到结果,电压表示为用“ VL”表示,电流用“ I”表示,电流偏移电压约90度。
最后,我们得到了一个电感器(或线圈)的电路图,就像四个半圈,如第三张图片所示。电感器没有极性,这意味着您可以通过任何方式将其连接到电路。
步骤4:如何读取电路图
现在您已经非常了解电子产品。但是,在构建有用的东西之前,我们必须知道如何阅读电路图(也称为原理图)。
原理图描述了组件之间如何连接,这非常重要,因为它告诉您如何进行连接。电路已连接,可让您更清楚地了解发生的情况。
第一张图是原理图的示例,但是有太多您不了解的符号。每个指定的符号(例如L1,Q1,R1,R2等)都是电气组件的符号。就像第二张图片中所示,组件中有太多符号。
连接到每个组件的线显然是将一个组件连接到另一个组件,例如,在第三张和第四张图片中,可以根据原理图看到电路连接的真实示例。
第一张图片中的R1,R2,Q1,Q2,L2等称为前缀,就像标签一样,为组件命名。我们这样做是因为在进行PCB,印刷电路板,焊接时非常方便。
第一幅图中的470、47k,BC548、9V等是每个组件的值。
这可能不是一个清晰的解释,如果您想了解更多信息,请访问此网站。
步骤5:我们的无线充电电路
这是我们无线充电器设计的原理图。花一些时间来看一下,我们将开始构建!更清晰的版本在这里:https://easyeda.com/darwinenergy/Wireless-energy-driver
说明:首先,电路从X1连接器接收5伏电压。然后将电压升至12伏以驱动线圈。 NE555与两个ir2110 mosfet驱动器组合以产生开/关信号,该信号将用于驱动4个mosfet。 4个mosfet会打开和关闭以创建交流信号来驱动发射器线圈。
您可以访问上面列出的网站,然后滚动到底部以找到BOM(物料清单),然后进行搜索对于那些组件,除了lcsc.com中的X1和X2。 (X1和X2是连接器)
对于X2,它实际上是发射器线圈,因此您需要在这里购买。
步骤6:开始构建!
您已经看到了原理图,然后开始构建。
首先,您需要购买一些面包板。面包板就像第一张图片。面包板的每个5个孔都相互连接,如图2所示。在图三中,我们有4个相互连接的导轨。
现在按照原理图并开始构建!
完成的结果在图四中。
第7步:调整频率
现在您已经完成了电路,但仍想稍微调整一下发射器线圈的频率。您可以通过调整R10电位计来实现。只需拧一下螺丝并调节电位计即可。
您可以拿起接收器线圈并将其连接到带电阻的LED上。然后如图所示将线圈放在发射器线圈的顶部。开始调整频率,直到看到LED达到最大亮度为止。
经过反复尝试,电路已调整好!电路基本完成。
步骤8:升级电路!
现在,您已经完成了电路,但是您可能认为电路有点杂乱无章。这就是为什么您可以升级电路甚至将其转换为产品的原因!
首先,它是电路本身。这次我没有使用面包板,而是设计并订购了一些PCB。代表印刷电路板。 PCB基本上是一个本身具有连接的电路板,因此不再需要跳线。 PCB上的每个组件也都有自己的位置。您可以以非常低的价格在JLCPCB上订购PCB。
我设计的PCB使用的是SMD组件,即表面贴装器件。这意味着该组件直接焊接到PCB上。组件的另一种类型是THT组件,我们都曾经使用过,也称为通孔技术,即该组件穿过PCB或电路板的孔。设计如图所示。您可以在这里找到设计。
其次,您可以对其进行3D打印外壳,3D stl文件的链接也位于此处。
基本上就是这样!您已经成功构建了无线充电器!但是请务必检查您的手机是否支持无线充电。
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