Elveet. Kinetik zaryadlovchi Powerbank: 8 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

Bir safar men safarda edim va gadjetlarimni zaryadlashda muammoga duch keldim. Men avtobusda uzoq vaqt sayohat qildim, telefonimni zaryad qilish imkoniga ega bo'lmadim va tez orada aloqasiz qolishni bilardim.

Shunday qilib, kinetik zaryadlovchini yaratish g'oyasi paydo bo'ldi, u elektr manbaiga bog'liq bo'lmaydi.

Agar siz gadjetni safarda, piyoda, plyajda yoki transportda zaryad qilishingiz kerak bo'lsa, unda Elveet sizga yordam beradi. Siz shunchaki Elveetni silkitib yoki sumkangizga (xalta) solib, ishga borishingiz mumkin (piyoda, plyajga, tog'larga va hokazo). Siz harakatlanayotganda qurilma zaryad oladi.

Elveet - kinetik zaryadlovchi. Elveetning ishlash printsipi elektromagnit induktsiya hodisasiga asoslangan.

1 -qadam: Elveetning tarkibiy qismlari

1. Induktor 9 magnitli Halbach massividan va uchta sariqdan iborat.

2. PCB tarkibida 200 mA kuchlanishli induktor, zaryadlovchi qurilmasi va 5V 2A quvvatli zaryadlovchi konvertori mavjud.

3. Lityum-polimer batareyasi 2800 mA / soat.

4. Koson 4 qismdan iborat bo'lib, 3D printer yordamida tayyorlangan.

Butun loyiha Fusion 360 da yaratilgan

2 -qadam: Elveet induktor

Induktor sizning harakatingizning kinetik energiyasini elektr tokiga aylantiradi. Induktorning samaradorligi eng muhim parametrdir. Ichki batareyada to'plangan energiya miqdori induktorning samaradorligiga bog'liq.

Induktor uchta bobin, Halbach magnit massivi va uchta diodli ko'prikdan iborat. Bobinning ish maydoni magnit qutblari o'tadigan qismdir, ya'ni bu qism qancha uzoq bo'lsa, shuncha ko'p energiya olishimiz mumkin..

Bundan tashqari, har bir lasanning chiqishi diodli ko'prikka ulanadi, ya'ni rulonlar voltajda mustaqil. Diodli ko'priklar Nexperia tomonidan ishlab chiqarilgan PMEG4010 past kuchlanishli Schottky diodlaridan foydalanadi. Bu bunday ilovalar uchun eng yaxshi diodlar va men ularni boshqalarga o'zgartirishni tavsiya etmayman.

Magnit Halbach massivi magnit maydonni bir tomonga jamlaydi. Boshqa tomondan, magnit maydoni juda zaif.

Halbach massivi doimiy magnitlardan deyarli ikki barobar ko'p talab qiladi, lekin Halbach yig'ilishining samaradorligi juda yuqori.

Magnit qator har bir lasanning ikki qismidan o'tadi va har doim qutblar turli qismlardan o'tadi. Bobinlar diodli ko'priklar tufayli elektrdan mustaqil bo'lgani uchun ularning bir -biriga ta'siri istisno qilinadi.

Induktor 5X5X30mm N42 9 ta neodimiy magnitlardan tashkil topgan. Yana 2X4X30 N42 magnitlari buloq sifatida ishlatiladi.

www.indigoinstruments.com/magnets/rare_earth/

Induktorning samaradorligi magnit maydonining o'zgarish tezligiga bog'liq. Buning uchun magnitli yig'ilish yo'li oshiriladi. Shunday qilib, magnit maydonining tezligi harakat paytida magnit majmuasining katta tezlashishi tufayli sezilarli darajada oshadi.

Bu induktor lasan markazida silindrli magnitlangan induktorga qaraganda ancha samarali. Silindrsimon induktor magnitning faqat yuqori va pastki ishchi qismiga ega. Silindrsimon magnitning o'rta qismi hozirgi avlodda deyarli ishlamaydi. Shuning uchun uning samaradorligi past.

Elveet induktori 4-qutbli magnit tizimga ega, u rulonlarning simlariga qat'iy perpendikulyar yo'naltirilgan.

Diodli ko'priklardan so'ng, rulonlarning oqimi yig'iladi va konvertor va zaryadlovchi paneliga beriladi.

3 -qadam: Elveet PCB

Devor va taxtalarning barcha komponentlari uchta asosiy qismdan iborat:

1. 200mA konvertorli induktor oqimini kuchaytirish. NCP1402 chipi ishlatiladi.

Bu 0,8 voltdan ishlaydigan va 5 voltli qattiq kuchlanish va 200 mA gacha bo'lgan tokni beradigan kuchaytirgich konvertori. Ushbu chipning vazifasi batareyani zaryad qilish uchun qulay kuchlanishni ta'minlashdir.

2. STC4054 zaryadlovchi qurilma chipi

Bu chip induktordan yoki tashqi manbadan (micro-USB orqali) 5 volt oladi va 2800 mA hajmli lityum-polimer batareyasini zaryad qiladi. Induktor oqimi va tashqi manbadan keladigan oqim Schottky diodlari orqali ajratiladi.

Shuningdek, Schottky diodlarining ikkinchi juftligi Elveet -ga uzluksiz quvvat manbai sifatida ishlashga imkon beradi, ya'ni siz bir vaqtning o'zida qurilmalaringiz uchun Elveet -ni zaryadlashingiz va undan tok olishingiz mumkin.

3. Bosqichli chiqish konvertori. U batareyaning kuchlanishini 5 voltgacha oshiradi va gadjetlarni quvvatlantirish uchun 2 ampergacha bo'lgan oqimni ta'minlaydi. Bunday holda, LM2623 chipi ishlaydi.

LM2623 ning yaxshi xususiyati-bu yuqori quvvatli ichki tranzistor va past chiqish kuchlanishli to'lqinli 2 Ampergacha bo'lgan chiqish oqimi. Chiqish kuchlanishi standart USB ulagichiga beriladi.

Bu qismlarga qo'shimcha ravishda, taxtada sensorli yuk yuklagichi (masalan, kuchli harakatlanuvchi chiroq yoki boshqa doimiy yuklar) mavjud. USB kabeli o'rniga simsiz zaryadlovchini ulash uchun chiqish pinlari ham bor, lekin bu variant kelajak uchun mo'ljallangan.

4 -qadam: Elveet ishi

Kosonning barcha qismlari va magnit ushlagichi 3D printerda bosilgan.

Barcha STL fayllari shu erda.

Koson o'lchamlari:

18 - 54 - 133 mm (5, 24 - 2, 13 - 0, 728 dyuym)

5 -qadam: rulonlar

Balandligi 8 mm bo'lgan 5x35 mm to'rtburchaklar asosda biz 32 AWG (0,2 mm) simli rulonni o'rab olamiz.

Bobinlar to'rtburchaklar asosda 32 AWG (0,2 mm) sim bilan yasalgan. Burilishlar soni taxminan 1200. Butun lasanning kengligi 20 mm dan oshmasligi kerak. Siz qalinroq simni qo'llashingiz mumkin, lekin kuchaytirgich uchun bu og'irroq ish tartibi bo'ladi. Yupqa sim ko'proq kuchlanishni beradi, lekin oqim pasayadi va ohmik yo'qotishlar ko'payadi.

O'ralganidan keyin barcha rulonlarni PTFE tasmasi bilan o'rash kerak.

6 -qadam: Diodli ko'priklar taxtasi

Bu 12 diodli tor taxta.

U rulonlarning yonida joylashgan.

Har bir lasanning chiqishlari taxtani yivga qo'ygandan keyin ko'priklarga ulanadi.

7 -qadam: ulanishlarni tekshirish

Buning uchun sizga 10-15 ta oq LED va taxminan 2200 mikrofaradli bitta kondansatör o'rnatilgan nozik taxta kerak.

LEDlar parallel ulanadi va diodli ko'priklar taxtasiga lehimlanadi.

Magnit moslamani rulonlar ustida harakatlantirganda, barcha diodlar yorqin porlashi kerak.

Bundan tashqari, sinov taxtasi chiqariladi va ko'prik taxtasi pinlari konvertor platasiga ulanadi.

8 -qadam: Yakuniy yig'ilish

Biz batareya va induktor simlarini taxtaga ulaymiz.

Shundan so'ng, biz ikkita vint yordamida qurilmaning yuqori va pastki qopqog'ini yig'amiz.

Qurilma ishlashga tayyor.

Endi siz butunlay baquvvat mustaqilsiz!