Elveet. Kinetik Şarj Cihazı Powerbank: 8 Adım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:45

Bir dəfə səfərdə idim və gadjetlərimi doldurmaqda problemim oldu. Avtobusda uzun müddət gəzdim, telefonumu doldurmaq imkanım yox idi və tezliklə ünsiyyətsiz qalacağımı bilirdim.

Beləliklə, elektrik prizindən asılı olmayacaq kinetik bir şarj cihazı yaratmaq fikri gəldi.

Gəzinti, gəzinti, çimərlik və ya nəqliyyatda gadgetınızı doldurmaq lazımdırsa, Elveet sizə kömək edəcək. Sadəcə Elveeti silkələyə və ya çantanıza (sırt çantanıza) qoyub işə gedə bilərsiniz (gəzintiyə, çimərliyə, dağlara və s.). Hərəkət edərkən cihaz şarj olunur.

Elveet kinetik bir şarj cihazıdır. Elveetin iş prinsipi elektromaqnit induksiyası fenomeninə əsaslanır.

Addım 1: Elveetin komponent hissələri

1. İndüktör 9 maqnitli Halbach massivindən və üç bobindən ibarətdir.

2. PCB-də 200 mA-lıq bir addım-çevirici, bir batareya şarj cihazı və 5-ci 2A-lik bir batareya-up çeviricisi var.

3. Lityum-polimer batareya 2800 mAh.

4. Korpus 4 hissədən ibarətdir və 3D printerlə hazırlanmışdır.

Bütün layihə Fusion 360 -da yaradılmışdır

Addım 2: Elveet İndüktoru

İndüktör, hərəkətinizin kinetik enerjisini elektrik cərəyanına çevirir. İndüktörün səmərəliliyi ən vacib parametrdir. Daxili batareyada yığılmış enerjinin miqdarı induktorun səmərəliliyindən asılıdır.

İndüktör üç bobindən, bir Halbach maqnit massivindən və üç diod körpüsündən ibarətdir. Bobin iş sahəsi maqnitlərin dirəklərinin keçdiyi hissədir, yəni bu hissə nə qədər uzun olsa, daha çox enerji əldə edə bilərik.

Bundan əlavə, hər bir bobinin çıxışları diod körpüsünə bağlıdır, yəni bobinlər gərginlikdə müstəqildir. Və hər üç bobinin cərəyanı diod körpülərindən sonra yekunlaşdırılır. Diod körpüləri Nexperia tərəfindən istehsal olunan çox aşağı irəli gərginlikli PMEG4010 olan Schottky diodlarından istifadə edir. Bu cür tətbiqlər üçün ən yaxşı diodlardır və bunları başqalarına dəyişdirməyi məsləhət görmürəm.

Maqnit Halbach serialı, maqnit sahəsini bir tərəfə cəmləşdirir. Digər tərəfdən, maqnit sahəsi çox zəifdir.

Halbach serialı daimi maqnitlərin sayından demək olar ki, iki dəfə çox tələb edir, lakin Halbach qurğusunun səmərəliliyi çox yüksəkdir.

Maqnit dizisi hər bir bobinin iki hissəsindən keçir və hər zaman dirəklər fərqli hissələrdən keçir. Bobinlər diod körpüləri səbəbindən elektrikdən müstəqil olduğundan, onların bir -birlərinə təsiri istisna edilir.

İndüktör 5X5X30mm N42 9 neodim maqnitdən ibarət bir qurğudan istifadə edir. Yay olaraq daha iki maqnit 2X4X30 N42 istifadə olunur.

www.indigoinstruments.com/magnets/rare_earth/

İndüktörün səmərəliliyi maqnit sahəsinin dəyişmə sürətindən asılıdır. Bunun üçün maqnit quruluşunun yolu artırılır. Beləliklə, maqnit sahəsinin hərəkət sürəti, hərəkət zamanı maqnit qurğusunun böyük sürətlənməsi səbəbindən əhəmiyyətli dərəcədə artır.

Bu indüktör, bobinin mərkəzində silindrik bir maqnit olan bir indüktordan daha səmərəlidir. Silindrik induktor maqnitin yalnız yuxarı və aşağı işçi hissəsinə malikdir. Silindrik maqnitin orta hissəsi indiki nəsildə demək olar ki, işləmir. Buna görə də onun səmərəliliyi aşağıdır.

Elveet indüktoru, bobinlərin tellərinə ciddi şəkildə dik olaraq yönəldilmiş 4 qütblü bir maqnit sisteminə malikdir.

Diod körpülərindən sonra, bobinlərin cərəyanı yekunlaşdırılır və konvertora və şarj cihazına verilir.

Addım 3: Elveet PCB

Dövrə və lövhələrin bütün komponentləri Üç əsas hissədən ibarətdir:

1. 200mA çevirici induktor cərəyanını artırın. NCP1402 çipi istifadə olunur.

0.8 voltdan işləyən və 5 volt sabit bir gərginlik və 200 mA -a qədər bir cərəyan verən bir təkan çeviricisidir. Bu çipin vəzifəsi batareyanı doldurmaq üçün rahat bir gərginlik təmin etməkdir.

2. STC4054 şarj cihazı çipi

Bu çip induktordan və ya xarici mənbədən (mikro USB vasitəsilə) 5 volt alır və 2800 mA tutumlu Lityum-polimer batareyanı doldurur. İndüktör cərəyanı və xarici mənbədən gələn cərəyan Schottky diodları vasitəsilə ayrılır.

Ayrıca, ikinci Schottky diodları, Elveet -in fasiləsiz bir enerji təchizatı olaraq işləməsinə imkan verir, yəni eyni anda cihazlarınız üçün Elveet -i şarj edə və ondan cərəyan ala bilərsiniz.

3. Step-up çıxış çeviricisi. Batareya gərginliyini 5 Volta qədər artırır və gadget'ları gücləndirmək üçün 2 Amperə qədər cərəyan verir. Bu vəziyyətdə, LM2623 çipi işləyir.

LM2623-ün yaxşı bir xüsusiyyəti, daxili yüksək güclü tranzistor və aşağı çıxış gərginliyi dalğalanması ilə 2 Amperə qədər olan çıxış cərəyanıdır. Çıxış gərginliyi standart bir USB konnektoruna verilir.

Bu hissələrə əlavə olaraq, lövhədə toxunma həssas yük açarı var (məsələn, güclü səyahət lampası və ya digər sabit yüklər). USB kabeli əvəzinə simsiz şarj cihazını bağlamaq üçün çıxış pinləri də var, lakin bu seçim gələcək üçün nəzərdə tutulmuşdur.

Addım 4: Elveet Case

Korpusun bütün hissələri və maqnit tutacağı 3D printerdə çap edilmişdir.

Bütün STL faylları burada.

Kassa ölçüləri:

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

Addım 5: Bobinlər

5x35 mm hündürlüyü 8 mm olan düzbucaqlı bir təməl üzərində, 32 AWG (0,2 mm) bir tel ilə bobini sarırıq.

Bobinlər düzbucaqlı bir baza üzərində 32 AWG (0,2 mm) bir tel ilə hazırlanır. Dönüşlərin sayı təxminən 1200. Bütün bobinin eni 20 mm -dən çox olmamalıdır. Daha qalın bir tel tətbiq edə bilərsiniz, ancaq bir gücləndirici çevirici üçün bu daha ağır bir iş rejimi olacaq. Daha incə bir tel daha çox gərginlik verəcək, ancaq cərəyan düşəcək və ohmik itkilər artacaq.

Sarımdan sonra bütün bobinlər PTFE lentlə sarılmalıdır.

Addım 6: Diod Körpüləri

Bu, 12 diod üçün dar bir lövhədir.

Bobinlərin yanında yerləşir.

Lövhə yivə yerləşdirildikdən sonra hər bir bobinin çıxışları körpülərə bağlanır.

Addım 7: Bağlantıların yoxlanılması

Bunu etmək üçün 10-15 ağ LED və təxminən 2200 mikrofaradlıq bir kondansatör quraşdırılmış nazik bir lövhəyə ehtiyacınız var.

LEDlər paralel olaraq bağlanır və diod körpülərinin lövhəsinə lehimlənir.

Maqnit qurğusunu bobinlər üzərində hərəkət etdirərkən, bütün diodlar parlaq şəkildə parlamalıdır.

Bundan əlavə, test lövhəsi çıxarılır və körpü lövhəsi pinləri konvertor lövhəsinə qoşulur.

Addım 8: Son Quraşdırma

Batareyanı və indüktör tellərini lövhəyə bağlayırıq.

Bundan sonra, iki vida istifadə edərək cihazın yuxarı və aşağı qapaqlarını toplayırıq.

Cihaz işə hazırdır.

İndi tamamilə enerjili müstəqilsən!