Cargador de teléfono de energía limpia: 7 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

En este proyecto, estará construyendo un banco de energía solar muy simple que puede cargar su teléfono. Mucha gente no sabe lo barato y fácil que es construir un banco de energía de bricolaje. Todo lo que realmente se requiere es un par de placas electrónicas, un cable USB, una batería recargable y suficientes habilidades de soldadura.

Básicamente, lo que sucede es que una batería se carga utilizando un circuito de carga de batería 18650. La energía de entrada para cargar la batería puede provenir de un USB o del panel solar. Luego, se usa un amplificador USB de 5V para que pueda conectar un USB desde su teléfono a la batería.

El circuito también puede admitir fuentes de alimentación de CA, como una dinamo de ciclo o una turbina portátil. Haría esto convirtiendo la fuente de CA en corriente CC usando un puente rectificador.

Suministros

1) 1 enlace rectificador de puente DB107

2) 1 placa TP4056 con enlace de protección

3) Enlace de tablero perfilado de 5 cm x 5 cm

4) 1 enlace de refuerzo USB de 5 V

5) Cables de puente o enlace de cables normales

6) 1 enlace de batería recargable 18650

7) 1 x enlace de soporte de batería 18650

8) 1 enlace de panel solar de 6 V

9) 1 enlace de condensador electrolítico de 1000 uF

10) 2 x enlace de diodos IN4007

Paso 1: comprensión del circuito

En realidad, hay tres partes en el circuito.

La primera parte procesa el voltaje de CC de su panel solar. La segunda parte procesa el voltaje CA. La tercera parte toma la energía y la almacena en la batería, permitiéndote cuando quieras enchufar un cable USB.

Empezaré con la parte 3

Parte 3

Para esta parte del circuito, se utiliza la batería, el TP4056, el regulador de voltaje 7805 y el amplificador de 5V. La energía proveniente de su regulador de voltaje se envía a la placa TP4056. Luego, la placa cambia la corriente y el voltaje para optimizar la carga de la batería. También hay una función de protección en la placa TP4056 que evita que el voltaje de la batería recargable sea demasiado alto o demasiado bajo. Aquí hay una buena explicación en video: enlace

El TP4056 cargará la batería cuando se suministre un voltaje entre 4.5V-6.0V. Cualquier cosa arriba y la tabla se freirá. Por eso utilizamos un regulador de voltaje 7805. El regulador de voltaje reduce el voltaje de cualquier valor a 5 V y, por lo tanto, garantiza que la placa TP4056 no se estropee.

La placa también está conectada a un amplificador elevador de 5 V que toma el voltaje en la batería 18650 y lo convierte en la forma que se puede usar para su teléfono u otros dispositivos alimentados por USB. Ahora puede simplemente conectar su teléfono al puerto USB y debería comenzar a cargarse.

Parte 1

Esta es la parte que procesa ese voltaje proveniente de la fuente de alimentación de CC de su panel solar. Se utiliza un diodo para evitar que la corriente de la fuente de alimentación de CA fluya hacia el panel solar, ya que ambos están conectados al 7805 en paralelo.

Parte 2

Esta parte del circuito procesa la corriente que proviene de la fuente de alimentación de CA. Aquí hay un buen video para explicar qué es la corriente alterna: enlace. La corriente CA se convierte en CC utilizando un puente rectificador de onda completa. El puente rectificador tiene 4 pines. Dos para la entrada y dos para la salida. Los dos pines de salida que ahora llevan voltaje de CC están conectados a un condensador de 1000 uF en paralelo para ayudar a suavizar el voltaje de CC. Finalmente a través de un diodo, por la misma razón que antes, se conecta el cable positivo al regulador de voltaje 7805 y se ingresa a la parte 3 del circuito.

Paso 2: armar la parte 1 del circuito

El panel solar de CC está conectado al 7805 a través de un diodo IN4007.

Suelde las juntas para conexiones permanentes

Paso 3: armar la parte 2 del circuito

La fuente de alimentación de CA está conectada a las entradas de CA del puente rectificador.

El puente rectificador luego convierte la entrada de CA en salida de CC con un terminal positivo y negativo.

Un condensador de 1000uF se conecta en paralelo a los dos terminales que salen del puente rectificador DB107.

El cable positivo del puente rectificador se conecta a un diodo y luego el diodo se conecta al pin 1 del 7805. El cable negativo se conecta al pin 2.

Paso 4: Hacer puente rectificador DB107 con diodos (opcional)

Si no puede comprar fácilmente un puente rectificador DB107, puede hacer uno con diodos.

Simplemente siga la configuración del diodo y combínela con el esquema original.

En la imagen, los dos terminales horizontales son el pin de entrada de CA, mientras que los dos pines verticales son los terminales de salida de CC.

Suelde la junta para una conexión segura.

Paso 5: armar la parte 3 del circuito

Esta parte es muy simple si sigue el esquema.

El pin 3 del 7805 está conectado a la entrada positiva del TP4056.

El pin 2 del 7805 está conectado a la entrada negativa del TP4056.

Asegúrese de envolver todas las conexiones abiertas con cinta aislante, ya que puede provocar un cortocircuito en la batería de iones de litio y una explosión.

Paso 6: Opción de diseño de PCB

He diseñado un PCB para este proyecto. Si desea omitir el trabajo duro, puede solicitar el PCB terminado a SEEED y debería llegar en aproximadamente una semana. El circuito final se verá mucho más pulido.

Aquí hay un enlace al archivo Gerber:

En el PCB, A representa la fuente de CA, D + y D- representan la fuente de CC positiva y negativa, respectivamente. Y O + y O- representan la salida positiva y negativa del TP4056 respectivamente.

Para pedir una placa de circuito impreso, vaya a este sitio web:

Adjunte el archivo Gerber que se encuentra en la carpeta de Google Drive. Cambie las dimensiones a 39,5 mm y 21,4 mm. Deje todas las demás configuraciones como están. Y luego pídelo.

Paso 7: Vivienda

Hay un par de opciones diferentes que tiene para la carcasa del producto. Pero antes de eso, en realidad hay dos formas de albergar el circuito. Primero es solo una caja simple sin características adicionales. Sin embargo, si desea asumir un desafío y agregar más funcionalidad a su circuito, también he diseñado una versión de la carcasa que tiene barras en el lateral y una base curva. Esto le permite atar el producto alrededor de su brazo o botella con un cinturón o incluso con un paño simple. El desafío es que tendría que imprimir en 3D el diseño para obtener esta funcionalidad adicional.

1) Dejándolo sin carcasa. No es ideal, pero es el más fácil.

2) Corte con láser de una caja simple que luego se puede ensamblar con superpegamento. Puede encontrar el.dxf para el cortador láser en esta carpeta de Google Drive: https://drive.google.com/open?id=1iUivo-afLw3i5XBT … Todo lo que necesita hacer, si no tiene un cortador láser, es buscar un servicio local de corte por láser y darles este archivo en una unidad USB.

3) Impresión 3D de la carcasa con una función de seguridad adicional. Podrá encontrar un archivo. STEP o. STL en esta carpeta de Google Drive: https://drive.google.com/open?id=1iUivo-afLw3i5XBT … Necesitará un software CAD como Fusion360, Onshape, Tinkercad, etc, para imprimir en 3D la carcasa.

4) Aquí hay un enlace al diseño de fusión en línea:

Puede asegurar los componentes y el tablero en la caja con pegamento caliente o superpegamento. No intente utilizar tuercas y tornillos.