¡Construya su propia estación de carga inalámbrica !: 8 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

La empresa Apple, presentó recientemente la tecnología de carga inalámbrica. Es una gran noticia para muchos de nosotros, pero ¿cuál es la tecnología que hay detrás? ¿Y cómo funciona la carga inalámbrica? En este tutorial, vamos a aprender cómo funciona la carga inalámbrica y cómo construir uno nosotros mismos. ¡Así que no perdamos más tiempo y comencemos nuestro viaje hacia el éxito! ¡Y soy tu tutor de 13 años, Darwin!

Paso 1: ¿Cómo funciona la carga inalámbrica?

Ahora veamos cómo funciona la carga inalámbrica. Es posible que sepa que la corriente que fluye a través de un cable crea un campo magnético, como se muestra en la primera imagen. El campo magnético generado por el cable es muy débil, por lo que podemos enrollar el cable para formar una bobina y obtener un campo magnético más grande, como se muestra en la segunda imagen.

También a la inversa, cuando hay un campo magnético cerca y perpendicular a un cable, el cable recogerá el campo magnético y la corriente fluirá, como se muestra en la primera imagen.

Ahora es posible que haya adivinado cómo funciona la carga inalámbrica. En carga inalámbrica, tenemos una bobina transmisora que genera campos magnéticos. Luego tenemos una bobina receptora que capta el campo magnético y carga el teléfono.

Paso 2: CA y CC

La CA y la CC, también conocidas como corriente alterna y corriente continua, son conceptos muy básicos en electrónica.

DC, o corriente continua, la corriente fluye desde un nivel de voltaje más alto a un nivel de voltaje más bajo, y la dirección de la corriente no cambia. Simplemente significa que si tenemos 5 voltios y 0 voltios (tierra), la corriente fluirá de 5 voltios a 0 voltios (tierra). Y el voltaje puede cambiar siempre que la dirección del flujo de corriente no cambie. Como se muestra en la primera imagen.

CA o corriente alterna. Sin embargo, como el nombre sugiere que tiene una dirección alterna del flujo de corriente, ¿qué significa? Significa que el flujo de corriente se invierte después de un tiempo específico. Y la tasa de inversión del flujo de corriente se mide en hercios (Hz). Por ejemplo, tenemos un voltaje de CA de 60 Hz, tendremos 60 ciclos de inversiones de corriente, lo que significa 120 inversiones, ya que 1 ciclo de CA significa 2 inversiones. Como se muestra en la primera imagen.

Estos son muy importantes para el circuito de carga inalámbrica. Necesitamos usar CA para impulsar la bobina del transmisor, ya que el receptor solo puede generar una señal eléctrica cuando hay un campo magnético alterno.

Paso 3: Bobinas: inductancia

Sabes cómo una bobina crea un campo magnético ahora, pero vamos a profundizar más. La bobina, también conocida como inductor, tiene una inductancia. Cada conductor tiene una inductancia, ¡incluso un cable!

La inductancia se mide en "Henry" o "H". milliHenry (mH) y microHenry (uH) son las unidades más utilizadas para inductores. mH es * 10e-3H y uH es * 10e-6H. Por supuesto, incluso puede ir más pequeño a nanoHenry (nH) o incluso picoHenry (pH), pero eso no se usa en la mayoría de los circuitos. Y, por lo general, no superamos los miliHenry (mH).

Cuanto mayor sea el número de vueltas de las bobinas, mayor será la inductancia.

Un inductor resiste cambios de flujo de corriente. Por ejemplo, tenemos una diferencia de voltaje aplicada a un inductor. En primer lugar, la bobina no quiere dejar que la corriente fluya a través de sí misma. El voltaje sigue empujando la corriente a través del inductor, el inductor comenzó a dejar fluir la corriente. Al mismo tiempo, el inductor está cargando el campo magnético. Por fin, la corriente puede fluir completamente a través del inductor y el campo magnético está completamente cargado.

Ahora, si de repente quitamos el suministro de voltaje al inductor. El inductor no quiere detener el flujo de corriente, por lo que sigue empujando corriente a través de él. Al mismo tiempo, el campo magnético comenzó a colapsar. Con el tiempo, el campo magnético se agotará y no volverá a fluir corriente.

Si construimos un gráfico de voltaje y corriente a través del inductor, veremos el resultado en la segunda imagen, el voltaje se representa como "VL" y la corriente se representa con "I", la corriente se desplaza alrededor de 90 grados con respecto al voltaje.

Por fin tenemos el diagrama de circuito para un indcutor (o una bobina), es como cuatro semicírculos, como se muestra en la tercera imagen. Un inductor no tiene polaridad, lo que significa que puede conectarlo a su circuito de cualquier manera.

Paso 4: Cómo leer un diagrama de circuito

Ahora sabes bastante sobre electrónica. Pero antes de construir algo útil, tenemos que saber leer un diagrama de circuito también conocido como esquema.

Un esquema describe cómo se conectan los componentes entre sí, y es muy importante ya que le dice cómo está conectado el circuito y le da una idea más clara de lo que está sucediendo.

La primera imagen es un ejemplo de un esquema, pero hay tantos símbolos que no comprendes. Cada símbolo especificado como L1, Q1, R1, R2, etc. es un símbolo de un componente eléctrico. Y hay tantos símbolos para componentes como se muestra en la segunda imagen.

Las líneas que conectan a cada componente obviamente conectan un componente a otro, por ejemplo, en la tercera y cuarta imagen, y podemos ver un ejemplo real de cómo se conecta un circuito basado en un esquema.

El R1, R2, Q1, Q2, L2, etc. de la primera imagen se llama prefijo, que es como una etiqueta, para darle un nombre al componente. Hacemos esto porque es útil cuando se trata de PCB, placa de circuito impreso, soldadura.

El 470, 47k, BC548, 9V, etc. de la primera imagen es el valor de cada componente.

Es posible que esta no sea una explicación clara; si desea obtener más detalles, visite este sitio web.

Paso 5: nuestro circuito de carga inalámbrico

Así que aquí está el esquema de nuestro diseño de cargador inalámbrico. ¡Tómese su tiempo para mirarlo y comenzaremos la construcción! Versión más clara aquí:

Explicación: En primer lugar, el circuito recibe 5 voltios del conector X1. Luego, el voltaje se incrementa a 12 voltios para impulsar la bobina. El NE555 en combinación con dos controladores mosfet ir2110 para crear una señal de encendido y apagado que se utilizará para impulsar los 4 mosfets. Los 4 mosfets se encienden y apagan para crear una señal de CA para impulsar la bobina del transmisor.

Puede ir al sitio web mencionado anteriormente y desplazarse hasta la parte inferior para encontrar la lista de materiales (BOM) y buscar esos componentes, excepto X1 y X2 en lcsc.com. (X1 y X2 son conectores)

Para X1, es un puerto micro-usb, por lo que debe comprarlo aquí.

Para X2, en realidad es la bobina del transmisor, por lo que debe comprarla aquí.

Paso 6: ¡Comience la construcción

Has visto el esquema y comencemos la compilación.

En primer lugar, deberá comprar una placa de pruebas. Un tablero es como en la primera imagen. Cada 5 orificios de la placa de pruebas están conectados entre sí, como se muestra en la imagen dos. En la imagen tres, tenemos 4 rieles que están conectados entre sí.

¡Ahora sigue el esquema y comienza la construcción!

Los resultados finales están en la imagen cuatro.

Paso 7: ajuste de la frecuencia

Ahora ha terminado el circuito, pero aún desea ajustar un poco la frecuencia de la bobina del transmisor. Puede hacerlo ajustando el medidor de potencial R10. Simplemente tome un tornillo y ajuste el potenciómetro.

Puede tomar una bobina receptora y conectarla a un LED con una resistencia. Luego coloque la bobina en la parte superior de la bobina del transmisor como se muestra. Comience a ajustar la frecuencia hasta que vea que el LED está en su brillo máximo.

Después de un poco de prueba y error, ¡su circuito está sintonizado! Y el circuito está básicamente completo.

Paso 8: ¡Actualización de su circuito

Ahora, terminó su circuito, pero podría pensar que el circuito está un poco desorganizado. ¡Por eso puede actualizar su circuito e incluso convertirlo en un producto!

En primer lugar, es el circuito en sí. En lugar de usar una placa de pruebas, esta vez diseñé y pedí algunos PCB. Que significa placas de circuito impreso. Una PCB es básicamente una placa de circuito que tiene conexiones en sí misma, por lo que no más cables de puente. Cada componente de una placa de circuito impreso también tiene su propio lugar. Puede pedir el PCB en JLCPCB por un precio muy bajo.

El PCB que diseñé estaba usando componentes SMD, que son dispositivos de montaje en superficie. Lo que significa que el componente se soldó directamente a la PCB. Otro tipo de componente son los componentes THT, que acabamos de usar todos, también conocidos como Tecnología de Agujero Pasante, es que el componente pasa por los agujeros de la PCB o nuestra placa de circuito. El diseño se muestra en la imagen. Puedes encontrar los diseños aquí.

En segundo lugar, puede imprimir en 3D un gabinete para él, el enlace para los archivos stl 3D está aquí.

¡Eso es básicamente! ¡Has construido con éxito un cargador inalámbrico! Pero siempre verifique si su teléfono es compatible con la carga inalámbrica. ¡Muchas gracias por seguir este tutorial! Si tiene alguna pregunta, no dude en enviarme un correo electrónico a [email protected]. ¡Google también es un gran ayudante! Adiós.