Ładowarka do telefonu z czystą energią: 7 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

W tym projekcie zbudujesz bardzo prosty bank energii słonecznej, który może naładować Twój telefon. Wiele osób nie zdaje sobie sprawy z tego, jak tani jest i jak łatwo jest zbudować power bank DIY. Wszystko to naprawdę wymaga kilku płytek elektronicznych, kabla USB, akumulatora i wystarczających umiejętności lutowania.

Zasadniczo dzieje się tak, że bateria jest ładowana za pomocą obwodu ładowania akumulatora 18650. Moc wejściowa do ładowania akumulatora może pochodzić z USB lub panelu słonecznego. Następnie używany jest wzmacniacz USB 5 V, dzięki czemu można podłączyć USB z telefonu do baterii.

Obwód może również pobierać źródła zasilania prądem przemiennym, takie jak prądnica cykliczna lub przenośna turbina. Zrobiłbyś to, przekształcając źródło prądu przemiennego w prąd stały za pomocą prostownika mostkowego.

Kieszonkowe dzieci

1) 1 x mostek prostowniczy DB107;

2) 1 x płyta TP4056 z łączem ochronnym

3) łącze do płyty perforowanej 5 cm x 5 cm;

4) 1 x 5 V łącze wzmacniające USB

5) przewody połączeniowe lub normalne połączenie przewodów

6) 1x18650 ogniwo do akumulatora;

7) 1x18650 ogniwo uchwytu baterii;

8) 1 x 6V Łącze do paneli słonecznych

9) 1x1000 uF kondensator elektrolityczny link;

10) 2 x złącze diod IN4007

Krok 1: Zrozumienie obwodu

W rzeczywistości obwód składa się z trzech części

Pierwsza część przetwarza napięcie prądu stałego z panelu słonecznego. Druga część przetwarza napięcie AC. Trzecia część pobiera energię i przechowuje ją w baterii, dzięki czemu możesz zawsze podłączyć kabel USB.

Zacznę od części 3

Część 3

W tej części obwodu używany jest akumulator, TP4056, regulator napięcia 7805 i wzmacniacz 5V. Moc pochodząca z regulatora napięcia jest wysyłana do płyty TP4056. Płytka następnie zmienia prąd i napięcie, aby zoptymalizować ładowanie akumulatora. W płytce TP4056 znajduje się również funkcja ochronna, która zapobiega zbyt wysokiemu lub zbyt niskiemu napięciu akumulatora. Oto dobre wyjaśnienie wideo: link

TP4056 ładuje akumulator, gdy dostarczane jest napięcie między 4,5V-6,0V. Wszystko powyżej i deska się usmaży. Dlatego używamy regulatora napięcia 7805. Regulator napięcia obniża napięcie z dowolnej wartości do 5 V, a tym samym zapewnia, że płyta TP4056 się nie zepsuje.

Płytka jest również podłączona do wzmacniacza step-up 5V, który pobiera napięcie z baterii 18650 i przekształca je w postać, która jest odpowiednia dla telefonu lub innych urządzeń zasilanych przez USB. Możesz teraz po prostu podłączyć telefon do portu USB i powinien zacząć się ładować.

Część 1

Jest to część, która przetwarza napięcie pochodzące ze źródła prądu stałego panelu słonecznego. Istnieje dioda zapobiegająca przepływowi prądu ze źródła prądu przemiennego do panelu słonecznego, ponieważ oba są połączone równolegle z 7805.

Część 2

Ta część obwodu przetwarza prąd pochodzący ze źródła prądu przemiennego. Oto dobry film wyjaśniający, czym jest prąd AC: link. Prąd przemienny jest zamieniany na prąd stały za pomocą pełnookresowego prostownika mostkowego. Mostek prostowniczy ma 4 piny. Dwa dla wejścia i dwa dla wyjścia. Dwa piny wyjściowe przenoszące teraz napięcie prądu stałego są połączone równolegle z kondensatorem 1000uF, aby pomóc wygładzić napięcie prądu stałego. Wreszcie przez diodę, z tego samego powodu, co poprzednio, przewód dodatni jest podłączony do regulatora napięcia 7805 i wchodzi się do części 3 obwodu.

Krok 2: Składanie części 1 obwodu

Panel słoneczny DC jest podłączony do 7805 poprzez diodę IN4007.

Przylutuj złącza do trwałych połączeń

Krok 3: Składanie części 2 obwodu

Źródło zasilania prądem przemiennym jest podłączone do wejść prądu przemiennego prostownika mostkowego.

Prostownik mostkowy następnie przekształca wejście AC na wyjście DC z zaciskiem dodatnim i ujemnym.

Kondensator 1000uF jest podłączony równolegle do dwóch zacisków wychodzących z prostownika mostkowego DB107.

Dodatni przewód z prostownika mostkowego jest podłączony do diody, a dioda jest następnie podłączona do styku 1 7805. Przewód ujemny jest podłączony do styku 2.

Krok 4: Wykonanie prostownika mostkowego DB107 z diodami (opcjonalnie)

Jeśli nie możesz łatwo kupić prostownika mostkowego DB107, możesz go zrobić za pomocą diod.

Wystarczy postępować zgodnie z konfiguracją diody i dopasować ją do oryginalnego schematu.

Na zdjęciu dwa poziome zaciski to pin wejściowy AC, a dwa pionowe piny to zaciski wyjściowe DC.

Przylutuj złącze, aby zapewnić bezpieczne połączenie.

Krok 5: Składanie części 3 obwodu

Ta część jest bardzo prosta, jeśli będziesz postępować zgodnie ze schematem.

Pin 3 7805 jest podłączony do dodatniego wejścia TP4056.

Pin 2 7805 jest podłączony do ujemnego wejścia TP4056.

Pamiętaj, aby owinąć wszelkie otwarte połączenia taśmą izolacyjną, ponieważ może to spowodować zwarcie i wybuch akumulatora litowo-jonowego.

Krok 6: Opcja projektowania PCB

Zaprojektowałem płytkę PCB do tego projektu. Jeśli chcesz pominąć ciężką pracę, możesz zamówić gotową płytkę drukowaną w SEEED, która powinna dotrzeć w ciągu około tygodnia. Ostateczny obwód będzie wyglądał na znacznie bardziej dopracowany.

Oto link do pliku Gerber:

Na płytce drukowanej A oznacza źródło prądu przemiennego, D+ i D- oznacza odpowiednio dodatnie i ujemne źródło prądu stałego. A O+ i O- oznaczają odpowiednio dodatnie i ujemne wyjście do TP4056.

Aby zamówić płytkę PCB przejdź do tej strony:

Dołącz plik Gerber, który znajduje się w folderze Dysk Google. Zmień wymiary na 39,5 mm i 21,4 mm. Wszystkie pozostałe ustawienia pozostaw bez zmian. A potem zamów.

Krok 7: Mieszkanie

Istnieje kilka różnych opcji obudowy produktu. Ale wcześniej istnieją dwa sposoby na umieszczenie obwodu. Pierwszy to po prostu proste pudełko bez dodatkowych funkcji. Jeśli jednak chcesz podjąć wyzwanie i dodać więcej funkcjonalności do swojego obwodu, zaprojektowałem również wersję obudowy, która ma paski z boku i zakrzywioną podstawę. Pozwala to zawiązać produkt na ramieniu lub butelce za pomocą paska lub nawet zwykłej szmatki. Wyzwanie polega na tym, że musiałbyś wydrukować projekt 3D, aby uzyskać tę dodatkową funkcjonalność.

1) Pozostawienie bez obudowy. Nie idealny, ale najłatwiejszy

2) Cięcie laserem prostego pudełka, które można następnie złożyć za pomocą super kleju. Plik.dxf do wycinarki laserowej znajdziesz w tym folderze na dysku google: https://drive.google.com/open?id=1iUivo-afLw3i5XBT… Wszystko, co musisz zrobić, jeśli nie masz wycinarki laserowej, jest znalezienie lokalnego serwisu cięcia laserowego i przekazanie im tego pliku na dysku USB.

3) Drukowanie 3D obudowy z dodatkowym zabezpieczeniem. Będziesz mógł znaleźć plik. STEP lub. STL w tym folderze na dysku Google: https://drive.google.com/open?id=1iUivo-afLw3i5XBT… Będziesz potrzebować oprogramowania CAD, takiego jak Fusion360, Onshape, Tinkercad, itp., aby wydrukować obudowę w 3D.

4) Oto link do projektu fuzji online:

Możesz zabezpieczyć elementy i płytę w pudełku za pomocą gorącego kleju lub superkleju. Nie próbuj używać śrub i nakrętek.