Carregador de telèfon Clean Energy: 7 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

En aquest projecte, construireu un banc d’energia solar molt senzill que us pugui carregar el telèfon. Molta gent desconeix el barat i és fàcil construir un banc de potència de bricolatge. Tot el que es requereix és realment un parell de plaques electròniques, un cable USB, una bateria recarregable i suficients habilitats de soldadura.

El que passa bàsicament és que una bateria es carrega mitjançant un circuit de càrrega de bateria 18650. La potència d’entrada per carregar la bateria pot provenir d’un USB o del panell solar. Després, s’utilitza un amplificador USB de 5V perquè pugueu connectar un USB des del telèfon a la bateria.

El circuit també pot prendre fonts d'alimentació de corrent altern, com ara una dinamo de cicle o una turbina portàtil. Feu això convertint la font de CA en corrent continu mitjançant un rectificador de pont.

Subministraments

1) 1 x DB107 pont rectificador

2) 1 x tauler TP4056 amb enllaç de protecció

3) Enllaç de tauler de 5cm x 5cm

4) 1 x 5V enllaç USB amplificador

5) cables de pont o enllaç de cables normals

6) 1 x 18650 enllaç de bateria recarregable

7) 1 x 18650 enllaç de suport de bateria

8) 1 x 6V Enllaç del panell solar

9) 1 x enllaç de condensador electrolític 1000uF

10) Enllaç de 2 díodes IN4007

Pas 1: entendre el circuit

En realitat, hi ha tres parts del circuit

La primera part processa el voltatge continu del vostre panell solar. La segona part processa la tensió de corrent altern. La tercera part agafa l’energia i l’emmagatzema a la bateria, cosa que us permetrà connectar un cable USB sempre que vulgueu.

Començaré per la part 3

Part 3

Per a aquesta part del circuit s’utilitza la bateria, el TP4056, el regulador de voltatge 7805 i el reforç de 5V. La potència del regulador de tensió s’envia a la placa TP4056. A continuació, la placa canvia el corrent i el voltatge per optimitzar la càrrega de la bateria. També hi ha una funció de protecció a la placa TP4056 que impedeix que la tensió de la bateria recarregable sigui massa alta o massa baixa. Aquí teniu una bona explicació del vídeo: enllaç

El TP4056 carregarà la bateria quan es subministri un voltatge entre 4,5V-6,0V. Tot el que hi ha a sobre i el tauler es fregiran. Per això fem servir un regulador de voltatge 7805. El regulador de tensió redueix el voltatge del valor que sigui a 5V i, per tant, garanteix que la placa TP4056 no es faci malbé.

La placa també està connectada a un amplificador incremental de 5V que pren el voltatge de la bateria 18650 i el converteix en la forma que es pot utilitzar per al vostre telèfon o altres dispositius alimentats per USB. Ara només podeu connectar el telèfon al port USB i hauria de començar a carregar-se.

Part 1

Aquesta és la part que processa aquest voltatge provinent de la font d’energia CC del vostre panell solar. S'utilitza un díode per evitar que el corrent de la font d'alimentació de CA flueixi cap al panell solar, ja que tots dos estan connectats al 7805 en paral·lel.

Part 2

Aquesta part del circuit processa el corrent provinent de la font d'alimentació de CA. Aquí teniu un bon vídeo per explicar què és el corrent altern: enllaç. El corrent altern es converteix en corrent continu mitjançant un rectificador de pont d’ona completa. El rectificador de pont té 4 pins. Dos per a l'entrada i dos per a la sortida. Els dos pins de sortida que ara porten voltatge continu estan connectats a un condensador de 1000 uF en paral·lel per ajudar a suavitzar el voltatge continu. Finalment a través d'un díode, pel mateix motiu que abans, el cable positiu es connecta al regulador de voltatge 7805 i s'entra a la part 3 del circuit.

Pas 2: ajuntar la primera part del circuit

El panell solar de CC està connectat a 7805 mitjançant un díode IN4007.

Soldeu les juntes per obtenir connexions permanents

Pas 3: ajuntar la segona part del circuit

La font d'alimentació de CA està connectada a les entrades de CA del rectificador de pont.

El rectificador de pont converteix l’entrada de CA en sortida de CC amb un terminal positiu i negatiu.

Un condensador 1000uF està connectat en paral·lel als dos terminals que surten del rectificador de pont DB107.

El fil positiu del rectificador de pont es connecta a un díode i el díode es connecta al pin 1 del 7805. El fil negatiu es connecta al pin 2.

Pas 4: fer un rectificador de pont DB107 amb díodes (opcional)

Si no podeu comprar fàcilment un rectificador de pont DB107, podeu fer-ne un mitjançant díodes.

Només heu de seguir la configuració del díode i fer-la coincidir amb l’esquema original.

A la imatge, els dos terminals horitzontals són el pin d’entrada de CA mentre que els dos pins verticals són els terminals de sortida de CC.

Soldeu l'articulació per obtenir una connexió segura.

Pas 5: ajuntar la tercera part del circuit

Aquesta part és molt senzilla si seguiu l'esquema.

El pin 3 del 7805 està connectat a l'entrada positiva del TP4056.

El pin 2 del 7805 està connectat a l'entrada negativa del TP4056.

Assegureu-vos d’embolicar qualsevol connexió oberta amb cinta d’aïllament, ja que pot provocar un curtcircuit de la bateria d’ió liti i explotar.

Pas 6: Opció de disseny de PCB

He dissenyat un PCB per a aquest projecte. Si voleu ometre el treball brut, podeu demanar el PCB acabat a SEEED i hauria d’arribar al cap d’una setmana. El circuit final es veurà molt més polit.

Aquí teniu un enllaç al fitxer Gerber:

Al PCB, A representa la font de CA, D + i D- la font de CC positiva i negativa respectivament. I O + i O- representen la sortida positiva i negativa al TP4056 respectivament.

Per demanar un PCB aneu a aquest lloc web:

Adjunteu el fitxer Gerber que hi ha a la carpeta de Google Drive. Canvieu les dimensions a 39,5 mm i 21,4 mm. Deixeu la resta de configuracions tal com són. I després ordenar-ho.

Pas 7: Habitatge

Hi ha un parell d'opcions diferents que teniu per a l'habitatge del producte. Abans, però, hi ha dues maneres d’allotjar el circuit. El primer és només una caixa senzilla sense funcions addicionals. Tanmateix, si voleu assumir un repte i afegir més funcionalitat al vostre circuit, també he dissenyat una versió de la carcassa que té barres laterals i una base corba. Això us permet lligar el producte al braç o a l'ampolla amb un cinturó o fins i tot un drap normal. El repte és que haureu d'imprimir el disseny en 3D per obtenir aquesta funcionalitat addicional.

1) Deixar-lo sense carcassa. No és ideal, però el més fàcil

2) Tall per làser d’una caixa senzilla que després es pot ajuntar amb una super cola. Podeu trobar el.dxf per al tallador làser en aquesta carpeta de google drive: https://drive.google.com/open?id=1iUivo-afLw3i5XBT… Tot el que heu de fer, si no teniu un tallador làser, és trobar un servei local de tall per làser i donar-los aquest fitxer en una unitat USB.

3) Impressió 3D de la carcassa amb una característica de seguretat addicional. Podreu trobar un fitxer. STEP o. STL en aquesta carpeta de google drive: https://drive.google.com/open?id=1iUivo-afLw3i5XBT…. Necessitareu un programari CAD com Fusion360, Onshape, Tinkercad, etc, per imprimir en 3D la carcassa.

4) Aquí hi ha un enllaç al disseny de fusió en línia:

Podeu assegurar els components i el tauler a la caixa amb cola calenta o cola súper. No intenteu utilitzar femelles i cargols.