מטען ללא מגע. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מטען ללא מגע. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מטענים, סוללות, תאים גלווניים

היום יש דרך חדשה להטעין מכשירים ניידים - ללא מגע. המהות שלו טמונה בעובדה שלמכשיר הנטען אין מגע חשמלי ישיר עם המטען. שיטה זו משמשת לטעינת טלפונים ניידים, סמארטפונים וכו'. המחבר מציע גרסה משלו של מטען ללא מגע לטעינת סוללות של פנס LED.

עם שימוש תכוף בכל מכשיר עם סוללות להחלפה, כמו פנס, יש צורך בהחלפה תכופה של סוללות גלווניות או טעינה תקופתית אם נעשה שימוש בסוללות. כדי לטעון את הסוללות יש להסיר אותן מגוף הפנס, מה שלא תמיד נוח. במקביל, מה שנקרא טכנולוגיית הטעינה ללא מגע הופכת לנפוצה יותר. עקרון הפעולה של רוב המטענים הללו (מטען) מבוסס על צימוד אינדוקטיבי בין מקור האנרגיה לצרכן. גם הזיכרון לפנס המוצע לתשומת לב הקוראים פועל על אותו עיקרון.

הבסיס של המטען המוצע הוא נטל אלקטרוני ממנורת פלורסנט קומפקטית (CFL). כידוע, הנטל האלקטרוני CFL הוא מחולל פולסים הפועל בתדר של כמה עשרות קילו-הרץ. בשל תדר זה, כל רכיבי המכשיר קטנים בגודלם, כולל שנאים ומשנקי נטל. המשנק הנטל הוא האלמנט שמגביל את הזרם דרך מנורת הפלורסנט. ובמובן הזה, הוא מבצע את אותה פונקציה כמו קבל הנטל במטענים הפשוטים ביותר - הוא מגביל (קובע) את זרם הטעינה.

דיאגרמת הבלוק של הזיכרון מוצגת באיור. 1. מה-CFL נעשה שימוש בנטל האלקטרוני בפועל, המכיל מיישר עם קבל החלקה, מחולל פולסים ומשנק נטל, איתו לא מחוברת מנורת פלורסנט בטור, אלא שנאי בידוד. שנאי זה משמש כאלמנט מקשר בין המטען לסוללת הפנס. מכיוון שהוא נמצא בסדרה עם המשנק הנטל, הזרם דרכו יהיה מוגבל, והוא פועל בחלקו כשנאי זרם, כך שקצר בפיתול המשני שלו לא יוביל לתוצאות הרות אסון. הפיתול העיקרי של השנאי ממוקם בבית המטען, הפיתול המשני נמצא בפנס. זרם זורם דרך הפיתול הראשוני של השנאי, התלוי בעיקר בהשראות של משנק הנטל ובמתח הרשת, ולכן נשאר יציב יחסית.

אורז. 1. תרשים מבני של המטען (לחץ להגדלה)

במנורה, מתח חילופין מתעורר על הפיתול המשני של השנאי, אשר מתוקן ומוזן דרך מגביל המתח לסוללת המנורה. מכיוון שהזרם בפיתול הראשוני של השנאי מוגבל, הוא יהיה מוגבל במשני. על ידי שינוי הפרמטרים של שנאי הזרם, ניתן להגדיר את המתח והזרם הנדרשים לטעינת הסוללה. כאשר מתח הסוללה מגיע לערך המרבי, המגביל יופעל. המתח בסוללה יפסיק לגדול, והזרם ה"נוסף" יזרום דרך המגביל.

ערכת הנטל האלקטרוני של ה-CFL והעידון שלו מוצגים באיור. 2. כל האלמנטים והחיבורים שהוצגו לאחרונה מודגשים בצבע. נעשה שימוש ב-CFL בהספק של 18 ... 20 W. לאחר פתיחת המארז, מוסרים מהלוח את מובילי החוט (4 חלקים) של מנורת הפלורסנט, שלרוב מתלפפים על פיני מתכת. לאחר מכן נתק את החוטים המחברים את הלוח לבסיס המנורה. הלוח מונח במארז פלסטיק בגודל מתאים עם מכסה. המארז חייב להיות מרווח מספיק כדי להכיל אלמנטים נוספים בנוסף ללוח. בגרסת המחבר נעשה שימוש בקופסה גלילית בקוטר 65 ובגובה 28 מ"מ מהאטבים (איור 3). בסדרה עם משנק הנטל הסטנדרטי L2, במקום מנורת פלורסנט, הם כוללים משנק נטל נוסף L3 מ-CFL דומה ואת הפיתול הראשי T2.1 של שנאי בידוד. כדי לציין את פעולת מחולל הדופק, מנורת חיווי ניאון HL10 מחוברת לפלט שלה דרך נגדים מגבילי זרם R11 ו-R1. ההתקנה כולה מתבצעת בשיטת הצירים, חור בקוטר המתאים נעשה עבור מנורת החיווי בדיור.

אורז. 2. סכמת הנטל האלקטרוני של מנורת פלורסנט קומפקטית והעידון שלה (לחץ להגדלה)

מטען ללא מגע
אורז. 3. מארז פלסטיק ללוח האלקטרוני

לשם עידון נבחר פנס לד בקוטר גוף 24 ואורך 82 מ"מ. הוא משתמש בתשע נוריות LED וסוללה של שלוש סוללות AAA. מתג ההפעלה של לחצן הלחיצה ממוקם במכסה הסוללה המוברג. קתודות LED מחוברות לגוף המנורה.

ערכת השלמת הפנס מוצגת באיור. 4, כל האלמנטים והחיבורים החדשים מוצגים באדום.

אורז. 4. תכנית לסיום הפנס (לחץ להגדלה)

מתח החילופין מהמתפתל T2.2 של שנאי הבידוד מיישר את גשר הדיודה VD1, האדוות של המתח המיושר מוחלק על ידי הקבל C1. דרך הדיודות VD2 ו-VD3, זרם הטעינה נכנס לסוללה. דיודה VD2 מונעת מהסוללה להתרוקן במצב המתנה, ודיודת VD3, המחוברת במקביל-הפוכה לנוריות, מעבירה את זרם הטעינה. מגביל מתח מורכב על שבב DA1 (ווסת מתח מקביל), הנוריות HL1, HL2 מציינות את מצבי טעינת הסוללה.

בתחילת הטעינה, כאשר מתח הסוללה נמוך מהמתח הנומינלי, המתח בכניסת הבקרה (פין 1) של שבב DA1 נמוך מהסף. לכן, הזרם דרך המיקרו-מעגל קטן, וכמעט כל המתח המיושר מסופק למעגל מהנגד מגביל הזרם R5 ומה-LED HL2 (זוהר ירוק), מה שמציין שהסוללה בטעינה.

כאשר מתח הסוללה מגיע לערך הסף, הזרם דרך השבב יגדל וירידת המתח על פניו תקטן לכ-2 V. זרם הטעינה יזרום דרך הנגד R3 והשבב DA1, כך שהסוללה תפסיק להיטען בהדרגה . במקרה זה, נורית ה-HL2 תכבה, ו-HL1 (זוהר אדום) יתחיל לזרוח, ומסמן על סיום הטעינה.

עיצוב המכשיר מודגם באיור. 5. בכיסוי 3 של תא הסוללות ישנו מתג לחיצה 5 (SA1 באיור 4). יציאה אחת 4 של המתג 5 מחוברת מכנית למארז המתכת של המכסה 3, השני - עם מגע קפיצי 6. המתג מקובע מכאנית בכיסוי עם אטם פלסטיק מבודד 7. מצד שני, גומי אטם 8 מונח על המתג כדי להגן מפני השפעות אקלימיות חיצוניות.

מטען ללא מגע
אורז. 5. עיצוב מכשיר

העבודה מצטמצמת לדברים הבאים. על הכיסוי 3 מודבקת מעטפת פלסטיק 1. במרכז המעטפת נוצר חור בו מקובעים בדבק את המסגרת 10. עליו מלופפים את הפיתול המשני 2 (T2.2) של שנאי הבידוד. תפקידו של דוחף המתג מתבצע ע"י מעגל מגנטי גלילי 11. כדי למנוע את נפילתו מהמסגרת 10, מודבקת אליו מכונת שטיפה פלסטית 9. מסגרת פלסטיק 12 מודבקת לתוך החור שבמרכז החלק העליון מכסה 14 של בית הנטל האלקטרוני, עליו מלופף את הפיתול 13 (T2.1) של השנאי.

הקוטר הפנימי של המסגרת לליפוף סלילי השנאי נבחר כך שיכלול מעגל מגנטי 11 עם נגיעה קטנה. בגרסת המחבר נעשה שימוש במעגל מגנטי בקוטר 6 ואורך 15 מ"מ מ משנק אספקת החשמל של המחשב. גובה המסגרת הוא 14 - 8 ... 9 מ"מ, המסגרת 10 - 6 ... 7 מ"מ, העובי שלהם הוא 0,5 ... 0,7 מ"מ. פיתול T2.1 מכיל 350 סיבובים של חוט PEV-2 0,18, פיתול T2.2 - 180 סיבובים של חוט PEV-2 0,1. קוטר מכונת כביסה 9 - 10 ... 12 מ"מ, עובי - 0,5 ... 1,5 מ"מ, האחרון נבחר כך שהמעגל המגנטי 11 "לא מסתובב". קוטר המעטפת (מיכל פלסטיק מהתרופה) 21 מ"מ, גובהו 11 מ"מ. הפנס שהשתנה מוצג באיור. 6.

מטען ללא מגע
אורז. 6. פנס שונה

בעת שימוש בפנס, המעגל המגנטי פועל כדוחף מתג. אבל אם המנורה כבויה, הנטל האלקטרוני מחובר לרשת והמעגל המגנטי מוכנס למסגרת 14 (ראה איור 5), יתרחש צימוד אינדוקטיבי בין הפיתולים T2.1 ו-T2.2, מתח יופיע על T2.2 המתפתל והסוללה תתחיל להיטען (איור 7).

מטען ללא מגע
אורז. 7. טעינת סוללת הפנס

המכשיר משתמש בנגדי פלט קבועים בגודל קטן P1-4 או נוריות LED מיובאות - כל אחד בקוטר מארז של 3 מ"מ בצבעי אדום וירוק של הזוהר. קבל C1 - K10-17v, הוא מותקן על המסופים של גשר הדיודה VD1.

ההתאמה מתחילה בבחירת מספר הסיבובים של T2.2 המתפתל. לשם כך, המספר המצוין של סיבובים של סלילה זה מתפתל ואליו מחובר גשר דיודה עם קבל מסנן. הכנס את הליבה המגנטית למסגרת של T2.1 המתפתל והניח עליה את המתפתל T2.2. נגד משתנה עם התנגדות של 4 אוהם מחובר ליציאה של גשר הדיודה (ראה איור 470). על ידי שינוי ההתנגדות שלו, הזרם דרכו והמתח על פניו נשלטים. יש צורך כי בזרם הטעינה הנדרש, המתח יהיה 4,8 ... 5 וולט (המתח של סוללה טעונה הוא 4,3 ... 4,4 וולט בתוספת מפל המתח על פני הדיודות VD2 ו-VD3). מתח גבוה יותר יגדיל את זרם הטעינה.

מכיוון שתוכנן להשתמש בשלוש סוללות בקיבולת 300 ... 600 mAh בפנס, נבחר זרם טעינה של כ-40 mA. בהתבסס על תוצאות המדידה, מתקבלת החלטה על הצורך להוסיף או להסיר סיבובים של פיתול T2.2. לאחר בחירת מספר הסיבובים, יש להגן על הפיתול על ידי כיסויו בשכבת לכה או דבק. יש לציין כי מספרם עשוי להיות שונה במידה ניכרת מזה שצוין לעיל, שכן הדבר תלוי בממדים ובמאפיינים של המעגל המגנטי. כדי להגדיל את זרם הטעינה, יש צורך להגדיל את מספר הסיבובים של הפיתול הראשוני של השנאי הנוכחי, או להגדיל את הזרם דרכו על ידי הפחתת השראות של משרנים L2 ו-L3 בנטל האלקטרוני.

לאחר מכן, כל שאר האלמנטים של המכשיר מותקנים על לוח הלחם, סוללות טעונות טריות מותקנות בתא הסוללות, פינים 1 ו-2 של שבב DA1 סגורים זמנית. הכנס את הליבה המגנטית למסגרת של המתפתל T2.1, הנח עליה את המתפתל T2.2 ומדוד את המתח (vpr) במוצא המיישר (ראה איור 4). לאחר מכן, במקום הסוללה, מחברים נגד משתנה עם התנגדות של 470 אוהם ועל ידי שינוי ההתנגדות שלו, אותו מתח נקבע במוצא המיישר (vpr). הנגד R1 (ראה איור 4) נבחר כך שכאשר מתח זה גדל (הוא משתנה על ידי נגד משתנה) בכמה עשרות מילי-וולט, נורית ה-HL2 נכבית ו-HL1 נדלקת. במידת הצורך, בחר את הנגד R3. ההתנגדות שלו צריכה להיות כזו שכאשר הנגד המשתנה כבוי, המתח במוצא המיישר אינו עולה והנורית HL1 נדלקת. יש לציין כי הזרם המרבי המותר של שבב TL431CLP הוא 100 mA, כך שזרם הטעינה לא יעלה על 60...70 mA.

גימור המנורה מתחיל עם התקנת הדיודה VD3. לשם כך, הסר את תא הסוללות, הסר בזהירות את זכוכית המגן וסחט את הלוח עם נוריות LED מבפנים. דיודה VD3 מותקנת על הלוח בין יציאות הנוריות. לאחר בדיקת תקינות ההתקנה, ההרכבה מתבצעת בסדר הפוך ונבדקת תפעול המנורה. כל שאר האלמנטים ימוקמו במארז על מכסה הסוללה.

שני חורים מחוררים באטם הגומי 8 (ראה איור 5), שאליהם מוכנסים חוטים בבידוד אמין, למשל MGTF, ומולחמים למסופי המתג. במקרה זה, ייתכן שיהיה צורך להסיר את המתג ממכסה 3 (ראה איור 5). ואז האלמנטים ממוקמים ומתוקנים עם דבק חם במארז 1 ומחוברים על ידי חוטים. כדי להתקין את הנוריות במעטפת, מבוצעים שני חורים בקוטר 3 מ"מ.

המטען המוצע יכול לשמש לטעינת סוללות המובנות במגוון מכשירים או סוללות נטענות. בהתאם לעיצוב של מכשיר כזה, ניתן להתקין את המעגל המגנטי במסגרת של סלילה T2.1, וניתן לשים עליו סליל T2.2, כמו גם שינוי קיצוני יותר בעיצוב השנאי .

מחבר: I. Nechaev

ראה מאמרים אחרים סעיף מטענים, סוללות, תאים גלווניים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

עופרת חזקה יותר מפלדה 01.02.2021

עופרת היא מתכת רכה מאוד הנטבעת ומתכופפת בקלות, אך רק בתנאים רגילים. כאשר מופעל לחץ קיצוני על עופרת, היא הופכת קשה פי עשרה מפלדה.

מדענים יצרו לחץ קיצוני באמצעות מערכת לייזר במעבדה הלאומית של לורנס ליברמור, והכניסו אותה לעופרת. המתכת מצאה את עצמה בתנאים האופייניים לליבה של כדור הארץ - הלחץ בתוך המתכת היה כ-400 ג'יגה-פסקל.

המדענים, בראשות אנדרו קרייגר מאוניברסיטת לורנס ליברמור, צפו בתנודות בעופרת, שהייתה תחת לחץ מדהים.

"העלייה ברטט הייתה איטית יחסית - המדגם שלנו חושב כחזק פי מאתיים וחמישים מעופרת בתנאים רגילים. המשמעות היא שעופרת בלחץ קיצוני יכולה להיות קשה פי עשרה מהפלדה בעלת החוזק הגבוה ביותר", אומר קרייגר.

ניסויים הראו שלחץ גבוה משנה את התכונות המבניות של עופרת - המתכת מסדרת מחדש את הסריג האטומי הגבישי, והופכת לחומר קשה להפליא. תגלית זו יכולה לשמש בתעשייה - המדענים בטוחים.

עוד חדשות מעניינות:

▪ רובוט צף לחקור הר געש לאחר התפרצות

▪ המכשיר עוקב אחר תקינות הטייס

▪ מדפסת טלפון נייד

▪ LTC5508 גלאי כוח פס רחב תת-מיני

▪ זיכרון גמיש

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר בית, חלקות בית, תחביבים. בחירת מאמרים

▪ מאמר תאורה ותאורה. וידאו ארט

▪ מאמר איזה סופר סבל מפרנויה, שהתבררה מאוחר יותר כמוצדקת? תשובה מפורטת

▪ כתבה נהג המכונית של חטיבת האמבולנס. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ מאמר זכוכית. מתכונים וטיפים פשוטים

▪ מאמר אורנג' או אפל? סוד התמקדות. פוקוס סוד

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר