El fenómeno de la inducción electromagnética se observó incluso antes de Faraday, pero el gran Michael fue el primero en encontrar una explicación para él y trató de transferir la fuerza eléctrica a distancia por inducción. En la actualidad, la transmisión de electricidad en distancias cortas a frecuencias más altas sin cables se está generalizando; de esta forma ya se están cargando baterías de coche de los coches convencionales e incluso baterías de tracción de los vehículos eléctricos. Como resultado, la carga inalámbrica de bricolaje es una solicitud muy demandada por los entusiastas del bricolaje. Alimenta el interés en el tema que los fabricantes de cargadores inalámbricos les pongan un precio muy alto, y que los receptores de energía con energía inalámbrica sean desproporcionadamente caros en comparación con el mismo tipo de contrapartes con cable.
La carga inalámbrica para su teléfono es muy conveniente: no hay necesidad de jugar con cables y enchufes, especialmente mirando de noche cuando tus ojos ya están pegados. Además, los teléfonos, teléfonos inteligentes y tabletas son cada vez más delgados. En general, esto no está mal, pero el conector de carga, que debería pasar corriente hasta 2A, se ha vuelto tan endeble que puede romperse por un movimiento incómodo o fallar, los contactos se oxidarán ligeramente. Y sin cables: simplemente coloque el dispositivo (gadget) en carga y se carga.
En el auge de la inducción, los cargadores para dispositivos se destacan, una controversia dolorosamente caliente se ha desarrollado a su alrededor. Algunos consideran que la carga inalámbrica es casi un producto de fuerzas infernales: dicen, ahí se cose algo que zombifica al usuario para una percepción activa de ciertas tendencias religiosas, comerciales o políticas, y al mismo tiempo arruina su salud. Otros, por el contrario, identifican el campo electromagnético (CEM) de la carga con el poder casi místico del Qi, que garantiza a su poseedor una reencarnación ascendente. La verdad en este caso no está en el medio, sino completamente al costado, por lo que el propósito de este artículo es brindar información sobre lo siguiente:
Einstein dijo una vez: "Si un científico no es capaz de explicarle a un niño de cinco años lo que está haciendo, entonces es un loco o un charlatán". El poder del Qi es el poder del Qi, pero todos nuestros logros reales se basan en un conocimiento objetivo que no depende del tema. Supongamos que trajimos a un salvaje amazónico a nuestra casa, todavía hay gente así allí. Lo llevaron al televisor y le dijeron: "Si metes esta cosa, el enchufe, aquí, en el enchufe, y lo presionas aquí, entonces la imagen aparecerá aquí y el sonido vendrá de aquí". Si el salvaje hace todo como se le dice, el televisor se encenderá, aparecerá la imagen, el sonido continuará, aunque el salvaje no tiene idea de electricidad y electrónica, y considera que una tormenta eléctrica es una indigestión para sus dioses. Tan lleno, como dicen, una tetera, tal vez elige un cargador inalámbrico para tu gadget que puedas usar sin miedo:
Dicho cargador inalámbrico se puede utilizar de forma segura en casa si se encuentra no más cerca de 1,5-2 m de lugares de larga estancia de personas(cama, escritorio, sofá favorito frente al televisor). No puedes mantener el cargador inalámbrico encendido en la guardería, incluido y descrito a continuación, que se puede encender constantemente en la mesita de noche junto a la cama del adulto.
WPC es la abreviatura de Wireless Power Consortium, el nombre de la empresa que introdujo por primera vez los cargadores inalámbricos en el mercado. La tecnología WPC no es nada nuevo y mucho menos sobrenatural; Los componentes de la carga WPC y su principio de funcionamiento se muestran en la fig. Sobre la transmisión de electricidad por inducción, también opera el conocido transformador de hierro. La peculiaridad de WPC es que la frecuencia de operación se incrementa a decenas de kHz o incluso MHz; esto le permite separar los devanados primario y secundario por una cierta distancia y prescindir de un núcleo ferromagnético, porque. la densidad de flujo de energía (EFE) de la EMF aumenta con la frecuencia; también, con mayor frecuencia, aumentan las posibilidades técnicas de concentrar CEM en un área limitada. Pero al mismo tiempo, el efecto biológico de los campos electromagnéticos también crece con la frecuencia, por lo que una carga inalámbrica pequeña y débil puede ser más peligrosa que una instalación de calentamiento por inducción industrial.
Nota: WPC sigue siendo el estándar de la industria, en nuestra opinión; aún no ha sido formalizado por acuerdos internacionales. Por lo tanto, los datos técnicos de los dispositivos con WPC, especialmente de fabricantes alternativos, pueden diferir para que se carguen solo con "su" carga. Si realiza la carga inalámbrica con sus propias manos, debe otorgar un margen de diseño y una oportunidad tecnológica para modificar el transmisor para un dispositivo específico, consulte a continuación.
Los dispositivos diseñados para recargar mediante el sistema WPC se indican con un icono especial (pos. 1 en la figura). Significa que el dispositivo tiene una bobina receptora de 25 vueltas y un convertidor de RF AC a DC. Hay varios dispositivos disponibles con o sin WPC. Luego, el receptor de inducción se realiza "en un tiro" y se encuentra debajo de la tapa de la batería (pos. 2), o modular, pos. 3. En cualquier caso, se proporciona un conector (pos. 4) para el receptor WPC, o contactos de sujeción, donde debe conectar un receptor casero al finalizar el dispositivo para WPC. La polaridad la determina el multicomprobador cuando se conecta la carga por cable, porque. Los contactos de carga inalámbrica van en paralelo con los de una convencional.
Nota:¡nunca conecte el receptor WPC directamente a la batería! En el mejor de los casos, una batería cara fallará pronto, porque. en el dispositivo se carga de una manera especial, ver más abajo. y moderno baterías de litio gran capacidad de una carga directamente a los terminales simplemente puede explotar!
En algunos dispositivos, el receptor WPC está oculto debajo de una cubierta, lo que requiere un desmontaje parcial del dispositivo, pos. 5. De una forma u otra, pero si su modelo sin WPC tiene un "gemelo" con carga inalámbrica en Internet, entonces el suyo también tendrá una cavidad para el receptor: sería demasiado costoso producir varias partes de la carcasa. Esto simplifica enormemente la revisión del dispositivo para WPC, pero debe asegurarse de que este modelo se produzca en ambas versiones.
La carga de la batería en cualquier dispositivo está controlada por un controlador especial, que primero determina qué tan baja está la batería. Si es superior al 75 %, se aplica inmediatamente una corriente de carga rápida mejorada (forzada), equivalente aproximadamente a la corriente de una descarga de 3 horas, si Cargador lo proporciona. No, la corriente se toma de la carga, que puede proporcionar cuando el voltaje de salida cae a 5 V. Por lo tanto, muchos dispositivos de los puertos USB tardan mucho en cargarse, porque. Salida de alimentación USB estándar 5V 350mA.
La carga forzada está diseñada para eliminar la polarización de los electrodos de la batería, lo que provoca el llamado. histéresis. La capacidad de la batería de "histéresis" cae constantemente y su recurso es mucho menor que el declarado. Una carga rápida con una corriente de menos de 3 horas no elimina por completo la histéresis y la batería se agota pronto. Como resultado, la carga de un teléfono inteligente o tableta debería proporcionar una corriente de carga de más de 1,5 A, porque. en los dispositivos "inteligentes", las baterías son de 1800-4500 mAh, es decir, su corriente de descarga de 3 horas será de 0,9-1,5 A.
Después de cargar la batería durante aprox. hasta el 25% de la capacidad, la corriente de carga disminuye gradualmente hasta el valor de una pequeña corriente de formación (recarga), hasta que la batería se “bombea” aprox. en un 75%. La formación de la batería con una pequeña corriente evita la electrogradación del electrolito, lo que también reduce la vida útil de la batería. La corriente de formación es de aprox. Corriente de descarga de batería de 12 horas.
Finalmente, cuando la batería está completamente cargada, el controlador pasa una corriente de contenido muy pequeña a través de ella durante el tiempo mínimo necesario para evitar la degradación química del electrolito, y solo entonces da una señal sobre el final de la carga. Por lo tanto, mantener un dispositivo con un controlador reparable y ejecutado correctamente durante más tiempo con una carga no es dañino en absoluto, al contrario. el autor tiene telefono viejo Motorola W220. Por el bien de la experiencia, él siempre está a cargo, excepto cuando necesitas salir de casa con él. Durante más de 10 años de uso, la batería no ha perdido capacidad de forma notable: los 4 días de “hibernación” y las 4 horas de conversación continua prescritas en el pasaporte del teléfono no han disminuido. Y otros usuarios del mismo modelo tuvieron que cambiar una batería completamente agotada.
La transmisión de energía eléctrica a distancia se produce a través de un campo electromagnético (CEM), en el que se almacena cierta energía. Para la transferencia de energía inductiva, además del transmisor, también se necesita un receptor, no necesariamente electrónico. Puede ser, por ejemplo, una cacerola de aluminio, en cuyo metal la EMF del transmisor induce corrientes de Foucault que calientan los platos. Las corrientes inducidas en el receptor crean su propio EPM, que interactúa con el EMF del transmisor. Como resultado, se forma un EMF común entre el transmisor y el receptor, que transmite potencia desde el primero hasta el último. Por lo tanto, el primer rasgo característico de la transferencia de energía inductiva es la influencia del receptor en el modo de operación del transmisor, el llamado. respuesta de la fuente a la carga.
Nota: Los campos electromagnéticos con el método inductivo de transferencia de energía se concentran especialmente cerca del sistema fuente-receptor en presencia de materiales ferromagnéticos allí. Un ejemplo es un transformador eléctrico sobre hierro o, a mayor frecuencia, sobre un núcleo de ferrita.
Es aconsejable transferir potencia por inducción a frecuencias más bajas, porque EMF de alta frecuencia (HF) no penetra profundamente en los conductores, este es el llamado. efecto de superficie o efecto piel, y al aumentar la frecuencia aumentan las pérdidas de energía por radiación. La densidad de flujo de energía EMF (EMF PES) a bajas frecuencias es baja, porque La energía EMF en un volumen dado de una fuente de cierta intensidad depende de la frecuencia.
La primera diferencia entre la transmisión de energía por radiación y por inducción es que el EMF “se rompe”, “sale” de la fuente, perdiendo la conexión con ella, es decir, emitido. Si, por ejemplo, un láser de combate recibe un impulso hacia el espacio y luego la fuente se apaga o se destruye, entonces un paquete de oscilaciones EMF se precipitará y acelerará en el espacio mundial hasta que golpee un obstáculo y sea absorbido por él o se disipe. en el medio de propagación. La consecuencia es que cuando la energía se transmite por radiación, no hay reacción de la fuente al receptor. Una consecuencia de segundo orden es que tampoco hay capacidad del EMF para concentrarse espontáneamente, porque la propia radiación tiende a "difundirse" hacia los lados; para montarlo en un área determinada, se necesitan medidas estructurales y técnicas especiales. A diferencia del método de inducción, la presencia de ferromagnetos en el área de cobertura del transmisor reduce el coeficiente de transferencia de potencia, ya que los ferroimanes "jalan" el EMF hacia ellos, que debería entrar en el receptor.
La eficiencia de la transferencia de energía por radiación EMF depende de la frecuencia de sus oscilaciones, ya que no hay bombeo de campo por parte del transmisor “bajo demanda”. Lo que se "cargue" en el paquete emitido estará allí. Es posible agregar energía al consumidor solo continuando la radiación. Otra característica es que el material que absorberá con mayor eficacia el flujo de energía del EMF no es conductor, sino que, por el contrario, absorbe la energía del EMF; estas propiedades se utilizan en hornos de microondas. Un absorbedor de energía EMF también puede ser un conductor aislado largo de cierta configuración (por ejemplo, retorcido en espiral), que en este caso es una antena receptora.
Para cumplir con los requisitos de peso y dimensiones mínimos y la ausencia de ferromagnetos extraños cerca de la ruta de radio del dispositivo, los desarrolladores de WPC tuvieron que aumentar la frecuencia operativa del sistema; después de todo, las tabletas también tienen transceptores para trabajar en un entorno Wi-Fi. Como resultado, WPC ganó la capacidad de trabajar tanto en inducción como en radiación. Esta característica permite, en principio, aumentar el alcance del WPC a varios metros, que es lo que utilizan algunos aficionados. Aparentemente, tales entusiastas no conocen en absoluto el efecto biológico de los campos electromagnéticos o ignoran deliberadamente dicha información.
Es imposible decir en este caso “los problemas de los indios son los problemas de los indios”, porque. Los "indios" pueden ser extraños, personas ignorantes y poco involucradas, por ejemplo, vecinos detrás del muro o sus propios hijos. Antes de emprender la fabricación de la carga inalámbrica, debe averiguar en qué circunstancias será dañina o peligrosa y cómo evitarla.
Sin embargo, ya se puede llegar a una conclusión intermedia bien definida: se debe seleccionar la carga inalámbrica en el momento de la compra (ver arriba) o solo se debe realizar la carga por inducción y espontáneamente, sin automatización adicional, cambiar al modo de espera sin un receptor en el sitio de carga con la potencia del generador reducida a un nivel seguro. Por supuesto, es completamente conveniente cuando el teléfono está tirado en cualquier lugar de la habitación y todavía se está cargando, pero la salud, usted mismo lo entiende.
Nota: no tiene sentido hacer carga con un generador que se apaga sin un teléfono en carga. Después de todo, para cargar el dispositivo, deberá estar encendido, lo que reduce la conveniencia de la carga inalámbrica a casi nada. La carga inalámbrica debe realizarse con una reacción muy aguda, como dicen, aguda, del generador al receptor. Tampoco tiene sentido construir un sensor mecánico u óptico para la presencia de un dispositivo en la carga, puede funcionar desde algo similar, pero sin obligar al generador a reducir la potencia.
El efecto de los campos electromagnéticos en los organismos vivos también depende de la frecuencia de sus oscilaciones. En general, aumenta monótonamente con la frecuencia en aprox. hasta 120-150 MHz, y luego se observan ráfagas y caídas. En uno de ellos, cayendo sobre la luz visible, nos hemos adaptado a vivir en el curso de la evolución; en uno de los otros, las microondas operan alrededor de 2900 MHz. Pero la inmersión de microondas en la bioactividad EMF es superficial, de lo contrario no será absorbida por los productos, siempre que sea técnicamente posible y no muy difícil proteger el horno de la radiación EMF hacia el exterior. Por lo tanto, si va a reparar un horno de microondas por su cuenta, necesita saber exactamente cómo funciona, cómo funciona, qué es posible, qué está permitido hacer y qué es imposible, para que el microondas no se desvíe. , y sepa cómo determinar en casa si el horno de microondas está sifonando el horneado. Pero volvamos al tema.
El PES de EMF también aumenta con la frecuencia, por lo que las normas para su nivel están vinculadas al PES. Además, la sensibilidad individual a EMF PES varía en un rango muy amplio, aprox. 1000 veces En países con legislación laboral y social francamente redneck, se han adoptado niveles de PSA aceptables hasta valores monstruosos de hasta 1 (W*s)/sq. M. Enfoque en este caso: ¿fueron advertidos al momento de contratar? ¿Te pagan por el seguro médico? ¿Se aumenta la pensión por nocividad después de 10 (15, 20) años garantizados? El resto es problema de los indios.
En PES de este nivel, una persona siente directamente el efecto de EMF: pesadez en la cabeza, calor suave proveniente de las profundidades del cuerpo. Suave, pero extremadamente peligroso: esta es una evidencia del inicio de la plasmólisis de las células, por lo que pueden sufrir una degeneración maligna. "Aparato a las seis y media" es también la consecuencia más terrible de "atrapar un conejito" PES EMF.
En la URSS, actuó otro extremo: 1 (μW * s) / sq. m, es decir un millón de veces menos. El impacto de tales PSA en el tema más sensible no afectará ni de inmediato ni a largo plazo. Cada ciudadano, más precisamente, sujeto, "sovdepiya" era en realidad propiedad del estado, pero también garantizaba su vida, salud y seguridad. Al menos formalmente.
Para una economía de mercado, tal reaseguro será insoportable, y en el aire obstruido actual, y técnicamente difícilmente factible. Por lo tanto, la norma generalmente aceptada para el nivel EMF PES en la actualidad es intermedia: 1 (mW * s) / sq. m. Tal PES, que afecta constantemente y durante mucho tiempo, ciertamente tendrá consecuencias a largo plazo, pero la exposición regular a él durante no más de un cierto tiempo por día es inofensiva y segura para la persona promedio. Los que son demasiado sensibles son descartados mediante un examen médico en el momento de la contratación, y ya es posible compensar las consecuencias de las desviaciones aleatorias sin sobrecargar los fondos sociales. Además, por supuesto, un enfoque paleto, tratar el cáncer en la jubilación en lugar de descansar no es un gran placer, pero al menos dentro de lo razonable. Por lo tanto, consideraremos que la carga inalámbrica es potencialmente peligrosa si crea un EMF PES de 1 (mW*s)/sq. m o más.
Creámonos en el anuncio y compremos un cargador USB "super duper" (consumo de energía: 1,75 W), que funciona en un radio de 20 cm (0,2 m). La eficiencia de un generador de blogs (ver más abajo) de tal potencia en un transistor de efecto de campo es de aprox. 0,8; 1,4 vatios saldrán al aire sin un dispositivo en el sitio. El área de una esfera con un radio de 0,2 m es 0,0335 sq. m. PES en él será 2.8 / 0.0335 \u003d 41.8 (W * s) / sq. metro(!). El valor de PES es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia desde la fuente. Sobre lo cual, en este caso, caerá al permisible 1 (mW * s) / sq. ¿metro? El cálculo es elemental: tomamos la raíz cuadrada de la relación entre el PES real y el permitido, y multiplicamos el resultado por el radio inicial de 0,2 m, es decir dividir por 5; obtenemos ... 20,4 m! Eso es lo que valen las garantías de los fabricantes en la seguridad de los productos. Al mismo tiempo con el poder del Qi.
La reserva anterior sobre el gadget en el sitio no es accidental. En este caso, la carga en frecuencias cuyas longitudes de onda son mucho mayores que el espacio entre el transmisor y el aparato, será inductiva, si el receptor es adecuado para ello. La bobina receptora del dispositivo como receptor de inducción es especialmente adecuada. Un espacio de 3 cm (ver arriba) dará una frecuencia de 10 GHz, que el generador definitivamente no puede generar; en realidad, la brecha es aún más pequeña. Por lo que se confirma la conclusión preliminar: nuestra carga debe ser única y únicamente por inducción. El PES del EMF en el espacio entre el inductor y el dispositivo será muchas veces mayor, pero esto ya no es peligroso, porque El EMF por sí mismo será atraído hacia la bobina receptora, cuyo diámetro es de aprox. 5 cm A una distancia de él tres veces mayor (más precisamente, e veces, e = 2.718281828 ...), la presencia de un EMF solo puede ser detectada por un detector sensible, pero no puede arreglárselas con cálculos " en los dedos”, necesita usar los medios de la física matemática para la conclusión.
Nota: Ir al carajo con las garantías de seguridad a los fabricantes de cargadores inalámbricos hace posible que el estándar WPC no sea internacional. Puede consultar los estándares PES del país donde se lleva a cabo la producción. O en el que está registrada la empresa, y puede que no haya racionamiento de PSA en absoluto, todavía hay formaciones estatales de este tipo en algunos lugares.
Del cálculo anterior, se deduce que los cargadores inalámbricos para automóviles son inequívocamente peligrosos: su rango alcanza hasta 1 m. Estos vendedores estarían en tal PES de por vida... o al menos hasta que sientan que "el dispositivo son las cinco y media"... La justificación se da por la duración relativamente corta de la exposición y la necesidad de proteger un dispositivo costoso contra daños debido al hecho de que cuelga de un cable debajo del encendedor de cigarrillos. Pero, ¿no sería más inteligente simplemente extender el cable para que el dispositivo pueda guardarse en la guantera u otro lugar conveniente? Manejar con un teléfono en la mano sigue siendo riesgoso, y en algunos lugares te pueden multar bastante por ello.
Solo hay 2 requisitos obligatorios para la bobina receptora de WPC: el número de vueltas es de 25 y el diámetro del cable está clasificado para una corriente de 0,35 A, teniendo en cuenta el efecto pelicular a una frecuencia de hasta 30 MHz. Prácticamente, desde 0,35 mm para cobre (sin aislamiento). Más grueso, cuando haya suficiente espacio libre en el estuche, solo será mejor. Configuración: cualquiera en la ubicación. No se requiere cuidado especial en la fabricación (elemento 1 en la figura), pero es necesario que la relación entre la dimensión transversal más grande y la más pequeña no exceda 1.5, de lo contrario, la eficiencia del receptor disminuirá y la carga se prolongará.
Si la carga se realiza para un teléfono antiguo o para una tableta sin WPC, la bobina se coloca en el cuerpo del dispositivo. Una ligera curvatura en su lugar (pos. 2) no afectará las propiedades del receptor. De repente, no hay suficiente espacio en el interior (después de todo, aún necesita pegar los componentes electrónicos del receptor en algún lugar), tendrá que hacer una bobina plana "como una de marca", pos. 4. Es conveniente tender el cable en forma de espiral plana sobre cinta adhesiva colocada sobre el sustrato con el lado adhesivo hacia arriba. Para que el velcro no se envuelva y no se arrastre, se fija a lo largo de los bordes con tiras de la misma cinta adhesiva, aplicada con pegamento. Un saliente redondo con un diámetro de aprox. 1 cm y se colocan bobinas alrededor, presionando el cable contra el velcro. Cuando se colocan tantas vueltas como sea necesario, se despega el patrón, se excava la bobina terminada para fijar las vueltas con superpegamento o nitrolac, pos. 3, y se retira junto con cinta adhesiva; se corta su exceso.
Los generadores de cargadores inalámbricos caseros y parcialmente de fábrica se ensamblan de acuerdo con el esquema del generador de bloqueo, o simplemente bloquean, vea la Fig.:
Haremos ejercicios con un autogenerador de oscilaciones armónicas según un esquema antediluviano con acoplamiento inductivo débil. Cayó en desuso en equipos industriales en los años 20 del siglo pasado, tan pronto como se inventaron los generadores de tres puntos, inductivos y capacitivos, solo por la reacción muy aguda a la carga, ¡pero lo necesitamos! Y otras deficiencias de un generador con una conexión débil se eliminan con una base de elementos y circuitos modernos, o no son fatales. Entonces, al comienzo de la carga forzada, el consumo de energía alcanza los 25 W, por lo que se necesita una fuente de alimentación separada. Pero la carga promedio a largo plazo de una tableta con una batería de 3500 mAh que está constantemente encendida durante la noche no supera los 8 W, y en un mes esa carga "vuela" hasta 5,75 kW / h.
Pero antes que nada, tratemos con la bobina de transmisión, porque. este circuito también es sensible a los parámetros y la calidad de los nodos de ajuste de frecuencia. Para configurar el generador (la seguridad vale algo, no se puede hacer nada), también tendrá que hacer rápidamente una bobina receptora, vea arriba. Puede usar la carga para el propósito previsto solo cuando el generador está ajustado, pero luego funciona de manera más estable y segura para el dispositivo que cargar en el bloqueo. Por lo tanto, con dicha carga, puede usar cualquier dispositivo: está diseñado para 2 amperios de corriente de carga o más. Pero un teléfono antiguo con una batería de 450 mAh no consumirá más de lo que el controlador "registra" debido a la misma reacción brusca a la carga.
Los dibujos de las bobinas del generador con un acoplamiento inductivo débil se muestran en la fig. abajo.:
Izquierda - contorno L2 (ver abajo); derecha - bobina retroalimentación L3 (en el medio) y la bobina del circuito de indicación de carga L1. Están grabados en una placa de lámina de fibra de vidrio de 2 caras de 100x100 mm de 1,5 mm de espesor, según el llamado. tecnología de planchado láser LUT. No hay nada complicado en ello, la idea y el nombre son amateur. LUT le permite hacer placas de circuito impreso en casa que no sean peores que las de marca, placas con inscripciones, dibujos de contorno, paneles estampados, etc., vea el video a continuación:
Además, podemos decir que es mejor limpiar el LUT en blanco con un borrador escolar común. Luego, los grumos del cobre se lavan con un bastoncillo de algodón o un trapo de algodón limpio y blanco, se humedecen abundantemente con alcohol al 96 % o un solvente nitro, y luego, mientras la superficie está húmeda, se secan con un paño de microfibra para la limpieza. gafas gafas. Sobre la superficie así preparada, el tóner de cualquier impresora laser e incluso inyección de tinta a partir de una plantilla sobre una base adecuada (que retenga pero no absorba la tinta).
Nota: no se confunda con el ancho de las pistas en el dibujo (0,75 mm para la bobina de contorno). La densidad de corriente permisible en un conductor de película sobre un sustrato es muchas veces mayor que en un alambre redondo, y el efecto pelicular es más débil. Entonces, una pista en una placa de circuito impreso de 10 mm de ancho y 0,05 mm de espesor puede soportar una corriente de 20 A sin problemas, y esto está lejos del límite. Se necesitan pistas de bobina de retroalimentación de doble ancho porque durante el proceso de configuración, deberá soldar el grifo. En general, LUT le permite obtener pistas de hasta 0,15-0,2 mm de ancho.
En la figura se muestra un diagrama de un cargador inalámbrico en un generador de acoplamiento inductivo: a la izquierda hay un transmisor; receptor derecho. Sus prestaciones son, en primer lugar, un potente elemento activo VT3. Solo pueden estar amplificando Transistor de efecto de campo. El generador de transistor bipolar tendrá baja eficiencia, y los potentes interruptores de campo de las series IRF, IRFZ, IRL de las fuentes de alimentación de la computadora o los sistemas de encendido electrónico no funcionan en modo activo.
El segundo es el circuito de polarización automática VD3 C3. Para campos de amplificación potentes, la corriente de drenaje inicial puede alcanzar 100-200 mA o más. Sin un potencial de bloqueo en la puerta, será posible ajustar el generador solo al modo de alimentación o de espera, pero no a ambos, y el PES del inductor dentro del radio de contacto ciertamente excederá el valor permitido. Pero también es imposible formar una polarización automática al incluir una resistencia en el circuito fuente, como en el circuito del cátodo en los amplificadores de válvulas: el generador no alcanzará la potencia máxima porque. a medida que aumenta la fuente de corriente, la compensación también aumentará en valor absoluto. Por lo tanto, el circuito de polarización se hace no lineal en los diodos: a bajas potencias, aumenta de acuerdo con la corriente de la fuente, lo que garantiza un arranque suave del generador y su seguridad para cualquier dispositivo, y cuando los diodos entran en saturación, la polarización se vuelve casi fijo y permite que el generador "oscile al máximo". El circuito de polarización se selecciona en el proceso de ajuste de potentes diodos de alta frecuencia de difusión del rectificador (estructura PiN, KD213, KD2997) y diodos Schottky (estructura SMD) para una corriente de 6 A. El voltaje de saturación del primero en el rango actual de 0,7-5 A varía entre 1-1,4 V; el segundo - 0.4-0.6 V.
Los elementos R1, VD1, VT1, VT2, C1, R2, VD2 y L1 constituyen el circuito de indicación de carga. Si el coeficiente de transferencia de corriente β VT1 es superior a 80, se excluye VT2 y el motor R2 se conecta a la base VT1. El condensador C3 es necesariamente una película; Aún mejor - papel viejo, porque. disipa una potencia reactiva significativa.
El receptor de este cargo también tiene características. La primera es una rectificación de onda completa de la corriente recibida, porque vibraciones armónicas. Solicitud este dispositivo para cargar dispositivos con un WPC incorporado, esto no interfiere, porque. en ellos, la corriente recibida también es rectificada por un puente de diodos para un mejor aprovechamiento de la radiación del inductor. El segundo, en paralelo con el condensador electrolítico de almacenamiento C4, se conecta un C5 de cerámica. Los "electrolitos" tienen una gran inductancia intrínseca y una importante tangente de pérdidas dieléctricas tgδ, que a frecuencias de funcionamiento reduce la eficiencia de la carga. La derivación del "electrolito" con "cerámica" reduce el tiempo de carga en aprox. en un 7%. Para una tableta con una batería de 3500 mAh, será de aprox. media hora. De acuerdo, a veces es imprescindible.
Finalmente, el diodo VD8. Protege el controlador de carga del dispositivo si se coloca en el inductor conectado a la carga por cable. Pocas cosas se te pasan por la cabeza. Tal vez a alguien le parezca que el dispositivo se cargará más rápido con una doble recarga. El controlador de carga aún no permitirá que entre más corriente en la batería, pero es posible que no pueda soportar tal abuso por sí mismo. Si se excluye esta situación, también se excluye VD8; entonces se necesita VD7 para un voltaje de 5.6 V. Su corriente de operación se indica con un gran margen, porque. la corriente de carga máxima nunca pasa a través de él debido a una reacción aguda a la carga del generador. Prácticamente: coloque cualquier basura de baja potencia en el voltaje correcto. Sostiene - bueno, déjalo aguantar. Se calienta, lo ponemos más potente y más caro; El controlador de carga también tiene su propia protección contra sobretensiones.
Nota: sin VD7, el voltaje rectificado será el máximo permitido en el WPC 7.2 V, lo que le permite cargar dispositivos "alternativos" complicados. Se puede reducir soldando el extremo caliente L2 (ver más abajo) más cerca del centro de la bobina, pero no más de 6-7 vueltas.
El ajuste del generador comienza con el establecimiento de su corriente de reposo Ip sin excitación. Para hacer esto, L3 se apaga y la puerta VT3 se conecta a un cable común (pos. 1 en la figura), es decir formar un desplazamiento cero. Además, al seleccionar la cadena VD3, Ip se establece dentro de los límites especificados. Si la corriente de drenaje en el desplazamiento cero resultó ser inferior a 50 mA, Ip se puede configurar en 15-20 mA, el generador será más económico y seguro. De repente, la corriente de drenaje inicial es inferior a 40 mA, incluso mejor, entonces no se necesitan C3 y VD3.
El siguiente paso es la fase de liquidación. Para hacer esto, necesita una sonda de la bobina receptora (ver arriba) con una bombilla incandescente conectada, pos. 2. El circuito del generador se restablece, se enciende y se coloca la sonda L2. La bombilla debe encenderse. No, intercambie los pines L2 o L3. Es necesario poner en fase las bobinas para que el extremo caliente (más alejado del centro) de L3, pos. 3. En la misma etapa, mida y registre el consumo de corriente de operación Ip, pos. cuatro
Ahora debe configurar la corriente de espera segura de la identificación del generador; la potencia radiada en modo de espera caerá en proporción al cuadrado de la relación entre la corriente de funcionamiento y la de espera. El Id se configura soldando el cable caliente L3 en las posiciones indicadas en la pos. 5 límites más cerca del valor mínimo. El retorno a la alimentación se comprueba colocando una sonda en L2. Instalar ID es un procedimiento bastante aburrido. Para no apretarlo y no soldarlo hasta que se desprenda la pista, proceda de la siguiente manera. instrucciones:
Por lo tanto, utilizando el método de iteración, la configuración de Id lleva muy poco tiempo.
Queda por configurar el circuito de indicación de carga. Para esto, se ensambla un receptor, se carga en una resistencia de tal valor que la corriente de carga es menor que la de formación, pero mayor que la corriente de contenido, pos. 10. El control deslizante R2 se coloca en la posición inferior, el receptor se coloca en L2. Girando el motor, logra el brillo de VD1. Se quita el receptor, miran a ver si se ha apagado el VD1. No, el motor gira muy suavemente y con cuidado hasta que se apaga VD1.
Se puede lograr una mayor reducción del tiempo de carga y una mejora de los parámetros de seguridad del dispositivo dirigiendo el flujo de energía desde el inductor hacia arriba. Esta técnica se utiliza en algunos cargadores inalámbricos de marca. Estos pueden ser reconocidos por el inductor rodeado con un anillo, a menos que las alternativas muy inteligentes lo coloquen así, a la venta.
De hecho, la directividad de la radiación se crea protegiendo el inductor desde atrás. Para hacer esto, el generador se coloca en una caja abierta hecha de estaño delgado, no más de 0,25 mm. Si la altura de la caja es estéticamente indiferente, en ella también se coloca la fuente de alimentación del generador. En este caso, debe ser con un transformador de frecuencia industrial en hierro: la interferencia de un UPS ubicado cerca derribará la configuración del generador.
El acero es necesario para el blindaje magnético además del eléctrico, y su pequeño espesor para evitar pérdidas por corrientes parásitas. Con el mismo propósito, se hacen frecuentes ranuras verticales delgadas en las paredes laterales del cuerpo, y la parte inferior se perfora en un patrón de tablero de ajedrez, vea la fig. La opción ideal son las paredes y el fondo de la carcasa hechos de malla de acero de malla fina. Tapa: cualquier plástico radiotransparente sin relleno: vidrio, acrílico, fibra de vidrio, fluoroplasto, PET, PE, polipropileno, poliestireno. Opción: barniz acrílico o nitro transparente incoloro en 4-5 capas, pero no pintura ni esmalte. El diseño externo puede ser cualquier cosa. Es con este diseño que la carga inalámbrica para un teléfono, teléfono inteligente o tableta se puede mantener constantemente encendida en la mesita de noche. Aunque en el aire completamente contaminado de hoy en día, es mejor mantenerse alejado de cualquier fuente conocida de CEM.
Cada día aparecen más y más inventos nuevos e inusuales en el mundo. Ahora no verás a nadie con calculadoras y relojes que funcionen con energía solar. Una persona necesita energía, y cada vez se inventan más soluciones nuevas para esto. Hace un par de décadas, era difícil imaginar una radio que funcionara con energía solar, pero ahora es posible.
Los primeros paneles solares son muy diferentes a los modernos. Evolucionaron mucho, las celdas solares comenzaron a convertir más energía solar, se hizo posible ahorrar en tamaño y practicidad. Esto le permite montar una batería solar en miniatura, una dinamo y muchos otros dispositivos útiles en la radio. Conveniencia y apariencia La radio no cambia de esto, solo mejora. Todo depende de la imaginación del fabricante.
Hay muchos receptores de energía solar diferentes en el mercado hoy en día. Todos ellos tienen el mismo principio: independencia de fuentes de carga externas. A pesar de la variedad de tales receptores, todavía son algo similares y los dispositivos integrados en ellos son casi siempre los mismos. Más adelante en el artículo, consideraremos los receptores de energía solar que son similares en esencia, pero diferentes en precio.
Considere una radio con energía solar de fabricantes chinos Ritmix RPR-7040. La radio fue fabricada por Degen en 1995 y rápidamente ganó popularidad en el mercado moderno. Los productos de la empresa son famosos por su alta funcionalidad, facilidad de uso y durabilidad.
El receptor de radio es adecuado principalmente para personas que pasan mucho tiempo fuera de casa. A los turistas, viajeros en lugares extremos les gustará este dispositivo. El receptor de radio no requiere cargadores ni baterías, con la ayuda de un panel solar en miniatura, puede olvidarse de esas bagatelas. Solo 4 horas al sol darán energía, que es suficiente para 30-60 minutos de funcionamiento continuo del receptor.
El receptor tiene una batería incorporada que funciona con energía solar y un puerto USB. En caso de que las condiciones meteorológicas no sean las adecuadas para el trabajo bateria solar, el receptor también tiene una dinamo incorporada.
Con un cable y adaptadores opcionales, puede conectar un iPhone u otro teléfono móvil al receptor para recargarlo. Un minuto de girar la dinamo le dará aproximadamente la misma cantidad de tiempo hablando por teléfono, y la dinamo en sí es casi silenciosa.
La radio tiene todo lo que necesitas para hacer un viaje remoto con ella. El tamaño es bastante compacto y no ocupa mucho espacio en la mochila. Los fabricantes han agregado una antena telescópica al receptor. En caso de circunstancias imprevistas, los desarrolladores instalaron una linterna en la radio, cuya luz se puede cambiar según las circunstancias. La sirena de emergencia fuerte incorporada y la luz roja intermitente lo ayudarán a enviar una señal de SOS.
El cuerpo del receptor es de plástico, pero bastante duradero. El precio varía de 1700 a 2200 rublos.
Receptor Midland ER300 de fabricantes estadounidenses que producen varios dispositivos electrónicos. El receptor en sí no recuerda mucho a una radio convencional, no es grande y cabe cómodamente en la mano.
La funcionalidad del receptor justifica su apariencia. baterías de iones de litio, panel solar, dinamo y una linterna muy brillante. La funcionalidad recuerda un poco a Ritmix, pero hay algunas diferencias. Lo primero que llama la atención es la compacidad del receptor. Todos los dispositivos incorporados están ubicados donde deberían estar.
A diferencia de Rhytmix, la batería de este receptor tiene mucha más capacidad, lo que proporciona un día de funcionamiento continuo. Al igual que el Rhythmix, se puede cargar con una dinamo y paneles solares, y también tiene tomas para teléfonos inteligentes. Debido a la batería mejorada, una carga por hora del receptor proporciona 40 minutos de funcionamiento continuo.
Vale la pena considerar la pantalla de radio. Está hecho de cristal líquido y muestra información detallada sobre el receptor. A diferencia del receptor anterior, al usar la pantalla, puede averiguar la carga exacta de la batería, la hora, el canal de radio y el clima. Modo de emergencia incorporado: la luz roja intermitente y la luz de fondo se encienden al mismo tiempo. El receptor tiene muchas lociones adicionales, puede cambiar el cable y la sujeción conveniente, hay un conector para auriculares.
La pantalla de Midland está hecha de LED, que están diseñados para ahorrar energía, pero también son muy brillantes (alrededor de 120-130 lúmenes).
El precio en las tiendas en línea es de aproximadamente 3000-4000 rublos.
mi movil favorito telefono nokia 6500, que se compró hace unos seis meses, no se cobró inicialmente. Se llevaron a cabo trabajos de reparación, después de lo cual el teléfono funcionó durante aproximadamente un mes. El principal problema era que el teléfono tenía que cargarse con un cargador universal y era un inconveniente quitar la batería constantemente.
Fue en relación con esto que decidí instalar un sistema de carga inalámbrico en mi teléfono. El sistema se montó según mi propia idea en un par de horas.
El principio de funcionamiento de un circuito de carga inalámbrico de este tipo es bastante simple. El papel del cargador lo desempeña el circuito de transmisión, el dispositivo en sí consta de dos circuitos: un transmisor y un receptor.
El circuito receptor (bobina plana) está ubicado en el propio teléfono, el transmisor tiene la forma de un pequeño soporte, dentro del cual se oculta la bobina transmisora.
Diagrama de carga inalámbrica
La electricidad se transfiere de un circuito a otro por inducción, la corriente que ha surgido en el segundo circuito se rectifica primero y se alimenta a la batería. Literalmente, cualquier diodo Schottky de baja potencia puede usarse como rectificador.
Comencemos a ensamblar la carga inalámbrica con nuestras propias manos desde el transmisor.
El circuito del transmisor es simple y claro. El circuito oscilador de bloqueo habitual en un solo transistor. El marco para enrollar la bobina de transmisión queda a su discreción. Es recomendable tomar un marco con un diámetro de 7-10 cm, enrollamos 40 vueltas de alambre de cobre con un diámetro de 0,5 mm en el marco. El devanado tiene un toque desde el medio. Primero, enrolle con cuidado 20 vueltas, luego retuerza el cable, haga un golpecito y enrolle las 20 vueltas restantes en la misma dirección. ¿Está todo claro con la bobina? Vamonos.
Absolutamente cualquier transistor, probé tanto los de campo como los bipolares, con los de campo se carga un poco más rápido. Puede usar las teclas de campo de la serie IRFZ44 / 48, IRL3705, IRF3205 (indico solo las que usé yo mismo), pero literalmente puede configurar cualquiera. De los bipolares, se pueden utilizar los domésticos: KT819, 805, 817, 815, 829. La elección no es crítica. También puedes usar transistores de conducción directa, pero en este caso tendrás que cambiar la polaridad de la fuente de alimentación.
El valor de la resistencia base no es crítico (22 Ohm-830 Ohm).
El circuito receptor - tembló durante media hora. La bobina es plana, consta de 25 vueltas de alambre de 0,3-0,4 mm. Es conveniente enrollar el contorno en una pequeña pieza de plástico, las vueltas deben fortalecerse gradualmente con superpegamento, el trabajo es bastante sucio y largo. Después de enrollar, separamos el circuito del soporte de plástico en el que estaba enrollado. Es conveniente hacer esto con un cuchillo o cuchilla de montaje.
En mi caso, el conector de carga del teléfono no funcionaba, así que conecté el cargador directamente a la batería. Esta solución es inconveniente porque el sensor no mostrará que el teléfono se está cargando. Todo se completa con el teléfono, ahora le falta colocar la tapa trasera.
El tiempo de carga depende directamente de la potencia de la fuente de alimentación, en mi caso se utilizó el cargador de fábrica del teléfono experimental. El dispositivo proporciona un voltaje de salida de 5V, a una corriente de 350mA.
Un cargador inalámbrico de este tipo para el teléfono funciona perfectamente, con esta disposición de componentes, el teléfono móvil se carga completamente en 7 horas, mucho tiempo, pero se está cargando. Puede acelerar el tiempo de carga solo fortaleciendo el circuito: use una fuente de alimentación más potente y enrolle el circuito con un cable más grueso.
Muy a menudo, los compradores de nuestra tienda en línea hacen la pregunta:
Recientemente, casi todas las radios están equipadas con iones de litio o polímero de litio. baterías recargables, que tienen una serie de ventajas sobre el níquel-cadmio.
Se trata de una reducción de peso y dimensiones, sin necesidad de ciclos completos de carga y descarga, los cargadores son siempre automáticos, no es necesario contar el tiempo de carga.
Para que las baterías de su radio duren el mayor tiempo posible, se deben observar las siguientes reglas:
Comprar bateria nueva antes de usarlo necesitas asegúrese de cargar completamente. Las baterías de litio se envían de fábrica con un nivel de carga del 50 al 70 %, pero la primera carga es muy importante para que las baterías sigan funcionando. Muy a menudo, los usuarios toman una batería nueva y la descargan a un "cero profundo". Después de eso, en cada banco de una batería de litio, el voltaje está por debajo de los 3 voltios y el controlador del cargador deja de verlo. Será muy difícil restaurar esta batería, y si permanece en este estado durante mucho tiempo, la batería fallará por completo.
Por lo tanto, siga la regla: cargamos la batería nueva inmediatamente.
Para que una batería nueva alcance su capacidad nominal, es necesario realizar al menos tres ciclos completos de carga y descarga después de la carga inicial. Después de dicho entrenamiento, su batería alcanzará su capacidad nominal y durará un período máximo.
Para evitar una descarga total, las baterías de la radio deben almacenarse desconectadas del cuerpo de la radio. Cuando almacene una batería de litio durante mucho tiempo, debe cargarse del 50 al 70% de la capacidad nominal. Según una investigación de los fabricantes de baterías, la capacidad de las baterías de litio se pierde de manera diferente según el grado de su carga.
La radio funcionará independientemente del tipo de pilas AA que tenga instaladas, pero solo se pueden cargar pilas Ni-MH en la radio. Si se instalan pilas AA ordinarias, el sistema de protección incorporado no permitirá que se carguen, independientemente del CÓDIGO 28 o 29 que esté configurado en CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA.
ATENCIÓN: Utilice únicamente el adaptador suministrado para cargar baterías Ni-MH. El uso de cualquier otro dispositivo puede hacer que las baterías se sobrecalienten y se dañen, además de dañar la radio. El sistema de seguridad incorporado solo funciona con el adaptador suministrado. Los daños a la radio causados por ignorar esta advertencia no están cubiertos por la garantía.
Las baterías de Ni-MH difieren en su capacidad, que puede ser de 1000 a 2400 miliamperios hora (mAh). El tiempo necesario para cargar correctamente y por completo las baterías depende de la capacidad indicada en ellas. Para cargar correctamente las baterías sin dañarlas, debe establecer en AJUSTES DEL SISTEMA CÓDIGO 28 e indicar al cargador incorporado la potencia de las baterías utilizadas. Conecte la radio a la red a través del adaptador de red y Apaga la radio. Más lejos:
1.Ingrese a la configuración del sistema e ingrese CÓDIGO 28(ver capítulo 7).
2. " parpadeará en la pantalla 1000 ", use los botones "ARRIBA" y "ABAJO" para configurar los mAh deseados correspondientes a sus baterías Ni-MH.
Carga de baterías Ni-MH:
Carga de batería posible solo cuando la radio esta apagada.
1 Inserte tres pilas AA Ni-MH en la radio.
2 Conecte la radio a través del adaptador de CA suministrado con la red.
3 Presione y suelte el botón CARGA ACTIVADA/DESACTIVADA(16). Los segmentos del símbolo de la batería comenzarán a moverse desde la base hacia arriba, en lugar del despertador, aparecerán los números "Carga" 00:00 en la esquina superior derecha de la pantalla, que mostrarán la carga transcurrida. tiempo, y la inscripción "Carga" a la izquierda de estos números parpadeará.
El cargador incorporado selecciona automáticamente el tiempo de carga necesario en función de la potencia de las baterías instaladas que se le indica en miliamperios hora mAh. El tiempo de carga puede ser 05:30 horas para 1000 mAh hasta las 13:00 horas para 2300 mAh. El cargador incorporado detecta cuando las baterías están completamente cargadas y cambia automáticamente al modo de carga lenta, protegiéndolas así de la sobrecarga.
Tan pronto como se completa la carga, todos los segmentos del símbolo de la batería se oscurecen y dejan de moverse, "Carga" deja de parpadear, la pantalla en la esquina superior derecha muestra el tiempo de carga "Carga"05:30.
Para detener la carga, desconecte el adaptador de red (primero de la red y luego de la radio) o presione el botón "CARGA ON/OFF".
OPERACIONES BÁSICAS
TEMPORIZADOR ENCENDIDO(para ahorrar pilas):
comprometerse pulsación corta y rápida botones" ENCENDIDO/SUEÑO" (1). El símbolo 30 aparece en la pantalla y el símbolo del temporizador para dormir parpadea durante 3 segundos. Esto significa que la radio se apagará automáticamente después de 30 minutos de funcionamiento. Para cambiar el tiempo de apagado automático de 30 minutos a otro, inmediatamente cuando se encienda, mientras 30 está encendido y parpadeando, use los botones ARRIBA o ABAJO (6, 7). Esto puede establecer de 1 a 120 minutos del tiempo de funcionamiento del receptor antes de que se apague automáticamente. Los dígitos de los minutos que configuró por última vez se recuerdan y son válidos la próxima vez que encienda la radio.
INICIO SIN TEMPORIZADOR:
Mantenga presionado el botón "POWER/SLEEP" (1) 1 segundo, luego suéltelo. La pantalla parpadeará " En". Además, el receptor funcionará hasta que se apague, si funciona desde adaptador de red o hasta que se agoten las pilas si el adaptador no está conectado.
APAGADO(APAGADO) : Pulse el botón "POWER/SLEEP" (1).
