ელვეტი. კინეტიკური დამტენი Powerbank: 8 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

ერთხელ ვიყავი სამოგზაუროდ და გამიჩნდა პრობლემა ჩემი გაჯეტების დატენვისას. დიდხანს ვიმოგზაურე ავტობუსში, არ მქონდა შესაძლებლობა ტელეფონის დატენვა და ვიცოდი, რომ მალე კომუნიკაციის გარეშე ვიქნებოდი.

ასე გაჩნდა კინეტიკური დამტენის შექმნის იდეა, რომელიც არ იქნება დამოკიდებული კვების ბლოკზე.

თუ თქვენ გჭირდებათ თქვენი გაჯეტის გადატენვა მოგზაურობისას, ლაშქრობისას, სანაპიროზე ან ტრანსპორტში, მაშინ Elveet დაგეხმარებათ. შეგიძლიათ უბრალოდ შეანჯღრიოთ ელვეტი ან ჩაიდოთ ჩანთაში (ზურგჩანთა) და დაიწყოთ მუშაობა (ლაშქრობები, სანაპიროები, მთები და ა.შ.). მოძრაობისას მოწყობილობა იტენება.

Elveet არის კინეტიკური დამტენი. მუშაობის პრინციპი Elveet ემყარება ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენს

ნაბიჯი 1: ელვეტის კომპონენტები

1. ინდუქტორი შედგება 9 მაგნიტური ჰალბახის მასივისა და სამი კოჭისაგან.

2. PCB შეიცავს ინდუქტორს 200mA შემამძიმებელ გადამყვანს, ბატარეის დამტენს და ბატარეის შემამძლავრებელ გადამყვანს 5V 2A გამომავალს.

3. ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეა 2800 mAh.

4. კორპუსი შედგება 4 ნაწილისგან და დამზადებულია 3D პრინტერის საშუალებით.

მთელი პროექტი შექმნილია Fusion 360 -ში

ნაბიჯი 2: ელვეტის ინდუქტორი

ინდუქტორი გარდაქმნის თქვენი მოძრაობის კინეტიკურ ენერგიას ელექტრულ დენად. ინდუქტორის ეფექტურობა ყველაზე მნიშვნელოვანი პარამეტრია. შიდა ბატარეაში დაგროვილი ენერგიის რაოდენობა დამოკიდებულია ინდუქტორის ეფექტურობაზე.

ინდუქტორი შედგება სამი კოჭისაგან, ჰალბახის მაგნიტური მასივისა და სამი დიოდური ხიდისგან. კოჭის სამუშაო ველი არის ის ნაწილი, რომლის ზემოთაც მაგნიტების პოლუსები გადის, ანუ რაც უფრო გრძელია ეს ნაწილი, მით მეტი ენერგიის მოპოვება შეგვიძლია რა

გარდა ამისა, თითოეული კოჭის გამოსავალი დაკავშირებულია დიოდურ ხიდთან, ანუ კოჭები დამოუკიდებელია ძაბვაში. და სამივე კოჭის მიმდინარეობა შეჯამებულია დიოდური ხიდების შემდეგ. დიოდური ხიდები იყენებენ შოთკის დიოდებს ძალიან დაბალი ძაბვის PMEG4010 Nexperia- ს მიერ. ეს არის საუკეთესო დიოდები ასეთი პროგრამებისთვის და მე არ გირჩევთ მათ სხვაზე შეცვლას.

მაგნიტური ჰალბახის მასივი კონცენტრირებს მაგნიტურ ველს ერთ მხარეს. მეორე მხრივ, მაგნიტური ველი ძალიან სუსტია.

Halbach მასივი მოითხოვს თითქმის ორჯერ მუდმივი მაგნიტების რაოდენობას, მაგრამ Halbach ასამბლეის ეფექტურობა ძალიან მაღალია.

მაგნიტური მასივი გადის თითოეული გრაგნილის ორ ნაწილზე და ყოველთვის პოლუსები გადის სხვადასხვა ნაწილებზე. ვინაიდან კოჭები ელექტრონულად დამოუკიდებელია დიოდური ხიდების გამო, მათი გავლენა ერთმანეთზე გამორიცხულია.

ინდუქტორი იყენებს 9 ნეოდიმი მაგნიტის შეკრებას 5X5X30 მმ N42. კიდევ ორი მაგნიტი 2X4X30 N42 გამოიყენება როგორც ზამბარები.

www.indigoinstruments.com/magnets/rare_earth/

ინდუქტორის ეფექტურობა დამოკიდებულია მაგნიტური ველის ცვლილების სიჩქარეზე. ამისათვის, მაგნიტური შეკრების გზა იზრდება. ამრიგად, მაგნიტური ველის ცვლილების სიჩქარე მნიშვნელოვნად იზრდება მოძრაობის დროს მაგნიტური შეკრების დიდი აჩქარების გამო.

ეს ინდუქტორი გაცილებით ეფექტურია ვიდრე ინდუქტორი ცილინდრული მაგნიტით გრაგნილის ცენტრში. ცილინდრულ ინდუქტორს აქვს მაგნიტის მხოლოდ ზედა და ქვედა ნაწილი. ცილინდრული მაგნიტის შუა ნაწილი თითქმის არ მუშაობს ახლანდელ თაობაში. ამიტომ, მისი ეფექტურობა დაბალია.

ელვეტის ინდუქტორს აქვს 4 პოლუსიანი მაგნიტური სისტემა, რომელიც მიმართულია კოჭების მავთულის მკაცრად პერპენდიკულარულად.

დიოდური ხიდების შემდეგ, კოჭების მიმდინარეობა შეჯამებულია და მიეწოდება კონვერტორსა და დამტენს.

ნაბიჯი 3: Elveet PCB

სქემა და დაფების ყველა კომპონენტი. იგი შეიცავს სამ ძირითად ნაწილს:

1. გაძლიერება 200mA გადამყვანი ინდუქტორის დენი. გამოიყენება ჩიპი NCP1402.

ეს არის გამაძლიერებელი გადამყვანი, რომელიც მუშაობს 0.8 ვოლტიდან და იძლევა ფიქსირებულ ძაბვას 5 ვოლტსა და დენს 200 mA– მდე. ამ ჩიპის ამოცანაა უზრუნველყოს კომფორტული ძაბვა ბატარეის დატენვისთვის.

2. მოწყობილობის ჩიპის დატენვა STC4054

ეს ჩიპი იღებს 5 ვოლტს ინდუქტორიდან ან გარე წყაროდან (მიკრო USB- ის საშუალებით) და იტენება ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეის სიმძლავრით 2800 mA. ინდუქტორის დენი და დენი გარე წყაროდან გათიშულია შოთკის დიოდების მეშვეობით.

ასევე, Schottky დიოდების მეორე წყვილი საშუალებას აძლევს Elveet– ს იმუშაოს როგორც უწყვეტი კვების წყარო, ანუ თქვენ შეგიძლიათ დატენოთ Elveet და მიიღოთ მიმდინარეობა მის მოწყობილობებზე ერთდროულად.

3. გაძლიერებული გამომავალი კონვერტორი. ის აძლიერებს ბატარეის ძაბვას 5 ვოლტამდე და უზრუნველყოფს დიაპაზონს 2 ამპერამდე, რათა გაჯეტები იკვებებოდეს. ამ შემთხვევაში, LM2623 ჩიპი მუშაობს.

LM2623– ის კარგი მახასიათებელია შიდა მაღალი სიმძლავრის ტრანზისტორი და გამომავალი დენი 2 ამპერამდე, დაბალი გამომავალი ძაბვის ტალღით. გამომავალი ძაბვა იკვებება სტანდარტული USB კონექტორით.

ამ ნაწილების გარდა, დაფას აქვს შეხებით მგრძნობიარე დატვირთვის ჩამრთველი (მაგალითად, მძლავრი სამგზავრო ნათურა ან სხვა მუდმივი დატვირთვები). ასევე არის გამომავალი ქინძისთავები უკაბელო დამტენის USB კაბელის ნაცვლად დასაკავშირებლად, მაგრამ ეს ვარიანტი მომავლისთვისაა განკუთვნილი.

ნაბიჯი 4: ელვეტის საქმე

კორპუსის ყველა ნაწილი და მაგნიტის დამჭერი იბეჭდება 3D პრინტერზე.

ყველა STL ფაილი აქ არის.

კეისის ზომები:

18 - 54 - 133 მმ (5, 24 - 2, 13 - 0, 728 ინჩი)

ნაბიჯი 5: კოჭები

მართკუთხა ბაზაზე 5x35 მმ სიმაღლე 8 მმ, ჩვენ ვხვევთ კოჭას 32 AWG მავთულით (0.2 მმ).

კოჭები დამზადებულია მავთულით 32 AWG (0.2 მმ) მართკუთხა ბაზაზე. ბრუნების რაოდენობა დაახლოებით 1200 -ია. მთელი კოჭის სიგანე არ უნდა იყოს 20 მმ -ზე მეტი. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ სქელი მავთული, მაგრამ გამაძლიერებლისთვის, ეს იქნება ოპერაციის უფრო მძიმე რეჟიმი. თხელი მავთული უფრო მეტ ძაბვას მისცემს, მაგრამ დენი დაეცემა და ოჰმიური დანაკარგები გაიზრდება.

გრაგნილის შემდეგ ყველა ხვეული უნდა იყოს გახვეული PTFE ლენტით.

ნაბიჯი 6: დაფის დიოდური ხიდები

ეს არის ვიწრო დაფა 12 დიოდისთვის.

იგი მდებარეობს კოჭების გვერდით.

თითოეული კოჭის გამოსავალი უკავშირდება ხიდებს, მას შემდეგ რაც დაფა მოთავსებულია ღარში.

ნაბიჯი 7: შეამოწმეთ კავშირები

ამისათვის თქვენ გჭირდებათ თხელი დაფა, რომელიც დამონტაჟებულია 10-15 თეთრი LED- ით და ერთი კონდენსატორი დაახლოებით 2200 მიკროფარდით.

LED- ები დაკავშირებულია პარალელურად და იკვებება დიოდური ხიდების დაფაზე.

მაგნიტური შეკრების გადატანა კოჭებზე, ყველა დიოდი უნდა ბრწყინავდეს.

გარდა ამისა, საცდელი დაფა ამოღებულია და ხიდის დაფის ქინძისთავები უკავშირდება კონვერტორულ დაფას.

ნაბიჯი 8: საბოლოო შეკრება

ჩვენ ვუკავშირდებით ბატარეას და ინდუქტორის მავთულს დაფაზე.

ამის შემდეგ, ჩვენ ვაგროვებთ მოწყობილობის ზედა და ქვედა გადასაფარებლებს ორი ხრახნის გამოყენებით.

მოწყობილობა მზად არის სამუშაოდ.

ახლა თქვენ ხართ ენერგიულად დამოუკიდებელი!