Беспроводное зарядное устройство для сотового телефона

Шаг 1: Предыстория и разъяснения

В сети есть несколько проектов о самодельной беспроводной зарядке. Я взял понемногу отовсюду и добавил некоторые свои идеи.

Вся концепция и базовый дизайн основаны на технологии Palm (хотя есть и другие производители, предлагающие подобные решения). Touchstone — это док-станция для зарядки Palm, предназначенная для смартфона Palm Pre, которая поддерживает беспроводную зарядку через продающуюся отдельно заднюю крышку.

Существует несколько технологий беспроводной зарядки, производимых разными производителями, которые используют одну и ту же физическую концепцию, но они не являются кросс-совместимыми, вы не можете использовать разные приёмники и док-станции (я проверял).

Я не буду утомлять вас физикой, стоящей за концепцией (хотя это довольно интересно), и я не скажу вам ничего нового, что еще не было сказано другими и более профессионально, поэтому, если хотите, вы можете загуглить «беспроводная зарядка своими руками» и почитать об этом.

Беспроводная зарядка — как это выглядит на практике

Беспроводная зарядка очень удобна — к сожалению, только дюжина моделей телефонов предоставляют такую функциональность. К счастью, благодаря небольшим инвестициям, мы можем самостоятельно оборудовать смартфон таким решением.

Для телефонов, таких как iPhone, единственный способ добавить беспроводную зарядку — это использовать чехол со встроенной катушкой.

Зарядка почти вдвое дольше, чем зарядка через USB, но, если мы используем зарядное устройство Qi на работе или держим его на тумбочке, этот факт не имеет значения.

Простота решения имеет значение. Приходим на работу, ставим телефон и все это. Единственное, что вам нужно помнить, это то, что вместо того, чтобы положить смартфон куда-либо, положите его на зарядное устройство.

У пользователей, в зависимости от их смартфона, есть три различных способа прикрепить к нему катушку Ци.

Первый из них — самый простой — это использование специального корпуса со встроенным приемником Ци, предназначенного для конкретной модели.

Для элементов с несъемным аккумулятором, таких как iPhone или Xperia Z, это решение — единственный способ добавить к ним беспроводную зарядку.

Недостатком этого метода является увеличение размера телефона. Точно так же обстоит дело со многими моделями Nokia Lumia, где путем беспроводной зарядки является установка дополнительной крышки на корпус.

Универсальная катушка подходит для любого телефона, если у него есть место под корпусом. Держатели телефонов и планшетов серии Samsung Galaxy находятся в лучшем положении.

Производитель адаптировал эти устройства для установки модуля Qi, спрятанного под корпусом, только нам не нужно тянуться к решению Samsung — мы можем воспользоваться предложением третьих лиц.

Перед покупкой стоит выяснить у продавца или у других пользователей, не будет ли установленный адаптер мешать работе NFC. Так как катушка Qi установлена над аккумулятором, в котором находится бесконтактный модуль, возможно, он не будет работать должным образом, но это не правило.

Чтобы быть на 100% уверенным, что NFC будет работать, давайте перейдем к модулям Qi компании.

Это в случае с Samsung или HTC. Здесь чаще всего вместе с катушкой, установленной под корпусом, мы получаем новую «спинку» к смартфону, которая несколько выше — так, чтобы адаптер беспроводной зарядки легко помещался под ними.

Надо сказать, что в случае, например, HTC Thunderbolt, решение выглядит не элегантным, потому что телефон с преимуществом инвентаря также получает явный горб на спине.

Последний вариант — универсальный адаптер. Его можно использовать в любом телефоне, при условии, что мы найдем место для него под задней стенкой корпуса или можем спрятать его под дополнительный чехол.

В этом решении катушка оснащена длинной лентой, заканчивающейся миниатюрным штекером в стандарте mini USB.

Мы скрываем модуль Ци и помещаем ленту в путь подключить его к USB-порту, расположенному снаружи смартфона.

Если у нас нет беспроводного автомобильного зарядного устройства, мы должны учитывать необходимость удаления ленты, когда мы хотим зарядить телефон в автомобиле. Это может привести к повреждению вилки, ленты или обоих.

Катушка предусмотрена для смартфонов Galaxy S3, Note и ненужные контакты обрезаны. Во время теста я использовал различные зарядные устройства и устройства, оснащенные приемниками Qi и, хотя все работало, без мелких глюков не обошлось.

Хотя модуль Qi, установленный в Galaxy S3, не беспокоил дополнительный усиленный корпус Otterbox, в вертикальном зарядном устройстве A Data было трудно найти такое положение, чтобы два устройства могли видеть друг друга.

Хотя это было наконец возможно. В свою очередь зарядное устройство с катушкой, также расположенной под углом, но использующей не скользящий коврик для удержания смартфона, время от времени отсоединяется от телефона.

Виноваты в этом чаще всего были неточные компоновки телефона, которые под влиянием собственного веса немного поскользнулись. Как правило, зарядные устройства и адаптеры Qi, даже дешевле и работают правильно.

Развитие

Развитием беспроводной зарядки занимаются в мире две большие группы Wireless Power Consortium и AirFuel Alliance (объединение A4WP и PMA), есть еще несколько групп малоизвестных в мире, стремящихся продвигать свои собственные более уникальные технологии.

На сегодня основным стал стандарт, разработанный консорциумом Wireless Power Consortium (WPC). Этот стандарт носит название Qi (на русском произносится как “ци”).

Многие производители смартфонов поддерживают этот стандарт. Так что покупая передатчик Qi нужно что бы и приемник в телефоне так же его поддерживал, а сам передающий модуль может быть и сторонней фирмы.

Стандарт Qi обеспечивает зарядку мощностью до 5 Вт и силой тока 1 или 2 А, при напряжении 5 В. Такие же параметры имеют и проводные зарядки с интерфейсом USB.

Qi так же позволяет приемнику и передатчику обмениваться информацией по своему протоколу. Передатчик запрашивает приемный модуль о поддерживаемых стандартах, уровне зарядки, что позволяет регулировать силу заряда и отключение передающего устройства, если аккумулятор полностью зарядится. Последняя версия Qi имеет КПД около 80% и допускает расстояние между приемником и передатчиком до 45 мм.

На сайте Wireless Power Consortium указано, что сертификацию Qi получили около 1080 устройств.

А вот AirFuel продвигает свой стандарт РМА. Он меньше распространен, но некоторые производители мобильной техники поддерживают и его. А в отдельных устройствах есть поддержка сразу двух стандартов и РМА, и Qi.

Различиями между стандартами Qi и РМА являются частота передачи и протокол соединения.

Вредность и безопасность

Техника беспроводной передачи методом электромагнитной индукции использует ближнее электромагнитное поле на расстояниях около одной шестой длины волны. Энергия ближнего поля сама по себе не является излучающей. Сила электромагнитного поля быстро падает с увеличением расстояния от источника больше 5 см.

Так что существующие беспроводные зарядки для телефонов можно считать безвредными и безопасными для человека.

Достоинства и недостатки

Главные преимущества, которые можно увидеть в конструкции и методе передачи энергии:

1. Отсутствие проводов, подключаемых к мобильнику. Не расшатывается разъем USB на телефоне, никто случайно не зацепит. Хотя сам передатчик подключается к розетке проводом.
2. Возможность использовать несколько передатчиков в здании и переходя из комнаты в комнату не нужно носить с собой зарядку. Можно просто перейдя в другую комнату положить смартфон на передатчик и зарядка продолжится.

К недостаткам можно отнести:

1. Большее время зарядки, чем от штатного блока питания.
2. Большая стоимость самого устройства беспроводной зарядки по сравнению с обычным зарядным.

Беспроводная зарядка для телефона своими руками

Если нужное устройство не поддерживает стандарт беспроводной зарядки, то можно сделать такую зарядку и своими руками.

Самый простой способ сделать беспроводную зарядку – это купить передатчик и для телефона приобрести специальный чехол или насадку, которые имеют приемный модуль. Такой приемник подключается к смартфону через обычный зарядный разъем.

Беспроводные зарядные устройства для мобильных телефонов в видеообзоре:

Беспроводная зарядка — как это сделать

Прежде чем пытаться зарядить мобильное устройство по беспроводной связи, вам необходимо определить, подходит ли оно для него, и если да, то какой стандарт оно поддерживает.

Информация на эту тему должна быть указана в технических характеристиках устройства. Тем не менее, тесты показали, что производители все еще не могут точно определиться.

Например, смартфоны Samsung последнего поколения, Galaxy S6 и Galaxy S6 Edge, должны быть оснащены всеми модулями принятых стандартов беспроводной зарядки.

Между тем тщетно искать какие-либо упоминания на эту тему в руководстве. Обе эти модели, безусловно, поддерживают технологию Qi. Этот метод в настоящее время является лучшим в секторе смартфонов.Кстати я недавно писал где лучше всего купить беспроводную зарядку и ресивер. Кому интересно ниже ставлю ссылку.

ВНИМАНИЕ

Где лучше всего купить беспроводную зарядку для любого телефона, даже если он ее не поддерживает — вот ссылка. Экономия в 4 раза — круто!

На практике большинство смартфонов не адаптированы на заводе для беспроводной зарядки, так как производитель не оснастил их индукционной катушкой.

Такой модуль может быть установлен в любую модель, в ней предварительно просверлено отверстие большого диаметра.

Такое зарядное устройство можно установить на столе. Все, что вам нужно, это дрель и кольцевая пила.

Инструкция по созданию беспроводной зарядки своими руками

Описываться будет достаточно простая схема беспроводной зарядки. Передатчик в ней выполнен на микросхеме таймере – формирователе одиночных импульсов и полевом транзисторе, а приемник на диоде и стабилизаторе.

Схема беспроводной зарядки

Простота конструкции дает возможность произвести ее даже навесным монтажом. Необходимо только помнить о том, что микросхемы и вообще полупроводниковые элементы не любят перегрева, поэтому сборку нужно выполнять придерживая пинцетом ножки критических компонентов схемы между их корпусом и местом пайки. Это позволит уменьшить температуру чувствительной части – пинцет будет работать, как радиатор.

Для изготовления схемы беспроводной зарядки понадобятся:

• ножницы или кусачки для работы с проволокой;
• флюс и припой, в простейшем варианте канифоль и олово;
• паяльник 25-40Вт;
• обычное зарядное устройство от мобильного телефона;
• микросхема формирователя импульсов NE555 на 5В;
• мощный полевой транзистор IRF-Z44;Пример расположения выводов на аналоге транзистора

стабилизатор напряжения 7805;Расположение пинов стабилизатора

• диод M4, для схемы приемника;
• конденсаторы – два по 10n, и по одному 100n и 10µ;
• резисторы – 10 Ом и 1 кОм;
• медная, лакированная проволока для антенны – сечением 1 мм и 0,35-0,4 мм.

Как уже говорилось, монтаж схемы передатчика можно сделать, как навесной, так и на макетной или самостоятельно травленой плате. Здесь его размеры особого значения не имеют. Единственное замечание – антенна должна быть расположена ближе к подложке, на которую впоследствии помещается приемник. Сама форма катушки также влияния на представленную схему большого не имеет, но рекомендуется выполнить ее спиральной формой, как на фотографии. Это улучшит характеристики передачи энергии, позволит повысить расстояние между приемником и излучателем.

Передатчик на травленной плате и с антенной хорошей формы

Намотку рекомендуется проводить внутри какого-либо корпуса круглой формы – к примеру, в коробке от CD диска – в том месте, где он сам находился. Туда укладывается провод, с оставлением кончика, к которому будет припаян один из контактов самого передатчика, и потом витками, оборачивая вокруг предыдущих, укладывается проволока. Нужно сделать 25 таких оборотов. После окончания намотки рекомендуется залить всю конструкцию универсальным клеем или эпоксидной смолой, оставив только конечные выходы проволоки. Которые в свою очередь необходимо залудить, а впоследствии и подсоединить к выходам излучателя.

Схема излучателя

Приемник собрать еще проще. В нем минимум элементов. Вот только в его случае лучше всего осуществлять намотку антенны спиральным способом, для уменьшения размера схемы. Хотя самодельное приемное устройство, с высокой вероятностью, все равно не поместится в корпус телефона. А вот для планшетов есть реальный шанс его встроенного использования, так-как обычно в корпусе подобных устройств есть еще много свободного места. Элементы схемы скрепляются пайкой. В идеале желательно использовать SMD компоненты, но можно обойтись и обычными радиодеталями. Намотка катушки антенны производится проволокой или проводом сечения 0,35-0,4 мм. Для уверенного приема индуцированных токов необходимо сделать 30 витков.

Схема приемника

Соединение элементов

Хотелось бы заметить, что, как и для любой передающей и принимающей аппаратуры – в случае индукционной также необходима аккуратность выполнения. Просто смотать в кучу присоединенные элементы не получится – будут возникать паразитные электрические связи, которые сведут на нет весь толк от собранного прибора. Для исполнения схемы все же рекомендуется вытравить их из заготовок, или же в случае недоступности фольгированного текстолита – использовать макетную плату. Все соединения – пайка, никаких скруток. Слишком ненадежно и мало того, что будет плохой контакт, так еще и в случае его возникновения будет трудно найти источник проблемы.

Особенности процесса сборки и подключения

Тут нужно помнить о том, что приемник будет присоединен к реальному, достаточно дорогому устройству–потребителю. Поэтому, перед присоединением нужно мультиметром проверить полярность на выходах приемника и наличие необходимого напряжения при работе собранной схемы – оно должно быть в пределах 4-5В.

Стрелочный мультиметр – удобен для определения полярности

Также нужно определиться, как подключать потребителя. Здесь два варианта – или напрямую к аккумулятору, но в этом случае не будет видно, заряжен он уже или нет при выключенном устройстве, или в штатный разъем питания.

Шаг 7: План А — установка катушки под заднюю крышку

План А подразумевает, что есть план Б. Действительно, он есть.

Я решил показать вам эту неудачную попытку установить зарядную катушку и ее схему под крышкой аккумулятора, поскольку она может быть установлена на другие устройства и даже на ту самую крышку для расширенной батареи.

Кажется, что между батареей и крышкой просто нет места, даже для схемы катушек.

Размещение зарядной катушки не так сложно, просто убедитесь, что есть место, куда вы её установите, и что вы не замыкаете никаких цепей (катушка и ее схема полностью открыты).

Передвиньте крышку так, чтобы все было правильно выровнено — диски должны скользить по крышке и оставаться в одном месте относительно док-станции. Отцентрируйте катушку между дисками.

Возьмите металлическую наклейку, которая идет с катушкой, и поместите ее поверх катушки (это важно для ее работы)

Зафиксируйте диски на месте изолентой.

Теперь можно снять заднюю панель с док-станции и использовать медную фольгу, чтобы закрыть контур и установить контакты.

1Изготовление передатчика зарядки

Именно для таких случаев и придуманы так называемые беспроводные зарядные устройства. Стоят они немало, если речь идёт о действительно качественной зарядке для девайса. Так почему бы не схитрить и не сделать свою собственную? Обойдётся она гораздо дешевле, если ссылаться на материалы для неё

• Как понятно по названию, это зарядное устройство передаёт энергию в телефон без всяких лишних проводов, для него не нужна розетка, что значительно упрощает задачу
• В любой момент можно достать его из кармана и «подкормить» своего незаменимого «друга». Это очень удобно, как вы могли заметить. Никакой паники и надоедания другим людям с просьбой поделиться зарядкой или подсказать где ближайшая розетка. Все сообщения получены, все важные звонки приняты, проблема решена

Сейчас вы подумаете, что для того, чтобы создать зарядное устройство для своего девайса нужно быть невероятно умным. Но тут, вы не угадали. Итак, беспроводная зарядка. Как её сделать своими руками и не напортачить?

Всего в этом процессе 2 этапа:

1. Мы изготавливаем передатчик. Без него никак
2. Собственно, сам приёмник. Должна же энергия куда-то передаваться, верно

Изготовление передатчика:

• Для начала нам понадобится оправа. Её диаметр может быть около 8 см, но можно и тот, который выберете вы
• Второй предмет, без которого не обойтись, это медная проволока. Её диаметр должен быть около 0.5 мм
• Берём нашу проволоку и начинаем наматывать её на вышеупомянутую оправу. Нам нужно сделать 20 витков в одну сторону (в какую пожелаете), и столько же в другую, предварительно сделав отвод
• Следующий шаг – транзистор. Без него никуда. Его мы подключаем к отводу и катушке
• Аккуратненько скрепляем всё это дело скотчем – изоляцию никто не отменял. Можете использовать изоленту, тоже хорошая вещь
• После этого берём адаптер питания (5 Вольт) и подключаем его к контуру

Передатчик готов, половина работы выполнена.

Как работает беспроводная зарядка

Принцип работы такой схемы беспроводной зарядки достаточно прост. Роль зарядного устройства играет передающий контур, само устройство состоит из двух контуров — передатчика и приемника.

Приемный контур (плоская катушка) находится в самом телефоне, передатчик сделан в виде небольшой подставки, внутрь которого запрятана передающая катушка.

Cхема беспроводной зарядки

Электричество передается из одного контура в другой методом индукции, возникший во втором контуре ток сначала выпрямляется и подается на аккумулятор. В качестве выпрямителя можно использовать буквально любой маломощный диод шоттки.

Сборку беспроводной зарядки своими руками начнем с передатчика.

Передатчик

Схема передатчика проста и понятна. Обычная схема блокинг-генератора на одном транзисторе. Оправа для намотки передающей катушки — на ваше усмотрение. Желательно взять оправу с диаметром 7-10 см. На оправу мотаем 40 витков медной проволоки с диаметром 0,5мм. Обмотка имеет отвод от середины. Сначала аккуратно мотаем 20 витков, затем провод скручиваем, делаем отвод и в том же направлении мотаем остальные 20 витков. С катушкой все понятно? Пошли дальше.

Транзистор  абсолютно любой, я пробовал и полевые и биполярные, с полевыми чуть быстрее заряжается. Можно использовать полевые ключи серии IRFZ44/48, IRL3705, IRF3205 (указываю только те, которые использовал сам), но можно ставить буквально любые. Из биполярных можно использовать отечественные: КТ819, 805, 817, 815, 829. Выбор не критичен. Можно также использовать и транзисторы прямой проводимости, но в этом случае придется поменять полярность питания.

Номинал базового резистора не критичен (22 Ом-830 Ом).

Приемник

Приемный контур — мотал целых полчаса. Катушка плоская, состоит из 25 витков провода 0,3-0,4мм. Контур удобно мотать на небольшом куске пластмассы, витки постепенно нужно укрепить при помощи суперклея, работа достаточно грязная и долгая. После намотки отделяем контур от пластмассового стенда, на который он был намотан. Это удобно делать при помощи монтажного ножа или лезвием.

Далее контур был подключен к аккумулятору через диод SS14, последний является высокочастотным кремниевым диодом в СМД исполнении.

В моем случае, не работал разъем зарядки на телефоне, поэтому зарядку подключил напрямую к аккумулятору. Такое решение неудобно тем, что датчик не будет показывать, что телефон заряжается. С телефоном все завершено, теперь нужно поставить заднюю крышку.

Время зарядки напрямую зависит от мощности источника питания, в моем случае было использовано заводское зарядное устройство подопытного телефона. Устройство обеспечивает выходное напряжение в 5Вольт, при токе в 350мА.

Такая беспроводная зарядка для телефона работает безотказно, при таком раскладе компонентов мобильник полностью заряжается за 7 часов, долго, но зато заряжается. Ускорить время зарядки можно только умощнением схемы — использовать более мощный блок питания и намотать контура более толстым проводом.

Материалы и инструменты

Перечень элементов, которые понадобятся для создания зарядного устройства:

• основа (плата) небольшого размера (на неё будут крепиться остальные составляющие);
• катушка индуктивности, обладающая высоким сопротивлением переменному току должна иметь от 5 до 10 витков (диаметр провода равняется 1 миллиметру);
• плёночный конденсатор, обладающий ёмкостью от 0,33 до 1 микрофарады;
• два выпрямителя типа UF;
• паяльник;
• несколько полевых высоковольтных транзисторов, усиливающих напряжение до 10 Вольт;
• два преобразователя тока с номинальной мощностью рассеивания до 1 Ватт;
• припой (материал, применяемый при пайке и имеющий температуру плавления ниже, чем соединяемые элементы).

Сначала посмотрим, какие материалы нам понадобятся, чтобы соорудить самодельную беспроводную зарядку для смартфона своими руками

Способ 4. Внешний энергонакопитель с солнечной батареей

Ещё один интересный вариант. Поскольку световой день начинает увеличиваться, актуально обсудить преимущества энергонакопителей солнечной энергии. Вы увидите, как изготовить переносное зарядное приспособление с возможностью заряда от панелей-накопителей солнечной энергии.

• Литий-ионный энергонакопитель формата 18650,
• Футляр от этих же накопителей
• Модуль повышения напряжения 5 В 1 А.
• Плата заряда для аккумулятора.
• Солнечная панелька 5,5 V 160 mA (любого размера)
• Проводки для соединения
• 2 диода 1N4007 (можно и другие)
• Липучка или двусторонний скотч для фиксации
• Термоклей
• Резистор 47 Ом
• Контакты для энергонакопителя (пластинки тонкой стали)
• Пара тумблеров

Базисная схема внешнего аккумулятора

1. Изучим базисную схему внешнего аккума.

На схеме видно 2 соединительных проводка разных цветов. Красный подсоединяется к «+», чёрный к «-».

1. Контакты к литий-ионной батарее паять не рекомендуется, поэтому поставим в корпусе клеммы и зафиксируем их с помощью термоклея.
2. Следующая задача — разместить модуль увеличения напряжения и плату зарядки для аккумулятора. Для этого делаем отверстия для USB-входа и USB-выхода 5 В 1 А, тумблера и проводков к солнечной панели.
3. Резистор (сопротивление 47 Ом) впаиваем к USB-выходу, с оборотной стороны модуля, увеличивающего напряжения. Это имеет смысл для зарядки IPhone. Резистор решит проблему с тем самым управляющим сигналом, который запускает процесс зарядки.
4. Чтобы панели было удобно переносить, можно осуществить прикрепление контактов панели с помощью 2 маленьких контактов типа «мама-папа». Как вариант, можно соединить основной корпус и панельки с помощью липучек.
5. Ставим диод между 1 контактом панели и платой заряда энергонакопителя. Диод стоит ставить стрелкой в сторону платы заряда. Это предотвратит разряжение накопительной батареи через солнечную панель.

На сколько зарядов хватит такого Повер банка? Всё зависит от ёмкости вашего аккумулятора и ёмкости гаджета. Помните, что разряжать литиевые накопителей ниже 2,7 В крайне нежелательно.

Что касается заряда самого устройства. В нашем случае мы использовали солнечные панели с общей ёмкостью в 160 mAh, а ёмкость аккумулятора — 2600 mAh. Следовательно, при условии прямых лучей батарея зарядится за 16,3 часа. При обычных условиях — около 20–25 часов. Но пусть эти числа вас не пугают. Через миниUSB зарядится за 2–3 часа. Скорей всего, солнечной панелью вы будете пользоваться в условиях путешествий, походов, дальних поездок.

Какие смартфоны поддерживают функцию беспроводной зарядки

Каждый человек, который решил купить беспроводную зарядку должен помнить, что далеко не все устройства поддерживают такую функцию. Например, компания Apple специально выпускает смартфоны, которые несовместимы со стандартом Qi. Для решения этой проблемы вы можете купить специальный чехол со встроенной индукционной катушки.

Приемник заряда для телефонов

Вот перечень современных гаджетов, которые поддерживают функцию беспроводной зарядки:

• Samsung Galaxy S6;
• Sony Xperia Z4v;
• Google Nexus 6;
• Nokia Lumia 930;
• Motorola Droid Turbo.

Перечень моделей смартфонов, которые поддерживают функцию бесплатной зарядки постоянно увеличивается. Это связано с тем, что многие производители понимают востребованность этой технологии.

Из телефонных аккумуляторов

Для создания компактного повербанка небольшой емкости используются аккумуляторы мобильных телефонов. Рекомендуется использовать не менее 6 однотипных изделий одинаковой емкости, которые соединяются в общую цепь, а затем закрываются пластиковым кожухом.

Для уменьшения размеров требуется собрать 2 банки, для удержания элементов используется малярный скотч или изоляционная лента. Для упрощения коммутационной схемы аккумуляторы размещаются контактными площадками в одном направлении.

Затем производится соединение медным кабелем крайних контактов источников тока в каждой банке. Проводка крепится методом пайки, перед соединением тестовым прибором проверяется полярность элементов. Батареи соединяются в параллельную цепь, что позволяет увеличить емкость будущего Power Bank.

При сборке следует использовать только крайние контакты на каждом источнике тока, средняя площадка не используется (этот элемент предназначен для контроля температуры батареи). По аналогичной схеме коммутируется вторая банка.

Подготовить пластиковый корпус с подходящими габаритами, который должен вместить блок управления зарядкой и собранные ранее аккумуляторные банки.

Внутри кожуха размещаются соединительная электропроводка и задняя часть разъема USB.

После соединения кабелей компоненты помещают в коробку, для ограничения подвижности устанавливаются пластиковые или поролоновые прокладки. Нужно протестировать работу полученного устройства, емкости установленных элементов должно хватать на 3-5 зарядок батареи смартфона.

Для соединения частей кожуха и дополнительных крышек применяется термоклей, винты или защелки. Тип конструкции зависит от конфигурации и конструкции деталей. Рекомендуется делать разъемную конструкцию, которая позволит удалять скопившиеся в ходе эксплуатации загрязнения и менять вышедшие из строя элементы.

Хороший результат достигается при использовании пластиковой водопроводной трубы, которая нагревается строительным феном и обжимается вокруг муляжа аккумуляторных банок.

Состав беспроводной зарядки для телефона

Самодельное беспроводное зарядное устройство

Прежде чем изготавливать индукционную беспроводную зарядку для телефона своими руками, необходимо разобраться, какие компоненты относятся к приемнику, а что входит в состав передатчика. Индукционная токовая связь подразумевает генератор частоты сигнала. Можно использовать как самый простой – на одном транзисторе, так и более сложный – применяя сборку на микросхемах. Минус первого способа – его относительно низкие частоты работы. А от этого параметра прибора как раз зависит дальность расстояния передачи, возникновение вихревых, паразитных токов в рядом расположенных металлических предметах, общая сложность монтажа антенны, – она должна состоять из двух взаимосвязанных обмоток. Схемы второго типа лишены этих недостатков. В сущности, излучатель в системах индукционной связи и состоит из самого блока питания, выдающего напряжение, генератора, превращающего постоянный ток в последовательность импульсов, и передающей антенны – в роли которой используется намотанная проволокой своеобразная катушка. Схема приемника еще проще. Обмотка-антенна через диод и конденсатор, преобразующий импульсы в постоянный ток, подключены к входам потребителя, в качестве которых может выступать зарядный штекер мобильного устройства или его аккумуляторная батарея напрямую. В существующих схемах используемые токи малы, происходит передача энергии мощностью не более 5В.

Принцип работы беспроводной зарядки

Стандарт зарядки батареи Qi основан на принципе беспроводной передачи энергии на незначиительное расстояние. Такая технология не является принципиально новой. Сетевые точки доступа, датчики Wi-Fi и Bluetooth, модули радиосигналов — всё это позволяет принимать и передавать информацию без применения проводов.

Из чего она состоит

Беспроводное зарядное устройство, легко изготавливаемое в домашних условиях своими руками, состоит из нескольких элементов:

• базы, подключаемой к сетевому источнику электроэнергии;
• передатчика;
• приёмника, находящегося в смартфоне.

Для подзарядки устройство размещается на поверхности прибора. При этом срабатывает принцип электромагнитной индукции между парой плоских катушек (передатчиком и приёмником) по аналогии с принципом действия обмоток трансформатора. После изменения магнитного потока в замкнутом контуре возникает пронизывающий его электроток.

При обнаружении смартфона база проверяет его на наличие устройства, совместимого по стандарту Qi. После получения от гаджета сигнала и определения его оптимального положения начинается зарядка. Для регулирования уровня мощности Qi-устройство отправляет пакеты данных и при достижении максимального заряда работа базы прекращается.

Преимущества применения беспроводных приборов для восполнения заряда аккумулятора смартфона или планшета очевидны:

1. Лёгкость использования. Гаджет нужно только разместить на устройстве Qi, зарядка включается автоматически.
2. Современность. Несмотря на то что беспроводные устройства вне не так давно, многие компании уже занялись разработкой собственных моделей.
3. Универсальность. Любая беспроводная зарядка Qi совместима с любым гаджетом, имеющим приёмник-ресивер Qi.
4. Безопасность. Создаваемое устройством магнитное поле абсолютно безопасно и передаётся на расстояние, не превышающее 50 мм.
5. Удобство и комфорт. Нет нужды в использовании проводов, которые теряются, запутываются или ломаются. Разъём micro-USB теперь не используется, его можно просто закрыть от внешнего воздействия.

Станция беспроводной зарядки своими руками

Я недавно купил умные часы и беспроводные наушники, чтобы сделать жизнь еще комфортнее. Через несколько дней я понял, что это заставляет меня использовать еще больше кабелей, чем обычно, и это не совсем удобно. Я пришел к выводу, что зарядная станция была лучшим вариантом для меня, поскольку все мои устройства так могли бы заряжаться без проводов.

Шаг 1. Инструменты и материалы

При создании такой станции мне потребовались следующие материалы.

1. Два беспроводных зарядных устройства.
2. USB-блок питания.
3. Доски из фанеры.
4. Доски из грецкого ореха.
5. ДСП.
6. Шпон.
7. Резиновые ножки.
8. Лак.
9. Черная краска в виде аэрозоли.
10. Пена.
11. Винты.
12. Клей для дерева.
13. Двусторонняя клейкая лента.

Такие доски нужны были для зарядного устройства Также мне понадобились следующие инструменты.

1. Ленточная пила.
2. Отрезной станок со столом.
3. Фрезерный станок для дерева и пластика.
4. Шлифовальная машинка.
5. Токарный станок.
6. Шпиндельный шлифовальный станок.
7. Токарный станок (или сверло Форстнера).
8. Рашпиль.
9. Напильник.
10. Хомуты.
11. Дрель.
12. Сверла.
13. Шило.

Один из важных инструментов для создания такой док-станции — шпиндельный шлифовальный станок

Шаг 2. Сделать шаблон

Прежде чем начать изготовление прибора, нужно сделать его шаблон. Я для подстраховки распечатал аж пять копий шаблона будущей зарядной станции. Затем я взял одну из распечаток и приклеил её к фанере толщиной 2 см.

После этого нужно поместить зарядное устройство USB чуть левее середины и обвести наружную часть карандашом.

С шаблоном сделать все гораздо легче

Шаг 3. Нижняя часть док-станции

Когда шаблон приклеен, а место для зарядки выделено, нужно подрезать внешнюю часть фанеры именно по нему и получится пространство в форме овала. Для этого нужно на кусок фанеры установить шаблон и выделить наружную часть всего блока. Затем нужно с помощью фрезерного станка обрезать углубление.

После – нужно перенести вырез для зарядного устройства USB на углубление и вырезать его. Когда место для него будет сделано, надо будет отшлифовать углы, перенести вырез на другой кусок фанеры и опять же вырезать его, просто в другом месте.

Углубление требует тонкой работы

Шаг 4. Вытащить зарядную катушку

На данном этапе нужно заняться беспроводным зарядным устройством, а точнее – его начинкой в виде катушки.

Мне понадобилось вытащить её из корпуса, удалив винты и клей, пока я не получил доступ к «железу».

Затем я просто вытащил катушку из корпуса и приготовил её к установке, очистив от мусора.

Так выглядела катушка от моей беспроводной зарядки

Шаг 5. Выделить и прорезать отверстия для катушек

Когда у меня катушки были уже на месте, я взял шаблон, вырезанный с учетом выреза на первом куске фанеры, поместил на этот шаблон катушки и выделил место их будущей установки. При этом я учел не только место для самой катушки, но и для кабелей USB.

После этого я вырезал по шаблону места для катушек вместе с местом для кабелей USB при помощи ленточной пилы.

Так выглядит шаблон с вырезкой под катушки

Шаг 6. Вырезать место для питания беспроводной зарядки

Теперь мне пришлось перейти к установке катушек для беспроводной станции. Но перед этим нужно сделать вырезы на фанере.

Я вырезал большое пространство чуть правее и ниже середины, где потом будет установлен Powerbank большой емкости. Его я буду использовать для работы беспроводной зарядки.

После – я взял обрезки фанеры и прикрыл ими катушки. Закрепил я их при помощи винтов, закрученных в сквозные отверстия.

Так должна выглядеть изнутри система беспроводной зарядки

Шаг 7. Вырезать место для установки чехла-зарядника для наушников

Как вы помните, я в центре шаблона нарисовал небольшого размера овал, который должен стать местом установки чехла-зарядника для наушников. Поскольку я использую телефон компании Samsung, я решил использовать наушники той же фирмы – Samsung Buds.

Для этого я решил отрезать небольшой кусок доски из грецкого ореха с учетом всех разметок на шаблоне. Я использовал для этого ленточную пилу и шлифовальную машину.

Внутренняя часть для установки была сделана при помощи сверла Форстнера, а потом зачищена шпиндельной шлифовальной машиной.