DIY वायरलेस चार्जर: 7 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

इस निर्देश में, आप यह जानेंगे कि किसी भी उपकरण के लिए अपना वायरलेस चार्जर कैसे बनाया जाए।कैसे?

वायरलेस पावर तकनीक मुख्य रूप से दो श्रेणियों में आती है, गैर-विकिरण और विकिरण। निकट क्षेत्र या गैर-विकिरण तकनीकों में, चुंबकीय क्षेत्र द्वारा तार के कॉइल के बीच आगमनात्मक युग्मन का उपयोग करके, या धातु इलेक्ट्रोड के बीच कैपेसिटिव युग्मन का उपयोग करके विद्युत क्षेत्रों द्वारा बिजली स्थानांतरित की जाती है। आगमनात्मक युग्मन सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली वायरलेस तकनीक है; इसके अनुप्रयोगों में फोन और इलेक्ट्रिक टूथब्रश, आरएफआईडी टैग, और कृत्रिम कार्डियक पेसमेकर, या इलेक्ट्रिक वाहनों जैसे प्रत्यारोपण योग्य चिकित्सा उपकरणों के लिए चार्जर जैसे हैंडहेल्ड डिवाइस चार्ज करना शामिल है।

आगमनात्मक युग्मन क्या है:

इंडक्टिव कपलिंग (इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन या इंडक्टिव पावर ट्रांसफर, आईपीटी) में, चुंबकीय क्षेत्र द्वारा तार के कॉइल्स के बीच पावर ट्रांसफर की जाती है। ट्रांसमीटर और रिसीवर कॉइल मिलकर एक ट्रांसफॉर्मर बनाते हैं (आरेख देखें)। ट्रांसमीटर कॉइल (L1) के माध्यम से एक प्रत्यावर्ती धारा (AC) एम्पीयर के नियम द्वारा एक दोलन चुंबकीय क्षेत्र (B) बनाती है। चुंबकीय क्षेत्र रिसीविंग कॉइल (L2) से होकर गुजरता है, जहां यह फैराडे के इंडक्शन के नियम द्वारा एक अल्टरनेटिंग EMF (वोल्टेज) को प्रेरित करता है, जो रिसीवर में एक अल्टरनेटिंग करंट बनाता है। प्रेरित अल्टरनेटिंग करंट या तो लोड को सीधे चला सकता है, या सुधारा जा सकता है रिसीवर में एक रेक्टिफायर द्वारा करंट (DC) को निर्देशित करने के लिए, जो लोड को चलाता है।

गुंजयमान आगमनात्मक युग्मन

एमआईटी में मारिन सोलजासी द्वारा प्रस्तावित युग्मित मोड सिद्धांत के अनुसार, अनुनाद आगमनात्मक युग्मन (इलेक्ट्रोडायनामिक युग्मन, [१२] दृढ़ता से युग्मित चुंबकीय अनुनाद) आगमनात्मक युग्मन का एक रूप है जिसमें दो गुंजयमान यंत्रों के बीच चुंबकीय क्षेत्र (बी, हरा) द्वारा शक्ति स्थानांतरित की जाती है। सर्किट (ट्यून सर्किट), एक ट्रांसमीटर में और एक रिसीवर में (आरेख देखें, दाएं)। प्रत्येक गुंजयमान सर्किट में एक संधारित्र से जुड़े तार का एक तार होता है, या एक स्व-गुंजयमान कुंडल या आंतरिक समाई के साथ अन्य गुंजयमान यंत्र होता है। दोनों को एक ही गुंजयमान आवृत्ति पर प्रतिध्वनित करने के लिए तैयार किया गया है। कॉइल्स के बीच अनुनाद युग्मन और पावर ट्रांसफर को काफी बढ़ा सकता है।

यदि आप विषय के बारे में अधिक जानना चाहते हैं तो इस लिंक का अनुसरण करें:

en.wikipedia.org/wiki/Wireless_power_trans…

चरण 1: आपको क्या चाहिए !!!!

शुरू करने के लिए आपको निम्नलिखित घटकों की आवश्यकता होगी:

डॉट पीसीबी बोर्ड (X1)

तार 1 मिमी मोटा (7 मीटर)

आईसी ७८०५ (एक्स१)

IRFZ44N MOSFET (x4)

IR2110 MOSFET ड्राइवर आईसी (x2)

555 टाइमर आईसी (x1)

सीडी४०४९ आईसी (एक्स१)

10K ट्रिम पॉट [103] (X1)

10k रोकनेवाला (x4)

10 ओएचएम रोकनेवाला (x4)

0.1uF संधारित्र [104] (x5)

10nf संधारित्र [103] (x1)

२.२nF संधारित्र [२२२] (X1)

10uF संधारित्र [इलेक्ट्रोलाइटिक] (x3)

47uF संधारित्र [इलेक्ट्रोलाइटिक] (X1)

47nF संधारित्र [पॉलिएस्टर] (x2)

पेंच टर्मिनल

IN5819 स्कूटी डायोड (x6)

मिनी यूएसबी कनेक्टर [पुरुष] (X1)

डीसी - डीसी 5 वी बक कनवर्टर

तो चलिए निर्माण के साथ शुरू करते हैं।

चरण 2: कॉइल्स को घुमाना !!?

एक पूर्ण सर्पिल कुंडल को घुमावदार करना थोड़ा मुश्किल है। यहाँ कुंडल को घुमाने का मेरा तरीका है। सबसे पहले 1 सेमी व्यास के एक छोटे से गोले को कार्डबोर्ड से काट लें, इसे कार्डबोर्ड के एक टुकड़े पर चिपका दें और बीच में एक छेद करें। अब, 1 मिमी मोटाई का तार लें और इसे केंद्र में बने छेद से गुजारें (यह विद्युत कनेक्शन के लिए अतिरिक्त तार है)। सतह पर बहुत सारे गोंद लगाएं और सर्कल के चारों ओर घुमाकर घुमावदार शुरू करें (गोंद घुमावदार जगह में रखने में मदद करता है)। घुमावों की संख्या 30 होने तक वाइंडिंग करते रहें। इस तरह के 2 समान कॉइल बनाएं।

चरण 3: एक उपाय करें:

यदि आपके पास LCR मीटर है तो आप इस चरण को छोड़ सकते हैं। यदि आपके पास LCR मीटर नहीं है, तो Arduino Uno और op-amp (LM339) से एक इंडक्शन मीटर बनाएं। मैंने इस सर्किट को निम्नलिखित वेबसाइट से लिया है, आप इस इंडक्शन मीटर के बारे में अधिक जानकारी वेबसाइट में ही प्राप्त कर सकते हैं। (कोड वेबसाइट में ही उपलब्ध है)https://www.electronoobs.com/eng_arduino_tut10_3.ph…

अब, इस मीटर के साथ कॉइल्स के इंडक्शन को मापें और यदि आपके पास मेरी जैसी सभी स्थितियां हैं जो 1.0 मिमी मोटी तार हैं, तो कॉइल का आंतरिक व्यास = 1.0 सेमी, घुमावों की संख्या = 30. आपको इंडक्शन प्राप्त करना चाहिए अज्ञात त्रुटि के कारण लगभग 21.56 uH 26.08 uH का तार। अब अधिष्ठापन प्राप्त करने के बाद, आपको LC सर्किट की अनुनाद आवृत्ति की गणना करनी होगी। सूत्र द्वारा दिया गया: F = 1 / (2*pi*sq-rt(LC)) आप इस ऑनलाइन कैलकुलेटर का उपयोग अनुनाद की आवृत्ति की गणना कर सकते हैं। अब, हमें थरथरानवाला सर्किट बनाना है, जिसका दोलन आवृत्ति 143.75 Khz है।

चरण 4: थरथरानवाला सर्किट …

थरथरानवाला सर्किट बनाने के बहुत सारे तरीके हैं। इस सर्किट में हम 143.75 Khz का सिग्नल उत्पन्न करने के लिए 555 टाइमर IC का उपयोग करेंगे, लेकिन यह LC सर्किट (श्रृंखला में कैपेसिटर के साथ ट्रांसमीटर कॉइल) को चलाने के लिए पर्याप्त नहीं है। इसलिए हमें एलसी सर्किट को चलाने के लिए एक एच ब्रिज मॉसफेट ड्राइवर सर्किट बनाना होगा। एलसी सर्किट को चलाने के लिए एक सर्किट बनाया। बस उस सर्किट का पालन करें जिसे मैंने यहां संलग्न किया है। काम करना: 50% कर्तव्य चक्र के साथ एस्टेबल मल्टीवीब्रेटर में 555 टाइमर आईसी आवश्यक ऑसीलेटरिंग सिग्नल उत्पन्न करता है जो आईआर 2110 आईसी को खिलाया जाता है। पूर्ण एच ब्रिज जब इनपुट ए = डी और बी = सी और बी (सी) ए (डी) की उलटी स्थिति है, तो मॉसफेट ड्राइवर सर्किट स्क्वायर वेव आउटपुट करेगा। तो इसे प्राप्त करने के लिए एक इन्वर्टर आईसी (4049) का उपयोग किया जाता है। यह ऑसिलेटिंग वोल्टेज ट्रांसमीटर कॉइल के माध्यम से एक साइनसॉइडल करंट बनाता है जो इसके चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र को प्रेरित करता है। जब रिसीवर कॉइल एक संधारित्र के समानांतर होता है, जिसकी अनुनाद आवृत्ति ट्रांसमीटर कॉइल के समान होती है, जो इसके चुंबकीय क्षेत्र में रखी जाती है। यह प्रेरित होता है। प्रेरित धारा को ब्रिज रेक्टिफायर का उपयोग करके डीसी में परिवर्तित किया जाता है और एक रुपये कनवर्टर का उपयोग करके मोबाइल को चार्ज करने के लिए 5 वी डीसी को विनियमित किया जाता है।

जो लोग इस परियोजना का मुद्रित संस्करण बनाना चाहते हैं, मैंने ईगल बोर्ड की फाइलें भी संलग्न की हैं, इसे देखें।

चरण 5: # अंतिम उपाय:

अब, योजनाबद्ध के अनुसार सभी सर्किट बनाने के बाद सब कुछ जांचें और सब कुछ मापें। फिर से यदि आपके पास आवृत्ति मापने के लिए कोई उपकरण है तो ठीक है, अगर निम्न कोड को Arduino Uno पर अपलोड न करें। वेब पता:

555 टाइमर आईसी के तीसरे पिन पर आवृत्ति को मापें। आवृत्ति को मापने के दौरान आवश्यक आवृत्ति (यानी, 143.75 किलोहर्ट्ज़) प्राप्त करने के लिए 10K ट्रिम पॉट को समायोजित करें। अब निम्नलिखित पैरामीटर को एक मल्टी मीटर मापें: इनपुट वोल्टेज [विन] (यानी, जांचें कि यह ठीक १२ वी है या नहीं। इनपुट करंट [Iin] (यानी, १२ वी बिजली की आपूर्ति से सर्किट में करंट)। आउटपुट वोल्टेज [वाउट] (यानी, जांचें कि यह ठीक ५ वी है या नहीं)। आउटपुट करंट [Iout] (यानी, हिरन कन्वर्टर से मोबाइल पर करंट)। गणना: पिन = विन * IinPout = Vout * IoutEfficiency (n) = पाउट / पिनमाई रीडिंग: विन = 11.8 वी; आईआईएन = 310 एमए; वाउट = ५.१ वी; विन = 290 एमए जो 40.4% की दक्षता देता है

चरण 6: # संलग्नक।

मैंने एक पुराने मोबाइल बॉक्स को बाड़े के रूप में पुनर्नवीनीकरण किया है जैसा कि आप छवि में देख सकते हैं। एक बार जब आप कर लेते हैं, तो आप मोबाइल या किसी भी उपकरण को चार्ज कर सकते हैं जिसमें 5 वोल्ट की आवश्यकता होती है, चार्जिंग करंट 300 mA होता है। (जो मोबाइल के लिए थोड़ा धीमा है). आउटपुट पावर को और बढ़ाया जा सकता है लेकिन दक्षता कम हो जाएगी। जैसा कि आप देख सकते हैं कि मैंने हिरन कनवर्टर के आउटपुट पर एक मिनी यूएसबी कनेक्टर कनेक्ट किया है। इसे किसी भी डिवाइस से कनेक्ट किया जा सकता है और वायरलेस तरीके से चार्ज किया जा सकता है।

चरण 7: सत्य का क्षण !!

इतना अक्षम क्यों:

जैसा कि आप देख सकते हैं कि इसकी दक्षता बहुत कम है, लेकिन क्यों? यह खराब एयर कपलिंग, स्किन इफेक्ट और हैंड वाइंडेड कॉइल के इंडक्शन में त्रुटि के कारण होता है और ऑसिलेटर सर्किट की फ्रीक्वेंसी ही स्थिर नहीं होती है।

तो हम इन समस्याओं को कैसे दूर करते हैं ??? अच्छी तरह से हम त्वचा के प्रभाव को खत्म करने के लिए LITZ वायर नामक विशेष प्रकार के तार का उपयोग कर सकते हैं। जिस प्रभाव से धारा उच्च आवृत्ति पर कंडक्टर की एक निश्चित गहराई से गुजरती है उसे त्वचा प्रभाव के रूप में जाना जाता है। हम फेराइट बेस का उपयोग इंडक्शन बढ़ाने और दो कॉइल के युग्मन को प्रभावी ढंग से बढ़ाने के लिए भी कर सकते हैं। बेशक, उपरोक्त आवश्यकताओं के साथ ऑनलाइन दुकानों में कई कॉइल हैं जिनका उपयोग वायरलेस चार्जर की दक्षता बढ़ाने के लिए किया जा सकता है।

यदि आप इसे प्रदर्शन उद्देश्यों के लिए बनाना चाहते हैं तो उपरोक्त कॉइल पर्याप्त हैं। लेकिन, यदि आप इसे किसी भी दैनिक उद्देश्य के लिए उपयोग करना चाहते हैं, तो मेरा सुझाव है कि आप इसे ऑनलाइन खरीद लें।

अगर आपको यह प्रोजेक्ट पसंद आया और आपको यह कुछ जानकारीपूर्ण और मददगार लगा, तो कृपया मेरे प्रोजेक्ट के लिए वोट करें।

धन्यवाद।