Содержание
Преимущества и недостатки самодельной беспроводной зарядки
Прежде чем перейти к тому, как сделать беспроводную зарядку для телефона, планшета или иного мобильного устройства, желательно быть уверенным в необходимости ее использования, учитывая все плюсы и минусы существующих систем питания без проводов.
Итак, плюсы, если изготовить схему беспроводной зарядки своими руками:
- стоимость конструкции на порядок ниже, чем у покупных вариантов;
- удобство применения – нет необходимости бесконечно вставлять или вынимать штекер зарядного устройства, достаточно просто положить телефон рядом с передающей частью;
- из предыдущего пункта проистекает уменьшение износа разъемов;
- ну, и конечно же, повышение своего ЧСВ и профессионализма в результате самостоятельного изготовления устройства.
Один из вариантов самодельных беспроводных зарядок Есть у конструкции и несколько минусов:
- необходимость доставания/покупки деталей;
- умение паять или представление о процедуре монтажа схемы;
- медленная зарядка устройств при передачах энергии по воздуху, которая происходит в несколько раз дольше. Это характерно и для промышленных вариантов исполнения беспроводных зарядок.
- малое расстояние, на котором работает технология.
- относительная сложность сборки без гарантии успеха.
- наличие индукционных токов при работе беспроводной зарядки. Они, конечно, микроскопические, тем не менее, могут вызывать нагрев металлических поверхностей, электронных компонентов, отрицательно сказываться на здоровье. Кроме того, они вносят помехи в работу радиооборудования и оказывают общее негативное влияние на электронику.
Бонус: ТОП лучших беспроводных зарядок
Skyway Flash
Небольшая беспроводная станция, которая дает возможность общаться по видеосвязи. Обладает защитой от замыканий и перегрева смартфона. Поддерживает все устройства с функцией зарядки без проводов.
Xiaomi Mi Wireless Charging Pad
С помощью этого устройства можно быстро зарядить телефон, даже не потребуется снимать чехол. Поддерживается стандарт Qi.
Baseus Foldable Multifunction Wireless Charger
Мощная беспроводная станция и подставка под смартфон. Подойдет для общения по видеосвязи. Поддерживаются все устройства, имеющие эту функцию.
HUAWEI CP60
Станция обладает высокой мощностью, не нагревается. В комплекте находится качественный кабель. Поддерживаются все гаджеты, имеющие функцию зарядки без проводов.
Baseus Dual Wireless Charger metal
Сетевая беспроводная станция, с помощью которой можно заряжать два устройства одновременно. Поддерживаются все устройства, имеющие функцию беспроводной зарядки.
Bixton QiPad
Одна из популярных моделей. С помощью этого устройства можно заряжать сразу два телефона, а также Apple Watch. Встроена функция автоматического выключения при наличии посторонних предметов на поверхности. Платформа не нагревается. Поддерживаются все устройства, имеющие функцию подзарядки без провода.
Samsung EP-PG950
С помощью этого устройства можно заряжать телефон как вертикально, так и горизонтально. Смартфон надежно крепится за счет прорезиненного пластика. Благодаря специальному вентилятору платформа не нагревается. Поддерживаются все гаджеты, имеющие функцию беспроводной зарядки.
Samsung EP-N6100
Данная зарядка считается самой лучшей за 2020 год. Возможно одновременно заряжать два устройства, платформа не нагревается, благодаря системе охлаждения. Поддерживаются все устройства, имеющие функцию беспроводной зарядки.
Baseus Suction Cup Wireless Charger
Очень мощная и компактная станция. Поддерживаются все устройства, имеющие функцию беспроводной зарядки. Поддерживаются все гаджеты, имеющие функцию беспроводной зарядки.
Hoco CW6 Homey
Небольшая, приятная ощупь беспроводная станция. Есть световой индикатор зарядки. Поддерживаются все гаджеты, имеющие функцию беспроводной зарядки.
Какие есть стандарты беспроводной зарядки
Чтобы зарядить смартфон без проводов, используется пара катушек: одна в зарядной станции, которая подключена к питанию, другая в устройстве.
Когда на первой катушке появляется ток, вокруг неё образуется магнитное поле, которое передаёт его на вторую.
Беспроводная зарядка изнутри / belkin.com
Магнитное поле появляется из-за использования переменного тока высокой частоты. Он преобразовывается в постоянный, когда передаётся на устройство.
В зависимости от частоты тока в работу включаются магнитная индукция или магнитный резонанс.
Магнитно-индукционные станции
Они передают энергию на расстояние около 10 мм и используют для этого частоту переменного тока 100–357 кГц. Чтобы зарядить смартфон с помощью такой станции, он должен поддерживать конкретный диапазон её частот.
Магнитное поле не проходит через металл, поэтому беспроводная зарядка возможна только на смартфонах, задняя панель которых сделана из стекла или пластика. При этом даже толстый защитный чехол может помешать процессу зарядки.
По принципу магнитной индукции работают беспроводные зарядки Qi и PMA.
Qi
Разработкой стандарта Qi с 2008 года занимается организация Wireless Power Consortium (WPC), в которую входят производители зарядок из Америки, Европы и Азии. Его спецификации находятся в общем доступе Qi wireless power specification.
Этот стандарт беспроводной зарядки используют в iPhone 8 и более новых смартфонах Apple, а также во всех устройствах Samsung линейки Galaxy S последних пяти лет.
С ним также работают компании Xiaomi, Huawei, LG, Sony, Asus, Motorola, Nokia, HTC.
PMA
Разработкой стандарта PMA с 2012 года по 2015-й занималась организация Power Matters Alliance (PMA).
Он в большей мере распространён в США. Там его продвигалиAT&T removed Qi wireless charging in the Lumia 1520 to make room for PMA сотовый оператор AT&T и сеть кофеен Starbucks.
Сегодня Power Matters Alliance в составе AirFuel Alliance занимается развитием альтернативного типа беспроводной зарядки AirFuel. Но вместе с Qi этот стандарт до сих пор поддерживают смартфоны Samsung, включая последние флагманы Galaxy S10, S10+ и S10e.
Магнитно-резонансные станции
В отличие от станций, работающих на магнитной индукции, в них применяется увеличенная вплоть до 6,78 МГц частота тока. Это позволяет расширить радиус зарядки до 40–50 мм.
В таких беспроводных зарядках также используется набор из двух катушек. Но они могут не находиться друг напротив друга, поэтому зарядные устройства необязательно должны быть выполнены в виде подставок или ковриков.
По принципу магнитного резонанса работают беспроводные зарядки стандартов Rezence и AirFuel.
Rezence
Разработкой Rezence с 2012 года по 2015-й занималась организация Alliance for Wireless Power (A4WP).
За счёт увеличения расстояния зарядки стандарт позиционировали как более удобную альтернативу Qi и PMA. Сейчас A4WP входит в состав AirFuel Alliance и работает над стандартом AirFuel.
Rezence продвигали производители комплектующих Broadcom, Gill Electronics, Integrated Device Technology (IDT), Intel, Qualcomm, Samsung Electronics, Samsung Electro-Mechanics, а также WiTricity.
AirFuel
Этот тип беспроводной зарядки ещё не вышел в массовое производство. Потенциал его распространения пока неясен, но компания Huawei планируетHuawei puts on a resonant wireless charging AirFuel комплектовать им все свои смартфоны.
Разработкой стандарта AirFuel, который станет продолжением Rezence, с 2015 года занимается организация AirFuel Alliance.
В теории AirFuel можно спрятать даже под стол или другую поверхность. Через неё станции смогут одновременно работать с несколькими устройствами: смартфонами, наушниками, ноутбуками.
Из пальчиковых батареек
Бюджетный Powerbank собирается по следующей методике:
- Установить алкалиновые батарейки АА или ААА попарно в картонные коробки. Элементы питания располагаются полюсами в одном направлении. Для увеличения емкости и напряжения рекомендуется собирать 3 банки.
- Соединить контакты в параллельную цепь, используя подручные предметы (например, скобы от канцелярского степлера) или припаяв проводники. Рекомендуется устанавливать соединительные шнуры при помощи припоя, поскольку другие методики не обеспечивают длительного надежного контакта.
- Установить полученные банки в подходящую коробку из картона или пластика, а затем соединить цепи последовательно, что позволит получить на выходе напряжение 4,5 В.
- Разместить в кожухе разъем USB, который напрямую подключается к выводам пальчиковых батареек. Колодка крепится к корпусу или размещается свободно на соединительных электрических кабелях. Установка контроллера зарядки не требуется, поскольку элементы питания не поддерживают восстановления емкости.
- Закрепить компоненты зарядника при помощи термоклея. Полученное устройство является одноразовым, пригодным для подзарядки сотового телефона или иного электронного прибора в чрезвычайной ситуации.
Вместо пальчиковых батареек возможно использование аналогичных по конфигурации аккумуляторов на никель-металлогидридной или никель-кадмиевой основе. В конструкцию узла требуется включить блок контроля параметров зарядки, при эксплуатации устройств следует учитывать конструктивные особенности элементов питания.
Например, никель-кадмиевые банки необходимо разряжать до нуля, что позволит сохранить емкость изделий. Можно сделать Power Bank со съемными элементами, которые заряжаются в специальном зарядном устройстве.
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.
Шаг 5: Выбираем оружие
Выбор проводящего материала имеет решающее значение. Не для производительности, а для правильного закрытия вашего устройства. Смартфоны и другие электронные девайсы в целом становятся все более и более компактными благодаря более технологичной начинке. Из-за этого внутри становится всё меньше свободного места, поэтому поиск проводящего материала — это наша главная задача.
Я рекомендую использовать клейкую медную фольгу. Я обнаружил, что клей довольно прочный, но непроводящий, поэтому просто поместить фольгу поверх другой части недостаточно, чтобы замкнуть цепь. Это означает, что у нас есть два пути:
- Делать все одной длинной деталью. Этот метод сложнее, потому что вам нужно аккуратно складывать и сглаживать фольгу, не накладывая слишком много и не разрывая её. Сложность в том, что она довольно тонкая.
- Использование нескольких частей и паять их вместе. Этот метод немного проще и не требует сверхточных моторных навыков, но вам все равно нужно быть осторожным, чтобы не использовать слишком много припоя, а также не слишком сильно нагревать область, чтобы не расплавить фольгу.
Естественно, можно использовать и обычный тонкий провод.
Использование медной фольги создает еще одну проблему — она не имеет никакой изоляции. Я решил просто использовать изоляционную ленту. Слой не должен быть слишком толстым. Вы можете обрезать изоленту и выбрать, какую область вы хотите покрыть (что гораздо сложнее при использовании изолированного провода).
Шаг 2: Собираем компоненты
Компоненты и инструмент, необходимые для работы:
- Palm Touchstone — около 1000 р.
- Катушка для беспроводной зарядки — около 500 р.
- Клейкая медная фольга
- Небольшой кусок тонкого провода
- USB зарядное устройство (больше, чем 1A) (не обязательно должно быть оригинальным Palm, но дешевые китайские не сработают, я работаю с зарядным устройством 2.1A от iPad) и USB-кабель.
- Чехол задняя крышка крышка для батареи с увеличенной емкостью (без самой батареи)
- Паяльник и паяльные принадлежности
- Мультиметр (в частности, нам понадобится вольтметр и тестер непрерывности)
- Отвертка, которая подходит для винтов вашего устройства.
- Изолента
- Стриппер и резак для проводов
Беспроводная зарядка для смартфона КАЖДОМУ по силам
Беспроводная зарядка для смартфона КАЖДОМУ по силам. Решил я однажды сделать на свой смартфон беспроводную зарядку по стандарту Qi. Предыдущая попытка была года 3 назад, но что-то пошло не так, и проект встал на паузу. А, тот смартфон украли.
В общем, немного теории. Обычный трансформатор, по сути. Зарядник (база) это катушка на ферритовом сердечнике, но намотанная не вокруг, а сверху сердечника, что не мешает образованию вихревых токов. Это первичная обмотка трансформатора. Очевидно, что если в магнитное поле поместить катушку, то в ней будет наводиться ЭДС, читай появится напряжение. Остаётся его выпрямить и стабилизировать. Это делает приёмный модуль, читай Ресивер. В некоторых смартфонах этот модуль вмонтирован на заводе, такие телефоны сразу поддерживают функции БЗ (беспроводной зарядки). Бывают также телефоны Qi-ready, то есть готовые к БЗ.
К ним надо докупить ресивер за неприличные деньги, того же производителя, что и телефон. Видимо, эта дороговизна и тормозила развитие этой прекрасной технологии. А не так давно я узнал, что в продаже появились комплектующие для БЗ по вполне доступным ценам.
Видео о том, как оно работает:
Ресивер можно купить за 100-200 рублей, причём в виде вкладыша, который можно вмонтировать почти в любой смартфон, включая айфоны. Этот вкладыш вставляется под чехол, а пипка питания, соответственно, вставляется в гнездо питания телефона. Собрать это под силу любой блондинке.
Базы отдельнолежащие в Связном я купил по 135 рублей, а вот БЗ для автомобиля пришлось заказывать на Али, цены самые разные. Я задался целью собрать всё максимально дёшево, и купил рублей за 330 авто держатель с БЗ гравитационного типа (это когда в него вставляешь смартфон, он своим весом сдвигает боковые держатели. Так же по сути устроен пусковой стол первых советских космических кораблей). Дочь мне купила автокомплект тут, 330 руб. вкладыш был в комплекте Беспроводная зарядка
По приезду держателя обнаружилось, что мой Сяоми Редми 6А в серьёзном противоударном чехле не влазит в этот гаджет, пришлось держатель доработать паяльником и напильником, нагревал и гнул пластик, чтобы мой телефон в чехле туда влез. Получилось, все отлично заработало.
Так что я навсегда забыл про разряженный смартфон. На очереди доработка второго телефона, влагостойкого и антиударного, там будет сложнее, но я буду стараться.
И во всём этом проекте самодельной переделки есть всё-таки ложка дёгтя – я навсегда стал заложником Qi зарядки, поскольку зарядное гнездо занято вкладышем, но это меня не сильно огорчает, я накупил баз по 135 рублей и разложил их по всей квартире, так что где бы я ни был, всюду могу подзарядить телефон.
Источник
Какие бывают беспроводные зарядки
Зарядные устройства на базе технологии Qi, существующие в данный момент на рынке, отличаются друг от друга по области применения. Они бывают переносные или встроенные в мебель, выпускаются для дома, офиса или автомобиля. “Домашние” беспроводные зарядные устройства работают от розетки или от ПК. Это самый распространенный тип зарядок, который оптимально смотрится в интерьере.
Беспроводная зарядка Nillkin Phantom — еще и оригинальная лампа
Автомобильные беспроводные зарядки работают от прикуривателя в машине. Они имеют удобные крепления для размещения зарядки в салоне авто — к примеру, на лобовом стекле или вентиляционной решетке.
Автозарядка Mophie крепится к решетке, а смартфон к ней — на магните
Портативные беспроводные ЗУ обычно совмещены с внешним зарядным устройством (пауэрбанком). Это позволяет носить их с собой во время прогулок или путешествий и подзаряжать смартфон на ходу, даже если поблизости нет розеток.
Ёмкий беспроводной пауэрбанк Harper на 8 000 мАч защищен от ударов.
Наконец, самый футуристический тип — это встраиваемые беспроводные зарядки. Они подключаются к скрытой розетке или напрямую к электропроводке и встраиваются прямо в мебель: столы, тумбочки, барные стойки. Такими устройства успешно пользуются кофейни Starbucks, предлагая посетителям зарядные коврики Powermat.
Зарядные коврики Powermat
Будущее технологий беспроводной зарядки очень перспективно. Это может быть и интеграция в состав умного дома, и пункты зарядки мобильных устройств в общественных местах — в кафе, метро, аэропортах. Пока технологию Qi поддерживают только флагманские смартфоны, но неудивительно, если со временем беспроводная зарядка станет доступна устройствам из среднего и бюджетного сегмента.
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.
Как сделать беспроводную зарядку своими руками
В специализированных магазинах можно увидеть, что беспроводные зарядные устройства имеют достаточно высокую стоимость. Это странно, так как они представляют собою обычную индукционную катушку. Поэтому у многих возникает вопрос, как сделать модуль своими руками. Если вы обладаете хорошими знаниями физики и имеете специальное оборудование, которое позволяет измерять силу и мощность электрического тока, тогда изготовление не составит никакого труда. Если вы не имеете специализированных знаний, тогда проводить такие работы запрещено.
Сейчас в некоторых магазинах можно найти специальные приемники, которые позволяют внедрить функцию беспроводной зарядки в большинство мобильных телефонов. Эта манипуляция будет актуальной, если вам подарили беспроводную зарядку, но ваш телефон не поддерживает подобную функцию. Как видите, беспроводная технология заряда аккумулятора приобретает популярность по всему миру. В будущем заряжать свои гаджеты можно будет в разных общественных местах
Во время покупки смартфона обращайте свое внимание на то, чтобы он поддержал функцию Qi
Шаг 8: План Б — использование обычного кейса
План А, к сожалению, развеялся как дым (я хотел использовать алюминиевый бампер в качестве защиты для своего телефона, но для этого нужно использовать оригинальную крышку).
В плане Б используется пластиковый корпус без крышки аккумулятора. Это не идеальный вариант (особенно такая крышка, которую я использовал), но он работает.
Остается только убедиться, что есть контакт. У кейса больше места между ним и телефоном (когда задняя крышка снята), это означает, что между точками контакта больше места.
Я решил эту проблему так: сложил медную фольгу и припаял ее к точке контакта, чтобы заполнить пробел. Этого оказалось недостаточно, поэтому я просто заполнил оставшийся промежуток припоем. (см. фото)
Шаг 6: Прокладываем фольгу (или проводку)
Показать еще 6 изображений
Вы можете увидеть на фотографиях, что моя система состоит из 3 отдельных частей, которые соединяются контактами. Я сделал это, потому что, как я упоминал ранее, я хотел, чтобы все отдельные части оставались отдельными.
На самом устройстве — провод соединяет + на USB (через керамический конденсатор, который вы можете видеть на фотографии) и медную фольгу, которая служит контактом для следующей части.
На заднем корпусе — однослойная медная фольга, идущая от верхней части динамика (то есть контакт, который соединяет первую часть) с верхним правым углом батарейного отсека — это единственная часть, видимая снаружи устройства, и это будет контакт для следующей части.
На задней крышке — пара кусков медной фольги, идущих от проводов зарядной катушки к их соответствующим контактным пинам (часть фольги, торчащая из батарейного и заземленная пластина, которая удерживает SIM-карту на месте — это наша земля)
На самом деле неважно, как вы это делаете, просто убедитесь, что устройство правильно закрывается и что вы не замыкаете никакие элементы
Принцип работы
Беспроводное зарядное устройство позволяет заряжать аккумулятор телефона без подключения последнего к проводам. Мобильник укладывается на специальную подставку, где и происходит весь процесс.
Наличие встроенного приёмника можно посмотреть в характеристиках, если производитель указал поддержку стандарта Qi, то всё в порядке.
Принцип работы такой схемы беспроводной зарядки достаточно простой
ВНИМАНИЕ. Отсутствие у гаджета встроенного приёмника не является поводом для отказа от идеи
Владельцу смартфона в этом случае просто необходимо приложить чуть больше усилий и изготовить приёмник собственноручно.
Шаг 4: Изучите ваш девайс
Аккуратно разберите устройство (если вы не уверены в себе, есть много инструкций по разборке практически для каждого устройства) и найдите контакт +5В на USB-порту и проследите за ним, чтобы найти удобное место для пайки (конечно, если вы не суперпрофессионал, который может припаяться к крошечным контактам на самом разъеме). Не беспокойтесь о заземлении, каждый кусок металла здесь заземлен.
В моем случае (Galaxy S II), разборка не составила труда: 7 винтов и ноготь пальца, и он открыт.
Найти место для пайки было немного сложнее. Это должно быть место с достаточным пространством для провода и не слишком маленькое и нежное, чтобы сжечь или повредить контакт.
В моем случае, я решил работать с медной фольгой, потому что у меня не было под провод, идущий вдоль всего устройства, а с фольгой довольно легко работать.
Основное соображение для меня при выборе пути состояло в том, что я хотел, чтобы телефон выглядел (почти) неизменным снаружи, а все отдельные части остались отдельными (я не хотел, чтобы крышка и плата соединялись проводом, который бы постоянно висел).
Ищем землю:
- Почти каждая часть оголенного металла должна быть заземлена.
- Вы можете воспользоваться тестером непрерывности, чтобы узнать, заземлена ли конкретная деталь или нет.
- Не имеет значения, к чему вы подключаетесь, если это заземлено.
- Выберите деталь, которая сделает ваш дизайн максимально простым и аккуратным.
- Если заземленный кусок металла найти не удалось, вы можете подключиться к выходу заземления порта USB.
