تصميم وبناء مرشح خط الطاقة لشاحن هاتف Android: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

في هذا Instructable ، سأوضح كيفية أخذ USB قياسي إلى سلك USB صغير ، وفصله في المنتصف وإدخال دائرة مرشح تقلل من الضوضاء المفرطة أو التجزئة الناتجة عن مصدر طاقة android نموذجي. لدي راديو محمول متعدد الموجات لا يأتي بمقبس قياسي ، ولكنه يأتي مع قابس USB صغير. عندما قمت بتوصيله بمصدر طاقة بجهد 5 فولت من النوع الذي سيتم استخدامه لشحن هاتف android ، لم أحصل على شيء سوى الضوضاء على AM والموجة القصيرة. يمكن استخدامه فقط على FM. هناك بضع محطات راديو AM أحب الاستماع إليها ، لذلك قررت تصميم مرشح سلبي لحجب معظم الضوضاء الناتجة عن مصدر طاقة هاتف Android.

اللوازم

1) قطعة طويلة بطول 3 بوصات من أنابيب الانكماش الحراري بقطر 1 بوصة ، اكتب 3M CCT 1100 (متجر مستلزمات الإلكترونيات)

2) 6 أقدام منتظم USB إلى كابل USB صغير. (متجر الدولار)

3) قطعة 3 × 1/2 بوصة من لوحة بيرف أو ناقل (متجر قطع إلكترونية)

4) (2) خنق 2.5 ملي هنري تم إنقاذها من دائرة لمبة الفلورسنت المدمجة القديمة.

5) (1) مكثف إلكتروليت 1000 ميكرو فاراد ، 10 فولت أو أعلى (متجر قطع إلكترونية)

6) كماشة الأنف إبرة (متجر لاجهزة الكمبيوتر)

7) سكين Exacto (متجر لاجهزة الكمبيوتر)

8) مسدس حراري (متجر لاجهزة الكمبيوتر)

9) مسدس الغراء بالذوبان الساخن والعصي (متجر الحرف)

10) مسدس لحام ولحام (متجر مستلزمات الأجهزة أو الإلكترونيات)

11) مصدر طاقة Android 5V (متجر إلكترونيات أو عبر الإنترنت)

الخطوة 1: تحليل إخراج مصدر طاقة هاتف Android

إذا نظرت إلى خرج مصدر الطاقة 5 فولت في الصورة الأولى ، فسترى 5 دي سي مع كمية ضئيلة من الضوضاء فوق التيار المستمر (حوالي 0.01 فولت تيار متردد). بالنسبة لمعظم الأغراض ، هذا أمر مقبول ، ولكن إذا كنت تستخدم مصدر الطاقة هذا لتشغيل راديو أو مضخم صوت ، فلن تسمع شيئًا سوى الأزيز. لقد قمت بتكبير شكل الموجة في الصورة الثانية ويمكنك رؤية عدد من المسامير أو التبديل العابرين التي تنتج ضوضاء في منطقة 50 ميغا هرتز وما بعدها. يمكن رؤية ذلك في الصورة الثالثة ، والتي تُظهر طيف الإخراج من 0 إلى 50 ميغا هرتز. ستظهر كل هذه الضوضاء على خرج مكبر الصوت اللاسلكي كصوت أزيز أو صوت القلي. كنت بحاجة إلى ابتكار دائرة بسيطة لمنع أكبر قدر ممكن من هذه الضوضاء.

الخطوة الثانية: تصميم دائرة التصفية

الدائرة التي توصلت إليها كانت تسمى مرشح تمرير منخفض. يحجب هذا النوع من الدوائر جميع الترددات فوق تردد قطع الدائرة. قررت الحصول على تردد قطع أقل من 60 هرتز وهو تردد خط الطاقة في أمريكا الشمالية. أعطت الحسابات محاثات ذات قيمة عالية جدًا كانت أكبر مما كنت مستعدًا لوضعه في المساحة الصغيرة التي خصصتها للمرشح. لقد خرجت بهذه الدائرة التي كانت لا تزال كافية وسمحت لي باستخدام خناقين 2.5 مللي أمبير في الساعة قمت بإنقاذه من دائرة لمبة الفلورسنت المصغرة المحترقة. مكثف 1000 uF كان لدي أيضًا في حاوية أجزائي. لقد أنشأت الدائرة باستخدام SPICE وأعطتني توهينًا لا يقل عن 30 ديسيبل حتى 50 ميجا هرتز. سأحتاج إلى بناء الدائرة واختبارها على مولد تتبع لمعرفة ما إذا كانت الدائرة المبنية الفعلية تتفق مع نتائج الدائرة المصممة.

الخطوة الثالثة: بناء واختبار الدائرة

بقطع قطعة 3 × 1/2 بوصة من perfboard ، قمت بتثبيت محاثين 2.5 mH ومكثفات 1000 uF تقوم بلحامهما معًا على جانب واحد من لوحة perfboard. بمجرد اكتمال ذلك ، قمت بتوصيل "مولد تعقب" بالمدخلات والمخرجات وكانت النتيجة في الصورة الثانية. اكتسح مولد التتبع من 5 كيلو هرتز إلى 50 ميغا هرتز ويظهر أن المرشح يعمل بالقرب من النتيجة المتوقعة. يكون التوهين مسطحًا جيدًا حتى 25 ميجا هرتز عند 30 ديسيبل ويحوم حول 20 ديسيبل حتى يصل إلى 50 ميجا هرتز وينتهي بالتوهين بحوالي 18 ديسيبل عند 50 ميجا هرتز. يؤدي استخدام الراديو مع مصدر الطاقة إلى خفض معظم أصوات القلي الصادرة من السماعة مما يسمح لي بالتقاط المحطات المحلية دون حدوث ضوضاء ملحوظة.

ملاحظة: الراديو الذي صممت من أجله حساس للغاية ويتفوق على أي راديو AM أو FM كان لدي في الماضي. من خلال العمل بالبطاريات ، يمكنني التقاط محطتي AM و FM في منتصف النهار من أقرب مدينة كبيرة ، والتي تبعد 120 ميلاً!

مولد التتبع- جهاز يتكون من مذبذب كاسح مع محلل طيف في وحدة واحدة. هذا الجهاز مفيد جدًا للتحقق من استجابة التردد للفلاتر والدوائر الإلكترونية الأخرى.

الخطوة 4: توصيل الفلتر بالكابل

خذ كابل USB بطول 6 أقدام إلى كابل USB صغير وقم بقصه في المنتصف. في حالة وجود كبل من 5 أسلاك مثلما استخدمته ، ما عليك سوى استخدام الكبلين الأسود والأزرق. 5 فولت سلبي للأسود و + 5 فولت للأزرق. ينتقل السلك الأزرق الوارد إلى مدخلات المرشح ، وينتقل السلك الأزرق الصادر إلى إخراج المرشح. يتم ربط الأسلاك السوداء ببعضها البعض وتوصيلها بالجانب السلبي لمكثف التحليل الكهربائي 1000 فائق التوهج. بمجرد أن يتم لحام جميع هذه الأسلاك معًا ، يتم تأمين نهايات الأسلاك على جانبي لوحة الأداء بلفائف ربط مصغرة. يتم تأمين السلك بشكل أكبر باللوحة على كل طرف بواسطة الغراء المصهور الساخن. بمجرد أن يتم تجميع كل هذا معًا ، يتم دفع قطعة من أنبوب الانكماش الحراري بقطر 1 بوصة فوق الدائرة ويتم تقليصها باستخدام مسدس حراري كما هو موضح في الصورة الثالثة. يجب أن تبدو المجموعة بأكملها مثل الصورة النهائية عند الانتهاء.

ملاحظة: يمكن تثبيت هذا المرشح في أي كابل USB. قد يختلف نظام الألوان اعتمادًا على الشركة المصنعة للكابل ، لذا تحقق من كل سلك بمصدر طاقة +5 و 0 فولت.

الخطوة 5: الخاتمة

بينما تم إنشاء هذه الفكرة لتقليل الضوضاء على راديو USB متصل ، يمكن أيضًا استخدامها لشحن الهواتف. يمكن تصنيع أجهزة الشحن الرخيصة هذه لأنها لا تحتوي على أي تصفية للمخرجات تقريبًا. قد لا يتم شحن بعض الهواتف بشكل صحيح بسبب الضوضاء التي يتم إدخالها في دائرة الشحن وسيؤدي مرشح الدائرة هذا إلى تقليل هذا الاحتمال.