Реализуйте эту портативную схему зарядного устройства USB, и у вас всегда будет доступ к зарядному устройству.
Представьте себе прекрасный летний день. Вы собираетесь встретиться с друзьями, например, в парке. Но парк огромен и полон людей. Поскольку вы не знаете, где именно находятся ваши друзья, вы берете трубку, чтобы позвонить им.
Но когда вы набираете номер, батарея в вашем телефоне умирает ...
Ааа! Что делать? А делать есть что!
С этим портативным зарядным устройством USB не нужно беспокоиться, где ты находишься.
Просто зайдите в ближайший супермаркет и купите несколько стандартных батареек или крон, чтобы иметь возможность автономно заряжать ваш гаджет, когда рядом нет стандартной зарядки и розетки на 220 Вольт.
Принципиальная схема устройства
Список используемых компонентов (радиодеталей):
- U1 - LM7805 - стабилизатор напряжения;
- LED - стандартный светодиод - красный свет;
- R1 - резистор - 330 Ом;
- R2 - резистор - 75 кОм;
- R3 - резистор - 75 кОм;
- R4 - резистор - 51 кОм;
- R5 - резистор - 51 кОм;
- D1 - выпрямительный диод - 1N4001-4007
- USB разъем, тип А
- Батарейный отсек для 6 АА или 6 ААА батареек или кроны на 9 В
Как работает схема?
Схема основана на микросхеме LM7805 . Это стабилизатор напряжения, который принимает входное напряжение от 7 до 30 В и выдает 5 В с током до 1 А.
Чтобы увидеть, работает ли зарядное устройство, я включил светодиод и резистор на 330 Ом между 5 В и минусом батареи. Схема будет отлично работать без них тоже.
Резисторы R2-R5 устанавливают уровни напряжения на линиях USB на определенные значения. Эти напряжения гарантируют, что устройство знает, какой ток использовать для зарядки. Эти значения заставят iPhone и многие другие устройства заряжаться током до 500 мА. Если вашему гаджету подойдет ток до 500 мА, то можете смело пробовать устройство на практике.
Выпрямительный диод D1 гарантирует, что вы не повредите цепь, если подключите плюс и минус неправильным путем. Он также снижает напряжение на 1 В, что означает, что для работы зарядного устройства необходимо минимум 8 В.
Не обязательно иметь этот диод. Если вы собираетесь припаять плюсовые и минусовые выводы к плате, я уверен, что вы дважды проверите соединение перед тестированием. Но при входном напряжении 9 В неплохо уменьшить напряжение на стабилизаторе напряжения, чтобы уменьшить нагрев. Поэтому 8 Вольт - это неплохо в нашем случае.
Стабилизатор напряжения может нагреваться и отключаться даже при использовании этого диода. Если вы обнаружите, что это часто случается, вы можете решить эту проблему, добавив теплоотвод с клипсой.
ВАЖНО! Чтобы попытаться решить проблему нагрева стабилизатор напряжения, вы можете попробовать вместо LM7805 использовать микросхему MC34063. В этой статье я взял LM7805 из-за простоты реализации.
Зарядное устройство USB работает от 6 батареек АА, 6 батареек ААА или батарейки на 9 В. Все эти батареи довольно просто найти в большинстве магазинов.
Реализация
Эту схему довольно легко построить. Вам нужно всего несколько компонентов. Идеально подходит для пайки на готовой печатной плате.
и вот такой батарейный отсек нам понадобится (или что то в таком роде)
Ниже представлена пошаговая фото-инструкция, которая иллюстрируюет процесс сборки.
ШАГ 1: добавьте на плату выпрямительный диод D1
И припаяли его:
ШАГ 2. Добавьте стабилизатор напряжения U1
ШАГ 2
Вы должны убедиться, что левая нога регулятора напряжения подключена к тому же ряду, что и нижняя часть диода, как показано на рисунке ниже.
ШАГ 3. Добавьте светодиод (LED) и резисторы
Чтобы увидеть, что зарядное устройство работает, вам нужно добавить светодиод, который загорится, когда будет на него идти выходной сигнал от стабилизатора напряжения.
Светодиод всегда подключен с резистором, который контролирует ток, проходящий через него. Без этого резистора, Ваш светодиод быстро сломается. Начните с подключения резистора 330 Ом.
Далее вам нужен кусок провода, чтобы соединить землю (или минус) с стабилизатором напряжения. Сделав это, затем будет легче подключить USB-разъем.
Если у вас нет подходящего куска провода, вы вместо этого можете использовать ножку, отрезанную от одного из компонентов.
ШАГ 4. Ломаем медные дорожки
Теперь вы создали «источник питания» - часть этой схемы. Вы можете подключить батарейный отсек, который будет выдавать 9 В на вход и получить 5 В на выходе.
Но для зарядного устройства USB вам нужно немного больше. Причина этого в том, что вашему гаджету необходимо знать, какой максимальный ток может дать зарядное устройство.
Некоторые зарядные устройства могут подавать ток 2,1 А, а другие - только 500 мА.
Ваш гаджет должен это знать, чтобы иметь возможность заряжаться с правильной скоростью.
Порт USB имеет четыре провода:
- VCC подключается к плюс 5 В
- GND подключается к 0 В
- D + здесь должно быть 2 В
- D- должно быть 2В
Разъем USB имеет четыре контакта, расположенных следующим образом:
На фото ниже вы можете видеть VCC, помеченный красным, и GND, помеченный черным. Между ними D + и D- отмечены синим цветом. D + справа и D- слева.
Если вы осмотрите заднюю часть вашей платы, вы поймете, что медные полосы, куда идут D + и D-, соединены с некоторыми другими компонентами.
Вам это не нужно, поэтому следует сломать медные полоски на плате, чтобы изолировать их.
Вы можете сломать медную полосу, используя что-то острое, например, карманный нож, сверло или ножницы. Вкручивайте инструмент в дыру, пока медь не исчезнет.
ШАГ 5. Добавляем резисторы для разъема USB
Теперь вы добавите четыре резистора, которые будут устанавливать напряжение на линиях D + и D- до 2 В (R2-R5).
Изучите фотографии ниже, чтобы увидеть, как подключить резисторы.
ШАГ 6. Установка USB-разъема
Пришло время подключить USB-разъем. Убедитесь, что его четыре контакта правильно совмещены с VCC, GND, D + и D-.
ШАГ 8. Подключите батарейный отсек
Теперь вы, вероятно, хотите проверить свою схему. Остался один важный шаг для проверки: подключение батарейного отсека.
Подсоедините красный провод (+) от держателя батареи к верхнему левому отверстию, к которому подключен выпрямительный диод.
Затем подключите черный провод (-) на 5 отверстий вниз, чтобы он был подключен к тому же ряду, что и средний вывод стабилизатора напряжения.
ВАЖНО! Когда вы вставите все батарейки в держатель батарейки, вы должны увидеть светящийся светодиод.
Это означает, что стабилизатор напряжения работает. Если вы уверены в своих подключениях, пришло время подключить телефон и проверить.
Примечание. Если у вас более 5В на любом из USB-контактов, вы можете повредить телефон.
Если вы не уверены в своих подключениях, я предлагаю измерить напряжение на всех четырех контактах USB перед подключением телефона.
Итог
как итог вы должны получить, что-то типа этого:
или этого: