Polnilnik USB z dihanjem: 4 koraki (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:08

Dihaš? Ali imate pripomoček za polnjenje prek vrat USB? No, če ste na oba odgovorili pritrdilno, potem imate srečo. Ta navodila vam pokažejo, kako narediti napravo, ki bo polnila vaše naprave, ki podpirajo USB, medtem ko počnete tisto, kar najbolje počnete. Dihaj. Z uporabo nekaterih delov, izkopanih iz starega pogona CD-ROM, preprostega elektronskega vezja in nekaj gumijastih trakov, se boste kmalu premetavali in napihnili do popolnoma napolnjene psevdo uporabne elektronske pripomočke nirvane.

1. korak: Uvod in 1. korak

Ta projekt zahteva široko paleto spretnosti "izdelovalca", kot so izdelava plošč iz tiskanih vezij, demontaža elektronike, rezanje in vrtanje plastike, mešanje epoksida, oblikovanje zobniškega sklopa, združevanje kopice delov, upogibanje sponk za papir in tveganje za vrtino je vaš vedno tako drag telefon, fotoaparat ali dlančnik. Skratka, dobra zabava. Ker bo vsak imel drugačno zbirko neželenih delov, na podlagi katerih bom to zgradil, vam bom samo podrobno predstavil, kako sem se tega lotil, in te rambo lahko uporabite za svoj projekt. Ki bo ohlapno sestavljen iz štirih korakov. Poiščite nekaj primernih delov za generator 2. Zgradite vezje polnilnika 3. Sestavite generator, sponko za prsni koš in mehansko vrnitev4. Priključite vezje polnilnika in preizkusite 1. korak: Imel sem okoli štiri stare pogone CD -ROM in jih razstavil, da vidim, kateri hladni deli so notri. Izkazalo se je, da je v notranjosti veliko kul motorjev, zobnikov in drugih delov, ki v celoti potrjujejo moje vztrajanje, da bi takšne sranje obdržali. Ko sem videl zobnike v teh enotah za odpiranje pladnja, sem dobil idejo za ta projekt. Majhni motor z nizkim navorom in visokim številom vrtljajev je povezan s pladnjem prek gonila, ki ima končno razmerje približno 20: 1 Prej sem uporabljal vzporedno niz majhnih motorjev pejdžerjev za pridobivanje električne energije iz dihanja (glej spodaj) vendar linearno potovanje od širitve prsnega koša ni tako veliko (približno centimeter), zato ste morali za ustvarjanje uporabnih napetosti resnično zafrkniti. Kakor koli že, raztrgajte pogone CD -ROM, ki jih najdete skoraj v kateri koli garažni razprodaji, trgovini z blagom ali odlagališču. Spodnja slika prikazuje rezultate. Obstaja veliko potencialnih projektov. Za zdaj nas zanimajo le plastični zobniki in motorji za odpiranje pladnja in/ali premikanje nosilca laserja. Oglejte si različne prestave in pogone ter poskusite vizualizirati način dodajanja dodatnih prestav za povečanje prestavnega razmerja ali kako dodati drug motor v seriji. Zmanjšati želite spremembe gonila. Druga možnost je, da preprosto zbrišete vse prestave in zgradite svoj menjalnik iz nič. Potrebovali boste tudi vsaj en motor z majhno prestavo ali jermenico, da ga lahko povežete z zobnikom. Motorji v pogonu CDROM so običajno enostavni enosmerni motorji s stalnim magnetom, zasnovani za delovanje na 5 V, razen motorja vretena, ki ga tako ali tako ne želite uporabljati. da ti bo trak šel okoli prsi. Stari pas, nekaj trakov, stara vezalka, pas z značko ali karkoli, kar se bo udobno prilegalo okoli vas brez kakršnega koli raztezanja. Želite, da vsa širitev poteka v vašem linearnem generatorju. Vsako raztezanje, ki se pojavi v prsnem spoju, bo zapravljeno.

2. korak: Zgradite vezje polnilnika

Vezje polnilnika je precej preprosto. Sestavljen je iz: 1. Diodni most za pretvorbo izmenične napetosti iz generatorja v popravljan DC.2. Akumulatorska baterija za izravnavo napetosti in zadrževanje presežne proizvedene energije, ko nič ni priključeno na vrata USB. Lahko uporabite tudi velik kondenzator, vendar baterije ponujajo bolj predvidljivo napetost. Pretvornik za povečanje nizke napetosti do 5 V DC za polnjenje USB4. Vtič USB Pripravil sem vezje v programu EAGLE, ki ga toplo priporočam. Brezplačno ga lahko prenesete s cadsoft.de. Priložena je shematična in enoslojna plošča. Dejanska uporaba EAGLE in izdelava plošč presegata obseg tega navodila. Obstaja veliko odličnih navodil, ki pokrivajo te teme. Oglejte si to na primer o tem, kako narediti PCB-je v vaši kuhinji. Seznam delov za vezje polnilnika (količine v krepkem tisku): 1x L6920 Nastavljiv izhodni povečevalni pretvornik DC (minimalni vhod 1V, podatkovni list tukaj) Digikey# 497-4593- 1-ND4x 1N4148 preklopne diode (uporabil sem drobne SOD523 smds, vendar lahko vzamete tisto, kar imate pri roki) Digikey# 1N4148WTDICT-ND2x 10uF kondenzatorji z nizko ESR (uporabil sem 1206 smds) Digikey# 39901299-1-ND2x 100k tanek filmski uporiDigikey# P100kFCT-ND1x 10uH induktor z žično žicoDigikey# 490-2519-1-ND1x ženski USB priključek smd tipa ADigikey# AE9924-ND Spodaj si lahko ogledate datoteke sheme in plošče ter jpege zanje. Najtežji del je ustvariti dobro PCB v vaši kuhinji, ki ima dovolj majhne sledi za paket TSSOP L6920. Kot lahko vidite na sliki, sem naredil 4 deske hkrati, saj je vsaka tako majhna. Trik, kako to sestaviti, je, da začnete na sredini in se premaknete, začnite z L6920 in med tem dodajte diskretne SMD. Pinceta je nujna, skupaj z dobrimi očmi ali povečevalnim steklom, močno svetlobo in mirno roko. Ne skrbite, da boste dobili preveč spajkanja, uporabite spajkalni stenj za čiščenje vseh nesreč in po vsakem koraku preverite svoje delo z multimetrom. Vaja dela mojstra.

3. korak: Zgradite generator

Zdaj morate narediti generator. Poigrajte se z zobniki in motorji, dokler ne dobite zadovoljive ureditve. Med obračanjem prestav boste želeli uporabiti multimeter na motorju, da vidite, koliko napetosti dobivate. Želite priti v območje 2-3 voltov, medtem ko počasi premikate linearno prestavo za približno 1 cm. Ko nastavljate prestave, želite uporabiti tiste, ki imajo veliko prestavo, oblikovano z manjšo prestavo. Zloženi v seriji vam bodo dali dobro prestavno razmerje, kot je prikazano na risbi. (ne upoštevajte dejstva, da so zobje na risbi napačne velikosti, bil sem preveč len, da bi jih prerisal z ustreznimi koraki zob) Moral bi streljati nekje v razponu 25-50: 1. Več je bolje, vendar se sčasoma izgube v zobniškem pogonu kopičijo in postane preveč težko obrniti motor in prestave se bodo odlepile.

Eden od ključev je najti način, kako z linearnimi zobniki na pladnju za CD ali na drugem delu spremeniti dihanje v vrtenje enosmernega motorja. Priložil sem sliko druge prototipne različice generatorja CD pogonov, kjer lahko jasno vidite orodje linearnega pladnja. Vidne so tudi rezane oznake v plastiki. Ta prototip je lahko osvetlil tudi niz LED na sliki. Ne bojte se sesekljati te stvari, da bo ustrezala vašim potrebam. Na drugi sliki je enosmerni motor nameščen v plastiko pogona, ki sem ga kanibaliziral. Blizu tega je bil linearni drsnik, ki sem ga uporabil za povezovanje dihalnih gibov z zobnikom. Pogonskemu sklopu sem dodal še eno prestavo (glej sliko), da bi povečal razmerje in omogočil v prihodnje namestitev drugega motorja za povečanje moči. Glavni izziv je učinkovito prenesti dihalni napor v rotacijo motorja. Tudi na sliki

4. korak: Vse skupaj združite in preizkusite

Ko imate zadovoljivo nastavitev generatorja, želite generator priključiti na polnilno vezje, vstaviti baterijo in z multimetrom preizkusiti izhodno napetost na vratih USB. Če ne vidite 5V, je težava. Popravite ga, preden svoj dragi pripomoček priključite na vrata USB. Spodaj si lahko ogledate moj sestavljeni generator USB, ki deluje na dih, v vsem svojem sijaju, zgoraj in spodaj. Vidite lahko gumijasti trak, ki se uporablja za vrnitev, skupaj z nosilcem z linearnim zobnikom, trakom in zaponko, ki sem jo uporabil za povezavo linearnega orodja s trakom. Ključno pri tem je, da se vse gibanje prenese na linearno prestavo, tako da želite, da sta trak in način povezave trd, brez dajanja. Moč gumijastega traku ali povratnega vzmeti je odvisna od vas. Moji poskusi na pol kažejo, da lahko z močjo 1N precej obvladate, ne da bi se pri dihanju počutili preveč naporno. V idealnem primeru si želite tako majhnega gumijastega traku, ki bo vrnil linearno prestavo v začetni položaj, ko izdihnete. Če dobite dovolj proizvodne zmogljivosti bodisi z visokim prestavnim razmerjem, dodatnimi motorji ali večjim motorjem, boste potrebovali večji vzmet. V bistvu med vdihavanjem shranjujete mehansko energijo, ki se uporablja za vklop generatorja pri izdihu, tako da lahko ustvarite tako pri potiskanju kot pri vleku. Za uspešno izkoriščanje potrebujete diodni most. Zato sem privezal to pošast in jo priklopil na svojo zaupanja vredno zbirko podatkov iz DataQ. Priložen je izhod napetostnega generatorja generatorja pred pospešeno pretvorbo v 5V USB. V bistvu baterija poganja pretvornik za povečanje in generator dihanja polni baterijo. Na ploskvi lahko vidite izravnalni učinek baterije z napetostnimi skoki, ko sem dihal. Pravzaprav sem se približeval hiperventilaciji, vendar v imenu znanosti. Rezultate lahko vidite na fotografiji polnjenja telefona. Omeniti je treba le to, da sem moral spremeniti kabel USB, da se je RAZR polnil, kot je podrobno opisano na tem spletnem mestu. Nimam trdnih podatkov o moči, ki sem jo ustvarjal, še nisem našel dobrega načina za merjenje tega. napor (sem videl severno od 50%). Če torej vzamemo 25 W neprekinjene energije, ki se porabi za dihanje, se zdi smiselno, da bi lahko povečali to 4%, da bi pridobili 1 W za polnjenje mobilnega telefona. Na podlagi mojega mobilnega telefona in teh predpostavk bi trajalo približno 3 ure, da napolnim 3,7V 800mAh baterijo. Ob predpostavki 100 -odstotne učinkovitosti Na žalost na podlagi nekaj meritev, ki sem jih uspel narediti, dihalni generator, ki sem ga zgradil, oddaja več kot 50 mW. Način dihanja brez dihanja. Napolnil bi telefon, vendar bi baterija NiMH opravila večino dela, dokler se ne izprazni. Potem bi morali kakšen dan dihati, da napolnite baterijo NiMH. Ste vseeno nameravali to narediti, kajne? Torej obstaja prostor za izboljšave. Eno področje, ki ga raziskujem, je uporaba ogljikovih nanocevk in poliuretana za izdelavo generatorja elektroaktivnih polimerov. To je vrsta tehnologije, ki se uporablja za izdelavo generatorjev zagonskih udarcev za vojsko. Prihodnje izboljšave bi lahko spravile to napravo v obseg 1 W. Natančneje, z uporabo boljšega enosmernega motorja (višja napetost na vrtljaj) in izdelavo pogona po meri, da bo bolj udobno in bolje povezano z dihalnimi gibi. Nekaj časa sem delal na tovrstnih napravah v svoji kuhinji/delavnici in bi rad vse to objavil, da se bodo lahko pridružili tudi drugi. Z vprašanji ali razpravo me lahko kontaktirate. Kot je rekel bard, "in udomačitev psa se je nadaljevala."