Зарядное устройство для телефона: описание, изготовление своими руками

Как выбрать зарядное устройство для телефона и сделать его своими руками

Современные гаджеты, таких как телефоны, планшеты или навигаторы необходимы в машине. Однако, периодически их необходимо заряжать. Зарядное устройство можно сделать и самостоятельно, а не приобретать уже готовое. Тем более, что в данном случае, можно сделать такое устройство под личные требования и характеристики. Главное в этом деле – соблюсти электрические параметры, чтобы не повредить электронному оборудованию.

У самодельных устройств есть ряд преимуществ перед покупными изделиями, особенно если есть хотя бы небольшой опыт практики изготовления электротехники своими руками. Как сделать зарядное устройство для телефона, его схемы, четкие и подробные инструкции находятся в данной статье. Для большей наглядности в материале содержатся несколько видеоматериалов и фотографии.

Зарядное устройство для телефона своими руками.
Зарядное устройство для телефона своими руками.

Как сделать USB устройство на 1,5 Ампера

В качестве «сердца» нашего зарядного устройства будет использован стабилизатор напряжения серии L7805 (ток 1 А) или его аналог L7805CV (ток 1,5 А). На самом деле применяемых аналогов может быть великое множество. В принципе, вся серия микросхем 7805 подойдет для этого. Об аналогах подробнее мы расскажем чуть позже.

Сама электрическая схема подключения стабилизатора проста, она аналогична стабилизатору питания, про который мы рассказывали в другой нашей статье «Стабилизатор питания в автомобиле на 12 вольт». Можно сказать, что это микросхемы собратья, только напряжения стабилизации у них разное. В таблице ниже приведены популярные модели зарядных устройств.

Описание популярные модели зарядных устройств
Таблица популярных моделей зарядных устройств.

Собрать все можно как навесным монтажом, так и на плате. Можно на обычной простой универсальной монтажной плате. Для того, чтобы микросхема смогла развить свой максимальный ток питания, ее необходимо поставить на радиатор. В нашем случае радиатор взят от компьютерного процессора. Сами микросхемы – стабилизаторы могут выпускаться в различных корпусах.

Подключение mini и micro USB штекера.
Подключение mini и micro USB штекера.

После того, как вы собрали USB устройство необходимо правильно подключить USB коннекторы. Можно взять провод с уже заводским штекером mini, micro USB, а можно купить “пустой” штекер в магазине, и припаять к нему провод. В моем случае необходим был штекер mini USB, который и был припаян к проводу. Вид приведен без корпуса.

Затем с помощью универсального прибора еще раз было проверено напряжение, чтобы не испортить электронные гаджеты. А затем уже был заряжен аккумулятор аудиоплеера. В последствии зарядное устройство было установлено под панель приборов, а mini USB штекеры выведены: один на панель приборов для навигатора, второй под крышей для видеорегистратора.

Интересно почитать: Что такое преобразователь частоты и зачем он нужен.

Устройство на 5 вольт

Однако эпопея с зарядным устройством на этом не закончилась. Опять же из-за банальной причины, когда для потребителей не хватает выдаваемой мощности, тока питания, что по сути одно и тоже, при условии постоянного напряжения бортовой сети в машине, так как величины эти будут прямо пропорциональны.  Так вот, при длительной совместной эксплуатации навигатора и видеорегистратора, одна микросхема была не в состоянии «вытянуть» питание этих двух устройств, даже при установленном радиаторе. В итоге, она перегревалась и кратковременно отключалась. Навигатор при этом “матерился” на отключение питания.

Конденсатор – простыми словами о сложном.
Читать далее
Как сделать зарядное устройство для аккумулятора автомобиля своими руками.
Читать далее
Как рассчитать резистор для светодиода.
Читать далее

Здесь видится два решения проблемы. Первый, это «городить огород» и делать параллельные схемы, на каждую из которых будут «навешаны» свои потребители. Скажем на одну видеорегистратор, на вторую навигатор.  По сути, на фото выше, где на одном радиаторе смонтированы две микросхемы,  так и сделано.  Однако хорошо если этим все и ограничится, а если понадобиться подключить смартфон, планшет, еще что-то… Здесь никак не обойтись без более серьезных токов, а значит и без альтернативных вариантов. Таким альтернативным вариантом  станет применения микросборки с ШИМ модуляцией.

Зарядное устройство для телефона.
Зарядное устройство для телефона.

Так вот, такая схема не потребует больших радиаторов для отвода тепла, при этом будут обеспечены довольно высокие токи. В общем, все будет так, как нам и надо. Именно о таком варианте далее. Для снижения напряжения использована микросхема, катушка индуктивности и элементы для обвязки.  Микросборка имеет обозначение KIS3R33S. Ее монтаж можно выполнить по схеме из Datasheet. Однако для по умолчанию при такой обвязке она имеет выходное напряжение в 3,3 вольта, нам же для USB потребуется 5 вольт.

Будет интересно➡  Варианты схем подключения проходных выключателей

В этом случае необходимо будет подобрать резисторы  R1, R2. Таблица с рекомендуемыми номиналами резисторов, от которых зависит напряжение питания, также взята из Datasheet.  Эта особенность изменять напряжение подбором резисторов, делает это устройство универсальным помощником при необходимости питать нагрузку не только напряжение 5 вольт как для USB. Надо отметить, что это устройства уверенно держит нагрузку с потребляемым током в 3А, а пиковые показатели могут достигать и 4А. Если собирать такое устройство лень, некогда или вы не сможете это сделать, то можно приобрести такую сборку за цену порядка 2 долларов на всем известных площадках, интернет – магазинах.

Надо сказать, что такой китайский преобразователь напряжения  KIS-3R33S (MP2307) довольно неплох для своей цены, при этом способен выдавать высокие токи, о чем мы уже знаем, до 4А. Это значит, что такая сборка может заменить пару КРЕНок или серию 7805, о чем мы рассказывали в первой части статьи. При этом будет более компактной и с более высоким КПД. Итак, мной была куплена такая сборка. Затем также купил распределительную коробку, которые используются для монтажа электропроводки в квартирах. Это и стало корпусом конвертера – зарядного устройства.

Материал по теме: Как выбрать цифро-аналоговый преобразователь.

Ремонт устройства для телефона, смартфона или планшета

Ниже, в этой статье будет описан простой и не требующий специального оборудования способ ремонта, который даст вашей зарядке вторую жизнь. Не всегда обрыв видно невооруженным глазом. Он может скрываться под толщей основной (верхней) изоляции и остается практически незаметен. Но, как показывает практика, перелом происходит чаще всего возле входа в блок или у основания штекера. Чтобы обнаружить место обрыва, достаточно подсоединить включенную зарядку к телефону и пошевелить шнур в подозрительном месте.

USB разъем.
USB разъем.

Как только вы увидите, что зарядка на мгновение «пошла», значит в том месте, где вы в этот момент шевелили, и есть обрыв. В этом случае, внимательно присмотревшись, излом и обрыв были видны и без шевеления. Он как раз получился на входе в блок питания. Основная проблема в ремонте таких блоков состоит в том, что он не разборной. Поэтому, чтобы добраться до электронной платы, нужно проявить аккуратность и некоторые усилия. Используя отвертку и нож, необходимо поддеть основание задней крышки и снять ее.

Поддевать следует в месте входа шнура в устройство. Если вход слишком плотный, можно слегка обрезать резиновый хомут. Делать это нужно аккуратно, чтобы совсем не обрезать провод. Подковырнув отверткой, пытаемся поднять крышку вверх. Может случиться так, что она треснет напополам, но чаще, как и в этом случае, крышка снялась целиком, без повреждений. Даже было видно, что у нее есть защелки, а в корпусе зарядного устройства выемки под них. Это значит, что есть возможность после ремонта поставить крышку на свое место без использования клея.

Когда крышка снята, нужно вытащить из корпуса печатную плату. Так как она «сидит» плотно, достать ее поможет отвертка. Уперев лезвие отвертки о корпус и зацепив ее окончанием одно из мест пайки, вытягиваем плату наружу. Устройство корпуса такое, что при вставленной внутрь плате ее входные контакты соединяются с зажимами штырей вилки питания. Поэтому, устанавливая плату обратно в корпус, нужно учесть этот момент.

Разные типы разъемов.
Разные типы разъемов.

Мобильная зарядка для телефона

Попробуем собрать чуть более сложное, но более удобное ЗУ. Встроенные в миниатюрные мобильные мультимедийные устройства аккумуляторы обычно имеют небольшую ёмкость, и, как правило, рассчитаны на воспроизведение аудиозаписей в течение не более нескольких десятков часов при выключенном дисплее или на воспроизведение нескольких часов видео или нескольких часов чтения электронных книг. Если сетевая розетка недоступна или из-за непогоды или других причин электроснабжение отключено на длительное время, то различные мобильные аппараты с цветными дисплеями придётся питать от встроенных источников энергии.    Учитывая, что такие устройства потребляют немалый ток, их аккумуляторы могут оказаться разряжены до того момента, когда станет доступно электричество из сетевой розетки.

Если вы не желаете погружаться в первобытную тишину и душевное спокойствие, то для питания карманных устройств можно предусмотреть резервный автономный источник энергии, который выручит как во время долгого путешествия в дикую природу, так и при техногенных или природных катастрофах, когда ваш населённый пункт может оказаться на несколько дней или недель без электроснабжения. Схема мобильного зарядного без сети 220В    Устройство представляет собой линейный стабилизатор напряжения компенсационного типа с малым напряжением насыщения и очень малым собственным током потребления.

Мобильная зарядка для телефона с разными штекерами.
Мобильная зарядка для телефона с разными штекерами.

В качестве источника энергии для этого стабилизатора может быть простая батарейка, аккумуляторная батарея, солнечная или ручной электрогенератор. Потребляемый стабилизатором ток при отключенной нагрузке около 0,2мА при входном напряжении питания 6 В или 0,22мА при напряжении питания 9 В. Минимальная разница между входным и выходным напряжением менее 0,2 В при токе нагрузке 1 А! При изменении входного напряжения питания от 5,5 до 15 В выходное напряжение изменяется не более чем на 10 мВ при токе нагрузки 250 мА. При изменении тока нагрузки от 0 до 1 А выходное напряжение изменяется не более чем на 100 мВ при входном напряжении б В и не более чем на 20 мВ при входном напряжении питания 9 В.

Будет интересно➡  Как проверить магнетрон на исправность мультиметром

Самовосстанавливающийся предохранитель защищает стабилизатор и батарею питания от перегрузки. Обратновключенный диод VD1 защищает устройство от переполюсовки напряжения питания. При увеличении напряжения питания, выходное напряжение также стремится увеличиться. Чтобы поддерживать выходное напряжение стабильным, используется регулирующий узел, собранный на VT1, VT4.     В качестве источника опорного напряжения применён сверхъяркий светодиод синего цвета, который одновременно с выполнением функции микромощного стабилитрона, является индикатором наличия выходного напряжения.

Когда выходное напряжение стремится увеличиться, ток через светодиод возрастает, также возрастает ток через эмиттерный переход VT4, и этот транзистор открывается сильнее, также сильнее открывается VT1. который шунтирует затвор-исток мощного полевого транзистора VT3.     В результате, сопротивление открытого канала полевого транзистора увеличивается и напряжение на нагрузке понижается.

Подстроечным резистором R5 можно регулировать выходное напряжение. Конденсатор С2 предназначен для подавления самовозбуждения стабилизатора при росте тока нагрузки. Конденсаторы С1 и СЗ — блокировочные по цепям питания. Транзистор VT2 включен как микромощный стабилитрон с напряжением стабилизации 8..9 В. Он предназначен для защиты от пробоя высоким напряжением изоляции затвора VT3. Опасное для VT3 напряжение затвор-исток может появиться в момент включения питания или из-за прикосновения к выводам этого транзистора.

ЗУ своими руками.
ЗУ своими руками.

Диод КД243А можно заменить любым из серий КД212, КД243. КД243, КД257, 1N4001..1N4007. Вместо транзисторов КТ3102Г подойдут любые аналогичные с малым обратным током коллектора, например, любые из серий КТ3102, КТ6111, SS9014, ВС547, 2SC1845. Вместо транзистора КТ3107Г подойдёт любой из серий КТ3107, КТ6112, SS9015, ВС556, 2SA992. Мощный п-канальный полевой транзистор типа IRLZ44 в корпусе ТО-220, имеет малое пороговое напряжение открывания затвор-исток, максимальное рабочее напряжение 60 В. Максимальный постоянный ток – до 50 А, сопротивление открытого канала 0,028 Ом. В этой конструкции его можно заменить на IRLZ44S, IRFL405, IRLL2705, IRLR120N, IRL530NC, IRL530N. Полевой транзистор устанавливают на теплоотвод с достаточной для конкретного варианта применения площадью охлаждающей поверхности. При монтаже выводы полевого транзистора закорачивают проволочной перемычкой.

Устройство автономного заряда может быть смонтировано на небольшой печатной плате. В качестве автономного источника питания можно использовать, например, четыре штуки последовательно соединенных щелочных гальванических элементов ёмкостью от 4 А/Ч (RL14, RL20). Такой вариант предпочтителен, если вы планируете использовать эту конструкцию относительно редко.     Если же вы планируете применять это устройство относительно часто или ваш плеер потребляет значительно больший ток даже при выключенном дисплее, то будет целесообразным использование аккумуляторной 6 В батареи, например, герметичной мотоциклетной или от крупного ручного фонаря.

Можно применить и батарею из 5 или 6 штук последовательно включенных никель-кадмиевых аккумуляторов. В походе, на рыбалке, для подзарядки аккумуляторов и питания карманного устройства может оказаться удобным использование солнечной батареи, способной выдавать ток не менее 0,2 А при выходном напряжении 6 В. При питании плеера от этого стабилизированного источника энергии следует учитывать, что регулирующий транзистор включен в цепь «минус», поэтому, одновременное питание плеера и, например, небольшой активной акустической системы возможно лишь в том случае, если оба устройства подключены к выходу стабилизатора.

Интересно почитать: Как проверить аккумулятор с помощью мультиметра.

Беспроводная зарядка своими руками

Описываться будет достаточно простая схема беспроводной зарядки. Передатчик в ней выполнен на микросхеме таймере – формирователе одиночных импульсов и полевом транзисторе, а приемник на диоде и стабилизаторе. Простота конструкции дает возможность произвести ее даже навесным монтажом.

Необходимо только помнить о том, что микросхемы и вообще полупроводниковые элементы не любят перегрева, поэтому сборку нужно выполнять придерживая пинцетом ножки критических компонентов схемы между их корпусом и местом пайки. Это позволит уменьшить температуру чувствительной части – пинцет будет работать, как радиатор. Лучше использовать специальную панельку, для размещения на ней микросхемы таймера.

Беспроводная зарядка для телефона.
Беспроводная зарядка для телефона.

Инструменты и материалы

Для изготовления схемы беспроводной зарядки понадобятся:

  • ножницы или кусачки для работы с проволокой;
  • флюс и припой, в простейшем варианте канифоль и олово;
  • паяльник 25-40Вт;
  • обычное зарядное устройство от мобильного телефона;
  • микросхема формирователя импульсов NE555 на 5В;
  • мощный полевой транзистор IRF-Z44;
  • Пример расположения выводов на аналоге транзистора
  • стабилизатор напряжения 7805;
  • Расположение пинов стабилизатора
  • диод M4, для схемы приемника;
  • конденсаторы – два по 10n, и по одному 100n и 10µ;
  • резисторы – 10 Ом и 1 кОм;
  • медная, лакированная проволока для антенны – сечением 1 мм и 0,35-0,4 мм.
Беспроводная зарядка своими руками.
Беспроводная зарядка своими руками.

Изготовление передатчика

Как уже говорилось, монтаж схемы передатчика можно сделать, как навесной, так и на макетной или самостоятельно травленой плате. Здесь его размеры особого значения не имеют. Единственное замечание – антенна должна быть расположена ближе к подложке, на которую впоследствии помещается приемник. Сама форма катушки также влияния на представленную схему большого не имеет, но рекомендуется выполнить ее спиральной формой, как на фотографии. Это улучшит характеристики передачи энергии, позволит повысить расстояние между приемником и излучателем.

Вопрос эксперту
Как правильно сделать намотку?
Намотку рекомендуется проводить внутри какого-либо корпуса круглой формы – к примеру, в коробке от CD диска – в том месте, где он сам находился. Туда укладывается провод, с оставлением кончика, к которому будет припаян один из контактов самого передатчика, и потом витками, оборачивая вокруг предыдущих, укладывается проволока.
Будет интересно➡  Как проверить трансформатор при помощи мультиметра

Нужно сделать 25 таких оборотов. После окончания намотки рекомендуется залить всю конструкцию универсальным клеем или эпоксидной смолой, оставив только конечные выходы проволоки. Которые в свою очередь необходимо залудить, а впоследствии и подсоединить к выходам излучателя.

Изготовление приёмника

Приемник собрать еще проще. В нем минимум элементов. Вот только в его случае лучше всего осуществлять намотку антенны спиральным способом, для уменьшения размера схемы. Хотя самодельное приемное устройство, с высокой вероятностью, все равно не поместится в корпус телефона. А вот для планшетов есть реальный шанс его встроенного использования, так-как обычно в корпусе подобных устройств есть еще много свободного места.

Элементы схемы скрепляются пайкой. В идеале желательно использовать SMD компоненты, но можно обойтись и обычными радиодеталями. Намотка катушки антенны производится проволокой или проводом сечения 0,35-0,4 мм. Для уверенного приема индуцированных токов необходимо сделать 30 витков.

Как сделать беспроводную зарядку.
Как сделать беспроводную зарядку.

Соединение элементов

Хотелось бы заметить, что, как и для любой передающей и принимающей аппаратуры – в случае индукционной также необходима аккуратность выполнения. Просто смотать в кучу присоединенные элементы не получится – будут возникать паразитные электрические связи, которые сведут на нет весь толк от собранного прибора. Для исполнения схемы все же рекомендуется вытравить их из заготовок, или же в случае недоступности фольгированного текстолита – использовать макетную плату. Все соединения – пайка, никаких скруток. Слишком ненадежно и мало того, что будет плохой контакт, так еще и в случае его возникновения будет трудно найти источник проблемы.

Плюсы и минусы самодельного зарядного устройства
Невысокая стоимость
Доступность деталей и элементов
Простота сборки
Нужны навыки в электронике
Требуется соблюдать технику безопасности
Внешний вид самоделок часто уступает готовому изделию

Заключение

 

Автор статьи
Лагутин Виталий Сергеевич
Инженер по специальности "Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем", МИФИ, 2005–2010 гг.
Задать вопрос

Нужно помнить о том, что приемник будет присоединен к реальному, достаточно дорогому устройству–потребителю. Поэтому, перед присоединением нужно мультиметром проверить полярность на выходах приемника и наличие необходимого напряжения при работе собранной схемы – оно должно быть в пределах 4-5В.

Также нужно определиться, как подключать потребителя. Здесь два варианта – или напрямую к аккумулятору, но в этом случае не будет видно, заряжен он уже или нет при выключенном устройстве, или в штатный разъем питания. В обоих случаях обязательна проверка полярности и допустимых токов! Цена упущения – последующая функциональность мобильного устройства.

Дополнительную информацию о предмете статьи можно узнать из файла «Как сделать зарядное устройство». А также в нашей группе ВК публикуются интересные материалы, с которыми вы можете познакомиться первыми. Для этого приглашаем читателей подписаться и вступить в группу.

В завершение хочу выразить благодарность источникам, откуда почерпнут материал для подготовки статьи:

www.autosecret.net

www.muzhik-v-dome.ru

www.radioskot.ru

www.cxemok.ru

www.future2day.ru

Предыдущая
ПрактикаКак сделать зарядное устройство для аккумулятора автомобиля своими руками
Следующая
ПрактикаКак сделать датчик движения своими руками
Ссылка на основную публикацию
Как правильно сделать намотку?
Намотку рекомендуется проводить внутри какого-либо корпуса круглой формы – к примеру, в коробке от CD диска – в том месте, где он сам находился. Туда укладывается провод, с оставлением кончика, к которому будет припаян один из контактов самого передатчика, и потом витками, оборачивая вокруг предыдущих, укладывается проволока.
Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять