Самодельная приёмная часть стандарта Qi
Систему беспроводной зарядки можно было бы сделать «глупой», но тогда она не отличала бы приёмную часть от металлических предметов и нагревала бы их вихревыми токами. Поэтому когда приёмной части нет, передающая периодически посылает короткие импульсы. Когда же подносят приёмную часть, та начинает отправлять пакеты, сообщающие передающей части, какая мощность от неё требуется.
Передающая часть начинает генерировать колебания непрерывно, при этом она регулирует мощность, меняя частоту относительно резонансной так, как показано на графике. Чем дальше частота от резонансной, тем меньше передаваемая мощность.
Чтобы передавать биты с приёмной части на передающую, два транзистора подключают к приёмному контуру конденсаторы небольшой ёмкости. Способ кодирования нулей и единиц здесь следующий:
Поскульку при этом возможны ошибки, необходима их коррекция. Каждый байт передаётся одиннадцатью битами, первый из них — стартовый бит, всегда равный нулю, затем следуют восемь бит самого байта, затем — бит контроля чётности (устанавливается в единицу, если байт содержит чётное число единиц), затем — стоповый бит, всегда равный единице. Если бит чётности не совпадает, байт считается принятым неправильно.
Пакет состоит из вступления, заголовка, сообщения и контрольной суммы. Вступление содержит от 11 до 25 единиц. Если контрольная сумма не совпадает, неправильно принятым считается весь пакет.
Более подробная спецификация стандарта — здесь.
Самодельная приёмная часть состоит из контура (обмотка из 10 витков индуктивностью в 14,5 мкГ, два конденсатора по 100 нФ и один на 22 нФ), выпрямителя, фильтра (конденсатор на 10 мкФ), двух транзисторов, подключающих к контуру конденсаторы по 22 нФ, двух стабилизаторов — импульсного для нагрузки (подойдёт и готовая зарядка в прикуриватель на MC34063) и линейного для микроконтроллера, резисторного делителя для подачи напряжения, снимаемого с выпрямителя, на аналоговый вход микроконтроллера, а также собственно микроконтроллера. Задача программы — управляя транзисторами, подавать на передающую часть команды, заставляющие её несмотря на изменения нагрузки поддерживать такую передаваемую мощность, чтобы напряжение на выходе выпрямителя составляло 10 В.
Беспроводная зарядка для телефона своими руками
Всем привет!
Мой телефон — со встроенной антенной беспроводной зарядки (очень удобно!). И я стал искать какое-нибудь б/п зарядное, которое можно подружить с CX-5.
К сожалению, ни сама Mazda, ни китайцы ничего подобного не продают. Придется всё делать самому…
Еще в "докрымские" времена я купил несколько б/п зарядок на Алиэкспрессе — в т.ч. для разборки и приспосабливания в машине:
Безымянное зарядное устройство в разобранном виде
Сначала я думал разместить антенну и зарядное устройство под дном ниши что под блоком климата. Но когда разбирал накладку вокруг рычага АКПП и посмотрел на деталь дна ниши снизу, понял, что имеющиеся там ребра жесткости помешают легко реализовать эту идею. Да и сама ниша, честно говоря, как-то маловата для современных смартфонов.
Потом я обратил внимание на сдвижной лоточек в боксе-подлокотнике между водителем и пассажиром. Там как раз есть 12 В розетка. Но сам лоточек слишком узкий, чтобы в нем нормально разместить смартфон. Нужно менять этот лоток.
А недавно мой коллега по работе приобрел и освоил 3D-принтер и когда я его спросил — "Можно сделать лоток такой же, но чуть шире?", он сказал: "Без проблем, давай старый лоток для замеров".
В итоге я отдал ему старый лоток и эскиз:
Эскиз нового лотка
Ровный участок дна сделан 77х145 мм. Это под размеры максимально крупного смартфона, который я готов использовать (с небольшим запасом) — Microsoft Lumia 950 (т.к. я давно с удовольствием использую виндфоны, хотя есть опыт юзанья и ведроида, и iOS).
Черновая версия лотка получилась такой 
А вот с прототипом смартфона 🙂
Первая примерка показала, что лоток прекрасно размещается в боксе-подлокотнике:
Далее сообщил знакомому дальнейшее уточнение по проекту — про б/п антенну:
Эскиз размещения антенны
Штатные индикаторы б/п зарядки я предложил вынести на торец лотка на проводочках (которые я планировал потом скрыть под маделином).
Знакомый же, уточнив расположение индикаторов на плате, предложил их вывести немного в другом месте. Причем светодиоды не выпаивать, а провести световоды прямо через стенку корпуса лотка.
Антенну на период тестов прикрепили на скотч:
Прототип с антенной
Тесты показали, что положение не очень удачное — для надежного заряда телефон следует сдвигать на 1-2 см от торца, что неудобно:
Заряд идет в нормальном положении 
…и в перевернутом
Поэтому, чтобы сместить антенну на нужное место пришлось городить под днищем двухуровневый "мавзолей". Кроме того, тесты показали приличный нагрев платы б/п зарядки при работе, поэтому нужны были вентиляционные отверстия (на всякий случай).
Я набросал такой эскиз:
Эскиз с доработкой
Итоговый вариант "с мавзолеем" получился такой:
Тесты показали, что всё замечательно — зарядка телефона идет при базировании телефона к нижнему торцу.
Дальше пошла финальная обработка. Сначала нужно зашпаклевать шероховатости типа таких:
Огрехи печати
Мой коллега-3D-печатник предложил использовать растворенный в дихлорэтане (ДХЭ) пластик-сырьё. Я взял у него небольшое количество пластиковой нити, купил бутылек ДХЭ в магазине радиодеталей и занялся замазыванием:
Шпаклевание
Такая "шпакля" неудобна в обработке, растворитель очень быстро сохнет.
В итоге после шпаклевания получилось так:
А после шлифования торцов наждачкой и последующей оклейки внутреннего пространства маделином — так:
Можно было бы подольше пошлифовать и поровнее сделать, но в подлокотнике все равно не видно, так что и так сойдёт! 🙂
В итоговом варианте всё работает как надо. Заряд не прекращается и при небольшом сдвиге телефона:
Для сравнения — штатный лоток и самодельный
Теперь мне стало очень удобно — телефон достаточно бросить в лоток, который подключен к 12В-розетке в подлокотнике, и смартфон заряжается. Никакие провода перед глазами не маячат, никаких подключений-отключений разъема. Моя довольный! :))
При отключении зажигания розетка в подлокотнике, как известно, обесточивается, так что рисков возгорания (если "что-то пойдет не так" с б/п зарядкой) никаких.
Уже в ходе завершения работ мы с коллегой пришли к выводу, что самое оптимальное — строить новый лоток "вокруг" готовой компактной зарядки типа такой:
Компактные 3-антенные зарядки
Изготовление беспроводной зарядки своими руками
Производители смартфонов соревнуются между собой, оснащая каждую новую модель какой-либо уникальной «фишкой». Так пользователям стали доступны телефоны с функцией беспроводной зарядки. Удобная, быстрая, она обещает максимальный комфорт при работе с гаджетом. Но, как правило, в комплект к смартфону она не идёт. Стоимость самой дешёвой модели начинается от 700 рублей, более или менее нормальная обойдётся в 2,5 тысячи рублей. И конечно, у пользователя возникает логичный вопрос: как сделать беспроводную зарядку своими руками? Оказывается, при желании и наличии некоторых деталей сделать это достаточно просто, но предварительно необходимо ознакомиться со всеми сопутствующими нюансами.
Узнайте, как правильно сделать беспроводную зарядку своими руками без усилий
Принцип работы
Беспроводное зарядное устройство позволяет заряжать аккумулятор телефона без подключения последнего к проводам. Мобильник укладывается на специальную подставку, где и происходит весь процесс.
Принцип работы заключается в передаче магнитного поля от передатчика к приёмнику. Второй в этом случае начинает генерировать напряжение, которое и заряжает аккумулятор.
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
Как сделать беспроводную зарядку самостоятельно?
Существует несколько вариантов выполнения работ, суть которых в итоге сводится к одному. Если расположить все элементы на чистой плате, прикрепить их паяльником и оснастить конструкцию дросселем, можно получить высококачественное устройство. Оно будет способно выдавать напряжение до двух ампер, работая надёжно и бесперебойно. Однако, если под рукой минимум материалов, стоит воспользоваться и более простой схемой. Чтобы выбрать наиболее подходящий вариант, стоит рассмотреть оба.
Передатчик: вариант №1
Прежде чем изготовить надёжное и качественное беспроводное зарядное устройство своими руками, необходимо приготовить:
- плату;
- дроссель с диаметром проволоки 1 мм, завёрнутой в 5–10 витков;
- резисторы номинала до 1 Вт — 2 шт.;
- транзисторы напряжением 10 вольт и больше — 2шт.;
- диоды UF — 2 шт.;
- конденсатор плёночный ёмкостью от 0,35 до 1 мкФ;
- мультиметр;
- паяльник и паяльные принадлежности.
Первым делом из длинного провода изготавливается контур. Для этого провод складывается пополам, при помощи пальцев или контура диаметром 5–10 сантиметров мотаются 5 витков. По всей окружности контур прочно скрепляется скотчем или клеем.
Сначала аккуратно намотайте 20 витков и затем скрутите провод
Далее, необходимо обстричь петлю, получившуюся в результате складывания провода пополам, получается 4 свободных конца. Их зачищают, выполняется подключение начала первой обмотки к концу второй, конца первой обмотки к началу второй. Определить, какой из концов с которым должен соединяться, поможет мультиметр. «Активные» концы спаиваются между собой, образуя среднюю точку. Именно она пойдёт к плюсу питания через дроссель. К свободным концам в дальнейшем будут присоединяться резисторы.
Собирается беспроводная зарядка для телефона своими руками в такой последовательности: припаиваются два транзистора, затем к ним диоды, к диодам, в свою очередь, резисторы. Концы последних распределяются между платой и диодами. Контур припаивается последним, предварительно выполняется лужение обеих отмоток.
Собранный таким образом передатчик для смартфона своими руками создаёт на первом контуре высокочастотное поле, которое на вторичном сглаживается конденсатором и стабилизируется приблизительно до 5 вольт.
Передатчик: вариант №2
Второй вариант подскажет, как сделать беспроводную зарядку для телефона более простым способом из минимума материалов. Потребуются:
- медная проволока диаметром 0,5 мм;
- два транзистора.
Проволока сматывается в сорок витков на оправу. Её необходимо подготовить заранее, основываясь на оптимальном диаметре в 7–10 сантиметров. После двадцатого витка делается отводка. К нему и концу катушки подключается по резистору, на этом устройство считается готовым.
Номинал базового резистора не критичен (22 Ом-830 Ом)
Передатчик следует поместить в корпус, на его роль прекрасно подойдёт коробка из-под дисков.
Приёмник
Если смартфон не оснащён встроенным приёмником, то потребуется потратить время и на его изготовление. Свой приёмник можно устанавливать не только на смартфон, но и на обычный кнопочный, так как тот подключается к аккумулятору.
Беспроводная зарядка для смартфона своими руками в таком случае потребует проволоки диаметром 0,3–0,4 мм. А также пригодится двухсторонний скотч и суперклей. Для удобства работу по созданию контура можно выполнять на пластиковой поверхности.
Отделите контур от пластмассового стенда, на который он был намотан
Приёмник состоит из 25 витков, плотно прижатых друг к другу. Чтобы в дальнейшем конструкция не сломалась, витки рекомендуется крепить на двухстороннем скотче и по мере увеличения площади заливать их суперклеем. Вместо двухстороннего скотча можно использовать обычный, приклеив его края к столу. Диаметр внутреннего отверстия катушки – 1 см, туда нужно заранее поместить заготовку нужного размера, вырезанную, например, из толстого картона. Потом её можно убрать.
Кроме проволоки, в состав приёмника входит кремниевый диод, маркировка которого особой разницы не имеет. Витки второй части беспроводной зарядки аккуратно отделяются от поверхности и подключаются к аппарату через диод.
Подключите контур к аккумулятору
Помимо того, как сделать беспроводную зарядку, стоит подумать и о способе её подключения. Приёмник может подсоединяться либо к аккумулятору, либо к разъёму для зарядного устройства. Второй вариант, как показывает практика, более предпочтителен.
Остаётся только закрепить сделанный приёмник на крышке смартфона и можно приступать к тестированию.
Также имейте в виду, что приведённая схема крайне примитивна и не имеет обратной связи, то есть согласования приёмника и передатчика. У неё большой уровень помех и паразитного излучения. Поэтому гаджет на площадку нужно класть медленно и аккуратно. Если положить его резко, то может выйти из строя контроллер заряда телефона.
Что стоит знать о самодельной зарядке?
Прежде чем узнать, как сделать самому беспроводную зарядку, стоит узнать следующее:
Как сделать беспроводную зарядку для смартфона
Корпус устройства будет полностью изготовлен своими руками из ПВХ трубы.
Понадобится
- Кусок тонкостенной ПВХ трубы.
- Модуль беспроводной зарядки — http://alii.pub/5×4636
- Мини USB — http://alii.pub/5x466v
Изготовление беспроводной зарядки своими руками
Кусок тонкой ПВХ трубы разрезаем вдоль. Разогреваем строительным феном до размягчения.
Распрямляем при помощи прямоугольного металлического или деревянного предмета. Размечаем на получившейся заготовке прямоугольник 10,5х6,5 см и вырезаем ножницами. Необходимо две таких заготовки.
При помощи циркуля размечаем углы под скругление.
Стачиваем углы при помощи наждачной бумаги.
Из тонкого пластика вырезаем полоски сторон.
Загибаем по окружности углов и приклеиваем к основанию при помощи суперклея.
Острым канцелярским ножом делаем прорезь под мини USB. Вклеиваем розетку в корпус.
Приклеиваем катушку модуля беспроводной зарядки ко второй пластиковой заготовке.
Припаиваем контакты от модуля зарядки к разъему мини USB, изолируем термоусадкой.
Закрываем корпус, фиксируем клеем.
Подключаем блок питания 5 В к модулю беспроводной зарядки.
Беспроводная зарядка готова. Теперь, если на нее положить телефон обладающей функцией беспроводной зарядки, то он начнет заряжаться.