Carregador de telefone de energia limpa: 7 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Neste projeto, você estará construindo um banco de energia solar muito simples que pode carregar seu telefone. Muitas pessoas não sabem como é barato e é fácil construir um banco de energia DIY. Para isso, são necessárias algumas placas eletrônicas, um cabo USB, uma bateria recarregável e habilidades de soldagem suficientes.

Basicamente, o que acontece é que uma bateria é carregada usando um circuito de carregamento de bateria 18650. A energia de entrada para carregar a bateria pode vir de um USB ou do painel solar. Em seguida, um reforço USB de 5 V é usado para que você possa conectar um USB do seu telefone à bateria.

O circuito também pode receber fontes de energia CA, como um dínamo de ciclo ou uma turbina portátil. Você faria isso convertendo a fonte CA em corrente CC usando um retificador de ponte.

Suprimentos

1) 1 x link retificador de ponte DB107

2) 1 placa TP4056 com link de proteção

3) Link da placa Perf de 5 cm x 5 cm

4) 1 x 5 V USB booster link

5) Fios de jumpers ou link de fios normais

6) 1 x bateria recarregável 18650

7) 1 x 18650 link de suporte de bateria

8) 1 x 6V Link do painel solar

9) 1 x ligação de capacitor eletrolítico 1000uF

10) 2 x ligação de díodos IN4007

Etapa 1: Compreendendo o circuito

Na verdade, existem três partes do circuito

A primeira parte processa a tensão DC de seu painel solar. A segunda parte processa a tensão CA. A terceira parte pega a energia e a armazena na bateria, permitindo que você conecte um cabo USB sempre que desejar.

Vou começar com a parte 3

Parte 3

Para esta parte do circuito, são usados a bateria, o TP4056, o regulador de tensão 7805 e o booster de 5V. A energia proveniente de seu regulador de tensão é enviada para a placa TP4056. A placa então altera a corrente e a tensão para otimizar o carregamento da bateria. Há também um recurso de proteção na placa TP4056 que evita que a tensão da bateria recarregável fique muito alta ou muito baixa. Aqui está uma boa explicação em vídeo: link

O TP4056 carregará a bateria quando uma tensão entre 4,5 V-6,0 V for fornecida. Qualquer coisa acima e o tabuleiro vai fritar. É por isso que usamos um regulador de tensão 7805. O regulador de tensão diminui a tensão de qualquer valor para 5 V e, portanto, garante que a placa TP4056 não estrague.

A placa também é conectada a um intensificador de 5 V que pega a voltagem da bateria 18650 e a converte na forma que pode ser usada em seu telefone ou outros dispositivos alimentados por USB. Agora você pode simplesmente conectar seu telefone à porta USB e ele deve começar a carregar.

Parte 1

Esta é a parte que processa a voltagem proveniente da fonte de energia CC do painel solar. Há um diodo usado para evitar que a corrente da fonte de alimentação CA flua para o painel solar, já que ambos estão conectados ao 7805 em paralelo.

Parte 2

Esta parte do circuito processa a corrente proveniente da fonte de alimentação CA. Aqui está um bom vídeo para explicar o que é a corrente CA: link. A corrente AC é transformada em DC usando um retificador de ponte de onda completa. A ponte retificadora possui 4 pinos. Dois para a entrada e dois para a saída. Os dois pinos de saída que agora carregam a tensão CC são conectados a um capacitor de 1000uF em paralelo para ajudar a suavizar a tensão CC. Finalmente, por meio de um diodo, pelo mesmo motivo de antes, o terminal positivo é conectado ao regulador de tensão 7805 e você entra na parte 3 do circuito.

Etapa 2: Montando a Parte 1 do Circuito

O painel solar DC é conectado ao 7805 por meio de um diodo IN4007.

Solde as juntas para conexões permanentes

Etapa 3: Juntando a Parte 2 do Circuito

A fonte de alimentação CA é conectada às entradas CA do retificador de ponte.

O retificador de ponte então converte a entrada CA em saída CC com um terminal positivo e negativo.

Um capacitor 1000uF é conectado em paralelo aos dois terminais que saem da ponte retificadora DB107.

O fio positivo do retificador de ponte é conectado a um diodo e o diodo é então conectado ao Pino 1 do 7805. O fio negativo é conectado ao pino 2.

Etapa 4: Fazendo o retificador de ponte DB107 com diodos (opcional)

Se você não pode comprar um retificador em ponte DB107 facilmente, você pode fazer um usando diodos.

Basta seguir a configuração do diodo e combiná-lo com o esquema original.

Na imagem, os dois terminais horizontais são o pino de entrada CA, enquanto os dois pinos verticais são os terminais de saída CC.

Solde a junta para uma conexão segura.

Etapa 5: juntando a parte 3 do circuito

Esta parte é muito simples se você seguir o esquema.

O pino 3 do 7805 é conectado à entrada positiva do TP4056.

O pino 2 do 7805 é conectado à entrada negativa do TP4056.

Certifique-se de envolver todas as conexões abertas com fita isolante, pois isso pode causar curto-circuito e explosão da bateria de íon de lítio.

Etapa 6: Opção de Design de PCB

Eu projetei um PCB para este projeto. Se você deseja pular o trabalho difícil, pode solicitar o PCB acabado do SEEED e ele deve chegar em cerca de uma semana. O circuito final parecerá muito mais polido.

Aqui está um link para o arquivo Gerber:

No PCB, A representa a fonte AC, D + e D- representam a fonte DC positiva e negativa, respectivamente. E O + e O- representam a saída positiva e negativa para o TP4056, respectivamente.

Para solicitar um PCB, acesse este site:

Anexe o arquivo Gerber que está na pasta do Google Drive. Altere as dimensões para 39,5 mm e 21,4 mm. Deixe todas as outras configurações como estão. E então faça o pedido.

Etapa 7: Alojamento

Existem algumas opções diferentes para a caixa do produto. Mas antes disso, existem duas maneiras de hospedar o circuito. A primeira é apenas uma caixa simples, sem recursos adicionais. No entanto, se você quiser enfrentar um desafio e adicionar mais funcionalidade ao seu circuito, também desenvolvi uma versão da caixa com barras laterais e uma base curva. Isso permite que você amarre o produto em volta do braço ou garrafa usando um cinto ou apenas um pano liso. O desafio é que você teria que imprimir o design em 3D para obter essa funcionalidade adicional.

1) Deixando sem invólucro. Não é o ideal, mas o mais fácil

2) Corte a laser uma caixa simples que pode ser montada com super cola. Você pode encontrar o.dxf para o cortador a laser nesta pasta do Google Drive: https://drive.google.com/open?id=1iUivo-afLw3i5XBT… Tudo que você precisa fazer, se você não tiver um cortador a laser, é encontrar um serviço local de corte a laser e fornecer esse arquivo em uma unidade USB.

3) Impressão 3D da caixa com um recurso de fixação adicional. Você poderá encontrar um arquivo. STEP ou. STL nesta pasta do Google Drive: https://drive.google.com/open?id=1iUivo-afLw3i5XBT… Você precisará de um software CAD como Fusion360, Onshape, Tinkercad, etc, para imprimir em 3D a caixa.

4) Aqui está um link para o projeto de fusão online:

Você pode proteger os componentes e a placa na caixa usando cola quente ou super cola. Não tente usar porcas e parafusos.