Как сделать зарядное устройство для телефона из телефона

Обновлено: 04.07.2024

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.

В мире уже не осталось людей, которые не пользуются мобильными телефонами. Одним из недостатков современного смартфона и планшета является слабая автономность работы. То есть одного заряда батареи при активном использовании хватает на 1 день (максимум 2). При такой частой зарядке устройства немудрено, что будет быстро разбиваться разъем питания. Чтобы этого избежать, можно приобрести беспроводное зарядное устройство. Но, как правило, оно стоит довольно дорого. Что же делать, если не хватает денег? На помощь приходит беспроводная зарядка на телефон своими руками.

Немного теории

Думаю, объяснять, что такое беспроводная зарядка для телефона, нет смысла. Ведь это очевидно – это самое обычное зарядное устройство, которое работает без проводов. А вот вопрос, как оно работает, будет очень даже любопытным. Поэтому стоит немного окунуться в теорию и начальный курс физики.

В основе технологии лежит использование индукционных катушек. Они могут работать как передатчик, так и в качестве приемника индуктивной энергии. То есть, если говорить простыми словами, одна катушка подключена к сети электропитания. Она возбуждается и создает около себя магнитное поле. Вторая катушка, попадая в радиус действия этого магнитного поля, также начинает возбуждаться и генерировать электрический заряд.

Все довольно просто и понятно. Из вышесказанного становится понятно, что беспроводное зарядное устройство не позволяет вам разгуливать с телефоном в руках в момент зарядки. То есть ограничения, которые есть в проводных ЗУ, действуют и на беспроводные ЗУ.

Более того, провод может иметь довольно большую длину (до 5 метров) и в этом радиусе вы можете спокойно перемещаться. А вот магнитное поле, образуемое индуктивной катушкой, как правило, не превышает 5 см. Поэтому единственное преимущество такого устройства заключается в том, что вы не будете разбивать сам разъем microUSB.

И здесь довольно спорный вопрос, стоит ли затея того. В принципе, заменить разъем microUSB в телефоне довольно легко и дешево. И если он качественный, то прослужит он довольно долго.

Поэтому покупка или изготовление беспроводного ЗУ лишь с целью экономии не будет рентабельной. Другой вопрос, если все зависит от эстетики или нежелания постоянно иметь дело с проводами: тогда приступаем к действиям. По сути, беспроводная зарядка для Андроида – это просто удобная подставка для телефона, которая имеет привлекательный вид и при этом заряжает батарею.

От теории к практике

В принципе, сделать беспроводное ЗУ может абсолютно каждый. Главное в этом вопросе – это точное соблюдение всех правил. Сам процесс изготовления можно разделить на две части:

изготовление передатчика;
изготовление приемника.

Итак, от слов к делу.

Что нам понадобится

Конечно, чтобы собрать подобное устройство, потребуются определенные материалы. Здесь все довольно просто. Для передатчика нам потребуется следующее:

Оправа на 5 см (максимум 7 см).
Медная проволока диаметром 1 мм (25 витков).
Транзистор – полевой IRF Z44.
Конденсатор – 10n.
Резистор – 10 Ом.
Резистор – 1К (2 штуки).

Это все, что нужно для передатчика. Найти все эти материалы не составит труда. Питаться ретранслятор будет от самой обычной мобильной зарядки.

Чтобы телефон смог принять электрический ток от передатчика, нам потребуется собрать приемник. Для этого потребуется:

Диод VD1 M4.
Конденсатор – 10n (нФ).
Конденсатор 100n.
Конденсатор 10u (10мФ).
Стабилизатор напряжения 7805 (на 5В).
Для катушки потребуется провод 0,4мм (30 витков).

Итак, давайте соберем это все вместе.

Собираем передатчик

Здесь все довольно просто. Есть генератор и передающий контур (та самая катушка). Генератор питается от обычного блока питания на 5В 2А и передает импульсы на передающий контур, который создает магнитное поле определенной частоты. Для радиолюбителей с опытом собрать подобный девайс не составит труда. Ниже будет приложена схема.

Итак, для того, чтобы намотать катушку, нам потребуется оправа диаметром 5 см. Медный провод с сечением 1 мм (важно, что бы он был в лаковой изоляции). Берем медный провод, оставляем около 3-5 см кончик (условно это будет плюс).

Далее наматываете провод по спирали 25 витков. Каждые 3-5 витков желательно обрабатывать лаком (или суперклеем). Это позволит катушке после намотки держать нужную форму и создаст изоляцию.

В результате у вас должна получиться катушка в виде медного диска.

Откладываем катушку в сторону до полного высыхания. А тем временем займемся сбором генератора импульсов. Все делаете по схеме:

Стоит отметить, что для передатчика не столь важны размеры. Вы можете поместить генератор с катушкой в любой корпус на свое усмотрение, украсить как угодно. Главное, чтобы между катушками (передатчика и приемника) было минимальное расстояние.

Собираем приемник

Здесь также есть свой принимающий контур (катушка). С него-то все и начинается. Выше мы уже рассматривали, как намотать передающий контур. По такой же схеме мотается и принимающий контур с той лишь разницей, что в этот раз мы используем провод с сечением 0,4 мм и делаем 30 витков (каждые 5-7 витков не забываем мазать контур лаком или суперклеем). Далее вся схема собирается на SMD компонентах (это те же радиодетали, но очень маленького размера с поверхностным монтажом).

К примеру, вот такими бывают SMD-конденсаторы:

Собираем по следующей схеме:

Как видите, ничего сложного. Единственный вопрос, как это все лучше расположить в корпусе телефона. Здесь уже вы сами должны проявить фантазию, так как корпуса у всех разные.

Как это работает в сборке

Вот распайка стандартного microUSB разъема на большинстве смартфонов и планшетов:

Здесь нас интересуют черный и красный выводы. К ним и нужно припаять выход со схемы приемника. Далее собираете смартфон, подключаете передающий контур к сети электропитания и подносите телефон (внутри уже собрана схема приемника) к базовой станции (внутри которой собран передающий контур). Чем ближе поднести, тем выше будет напряжение, соответственно, сила тока будет повышаться.

Минусы самодельного БЗУ

Главный минус заключается в том, что такое зарядное устройство не позволяет использовать телефон во время зарядки. То есть вы не сможете отодвинуть гаджет дальше, чем на 5 см от БЗУ (беспроводного зарядного устройства).

Еще вам придется самостоятельно разбирать свой смартфон или планшет и добавлять в корпус хоть и небольшую, но все же схему с катушкой. Конечно, само собой разумеется, что после таких действий ни о какой гарантии не может быть и речи. Да и есть риск, что вы просто испортите устройство.

Еще одним недостатком является то, что подобные генераторы и передающие контуры создают довольно сильные магнитные поля (хоть и с небольшим радиусом действия), которые могут создавать помехи в сети электропитания или для акустических систем (если их расположить неподалеку от колонок или усилителя звука).

Кроме того, подобные самодельные устройства имеют довольно низкий уровень КПД (коэффициент полезного действия). То есть скорость зарядки будет довольно низкая, при этом потребление электроэнергии останется прежним (даже немного выше).

Стоит ли делать подобное устройство? Это вопрос личных предпочтений. Если вами руководит любопытство и жажда эксперимента, то вполне можно все выполнить со старым телефоном, который уже не жалко. Если же вам нужна экономия, эстетичность и удобство, то лучше использовать обычное ЗУ или покупать телефоны, которые уже с завода поддерживают БЗУ.

Количество мобильных средств связи, находящихся в активном пользовании, постоянно растет. К каждому из них идет зарядное устройство, поставляемое в комплекте. Однако далеко не все изделия выдерживают сроки, установленные производителями. Основные причины заключаются в низком качестве электрических сетей и самих устройств. Они часто ломаются и не всегда возможно быстро приобрести замену. В таких случаях требуется схема зарядного устройства для телефона, используя которую вполне возможно отремонтировать неисправный прибор или изготовить новый своими руками.

Основные неисправности зарядных устройств

Зарядное устройство считается наиболее слабым звеном, которым укомплектованы мобильные телефоны. Они часто выходят из строя из-за некачественных деталей, нестабильного сетевого напряжения или в результате обычных механических повреждений.

Наиболее простым и оптимальным вариантом считается приобретение нового прибора. Несмотря на различие производителей, общие схемы очень похожи друг на друга. По своей сути, это стандартный блокинг-генератор, выпрямляющий ток с помощью трансформатора. Зарядники могут отличаться конфигурацией разъема, у них могут быть разные схемы входных сетевых выпрямителей, выполненные в мостовом или однополупериодном варианте. Существуют различия в мелочах, не имеющих решающего значения.

Как показывает практика, основными неисправностями ЗУ являются следующие:

Пробой конденсатора, установленного за сетевым выпрямителем. В результате пробоя повреждается не только сам выпрямитель, но и постоянный резистор с низким сопротивлением, который просто сгорает. В подобных ситуациях резистор практически выполняет функции предохранителя.
Выход из строя транзистора. Как правило, многие схемы используют высоковольтные элементы повышенной мощности с маркировкой 13001 или 13003. Для ремонта можно воспользоваться изделием КТ940А отечественного производства.
Не запускается генерация из-за пробоя конденсатора. Выходное напряжение становится нестабильным, когда поврежденным оказывается стабилитрон.

Практически все корпуса зарядных устройств являются неразборными. Поэтому во многих случаях ремонт становится нецелесообразным и неэффективным. Гораздо проще воспользоваться готовым источником постоянного тока, подключив его к нужному кабелю и дополнив недостающими элементами.

Простая электронная схема

Основой многих современных зарядных устройств служат наиболее простые импульсные схемы блокинг-генераторов, содержащие всего лишь один высоковольтный транзистор. Они отличаются компактными размерами и способны выдавать требуемую мощность. Эти устройства совершенно безопасны в эксплуатации, поскольку любая неисправность ведет к полному отсутствию напряжения на выходе. Таким образом, исключается попадание в нагрузку высокого нестабилизированного напряжения.

Выпрямление переменного напряжения сети осуществляется диодом VD1. Некоторые схемы включают в себя целый диодный мост из 4-х элементов. Ограничение импульса тока в момент включения производится резистором R1, мощностью 0,25 Вт. В случае перегрузки он просто сгорает, предохраняя всю схему от выхода из строя.

Для сборки преобразователя используется обычная обратноходовая схема на основе транзистора VT1. Более стабильная работа обеспечивается резистором R2, запускающим генерацию в момент подачи питания. Дополнительная поддержка генерации происходит за счет конденсатора С1. Резистор R3 ограничивает базовый ток во время перегрузок и перепадов в сети.

Схема повышенной надежности

В данном случае входное напряжение выпрямляется за счет использования диодного моста VD1, конденсатора С1 и резистора, мощностью не ниже 0,5 Вт. В противном случае во время зарядки конденсатора при включении устройства, он может сгореть.

Конденсатор С1 должен обладать емкостью в микрофарадах, равной показателю мощности всего зарядника в ваттах. Основная схема преобразователя такая же, как и в предыдущем варианте, с транзистором VT1. Для ограничения тока используется эмиттер с датчиком тока на основе резистора R4, диода VD3 и транзистора VT2.

Данная схема зарядного устройства телефона ненамного сложнее предыдущей, но значительно эффективнее. Преобразователь может стабильно работать без каких-либо ограничений, несмотря на короткие замыкания и нагрузки. Транзистор VT1 защищен от выбросов ЭДС самоиндукции специальной цепочкой, состоящей из элементов VD4, C5, R6.

Необходимо ставить только высокочастотный диод, иначе схема вообще не будет работать. Данная цепочка может устанавливаться в любых аналогичных схемах. За счет нее корпус ключевого транзистора нагревается гораздо меньше, а срок службы всего преобразователя существенно увеличивается.

Выходное напряжение стабилизируется специальным элементом – стабилитроном DA1, установленным на выходе зарядки. Для гальванической развязки задействован оптрон V01.

Ремонт зарядника своими руками

Обладая некоторыми знаниями электротехники и практическими навыками работы с инструментом, можно попытаться отремонтировать зарядное устройство для сотовых телефонов собственными силами. В первую очередь нужно вскрыть корпус зарядника. Если он разборный, потребуется соответствующая отвертка. При неразборном варианте придется действовать острыми предметами, разделяя зарядку по линии стыка половинок. Как правило, неразборная конструкция свидетельствует о низком качестве зарядников.

После разборки осуществляется визуальный осмотр платы с целью обнаружения дефектов. Чаще всего неисправные места отмечены следами от сгорания резисторов, а сама плата в этих точках будет более темной. На механические повреждения указывают трещины на корпусе и даже на самой плате, а также отогнутые контакты. Вполне достаточно загнуть их на свое место в сторону платы, чтобы возобновить поступление сетевого напряжения.

Нередко шнур на выходе устройства оказывается оборванным. Разрывы возникают чаще всего возле основания или непосредственно у штекера. Дефект выявляется путем прозвонки проводов и замеров сопротивления.

Если видимые повреждения отсутствуют, транзистор выпаивается и прозванивается. Вместо неисправного элемента подойдут детали от сгоревших энергосберегающих ламп. Все остальные делали – резисторы, диоды и конденсаторы – проверяются таким же образом и при необходимости меняются на исправные.

Александр Кузнецов | 10 Июля, 2017 - 22:05

Со временем аккумуляторы смартфонов растрачивают свою ёмкость, поэтому пользоваться ими становится некомфортно и их приходится менять. Но и выбрасывать такие аккумуляторы не стоит. Как только у вас накопится их достаточно много, вы сможете собрать портативное зарядное устройство. Оно получится массивным (поскольку полезного заряда в нём будет намного меньше, чем в новом) но очень дешёвым.

— Небольшая коробка
— Один или несколько аккумуляторов
— Повышающий преобразователь напряжения (например, от 0,9-5 до 5 В)
— Плата для зарядки аккумуляторов
— Выключатель
— Паяльник и провода, горячий клей и пистолет

Подберите коробку такого размера, чтобы в ней уместились все аккумуляторы, а также преобразователь напряжения и плата для зарядки.

Соедините контакты аккумуляторов последовательно. Это позволит сохранить их исходное напряжение (обычно менее 5 В) и увеличить общую ёмкость. Подключите эту конструкцию к преобразователю напряжения. Он будет увеличивать напряжение, подающееся от аккумуляторов, до 5 В, которые используются для зарядки смартфонов.

Соберите компоненты по этой схеме. Выключатель и диод нужны для того, что при зарядке ток поступал на плату зарядки и аккумуляторы, а не на понижающий преобразователь.

Разместите в корпусе аккумуляторы и платы, залейте их горячим клеем, чтобы они не болтались, и выведите на корпус порт для зарядки аккумуляторов и выходной порт для зарядки смартфона.

Имейте в виду, что далеко не все аккумуляторы от смартфонов смогут работать в такой схеме слаженно. В некоторых случаях они начнут заряжать друг друга и выдохнутся, когда вся энергия израсходуется на нагрев и потери в электронике. Кроме того, максимальная ёмкость сборного аккумулятора может ограничиться ёмкостью самой слабой батареи. Поэтому рекомендуется использовать один аккумулятор (хотя в этом случае его не хватит на полный заряд смартфона) или аккумуляторы одинаковой марки.

Читайте также: