Индукционный приемник своими руками

Содержание
  1. Индукционный приемник
  2. Texas Instruments TL431
  3. Материалы по теме
  4. Схемы индукционных передатчиков и приемников звуковой информации
  5. Схема мощного индукционного передатчика
  6. Индукционный передатчик с темброблоком
  7. Упрощенный индукционный передатчик
  8. Схемы индукционных приемников на К140УД8
  9. Индукционные приемники на 548УН1А и 548УН3А
  10. Заключение
  11. Беспроводная зарядка своими руками
  12. Принцип работы беспроводной зарядки для телефона
  13. Состав беспроводной зарядки для телефона
  14. Преимущества и недостатки самодельной беспроводной зарядки
  15. Инструкция по созданию беспроводной зарядки своими руками
  16. Инструменты и материалы для изготовления беспроводной зарядки
  17. Изготовление передатчика
  18. Изготовление приёмника
  19. Соединение элементов
  20. Особенности процесса сборки и подключения
  21. Модели телефонов, поддерживающие беспроводную зарядку
  22. Советы по выбору комплектующих

Индукционный приемник

Texas Instruments TL431

Изображенная на Рисунке 1 схема индукционного приемника имеет очень высокую чувствительность и может использоваться для самых различных целей. Она отлично подойдет для поиска скрытой проводки, приема аудио от индукционного передатчика, прослушивания молний и других электростатических разрядов, а также для «перехвата» сообщений с телефонов и других устройств, создающих магнитное поле звуковой частоты («телефонный звукосниматель»).

Fig 1 Rus
Рисунок 1.

В качестве приемной катушки можно использовать «телефонный звукосниматель», если вы сможете его достать, или подходящую катушку от другого устройства. В макете описываемой в статье схемы применялась катушка, извлеченная из 24-вольлтового реле. На самом деле потребовалось два реле, так как первое было разломано при попытке удалить окружающие металлические детали, чтобы остался только один соленоид. Для того чтобы обезопасить тонкие провода от обрыва, использовалась эпоксидная шпатлевка. В целом, эта операция оказалась немного сложной. Катушка от герконового реле даст меньшую чувствительность, зато будет намного проще в обращении. Экспериментируя, можно попробовать увеличить индуктивность геркона, заменив колбу с контактом на сердечник из мягкого железа. Избегайте экранированных катушек и катушек с железными полюсными наконечниками, сконструированными для концентрации магнитного поля в небольшой области (таких как реле или трансформаторы), если не уверены, что сможете удалить железо. В конце концов, должен получиться очень простой соленоид – что-то вроде провода, намотанного на гвоздь. Не пытайтесь наматывать катушку самостоятельно – в ней слишком много витков. Оцените несколько разных катушек на слух. Катушки со слишком маленькой индуктивностью будут создавать звук с «жестяным» оттенком и слабым уровнем на низких частотах, а другие катушки будут звучать приглушенно, особенно большие катушки с железными сердечниками. Прототип приемника испытывался с катушкой без сердечника, имевшей индуктивность 100 мГн, и показал отличные результаты, однако диаметр 5 сантиметров для этого устройства был слишком велик.

Остальные компоненты не особенно критичны. 2N4401 – это обычный малосигнальный NPN транзистор общего назначения. Шунтовой регулятор напряжения TL431 в этой схеме выполняет функцию аудио усилителя. Фактически, все устройство – не более чем малошумящий аудио усилитель с большим коэффициентом усиления, к входу которого подключена приемная катушка, поэтому одинаково хорошо здесь будут работать и другие усилители.

Схема собрана в коробке из-под 8-миллиметровой видео кассеты, на боковой стороне которой установлены выключатель питания и разъем наушников (Рисунок 2). Платой служит прямоугольник из розового ламината для столешниц, цвет которого хорошо сочетается с фиолетовым оттенком корпуса. Батарея прекрасно помещается в коробке, а место, оставшееся свободным, заполняется кусочком вспененного пластика. Из этих футляров от видеокассет получаются прекрасные корпуса для любительских проектов, в отличие от слишком хлипких коробок из-под аудио кассет.

Fig 2
Рисунок 2.

Весьма вероятно, что, включив устройство в первый раз, вы услышите сильное гудение от проводки в помещении. Чтобы найти «ноль», где фон минимален, вращайте приемник в горизонтальной плоскости. Если удастся получить приемлемый «ноль», вы сможете услышать далекие потрескивания молний или магнитные шумы от других источников. Если избавиться от шумов не удается, выйдите на улицу подальше от здания. Попробуйте подносить приемник к таким электронным устройствам, как компьютерный монитор, телефон (когда он работает), сотовый телефон и т. д. Наличие скрытой силовой электропроводки вы можете определить, услышав резкое увеличение сетевого фона во время прохождения прибора мимо провода. Удостоверьтесь, что по проводам, которые вы собираетесь искать, течет ток, для чего включите лампу или другой бытовой прибор.

Попробуйте провести такой эксперимент: соберите схему, которая мигала бы лампой, включенной в ту цепь, которую вы хотите проверять. Требуемый провод теперь будет издавать легко различимый прерывистый гул.

Проследить расположение других поводов можно, если по ним протекает переменный ток звукового диапазона частот или, если вы можете подключить к ним звуковой генератор. Подключите генератор к интересующему вас проводу, а «землю» генератора соедините с шиной заземления домашней проводки. Заземлите также дальний конец провода, который вы собираетесь искать, чтобы через него протекал ток. Этой связью с землей может быть положенный на пол временный провод, идущий от земли генератора к дальнему концу проверяемого провода.

Для самых пытливых: попробуйте обернуть один или два витка провода вокруг всего дома и подключить петлю к выходу аудио усилителя мощности. (Усилитель должен работать в одноканальном режиме). Для защиты усилителя последовательно с выходом включите мощный 4-омный резистор. Вы должны быть в состоянии довольно легко принять магнитное поле в любом месте в пределах петли при выходной мощности усилителя всего несколько ватт.

Читайте также:  Грунт для бумаги своими руками

Материалы по теме

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

Источник

Схемы индукционных передатчиков и приемников звуковой информации

Альтернативой для беспроводной и проводной радиосвязи может служить, например, индукционный метод передачи информации. Как известно из курса школьной физики вокруг провода с переменным током существуют переменные электрическое и магнитное поля. Используя соответствующие контурные катушки и достаточно простые усилители (УНЧ) можно эти поля улавливать и усиливать.

На этом простом принципе можно построить систему передачи информации, конечно, на незначительные расстояния.

Ниже приведены примеры схем индукционных передатчиков и приемников, использующих индукционный метод передачи информации.

Приемник должен находиться внутри контура (в поле данного контура) или близко от него. Конечно, ясно, что чем выше величина протекающего тока и больше витков в контуре, тем больше передаваемый, а, следовательно, и принимаемый (индуцируемый в приемном контуре), сигнал.

Кстати, на этом же принципе основан метод поиска скрытой электропроводки (220 В). Подобные приборы чрезвычайно полезны для электромонтеров.

Подобным образом устроен выпускаемый серийно прибор, обеспечивающий возможность громкоговорящего прослушивания пользователем своего (!!) телефона. Конечно, хороший, нужный и полезный прибор.

Но на этом же индукционном принципе основан один (!) из методов подслушивания телефонных разговоров. Это очень полезные и очень простые приборы для очень узкого круга, но очень вредные для всех остальных, особенно тех, кто в этот момент говорит по такой телефонной линии (телефону).

И на этом принципе можно построить простые средства связи и передачи информации. Контур передатчика можно расположить, например, по периметру территории, на которой необходимо организовать одностороннюю передачу информации. Однако можно его выполнить и в виде элемента переносного устройства.

Правда, в этом случае дальность связи ограничится несколькими метрами, но можно обеспечить устойчивую связь через стенки.

Схема мощного индукционного передатчика

Фактически, схема передатчика на рисунке 1 представляет собой мощный УНЧ, нагруженный на контур, выполненный толстым медным проводом. Активное сопротивление контура должно быть несколько Ом.

electronics sec 42

Рис.1. Схема мощного УНЧ высокой чувствительности на 2 ОУ, используемого в качестве индукционного передатчика.

Элементы для схемы на рисунке 1 :

Выходную мощность усилителя на рисунке 1 можно повысить, если использовать в составе данного устройства более мощные транзисторы. При этом можно использовать следующие элементы:

Индукционный передатчик с темброблоком

На рисунке 2 представлена схема аналогичного устройства, но дополненною регуляторами тембра по НЧ и ВЧ. Для данной схемы регулятор громкости установлен на входе.

electronics sec 43

Рис.2. Схема мощного УНЧ высокой чувствительности на 2 ОУ с регуляторами громкости и НЧ- и ВЧ-тембра, используемого в качестве индукционного передатчика.

Элементы для схемы на рисунка 2 :

Монтаж и настройка выполняется аналогично предыдущей схеме (Рисунок 1).

Упрощенный индукционный передатчик

На рисунке 3 представлена схема упрощенного варианта индукционного УНЧ-передатчика, построенного на основе схем предыдущих устройств. Схема содержит всего один ОУ. Регулятор громкости установлен на входе.

electronics sec 44

Рис.3. Схема мощного УНЧ на 1 ОУ, используемого в качестве индукционного передатчика.

Элементы для схемы на рисунка 3 :

Схемы индукционных приемников на К140УД8

Ниже представлены схемы приемников для индукционного способа передачи информации.

На рисунке 4 (а) приведена схема индукционного приемника на одном ОУ.

electronics sec 45

Элементы для схемы на рисунке 4, а :

Монтаж и настройка индукционного приемника. С помощью резистора R8 устанавливается необходимый коэффициент усиления. С3 подключаются максимально близко к ОУ. Целесообразно к L1 подключить конденсатор С0.

На рисунке 4 (б) приведена схема приемника индукционного сигнала на двух ОУ. Схема во многом аналогична схеме на рисунке 4 (а), но в схему введен многополосный регулятор тембра. Это позволяет подобрать оптимальное качество звука даже в условиях повышенного уровня помех. Устройство содержит НЧ-, СЧ, ВЧ-регуляторы тембра.

Элементы для схемы на рисунок 4,б :

Индукционные приемники на 548УН1А и 548УН3А

На рисунке 5 приведены схемы приемников на ИС серии 548.

electronics sec 46

Элементы для схемы на рисунка 5, а :

Монтаж и настройка. С помощью резистора R1 устанавливается необходимый коэффициент усиления. C3 подключается максимально близко к ОУ Целесообразно к L1 подключить конденсатор С0.

Элементы для схемы на рисунок 5, б :

Заключение

Выходной каскад индукционного передатчика (УНЧ) может быть выполнен на основе схемы генератора тока. Это позволяет исключить ограничивающий резистор и несколько повысить коэффициент полезного действия (КПД).

Источник

Беспроводная зарядка своими руками

%D0%91%D0%B5%D1%81%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B0%D1%8F %D0%B7%D0%B0%D1%80%D1%8F%D0%B4%D0%BA%D0%B0 %D1%81%D0%B2%D0%BE%D0%B8%D0%BC%D0%B8 %D1%80%D1%83%D0%BA%D0%B0%D0%BC%D0%B8

С повышением количества мобильных устройств на руках жителей планеты, как никогда встает вопрос обеспечения приборов питанием. Конечно, самый простой способ – зарядка аккумуляторных батарей, с последующим использованием накопленного тока. Вот только, бесконечное подключение или отсоединение зарядного кабеля к устройству приводит со временем к разбалтыванию и выходу разъемов из строя. Вариантом решения служит беспроводная зарядка, сделанная своими руками или приобретенная в магазине.

Принцип работы беспроводной зарядки для телефона

К сожалению, современные модели представленных устройств передачи тока по эфиру имеют некоторые недостатки. Но удобство применения такого оборудования позволяет закрыть глаза на его минусы. Собственно, весь процесс зарядки заключается в помещении мобильного устройства рядом или на специальную платформу – передатчик. Конечно же, телефон, планшет, смарт–часы, ноутбук или иное конечное перемещаемое устройство должны быть оборудованы соответствующим клиентским получателем тока по воздуху. image004 Зарядка телефона по воздуху: один из вариантов исполнения

Читайте также:  Декор обуви бисером своими руками

Топовый ценовой сегмент устройств уже, скорее всего, содержит в своей конструкции встроенный приемник индукционных сигналов одного из распространенных стандартов – Qi, PMA и AirFuel, а соответствующий передатчик можно приобрести уже в сборе, или отдельно, а также он, бывает, что поставляется вместе с мобильным оборудованием. Есть и проприетарные, закрытые стандарты беспроводной зарядки, которые используются, к примеру, фирмой Samsung для своих продуктов.

Но основная разница состоит не в принципе передачи – используется всегда физический эффект электромагнитной индукции, – а в частоте переменного тока на выходе передатчика. Стандарт Qi, который разрабатывается концерном компаний по использованию беспроводной энергии WPC, характерен этим параметром излучателей в пределах 100-205 кГц. PMA, производимый одноименной компанией, применяет для передачи тока диапазон 277-357 кГц.

Хоть он и проиграл конкурентную борьбу с QI, многие производители оставляют возможность его использования в своих устройствах беспроводной зарядки, или гибридным образом оба стандарта, или конкретно одного PMA. image005 1 Гибридное беспроводное зарядное устройство

После падения технологии PMA фирма, его ранее производящая, объединила свои усилия с более чем 200 компаниями, входящими в концерн WPC. Результатом стала разработка нового стандарта AirFuel, который подразумевает подключение передающих катушек, выполняющих роль антенн, на резонансных частотах, что позволило увеличить расстояние приема и общий КПД системы зарядки. image008 Передача тока по воздуху

Вопросом, как сделать беспроводную зарядку или передачу питания различным устройствам по воздуху, задавались люди еще более 200 лет назад. Конечно, тогда не было аккумуляторов, но существовали их прообразы – лейденские банки. Поэтому и вопрос их подзарядки или непосредственного снабжения энергией устройств-потребителей без использования проводов и поднимался.

Еще в XIX веке, родоначальник всей электрической физики – Андре Ампер, от имени которого и получала название единица измерения силы тока, открыл физическое явление электромагнитной индукции.

Основные его труды в этом направлении связаны с наблюдением за опытами. Им было замечено, что есть взаимосвязь, при возникновении электромагнитного поля в двух рядом расположенных проволочных катушках. Если подать ток в одну, то и во второй будет наблюдаться возникновение тока на концах ее проводников и общего магнитного эффекта. Было установлено, путем проведенных экспериментов, что мощность электромагнитной индукции сильно падает при увеличении расстояния между обмотками. image009 Тот самый Андре-Мари Ампер

Спустя почти 100 лет, работы Ампера были продолжены гением своего времени – Николой Тесла, который изучал передачу высокочастотных токов по воздуху и проектировал различные устройства их приема, с использованием такой технологии.

Постепенно физические принципы, лежащие в основе приборов обмена питанием через эфир, были подзабыты и не использовались. Слишком высоки затраты мощности передаваемого тока, малы расстояния, сложно производство принимающего и передающего оборудования на большие дистанции.

Второе дыхание технология получила с развитием носимых гаджетов и необходимостью их постоянной подзарядки. Аккумуляторы мобильных устройств имеют конечную емкость, весьма невеликую из-за своего размера, в то же время, внутренняя начинка сотовых телефонов, планшетов, «умных» часов и прочих мобильных устройств становится все более «жадной» к потреблению, что и приводит к необходимости постоянного подключения источника тока.

Состав беспроводной зарядки для телефона

Прежде чем изготавливать индукционную беспроводную зарядку для телефона своими руками, необходимо разобраться, какие компоненты относятся к приемнику, а что входит в состав передатчика. Индукционная токовая связь подразумевает генератор частоты сигнала. Можно использовать как самый простой – на одном транзисторе, так и более сложный – применяя сборку на микросхемах.

Минус первого способа – его относительно низкие частоты работы. А от этого параметра прибора как раз зависит дальность расстояния передачи, возникновение вихревых, паразитных токов в рядом расположенных металлических предметах, общая сложность монтажа антенны, – она должна состоять из двух взаимосвязанных обмоток. Схемы второго типа лишены этих недостатков.

В сущности, излучатель в системах индукционной связи и состоит из самого блока питания, выдающего напряжение, генератора, превращающего постоянный ток в последовательность импульсов, и передающей антенны – в роли которой используется намотанная проволокой своеобразная катушка.

Схема приемника еще проще. Обмотка-антенна через диод и конденсатор, преобразующий импульсы в постоянный ток, подключены к входам потребителя, в качестве которых может выступать зарядный штекер мобильного устройства или его аккумуляторная батарея напрямую.

image013 1

В существующих схемах используемые токи малы, происходит передача энергии мощностью не более 5В.

Преимущества и недостатки самодельной беспроводной зарядки

Прежде чем перейти к тому, как сделать беспроводную зарядку для телефона, планшета или иного мобильного устройства, желательно быть уверенным в необходимости ее использования, учитывая все плюсы и минусы существующих систем питания без проводов.

Читайте также:  Делаем руль своими руками

Инструкция по созданию беспроводной зарядки 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. image017 Схема беспроводной зарядки

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.

Инструменты и материалы для изготовления беспроводной зарядки

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. image025 Передатчик на травленной плате и с антенной хорошей формы

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. 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. image027 Схема 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. image029 Схема приемника

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.

Особенности процесса сборки и подключения

Тут 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. %D0%A1%D1%82%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9 %D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8C%D1%82%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80 Стрелочный мультиметр – удобен для определения полярности

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.

Модели телефонов, поддерживающие беспроводную зарядку

Собственно говоря, весь топовый сегмент мобильного оборудования от известных производителей обладает приемниками индукционных токов. Среди них аппараты Apple, Blackerry, Sony, Yota, Kyosera, Motorola, LG, Samsung, Asus, Google, HTC, Nokia.

Советы по выбору комплектующих

Многие элементы схемы индуктивного передатчика и приемника тока имеют как российские, так и зарубежные аналоги. К примеру, таймер NE555 можно безболезненно заменить на его полные аналоги (для некоторых необходимо будет проверить калибровку ножек и рабочее напряжение) – 1006ВИ1, 1006ВИ2, AN1555(N), GL555, LB8555(D|P), LM555(CN|N), MC1455(P|P1), NJM555D, RC555, TA7555P, UPC1555(C), UPC617C, KP1006ВИ1(А), KФ1006ВИ1, 142EH6, ICM7555(CBA-T|IPA)), LM555(CM|N), MC1455(D|U|G|P1), NE555(D|M|P|N), TA7555(F|S), UA555(TC(-8)|PC), ECG955M, M51841P.

В качестве полевого транзистора подойдут его варианты MTP50N05, КП723А, MTP50N06V, STP45NE06, STP50N06, MTB50N06V, STB45NF06T4, HUF75329(P3|S3(S)), STP45NF06, STP60NF06, STB60NF06(T4|L|LT4) или близкие по характеристикам.

Диод М4 в приемном контуре – заменяется любым с допустимыми токами 1А/400В. Можно чуть менее мощным, так как сила приходящего питания намного меньше.

Стабилизатор напряжения также можно заменить любым с выходным током 5В. Полные аналоги: L7805CV, MC7805CTG, русский КР142ЕН5А.

Источник

Делаю сам
Adblock
detector