Strāvas līnijas filtra izstrāde un izveide Android tālruņa lādētājam: 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Šajā pamācībā es parādīšu, kā paņemt standarta USB uz mini USB vadu, atdalīt to vidū un ievietot filtra ķēdi, kas samazinās pārmērīgu troksni vai jaukšanu, ko rada tipisks Android barošanas avots. Man ir pārnēsājams daudzjoslu radio, kuram nebija standarta ligzdas, bet bija mini USB spraudnis. Kad es to pievienoju 5 V barošanas avotam, kas tiks izmantots, lai uzlādētu android tālruni, AM un īsviļņos man nebija nekas cits kā troksnis. To varēja izmantot tikai FM. Ir dažas AM radiostacijas, kuras man patīk klausīties, tāpēc es nolēmu izveidot pasīvu filtru, lai izslēgtu lielāko daļu trokšņa, ko rada Android tālruņa barošanas avots.

Piegādes

1) 3 collu garš termiski saraušanās caurules gabals 1 collas diametrā, tips 3M CCT 1100 (elektronikas preču veikals)

2) 6 pēdu parasts USB līdz mini USB kabelis. (dolāru veikals)

3) 3 x 1/2 collu perf vai vektoru dēļa gabals (elektronisko detaļu veikals)

4) (2) 2,5 milihanrijas drosele tika izglābta no vecās kompaktās dienasgaismas spuldzes ķēdes.

5) (1) 1000 mikrofaradu elektrolītiskais kondensators, 10 volti vai vairāk (elektronisko detaļu veikals)

6) adatas knaibles (datortehnikas veikals)

7) Exacto nazis (datortehnikas veikals)

8) Siltuma lielgabals (datortehnikas veikals)

9) Karstās kausēšanas līmes pistole un nūjas (amatniecības veikals)

10) Lodēšanas lielgabals un lodēt (aparatūras vai elektronikas preču veikals)

11) Android 5V barošanas avots (elektronikas veikals vai tiešsaistē)

1. darbība. Android tālruņa barošanas avota izejas analīze

Ja paskatās uz 5 voltu barošanas avota izeju pirmajā attēlā, jūs redzēsiet 5 DC ar nelielu trokšņa daudzumu, kas atrodas virs DC (aptuveni 0,01 VAC). Lielākajā daļā gadījumu tas ir pieļaujams, bet, ja šo barošanas avotu izmantojat radio vai audio pastiprinātāja barošanai, jūs nedzirdēsiet neko, izņemot buzzing. Es pietuvināju viļņu formu otrajā attēlā, un jūs varat redzēt vairākus palielinājumus vai pārslēgšanās pārejas, kas rada troksni 50 mHz reģionā un ārpus tā. To var redzēt trešajā attēlā, kas parāda izejas spektru no 0 līdz 50 mHz. Viss šis troksnis radio skaļruņa izejā parādīsies kā buzz vai cepšanas skaņa. Man vajadzēja izdomāt vienkāršu shēmu, lai bloķētu pēc iespējas vairāk šī trokšņa.

2. solis: filtra ķēdes projektēšana

Ķēde, ko es izdomāju, bija tā saucamais zemas caurlaides filtrs. Šāda veida ķēde bloķē visas frekvences virs ķēdes izslēgšanas frekvences. Es nolēmu ierobežot frekvenci zem 60 Hz, kas ir elektrolīnijas frekvence Ziemeļamerikā. Aprēķini deva induktorus ar diezgan lielu vērtību, kas bija lielāki nekā es biju gatavs ievietot mazajā vietā, ko biju atvēlējis filtram. Es iznācu ar šo ķēdi, kas joprojām bija pietiekama, un ļāva man izmantot divus 2,5 mH droseles, kuras biju izglābusi no izdegušas miniatūras dienasgaismas spuldzes ķēdes. 1000 uF kondensators man bija arī manā detaļu tvertnē. Es izveidoju ķēdi, izmantojot SPICE, un tas man deva vismaz 30 dB vājinājumu līdz 50 mHz. Man vajadzētu izveidot ķēdi un pārbaudīt to uz izsekošanas ģeneratora, lai redzētu, vai faktiskā uzbūvētā shēma atbilst projektētās shēmas rezultātiem.

3. darbība: ķēdes izveide un pārbaude

Griežot 3 x 1/2 collu perforācijas plātnes gabalu, es uzstādīju divus 2,5 mH induktorus un 1000 uF kondensatorus, kas lodēja tos kopā vienā perforatora pusē. Kad tas bija pabeigts, es ievadam un izvadam pievienoju "izsekošanas ģeneratoru", un rezultāts ir otrajā fotoattēlā. Izsekošanas ģenerators svārstījās no 5 kHz līdz 50 mHz, un tas parāda, ka filtrs darbojas diezgan tuvu prognozētajam rezultātam. Vājinājums ir diezgan līdzens līdz 25 mHz pie 30 dB un svārstās ap 20 dB, līdz tas sasniedz 50 mHz, beidzot ar vājināšanos aptuveni 18 dB pie 50 mHz. Radio izmantošana ar barošanas avotu samazina lielāko daļu skaļruņa cepamo skaņu, ļaujot uztvert vietējās stacijas bez liela manāmā trokšņa

Piezīme. Radio, kuram es to izstrādāju, ir ārkārtīgi jutīgs un pārspēj visus agrāk izmantotos AM vai FM radio. Darbojoties ar baterijām, es varu uzņemt gan AM, gan FM stacijas dienas vidū no tuvākās lielās pilsētas, kas atrodas 120 jūdžu attālumā!

Izsekošanas ģenerators- ierīce, kas sastāv no slaucāma oscilatora ar spektra analizatoru vienā vienībā. Šī ierīce ir ļoti noderīga, lai pārbaudītu filtru un citu elektronisko shēmu frekvences reakciju.

4. solis: filtra pievienošana kabeli

Paņemiet 6 pēdu USB mini mini kabeli un nogrieziet to vidū. Attiecībā uz 5 vadu kabeli, kuru es izmantoju, izmantojiet tikai melno un zilo. Negatīvs 5V melnajam un +5V zilajam. Ienākošais zilais vads nonāk filtra ieejā, bet izejošais zilais vads - filtra izejā. Melnie vadi ir sasieti kopā un piestiprināti pie 1000 uF elektrolītiskā kondensatora negatīvās puses. Kad tie visi ir pielodēti kopā, vadu galus ar miniatūrām kaklasaites aptinumiem piestiprina pie abām pusēm. Stiepli pie katra dēļa papildus nostiprina ar karsta kausējuma līmi. Kad tas viss ir izdarīts, 1 collas diametra termiski saraušanās caurules gabals tiek stumts virs ķēdes un sarāvies ar siltuma pistoli, kā parādīts trešajā attēlā. Visai montāžai pēc pabeigšanas vajadzētu izskatīties kā galīgajam attēlam.

Piezīme. Šo filtru var uzstādīt jebkurā USB kabelī. Krāsu shēma var atšķirties atkarībā no kabeļa ražotāja, tāpēc pārbaudiet katru vadu ar strāvas padevi +5 un 0 volti.

5. darbība. Secinājums

Lai gan šī ideja tika radīta, lai samazinātu troksni USB pieslēgtajā radio, to varētu izmantot arī tālruņu uzlādēšanai. Šos lētos lādētājus var padarīt tik lētus, jo tiem gandrīz nav izejas filtrēšanas. Daži tālruņi, iespējams, netiek uzlādēti pareizi trokšņa dēļ, kas tiek ievadīts uzlādes shēmā, un šis ķēdes filtrs samazinās šo varbūtību.