תכנון ובניית מסנן קו חשמל למטען טלפון אנדרואיד: 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

במדריך זה, אראה כיצד לקחת כבל USB סטנדרטי למיני USB, להפריד אותו באמצע ולהכניס מעגל סינון אשר יקטין את הרעש או החשיש המופרז המיוצר על ידי ספק כוח אנדרואיד טיפוסי. יש לי רדיו רב להקה נייד שלא הגיע עם שקע רגיל עבור, אלא הגיע עם תקע מיני USB. כשחיברתי אותו לחשמל של 5V מהסוג שישמש לטעינת טלפון אנדרואיד, לא קיבלתי שום דבר מלבד רעש ב- AM וגל קצר. ניתן היה להשתמש בו רק ב- FM. יש כמה תחנות רדיו AM שאני אוהב להאזין להן אז החלטתי לעצב פילטר פסיבי שיחסום את רוב הרעש שמפיק אספקת החשמל לטלפון אנדרואיד.

אספקה

1) חתיכה ארוכה של 3 אינץ 'של צינורות כיווץ חום בקוטר 1 אינץ', סוג 3M CCT 1100 (חנות לאספקת אלקטרוניקה)

2) כבל USB רגיל למיני USB בגודל 6 רגל. (חנות בדולר)

3) חתיכת 3 x 1/2 אינץ 'של לוח או וקטור (חנות חלפים אלקטרוניים)

4) (2) חנק של 2.5 מיליהנרי שהוצא ממעגל נורות פלורסנט קומפקטי ישן.

5) (1) 1000 קבלים אלקטרוליטיים מיקרופראד, 10 וולט ומעלה (חנות חלקי אלקטרוניקה)

6) צבת אף מחט (חנות חומרה)

7) סכין אקסקטו (חנות חומרה)

8) אקדח חום (חנות חומרה)

9) אקדח דבק חם ומקלות (חנות יצירה)

10) אקדח הלחמה והלחמה (חנות חומרה או ציוד אלקטרוניקה)

11) ספק כוח אנדרואיד 5V (חנות אלקטרוניקה או מקוון)

שלב 1: ניתוח הפלט של ספק הכוח של טלפון אנדרואיד

אם תסתכלו על התפוקה של ספק הכוח של 5 וולט בתמונה הראשונה, תראו את ה- 5 DC עם כמות רעש זעירה שנוסעת על גבי ה- DC (בערך.01 VAC). לרוב המטרות זה נסבל, אבל אם אתה משתמש באספקת החשמל הזו כדי להפעיל רדיו או מגבר אודיו, לא תשמע דבר אלא זמזום. הגדלתי את צורת הגל בתמונה השנייה ותוכל לראות מספר קוצים או מעבר זמני המייצרים רעש לאזור 50 מגה -הרץ ומעבר לו. ניתן לראות זאת בתמונה השלישית, המציגה את ספקטרום הפלט מ -0 עד 50 מגה -הרץ. כל הרעש הזה יופיע בפלט של רמקול הרדיו כזמזום או צליל טיגון. הייתי צריך למצוא מעגל פשוט כדי לחסום כמה שיותר מהרעש הזה.

שלב 2: עיצוב מעגל מסננים

המעגל שהגעתי אליו הוא מה שנקרא מסנן נמוך. מעגל מסוג זה חוסם את כל התדרים מעל תדר ניתוק המעגלים. החלטתי לקבל תדר ניתוק מתחת 60 הרץ שהוא תדר קו החשמל בצפון אמריקה. החישובים נתנו משרנים בעלי ערך גבוה למדי שהם גדולים מכפי שהייתי מוכנה להכניס לחלל הקטן שהקצתי למסנן. יצאתי עם המעגל הזה שעדיין היה מספיק ואיפשר לי להשתמש בשני חנקים בגודל 2.5 מיליאמפר -שעה שהצלתי ממעגל נורות פלורסנט מיניאטורי שרוף. קבל ה -1000 uF שהיה לי גם בפח החלקים שלי. יצרתי את המעגל באמצעות SPICE וזה נתן לי הנחתה של 30 dB לפחות עד 50 מגה -הרץ. הייתי צריך לבנות את המעגל ולבדוק אותו על גנרטור מעקב כדי לראות אם המעגל הבנוי בפועל תואם את תוצאות המעגל המתוכנן.

שלב 3: בניית המעגל ובדיקתו

בחיתוך חתיכת פרפבורד בגודל 3 x 1/2 אינץ ', התקנתי את שני המשרנים בגודל 2.5 מ"ש ואת קבלים ה -1000 uF הלחמים אותם יחד בצד אחד של הלוח. לאחר שהושלם, חיברתי "מחולל מעקב" לכניסה ולפלט והתוצאה היא בתמונה השנייה. מחולל המעקב סחף מ -5 קילוהרץ ל -50 מגה -הרץ והוא מראה שהמסנן מבצע די קרוב לתוצאה החזויה. הנחתה די שטוחה עד 25 מגה -הרץ ב -30 dB ונעה סביב 20 dB עד שהיא מגיעה ל -50 מגה -הרץ ומסתיימת בהנחתה של כ -18 dB ב -50 מגה -הרץ. השימוש ברדיו עם ספק הכוח מוריד את רוב צלילי הטיגון היוצאים מהרמקול ומאפשר לי לאסוף תחנות מקומיות ללא הרבה רעש מורגש.

הערה: הרדיו שעיצבתי עבורו הוא רגיש במיוחד ומעלה על כל מכשירי רדיו AM או FM שהיו לי בעבר. כשאני פועל על סוללות, אני יכול לאסוף גם תחנות AM ו- FM היטב באמצע היום מהעיר הגדולה הקרובה ביותר, המרוחקת 120 קילומטרים משם!

מחולל מעקב- מכשיר המורכב מתנד גורף עם מנתח ספקטרום ביחידה אחת. מכשיר זה שימושי מאוד לבדיקת תגובת התדר של מסננים ומעגלים אלקטרוניים אחרים.

שלב 4: חיבור מסנן לכבל

קח כבל USB למיני USB בגודל 6 רגל וחתוך אותו באמצע. במקרה של כבל בעל 5 חוטים כמו שהשתמשתי בו, השתמש רק בכחולים השחורים והכחולים. שלילי 5V לשחור +5V לכחול. החוט הכחול הנכנס נכנס לקלט המסנן והחוט הכחול היוצא פלט המסנן. החוטים השחורים קשורים זה לזה ומחוברים לצד השלילי של הקבל האלקטרוליטי 1000 uF. לאחר שכל אלה מולחמים יחד, קצות החוטים מאובטחים לשני צדי לוח הפרפר בעזרת עטיפות עניבה מיניאטוריות. החוט מאובטח יותר ללוח בכל קצה באמצעות דבק חם. לאחר שהכל ביחד, חתיכת צינור כיווץ חום בקוטר 1 אינץ 'נדחקת מעל המעגל ומצטמקת בעזרת אקדח חום כפי שמוצג בתמונה השלישית. כל ההרכבה אמורה להיראות כמו התמונה הסופית בסיום.

הערה: ניתן להתקין מסנן זה בכל כבל USB. ערכת הצבעים עשויה להיות שונה בהתאם ליצרן הכבל, לכן בדוק כל חוט עם ספק הכוח עבור 5 +0 וולט.

שלב 5: מסקנה

בעוד רעיון זה נוצר כדי להפחית את הרעש ברדיו המחובר USB, ניתן להשתמש בו גם לטעינת טלפונים. ניתן להפוך את המטענים הזולים לכל כך זולים מכיוון שאין להם כמעט סינון פלט. חלק מהטלפונים עשויים שלא להטעין כראוי בגלל הרעש שמוכנס למעגל הטעינה ומסנן המעגלים הזה יפחית את ההסתברות הזו.