Android -telefonilaadija jaoks elektriliini filtri kavandamine ja ehitamine: 5 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Selles juhendis näitan, kuidas võtta tavaline USB mini -USB -juhtmest, eraldada see keskele ja sisestada filtriahel, mis vähendab tüüpilise android -toiteallika tekitatud liigset müra või räsi. Mul on kaasaskantav mitme sagedusalaga raadio, millel polnud tavalist pistikut, kuid kaasas mini -USB -pistik. Kui ma ühendasin selle 5 V toiteallikaga, mida kasutati Android -telefoni laadimiseks, ei saanud ma AM -l ja lühilainel muud kui müra. Seda saab kasutada ainult FM -i kaudu. On paar AM raadiojaama, mida mulle meeldib kuulata, nii et otsustasin kujundada passiivse filtri, et blokeerida enamik Androidi toiteallika tekitatud mürast.

Tarvikud

1) 3 tolli pikkune termokahaneva toru tükk 1 tolli läbimõõduga, tüüp 3M CCT 1100 (elektroonikatarvete kauplus)

2) 6 jalga tavaline USB -mini -USB -kaabel. (dollaripood)

3) 3 x 1/2 tolli tükk perf- või vektorplaati (elektrooniliste osade pood)

4) (2) 2,5 millihenry õhuklapp päästeti vanast kompaktluminofoorlambist.

5) (1) 1000 mikrofaradi elektrolüütkondensaator, 10 volti või kõrgem (elektroonikaosade pood)

6) nõelatangid (riistvara kauplus)

7) Exacto nuga (riistvara kauplus)

8) Soojuspüstol (riistvara kauplus)

9) Kuumsulamliimipüstol ja pulgad (käsitööpood)

10) jootmispüstol ja joodis (riistvara- või elektroonikatarvete kauplus)

11) Android 5V toiteallikas (elektroonikapood või veebis)

Samm: Android -telefoni toiteallika väljundi analüüsimine

Kui vaatate esimesel pildil olevat 5 -voldise toiteallika väljundit, näete 5 DC -d, mille alalisvoolu peal on väike müra (umbes 0,01 VAC). Enamikul eesmärkidel on see talutav, kuid kui kasutate seda toiteallikat raadio või helivõimendi toiteks, ei kuule te midagi muud kui suminat. Suurendasin teisel pildil olevat lainekuju ja näete mitmeid naelu või lülitussiirdeid, mis tekitavad müra 50 mHz piirkonda ja kaugemale. Seda on näha kolmandal pildil, mis näitab väljundspektrit vahemikus 0 kuni 50 mHz. Kogu see müra ilmub raadio kõlari väljundisse sumiseva või praadiva helina. Mul oli vaja välja mõelda lihtne vooluring, et blokeerida võimalikult palju seda müra.

2. etapp: filtriahela kujundamine

Ahela, mille ma välja pakkusin, nimetati madalpääsfiltriks. Seda tüüpi vooluahel blokeerib kõik sagedused, mis ületavad vooluahela väljalülitamissagedust. Otsustasin, et piirsagedus on alla 60 Hz, mis on Põhja -Ameerika elektriliini sagedus. Arvutused andsid üsna suure väärtusega induktiivpoolid, mis olid suuremad, kui olin valmis filtrisse eraldatud väikesesse ruumi paigutama. Tulin välja selle vooluahelaga, mis oli endiselt piisav ja võimaldas mul kasutada kahte 2,5 mH õhuklappi, mille olin päästnud põlenud miniatuursest luminofoorlampist. 1000 uF kondensaator oli mul ka osade prügikastis. Lõin vooluringi SPICE abil ja see andis mulle vähemalt 30 dB sumbumise kuni 50 mHz. Peaksin vooluringi üles ehitama ja seda jälgimisgeneraatoril katsetama, et näha, kas tegelik ehitatud vooluring vastab kavandatud vooluringi tulemustele.

3. etapp: vooluahela ehitamine ja katsetamine

Lõigates 3 x 1/2 tolli perfboard -tüki, paigaldasin kaks 2,5 mH induktiivpooli ja 1000 uF kondensaatorit, jootes need kokku parfüüri ühele küljele. Kui see oli lõpule viidud, ühendasin "jälgimisgeneraatori" sisendi ja väljundiga ning tulemus on teisel fotol. Jälgimisgeneraator pühkis 5 kHz -lt 50 mHz -le ja see näitab, et filter toimib prognoositud tulemusele üsna lähedal. Summutus on üsna tasane kuni 25 mHz 30 dB juures ja on umbes 20 dB, kuni jõuab 50 mHz ja lõpeb summutusega umbes 18 dB sagedusel 50 mHz. Raadio kasutamine toiteallikaga vähendab enamiku kõlarist tuleva praadimisheli, mis võimaldab mul kohalikke jaamu üles võtta ilma märgatava mürata

Märkus: raadio, mille jaoks ma selle kavandasin, on äärmiselt tundlik ja edestab kõiki varem kasutatud AM- või FM -raadioid. Patareidega töötades saan nii AM- kui ka FM -jaama hästi keset päeva kätte lähimast suurest linnast, mis asub 120 miili kaugusel!

Jälgimisgeneraator- seade, mis koosneb pühkivast ostsillaatorist koos spektrianalüsaatoriga ühes seadmes. See seade on väga kasulik filtrite ja muude elektrooniliste vooluahelate sagedusreaktsiooni kontrollimiseks.

Samm: filtri ühendamine kaabliga

Võtke 6 jala pikkune USB mini -USB -kaabel ja lõigake see keskele. 5 -juhtmelise kaabli puhul, nagu ma kasutasin, kasutage lihtsalt musta ja sinist. Negatiivne 5 V musta ja +5 V sinise jaoks. Sisenev sinine juhe läheb filtri sisendisse ja väljuv sinine juhe läheb filtri väljundisse. Mustad juhtmed ühendatakse kokku ja kinnitatakse 1000 uF elektrolüütkondensaatori negatiivse külje külge. Kui need kõik on kokku joodetud, kinnitatakse juhtmete otsad miniatuursete lipsukatega perfoplaadi mõlemale küljele. Traat kinnitatakse plaadi külge kummaski otsas kuumsulamliimiga. Kui see kõik on kokku pandud, lükatakse vooluringi kohale tükk 1 tolli läbimõõduga termokahanevat toru ja kahandatakse kuumapüstoliga, nagu on näidatud kolmandal pildil. Kogu kokkupanek peaks lõppedes välja nägema lõpliku pildina.

Märkus. Seda filtrit saab paigaldada mis tahes USB -kaablisse. Värviskeem võib olenevalt kaabli tootjast olla erinev, nii et kontrollige iga juhtme toiteallikat +5 ja 0 volti.

5. samm: järeldus

Kuigi see idee loodi USB -ühendusega raadio müra vähendamiseks, sai seda kasutada ka telefonide laadimiseks. Neid odavaid laadijaid saab muuta nii odavaks, kuna neil pole peaaegu mingit väljundfiltreerimist. Mõned telefonid ei pruugi laadimisahelasse sisestatud müra tõttu korralikult laadida ja see vooluahela filter vähendab seda tõenäosust.