Tápvezeték szűrő tervezése és építése Android telefon töltőhöz: 5 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Ebben az utasításban megmutatom, hogyan kell egy szabványos USB -kábelt mini USB -kábellel elválasztani, középen elválasztani, és behelyezni egy szűrőáramkört, amely csökkenti a tipikus androidos tápegység által okozott túlzott zajt vagy hash -t. Van egy hordozható többsávos rádióm, amelyhez nem tartozék szabványos jack csatlakozó, hanem mini USB -csatlakozóval. Amikor csatlakoztattam egy 5V -os tápegységhez, amelyet egy androidos telefon töltésére használnak, nem kaptam mást, csak zajt az AM -en és a rövidhullámon. Csak FM -en lehetett használni. Van néhány AM rádióállomás, amelyeket szeretek hallgatni, ezért úgy döntöttem, hogy tervezek egy passzív szűrőt, amely elnyomja az Android telefon tápegységének zaját.

Kellékek

1) 3 hüvelyk hosszú zsugorcső, 1 hüvelyk átmérőjű, 3M CCT 1100 típusú (elektronikai kellék bolt)

2) 6 láb normál USB - mini USB kábel. (dollárbolt)

3) 3 x 1/2 hüvelykes darab perf vagy vektoros tábla (elektronikus alkatrészek boltja)

4) (2) 2,5 millihenry fojtót mentettek ki egy régi kompakt fénycső áramkörből.

5) (1) 1000 microfarad elektrolit kondenzátor, 10 volt vagy magasabb (elektronikus alkatrészek boltja)

6) tűfogó (hardverbolt)

7) Exacto kés (hardverbolt)

8) Hőpisztoly (hardverbolt)

9) Melegen olvadó ragasztópisztoly és botok (kézműves üzlet)

10) Forrasztópisztoly és forrasztópisztoly (hardver- vagy elektronikai kelléküzlet)

11) Android 5V -os tápegység (elektronikai üzlet vagy online)

1. lépés: Az Android telefon tápegység kimenetének elemzése

Ha az első képen megnézi az 5 voltos tápegység kimenetét, látni fogja az 5 DC -t, és egy kis zajjal a DC tetején (kb. 0,01 VAC). A legtöbb esetben ez elviselhető, de ha ezt a tápegységet rádió vagy audió erősítő tápellátására használja, akkor csak zümmögést fog hallani. A második képen nagyítottam a hullámformára, és számos tüske vagy kapcsolási tranziens látható, amelyek zajt okoznak az 50 mHz -es tartományban és azon túl. Ez látható a harmadik képen, amely a kimeneti spektrumot mutatja 0 és 50 mHz között. Ez a zaj a rádió hangszóró kimenetén zümmögő vagy sütő hangként jelenik meg. Egy egyszerű áramkört kellett kitalálnom, hogy a lehető legtöbbet blokkoljam ebből a zajból.

2. lépés: Szűrőáramkör tervezése

Az általam kitalált áramkört úgynevezett aluláteresztő szűrőnek neveztem. Ez a fajta áramkör blokkolja az áramkör lekapcsolási frekvenciája feletti összes frekvenciát. Úgy döntöttem, hogy a határfrekvencia 60 Hz alatt van, ami Észak -Amerikában az elektromos vezeték frekvenciája. A számítások meglehetősen nagy értékű induktorokat adtak, amelyek nagyobbak voltak, mint amennyit a szűrő számára kiosztott kis helyre be akartam helyezni. Ezzel az áramkörrel jöttem ki, amely még mindig megfelelő volt, és lehetővé tettem, hogy két 2,5 mH fojtót használjak, amelyeket egy kiégett miniatűr fénycsőkörből mentettem ki. Az 1000 uF kondenzátor, amely szintén az alkatrésztartóban volt. Az áramkört a SPICE segítségével hoztam létre, és legalább 30 dB csillapítást adott 50 mHz -ig. Fel kell építenem az áramkört, és tesztelnem kell egy nyomkövető generátoron, hogy lássam, hogy a ténylegesen épített áramkör megegyezik -e a tervezett áramkör eredményeivel.

3. lépés: Az áramkör építése és tesztelése

Egy 3 x 1/2 hüvelykes perforált lemez vágásával telepítettem a két 2,5 mH -os induktivitást és az 1000 uF kondenzátort, amelyek forrasztották őket a perfboard egyik oldalára. Miután ez befejeződött, csatlakoztattam egy "nyomkövető generátort" a bemenethez és a kimenethez, és az eredmény a második fotón látható. A nyomkövető generátor 5 kHz -ről 50 mHz -re ugrott, és azt mutatja, hogy a szűrő egészen közel jár a várt eredményhez. A csillapítás meglehetősen lapos 25 mHz -ig 30 dB -en, és 20 dB körül mozog, amíg el nem éri az 50 mHz -et, és körülbelül 18 dB -es csillapítással végződik 50 mHz -en. A rádió és a tápegység használata csökkenti a hangszóróból érkező sütési hang nagy részét, lehetővé téve, hogy észrevehető zaj nélkül vegye fel a helyi állomásokat

Megjegyzés: A rádió, amelyhez ezt terveztem, rendkívül érzékeny, és felülmúlja a korábban használt AM vagy FM rádiókat. Akkumulátorról üzemelve a nap közepén jól fel tudom venni az AM és FM állomásokat is a legközelebbi nagyvárosból, amely 120 mérföldre van!

Követőgenerátor- olyan eszköz, amely egy egységben egy elsöprő oszcillátorból és spektrumanalizátorból áll. Ez az eszköz nagyon hasznos a szűrők és más elektronikus áramkörök frekvenciaválaszának ellenőrzéséhez.

4. lépés: A szűrő csatlakoztatása a kábelhez

Vegyünk egy 6 lábas USB mini USB kábelt, és vágjuk a közepére. Abban az esetben, ha egy 5 vezetékes kábelt használok, csak a fekete és a kék kábelt használja. Negatív 5V a fekete és +5V a kék. A bejövő kék vezeték a szűrő bemenetére, a kimenő kék vezeték pedig a szűrő kimenetére kerül. A fekete vezetékek össze vannak kötve és az 1000 uF elektrolit kondenzátor negatív oldalához vannak rögzítve. Miután ezek mind össze vannak forrasztva, a huzalok végeit miniatűr kötőfóliákkal rögzítik a parketta két oldalához. A huzal mindkét végén forró olvadék ragasztóval van rögzítve a táblához. Ha mindez megvan, egy 1 hüvelyk átmérőjű zsugorcsődarabot tolunk az áramkörre, és hőpisztollyal zsugorítjuk, ahogy a harmadik képen látható. Az egész szerelvénynek úgy kell kinéznie, mint a végső képnek, amikor elkészült.

Megjegyzés: Ez a szűrő bármilyen USB -kábelbe felszerelhető. A színséma a kábel gyártójától függően eltérő lehet, ezért ellenőrizze az összes vezetéket +5 és 0 volt feszültséggel.

5. lépés: Következtetés

Bár ez az ötlet az USB -csatlakozású rádió zajcsökkentésére jött létre, telefonok töltésére is használható. Ezeket az olcsó töltőket olyan olcsóvá lehet tenni, mert szinte nincs kimeneti szűrésük. Előfordulhat, hogy egyes telefonok nem töltődnek megfelelően a töltőáramkörbe vezetett zaj miatt, és ez az áramköri szűrő csökkenti ezt a valószínűséget.