Merancang dan Membangun Filter Saluran Listrik untuk Pengisi Daya Ponsel Android: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Dalam Instruksi ini, saya akan menunjukkan cara mengambil kabel USB standar ke mini USB, memisahkannya di tengah dan menyisipkan rangkaian filter yang akan mengurangi kebisingan atau hash berlebihan yang dihasilkan oleh catu daya khas android. Saya memiliki radio multi-band portabel yang tidak dilengkapi dengan jack standar untuk, tetapi dilengkapi dengan colokan mini USB. Ketika saya mencolokkannya ke catu daya 5V dari jenis yang akan digunakan untuk mengisi daya ponsel Android, saya tidak mendapatkan apa-apa selain kebisingan pada AM dan gelombang pendek. Itu hanya bisa digunakan di FM. Ada beberapa stasiun radio AM yang saya suka dengarkan, jadi saya memutuskan untuk merancang filter pasif untuk memblokir sebagian besar kebisingan yang dihasilkan oleh catu daya ponsel Android.

Perlengkapan

1) Pipa heat shrink sepanjang 3 inci berdiameter 1 inci, ketik 3M CCT 1100 (toko perlengkapan elektronik)

2) Kabel USB ke mini USB biasa 6 kaki. (toko dolar)

3) 3 x 1/2 inci perf atau papan vektor (toko suku cadang elektronik)

4) (2) 2.5 millihenry choke diselamatkan dari sirkuit bohlam fluorescent kompak lama.

5) (1) 1000 mikrofarad kapasitor elektrolitik, 10 volt atau lebih tinggi (toko suku cadang elektronik)

6) Tang hidung jarum (toko perangkat keras)

7) Pisau Exacto (toko perangkat keras)

8) Pistol panas (toko perangkat keras)

9) Pistol dan tongkat lem panas meleleh (toko kerajinan)

10) Pistol solder dan solder (toko peralatan perangkat keras atau elektronik)

11) Catu daya Android 5V (toko elektronik atau online)

Langkah 1: Menganalisis Output dari Catu Daya Ponsel Android

Jika Anda melihat output dari catu daya 5 volt pada gambar pertama, Anda akan melihat 5 DC dengan sedikit noise naik di atas DC (sekitar 0,01 VAC). Untuk sebagian besar tujuan, ini dapat ditoleransi, tetapi jika Anda menggunakan catu daya ini untuk menyalakan radio atau penguat audio, Anda tidak akan mendengar apa pun selain dengungan. Saya memperbesar bentuk gelombang pada gambar kedua dan Anda dapat melihat sejumlah lonjakan atau peralihan transien yang menghasilkan kebisingan ke wilayah 50 mHz dan seterusnya. Hal ini dapat dilihat pada gambar ketiga, yang menunjukkan spektrum keluaran dari 0 hingga 50 MHz. Semua kebisingan ini akan muncul pada output dari speaker radio sebagai suara dengungan atau penggorengan. Saya perlu membuat rangkaian sederhana untuk memblokir sebanyak mungkin kebisingan ini.

Langkah 2: Merancang Sirkuit Filter

Sirkuit yang saya buat adalah apa yang disebut filter lolos rendah. Jenis sirkuit ini memblokir semua frekuensi di atas frekuensi pemutus sirkuit. Saya memutuskan untuk memiliki frekuensi cutoff di bawah 60 Hz yang merupakan frekuensi saluran listrik di Amerika Utara. Perhitungan memberikan induktor dengan nilai yang cukup tinggi yang lebih besar dari yang saya siapkan untuk dimasukkan ke dalam ruang kecil yang telah saya alokasikan untuk filter. Saya keluar dengan sirkuit ini yang masih memadai dan memungkinkan saya untuk menggunakan dua choke 2,5 mH yang telah saya selamatkan dari sirkuit bohlam fluorescent mini yang terbakar. Kapasitor 1000 uF juga saya miliki di tempat sampah saya. Saya membuat sirkuit menggunakan SPICE dan memberi saya setidaknya 30 dB redaman hingga 50 mHz. Saya perlu membangun sirkuit dan mengujinya pada generator pelacakan untuk melihat apakah sirkuit yang dibuat sebenarnya sesuai dengan hasil sirkuit yang dirancang.

Langkah 3: Membangun dan Menguji Sirkuit

Memotong sepotong perfboard 3 x 1/2 inci, saya memasang dua induktor 2,5 mH dan kapasitor 1000 uF menyoldernya bersama di satu sisi perfboard. Setelah ini selesai, saya menghubungkan "generator pelacak" ke input dan output dan hasilnya ada di foto kedua. Generator pelacakan menyapu dari 5 kHz ke 50 mHz dan ini menunjukkan bahwa filter bekerja cukup dekat dengan hasil yang diprediksi. Redamannya cukup datar hingga 25 mHz pada 30 dB dan melayang sekitar 20 dB hingga mencapai 50 mHz berakhir dengan redaman sekitar 18 dB pada 50 mHz. Menggunakan radio dengan catu daya mengurangi sebagian besar suara penggorengan yang keluar dari speaker memungkinkan saya untuk mengambil stasiun lokal tanpa banyak suara yang terlihat

Catatan: Radio yang saya rancang untuk ini sangat sensitif dan mengungguli radio AM atau FM yang pernah saya miliki sebelumnya. Dengan menggunakan baterai, saya dapat mengambil stasiun AM dan FM dengan baik di tengah hari dari kota besar terdekat, yang berjarak 120 mil!

Tracking Generator- perangkat yang terdiri dari osilator menyapu dengan penganalisis spektrum dalam satu unit. Perangkat ini sangat berguna untuk memeriksa respons frekuensi filter dan sirkuit elektronik lainnya.

Langkah 4: Menghubungkan Filter ke Kabel

Ambil kabel USB ke mini USB 6 kaki dan potong di tengah. Dalam hal kabel 5 kawat seperti yang saya gunakan, gunakan saja yang hitam dan biru. Negatif 5V untuk hitam dan +5V untuk biru. Kabel biru yang masuk menuju ke input filter dan kabel biru yang keluar menuju ke output filter. Kabel hitam diikat menjadi satu dan dilekatkan pada sisi negatif kapasitor elektrolitik 1000 uF. Setelah semua ini disolder bersama, ujung kabel diamankan ke kedua sisi papan perf dengan pembungkus dasi mini. Kawat selanjutnya diamankan ke papan di setiap ujungnya dengan lem panas meleleh. Setelah ini semua bersama-sama, sepotong pipa panas menyusut berdiameter 1 inci didorong ke atas sirkuit dan menyusut dengan senapan panas seperti yang ditunjukkan pada gambar ketiga. Seluruh perakitan akan terlihat seperti gambar akhir setelah selesai.

Catatan: Filter ini dapat dipasang di kabel USB apa pun. Skema warna mungkin berbeda tergantung pada produsen kabel, jadi periksa setiap kabel dengan catu daya untuk +5 dan 0 volt.

Langkah 5: Kesimpulan

Meskipun ide ini dibuat untuk mengurangi kebisingan pada radio yang terhubung dengan USB, ide ini juga dapat digunakan untuk mengisi daya ponsel. Pengisi daya murah ini dapat dibuat sangat murah karena hampir tidak memiliki penyaringan keluaran. Beberapa telepon mungkin tidak mengisi daya dengan benar karena kebisingan yang masuk ke sirkuit pengisian daya dan filter sirkuit ini akan mengurangi kemungkinan itu.