Ұялы телефондарды зарядтау құрылғысы

Пән: Электротехника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 12 бет
Таңдаулыға:

№56 ЖАЛПЫ ОРТА БІЛІМ БЕРЕТІН МЕКТЕП

Бөлім: 2

Физика 1 секция: техника

Тақырыбы:

Ұялы телефондарды зарядтау құрылғысы

Авторы: 8 «Ә» класс оқушысы

Тойманқұлов Ролан.

Жетекшісі: Аитмагамбетова Адеми Алипқызы.

№56 жалпы орта білім беретін мектебі.

Ақтөбе қаласы.

Кеңесшісі: Қ. Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік

университеті физика-математика ғылымдарының

кандидаты А. Қ. Жұбаев

Ақтөбе, 2016 жыл

Мазмұны

I. Кіріспе . . .

I. Кіріспе . . .: 1. 1. «Power bank» туралы жалпы мағлұмат . . .

3: 3

I. Кіріспе . . .: II. Негізгі бөлім . . .

3: 5

I. Кіріспе . . .: 2. 1. Зарядтау құрылғылары туралы жалпы мағлұмат . . .

3: 5

I. Кіріспе . . .: 2. 2. «Power bank» құрылғысының құрылысы және жұмыс істеу принципі . . .

3: 9

I. Кіріспе . . .: 2. 3. Ұялы телефонға арналған «Power bank» зарядтау құрылғысын құрастыру . . .

3: 11

I. Кіріспе . . .: III. Қорытынды . . .

3: 18

I. Кіріспе . . .: Қолданылған әдебиеттер тізімі . . .

3: 19

Кіріспе

Қазір әлемде ұялы телефондардың қолданыс аясы өзінің байланыс орнату шегінен асып кетті. Телефондар өмірдің барлық саласында қолданылуда. Ұялы телефон қазіргі заманда адамның ажырамас көмекшісіне айналды.

Ұялы телефонды үздіксіз пайдаланғандықтан қорек көзі қажет болары сөзсіз. Ұялы телефонды зарядтау құрылғысы - желіге қосылатын төменгі кернеу тудыратын (6 - 9 В) құрылғы. Ұялы телефондарды зарядтауға арналған құрылғылардың бірнеше түрі бар. Атап айтсақ, ЖЗҚ (желілік зарядтау құрылғысы), әмбебап зарядтау құрылғысы ұялы телефонды электр желісі арқылы зарядтайды. Күн батареясы арқылы зарядтау құрылғысы тек күн көзін қажет етеді, ал сымсыз зарядтау құрылғысы арнайы адаптерлер мен ұялы телефондарға қолданылады. Дегенмен, аталған зарядтау құрылғылары электр желілерімен жабдықталған және арнайы орталарда ғана қолданылады. Бірақ, бүгінгі таңда алыс сапарларға шығатын немесе жұмыс барысымен электр желісі тартылмаған жерлерге баратын адамдар үшін тиімсіз. Сондықтан, ұялы телефондарды зарядтау құрылғылары шығарылуда. [1, 2]

Соның бірі «рower bank». «Power bank» ағылшын тілінен аударғанда «сыртқы қорек көзі» деген мағынаны білдіреді. «Рower bank» сыйымдылығы 2000-15000мА∙сағ аралығында болатын тасымалды аккумулятор. Сыйымдылығы көп болған сайын ұялы телефонды қуаттау уақыты да ұзаққа созылады. «Рower bank» құрылғысының негізгі қызметі ток көзінен алған белгілі көлемдегі электр зарядын сақтау, жартылай және толығымен қуаты таусылған электронды құрылғыға USB кабель арқылы сол зарядты беру. «Рower bank» құрылғысы жақын маңайда қуаттау көзі болмаған жағдайда, алыс сапарға шыққанда таптырмас құрал болып табылады. «Рower bank» құрылғысын үй жағдайында өзіміз құрастырып алуымызға болады.

Жұмыстың мақсаты: үй жағдайында «рower bank» құрылғысын құрастыру, арнайы жасалынған «рower bank» құрылғысымен салыстыра отырып, тиімділігін бақылау.

Зерттеу сұрағы:

Үй жағдайында «рower bank» құрылғысын қалай құрастыруға болады?
Арнайы жасалынған «рower bank» құрылғысынан ерекшелігі, тиімділігі?

Зерттеу нысаны: ұялы телефонды зарядтау құрылғысы.

Бұл жұмыста теориялық зерттеулер, талдаулар жасау, құрастыру және салыстыру әдістері қолданылады.

Жұмыстың жаңашылдығы: үй жағдайында ұялы телефонды зарядтауға мүмкіндік беретін құрылғының конструкторлық үлгісін құру.

2. Ұялы телефондарды зарядтау құрылғысы

2. 1. Зарядтау құрылғылары туралы жалпы мағлұмат

Ұялы телефонды зарядтау құрылғысы - желіге қосылатын төменгі кернеу тудыратын (6 - 9 В) құрылғы.

Ұялы телефондарды зарядтауға арналған құрылғылардың бірнеше түрі бар.

Желілік зарядтау құрылғысы

ЖЗҚ (Желілік зарядтау құрылғысы) ұялы телефонды электр желісі арқылы зарядтайды (1-сурет) . Барлық ұялы телефондар ЖЗҚ-мен жабдықтайды.

ЖЗҚ - ұялы телефонмен бірге жиынтықта келеді. Қарапайым ЖЗҚ екі түрге бөлінеді: трансформаторлық және импульстік. Импульстік зарядтау құрылғылары нашар контакт кезінде немесе электр желісіне басқа да құрылғылар қосылған кезде кернеудің өзгерісін көтермейді. [3, 5]

1 сурет - Импульстік зарядтау құрылғысы

Трансформаторлық зарядтау құрылғысы қосымша токпен қамтамасыз етеді.

Автомобильдік зарядтау құрылғысы

АЗҚ (автомобильдік зарядтау құрылғысы) тек қана автомобильде қолданылады (2-сурет) .

2 сурет - Автомобильдік зарядтау құрылғысы

Әмбебап зарядтау құрылғысы

Көп таралған зарядтау құрылғыларының бірі - «лягушка» (3-сурет) . «Лягушка» зарядтау құрылғысы кез келген ұялы телефондардың аккумуляторларының барлық модельдеріне сәйкес келеді. «Лягушка» зарядтау құрылғысының екі контактісі бар: «+» және «-», аккумулятор клеммаларына оңай жалғанады. Аккумуляторлар «лягушка» құрылғысына орналастырылып, электр желісіне қосылады. [4]

3 сурет - Әмбебап зарядтау құрылғысы

Күн батареясы арқылы зарядтау құрылғысы

Күн батареясы арқылы зарядтау құрылғысы ұялы телефондардың аккумуляторын зарядтауға арналған (4-сурет) . Бұл зарядтау құрылғысының жұмыс істеу принципі мынадай: зарядтау құрылғысы күн сәулесін электр тогына түрлендіреді.

4 сурет - Күн батареясы арқылы зарядтау құрылғысы

Күн батареясы арқылы зарядтау құрылғысы - табиғат аясына демалуға шыққанда қажетті құрал. Бұл құрылғымен ноутбук және mp3 плеерлерді зарядтауға болады. Бір кемшілігі әрқашан күн сәулесін қажет етеді.

Сымсыз зарядтау құрылғысы

Көш басында тұрған сымсыз зарядтау құрылғысы - американдық компания шығарған WildCharge құрылғысы (5-сурет) . Бұл құрылғыны басқа да өндірістік компаниялар шығара бастады. Солардың бірі - LG компаниясы және Energizer компаниясы. Бұл құрылғылар арнайы адаптерді қолдануды қажет етеді.

5 сурет - Сымсыз зарядтау құрылғысы

Сымсыз платформада зарядтауға болатын ұялы телефондардың, mp3 плеерлердің және басқа да гаджеттердің модельдері шектеулі. Өндірушілер шектеулі модельдердің алаңын көбейту үшін жұмыс жасауда.

Сымсыз зарядтау құрылғыларының бағасы 70$ -дан жоғары. Бұл бағаны көпшіліктің қалтасы көтере бермейді. Сондықтан үй жағдайында неге зарядтау құрылғысын өз қолымызбен жасап көрмеске? Әрине, бұл сұраққа жауап іздеу барысында «power bank» құрылғысын ұсынамыз. [6, 7]

2. 2. «Рower bank» құрылғысының құрылысы және жұмыс істеу принципі

Үй жағдайында «рower bank» құрылғысын құрастыруда төмендегідей элементтер қолданылды:

литий ионды аккумуляторлар жиынтығы ( 1-аккумулятор - 1200 мАсағ, 3, 7 В; 2-аккумулятор 800 мАсағ, 3, 7 В; 3-аккумулятор 1000 мАсағ, 3, 7 В; 4-аккумулятор 1250 мАсағ, 1, 2 В)
Екі USB порты
тұрақтандырғыш (стабилизатор),
қорапша,
жалғағыш сымдар,
кілт.

Литий ионды аккумуляторлар (Li-ion) - қазіргі тұрмыстық техникада кең қолданыс тапқан электрлік аккумулятордың түрі және энергетикалық жүйелерде энергия жинақтаушы ретінде пайдаланылады. Алғашқы литий ионды аккумуляторды 1991 жылы Sony корпорациясы шығарды.

Литий ионды аккумулятор электролит сіңдірілген кеуекті сепараторлармен бөлінген электродтардан тұрады. Электродтар пакеті герметикалық корпусқа орналастырылған. Бұл аккумуляторда заряд тасымалдаушысы литийдің оң зарядталған ионы болып табылады, ол химиялық байланыс тудыра отырып, басқа материалдардың кристалдық торына ену қабілетіне ие.

Заманауи жоғары сыйымдылықты литий ионды батареяларды қолданып кез келген 12 вольттық құрылғыны қоректендіруге болады. [8, 9, 10]

Тұрақтандырғыш немесе стабилизатор - (лат. Stabilis - орнықты, тұрақты) - электр, қоректену желісі немесе тізбек жүктемесі параметрлері өз

еркінше өзгерткенде электр тізбегінде кернеу, ток немесе қуаттың нақты мәндерін автоматты түрде тұрақты ұстап тұратын құрылғы.

USB кабель - (ағылшын тілінен аударғанда Universal Serial Bus - «әмбебап тізбектелген құрсым» деген мағынаны білдіреді) сыртқы құрылғылардағы мәліметтерді тасымалдауға арналған тізбектелген интерфейс.

Ең қарапайым повер банкте тек бір ғана USB шығысы болады. Біздің повер банкте екі USB шығысы бар (6-сурет) . [2, 12, 10]

$C:\Users\упуи\Desktop\Новая папка (2)\IMG_20160302_222735.jpg$

6-сурет - зарядтау құрылғысы «Рower bank»

2. 3. Ұялы телефонға арналған «Рower bank» зарядтау құрылғысын құрастыру

Құрылғы төмендегідей қадамдармен құрастырылды:

Дайындау жұмыстарының орындау.
Құрылымдық сызбасын сызу.
Қажетті элементтерді таңдау.
Элементтерді жинап құрастыру.
Құрылғыны тестермен (өлшеуіш аспап) тексеру.
Құрылғыны экспериментті түрде тексеру.

Енді әрбір қадамды толық қарастырамыз.

Дайындау жұмыстарын орындау

«Power bank» құрылғысын құрастыру үшін дәнекерлегіш, тістеуіктер жиынтығы, бұрағыштар жиынтығы, өлшеуіш аспап қажет (7-сурет) .

7-сурет - құрылғыны құрастыру үшін қажетті құрал-саймандар.

Құрылымдық сызбасын сызу.

Құрылғыны құрастыру үшін үй жағдайында қолымызда бар аспаптарды қолданамыз. Содан соң, бірінші блокті сызбасын сызып, құралдардың орналасуын қарастырамыз (1-сызба) . Сонан кейін ғана құрылғының жұмыс істеу принципінің сызбасы сызылады. (2-сызба)

$C:\Users\упуи\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\IMG_20160311_162425.jpg$

1-сызба

$C:\Users\упуи\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\IMG_20160311_155244.jpg$

2-сызба - құрылғының құрылымдық сызбасы

Қажетті элементтерді таңдау

«Рower bank» құрылғысын құрастыруда төмендегідей құрылғылар қолданылды: литий ионды аккумуляторлар жиынтығы ( 1-аккумулятор - 1200 мАсағ, 3, 7 В; 2-аккумулятор 800 мАсағ, 3, 7 В; 3-аккумулятор 1000 мАсағ, 3, 7 В; 4-аккумулятор 1250 мАсағ, 1, 2 В) , екі USB порты , тұрақтандырғыш (стабилизатор), қорапша, жалғағыш сымдар, кілт (8-сурет) .

$C:\Users\упуи\Desktop\Новая папка (2)\20160304_222511.jpg$

8-сурет - қажетті элементтер

Элементтерді жинап құрастыру

Құрылымдық сызба бойынша құрастырамыз.

1) Алдымен темір қорапша алынды, іші оқшаулағыштармен қапталынды. Себебі, темір (металл) электр тогын жақсы өткізеді және электр тогы жүрген кезде өткізгіштерде Джоуль-Ленц заңына сәйкес жылу пайда болып, өткізгіштер қызып бір-біріне зиянын тигізеді.

Қорапшаны ойып USB портын орналастырамыз.

2) Төрт литий ионды аккумуляторды бір-біріне тізбектей жалғаймыз.

1-аккумулятор - 1200 мАсағ, 3, 7 В;

2-аккумулятор 800 мАсағ, 3, 7 В;

3-аккумулятор 1000 мАсағ, 3, 7 В;

4-аккумулятор 1250 мАсағ, 1, 2 В мәндерін береді.

Өткізгіштерді тізбектей жалғағанда ток күшінің бірдей болатындығын және кернеудің түрліше болтындығын ескереміз. 1-аккумулятордың соңы екінші аккумулятордың басымен, ал екінші аккумулятордың соңы үшінші аккумулятордың басымен жалғанады. Осылайша үшінші және төртінші аккумуляторлар жалғанады. Бұл аккумуляторларды дәнекерлеу ұсынылмайды, себебі қыздыру барысында аккумулятордың қоры азаяды. Тізбектей жалғанған литий ионды аккумуляторлар 12, 3 В номиналды кернеуді береді (9-10 сурет) .

$C:\Users\упуи\Desktop\Новая папка (2)\20160304_223016.jpg$

9-сурет

$C:\Users\упуи\Desktop\Новая папка (2)\20160304_225155.jpg$

10-сурет

3) Алдымен тізбектей жалғанған аккумуляторларды қорапшаға орналастырамыз. Содан кейін тұрақтандырғышты орналастырамыз. Төртінші аккумулятордың соңы тұрақтандырғыштың теріс клеммасына жалғанады. Бірінші аккумулятордың басын тұрақтандырғыштың оң клеммасына жалғаймыз. Кілтті тұрақтандырғыштың оң клеммасына қосамыз. «Рower bank» дайын болды. Екі шығысында 5 В кернеуді көрсетеді және ток күші 1 А.

Құрылғыны тестермен (өлшеуіш аспаппен) тексеру

$C:\Users\упуи\Desktop\Новая папка (2)\IMG_20160302_222542.jpg$