Kuri-hard が 2021年09月23日18時04分23秒 に編集
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ワイヤレス充電を作る
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LTC4120
ワイヤレス充電
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# 実現したいこと なにかと役立ちそうなワイヤレス充電が、自分でも実現できるか知りたくて、試作しました。 - 受信側は充電のため専用ICを使う。 - 送信側はマイコン使って安く作りたい。 - qi規格はよく分からない # 使ったもの - 受信側 LTC4120-4.2 ワイヤレス充電IC 送信コイル WT202080-28F2-G リチウムイオンポリマー DTP502035 300mAh - 送信側 フルブリッジ TPC8407×2モジュール MP4212ピン互換 パワーMOSFETモジュール マイコン RL78/G10 受信コイル WR151580-48F2-G # 手順 自分が調べながら進めた手順です。 **- コイルを決める** 勢いで、まずはコイルを決めました。 秋月さんでコイルを購入。 ![左:受信コイル 右:送信コイル](https://camo.elchika.com/8bb8e0b2575e1b9069dba34d4f802b9a2a497a98/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f39636139636538372d313536612d343536632d393064612d3639353362346361643230652f30323636393337612d306435392d343765382d626337332d623238393664383361633931/) **- 共振周波数を決める** 共振周波数は、送信側と受信側のコイルに流す交流電流の周波数です。周波数が一致していると効率よく送受信できます。 LTC4120は、DHCという機能があって、電流量を丁度良くするために共振周波数をチューニングしてくれるらしくそのため、共振周波数に幅を持たせる必要がありました。 使いたいコイルと、手持ちのコンデンサにあわせて、共振周波数を下記表のように決めました。 ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/2019b3576164804b7e5f63208056618432da0b7d/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f39636139636538372d313536612d343536632d393064612d3639353362346361643230652f33356466383133342d333363612d346232372d386531392d363861643532343264313935/) **- 受信側を作る** LTC4120のデータシートを参考にEagleで書いた回路を、PCBGOGOさんに基板作成と実装してもらいました。部品番号のシルクが無い(;^_^A ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/4d7e42a1fee3d30fd7fdbc9dd40c122dc9669ea1/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f39636139636538372d313536612d343536632d393064612d3639353362346361643230652f35626261623939622d316636622d346465352d383761382d663432316236653133663866/) **- 送信側を作る** 送信側はブレッドボードで組んでいます。 アナログ回路設計はハードルが高いので、116KHzの矩形波を作るのに、TPC8407×2モジュールのフルブリッジ回路とマイコンを使いました。 電源はUSBから得て、フルブリッジ回路を通って、コイルに-5V~+5Vを流しています。 ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/7f662b6156f55ff75478ba24222c21febc75b78d/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f39636139636538372d313536612d343536632d393064612d3639353362346361643230652f33376432303030622d373565302d346233392d393830382d373338356537336365376535/) ※スイッチやら7セグやらは、おまけです。周波数を少し変えたりするかと思ってつけたのですが、、、使いませんでした(笑) # 結果 送信側の電源電流は平均130mA程度あるのに対して、充電電流は、コイルが1mmぐらい離れただけで10mAにも満たない感じでした。 ただ、フィルムを挟んでほぼくっついた状態にすると、40mAぐらいにはなっているようです。 なので、実際に使うには、まだ効率が低い感じです。 これから送信側のコイルや電源やらを変えてみて、実用できるように研究しようと思います。