"За безумную идею не ругайте с горяча
, обращайтесь к нам скорее через доку......".
Это я к тому что статью лучше рассматривать как изложение результатов экспериментов а не руководство к действию, хотя эксперимент получился довольно удачный.
Итак, те из нас кто пользуется недорогой беспроводной мышкой наверняка сталкиваются с необходимостью периодически менять в ней элементы питания. Причем делать это приходится чаще чем хотелось-бы в моем случае батареек хватает на месяц-полтора работы, к тому-же по известному всем закону мышь перестает работать в самый не подходящий момент. Наиболее продвинутые пользователи могут использовать аккумуляторы. В этом случае лучше не дожидаясь полного разряда периодически их подзарежать или иметь запасной комплект батареек или заряженных аккумуляторов, чтобы мышка не отказалась работать в тот самый момент. Но на Очумелых ручках мы не ищем легких путей и попытаемся вообще забыть о проблеме разряженных батареек в беспроводной компьютерной мышке. Для этого в мышку установим аккумуляторы и поэксперементируем с зарядным устройством для нее. Основной задачей будет простота постановки на зарядку, т.е. чтобы нам не приходилось каждый раз после окончания работы доставать из компьютерной мышки аккумуляторы и вставлять их в зарядное устройство, а перед началом работы проделывать эту процедуру в обратном порядке. Идея вставлять в мышку штекер для зарядки немного лучше, но тоже требует лишних и главное довольно "точных" телодвижений, поэтому примем за условие что мышка должна заряжаться после размещения ее на определенном "парковочном" месте (на базе) .
Вариант 1. (проводная зарядка)
Этот очень простой вариант зарядки для беспроводной компьютерной мыши был мной изготовлен более пяти лет назад и довольно успешно зарекомендовал себя.
Как видно на фото , в нижнюю часть мышки вплавлены две контактные площадки, эти контакты соприкасаются с контактами "базы" (выполнена из скорлупы кокосового ореха). Схема зарядного состоит лишь из токоограничивающего резистора и светодиода .
Светодиод выполняет функцию индикации прохождения зарядного тока. Чтобы не вызвать перезаряд аккумуляторов и отказаться от усложнения схемы зарядного, токоограничивающий резистор выбран таким, чтобы ток протекающий через заряженные аккумуляторы не превышал 10-15 ма.
На схеме есть пара элементов , которые не видны на фото: в мышку вмонтирован геркон с переключающим контактом, а в базу - небольшой магнит. Соответственно при установке мыши на "базу", посредством контакта геркона, установленные в нее аккумуляторы отключаются от цепи питания схемы мышки и подключаются к клеммам зарядного устройства. Такая схема подключения позволяет повысить эффективность зарядки а также защитит мышь от преждевременного разряда в случае случайного касания ее контактов о металлическую поверхность во время управления компьютером. Питается "база" от 12 вольт. Я для этой цели использовал блок питания работающего "свитча", т.к. он всегда подключен к сети. Но можно использовать отдельный маломощный блок питания причем напряжением в пределах 5 - 30 вольт. Если напряжение будет значительно отличатся от 12 вольт возможно понадобится изменить параметры токоограничивающих резисторов.
Несмотря на то, что в моей мышке установлены Ni-MH аккумуляторы далеко не первой "свежести", она и по сей день работает подключенной к видеорегистратору.
При таком использовании (с видеорегистратором) мышка большую часть времени лежит на "базе" (на подзарядке) но в связи с малым током зарядки, длительное нахождение аккумуляторов мышки не сказывается пагубно на их состоянии.
Вариант 2. (беспроводная зарядка)
Вариант беспроводного зарядного устройства был мной выполнен на базе самого дешевого специализированного модуля купленного ради интереса через интернет. Суть беспроводного метода заключается в том что приемной катушке (расположена в мышке) вырабатывается определенный ток при достаточно близком (не более 2-3см) ее размещении к передающей катушке. Кроме приемной и передающей катушек имеются электронные модули. Модуль подключенный к передающей катушке позволяет вырабатывать ей электромагнитные колебания а модуль подключенный к приемной катушке стабилизирует напряжение до 5 вольт.
Здесь главное умудрится впихнуть довольно большую и жесткую приемную катушку в корпус мыши, причем располагаться она должна ка можно ближе к предполагаемому месту расположения передающей катушки беспроводного зарядного устройства и желательно в параллельной с ней плоскости.
Деформировать катушку нельзя. Пробовал заменить катушку самодельной с другими габаритами но с такой-же индуктивностью - не получилось. В моем случае оптимально было-бы расположить катушку на дне мыши под платой, но там слишком мало свободного места. Но даже при таком расположении приемной катушки беспроводного зарядного устройства как у меня, с схемы удается снимать до 5 ма для подзарядки аккумуляторов. Напряжение снимаемое с приемного модуля подается прямо на аккумуляторы через диод. Такое включение исключает необходимость подключения устройства коммутации как в предыдущем варианте. Диод лучше использовать с минимальным падением напряжения на нем, например любой маломощный диод Шотки. За счет того что ток зарядки оказался таким маленьким, исключается опасность перезаряда аккумуляторов но и быстро их зарядить не получится. Для индикации корректного положения мыши относительно передающий катушки в схему подключен светодиод. Я заменил установленный зеленый светодиод двухцветным, но можно установить отдельный. Ток потребления светодиода максимально ограничен резистором, т.к. у нас при таком расположении катушки каждый миллиампер на счету. Остальное наверно видно на фото.
Пока эта схема функционирует недолго, поэтому о результатах говорить рано, отпишусь позже. Главное чтобы оставлять мышь на своем "парковочном" месте вошло у меня в привычку.
Сравнение двух вариантов.
В моем случае изготовление беспроводной зарядки для компьютерной мыши оказалось материально не оправдано по сравнению с первым проводным вариантом хотя и прикольным. Особых удобств я не отметил т.к. для меня существенной разницы нет класть мышку по окончании работы на "базу" или отодвигать в строго определенное место "парковки" на столе. Зато у беспроводного варианта есть очевидные минусы это стоимость и довольно низкий КПД (передающий модуль потребляет намного больше энергии чем отдает приемный).
Полагаю беспроводной вариант хорошо подашел-бы для какой нибудь навороченной беспроводной клавиатуры с достаточно большим токопотреблением в моем-же случае этот вариант тоже отпадает т.к. в моей клавиатуре батареек хватает больше чем на год работы.
В первом (проводном) варианте на мой взгляд только один минус в необходимости определенных слесарных работ для изготовления "базы", т.к от ее качества будет существенно зависеть удобство работы с девайсом. К моей мыши очень хорошо подошла скорлупа кокосового ореха.
P.S.
Для тех кто захочет принципиально, несмотря на затраты, встроить в мышь или другое устройство беспроводную зарядку сейчас в продаже есть очень тонкие приемные модули. Эти модули выпускаются разных форм для интеграции в разные модели мобильных телефонов, соответственно есть в продаже и передающие модули в достаточно оригинальном исполнении. Правда цены пока немного кусаются.
Доработка Беспроводного зарядного устройства для беспроводной компьютерной мыши.
Прошло пару месяцев с начала тестирования второго варианта зарядного устройства для моей мышки, изготовление которого описано в статье выше. В результате выяснилось что с таким расположением катушки схеме приемника удается получить маловато энергии чтобы пополнить заряд аккумуляторов при интенсивном и длительном использовании мыши. Если говорить более конкретно, то при пользовании мышкой 3-5 часов в сутки схема вполне функциональна но когда приходится работать за компьютером 10-12 и более часов аккумуляторы на получая полноценной подзарядки, спустя некоторое время, не смогут питать мышь что и произошло в один прекрасный день у меня. Моя модернизированная мышка не дотянув до конца очередного рабочего дня отключилась проработав всего около полутора месяца. Нужно было либо на длительный срок оставить ее на "парковке" беспроводного зарядного устройства либо достать и зарядить аккумуляторы в зарядном устройстве. Стало ясно, надо повысить зарядный ток а это можно сделать только расположив приемную катушку ближе к передающий. Как я уже писал ранее приемная катушка, идущая в комплекте с модулем по своим габаритам не позволяла разместить ее в корпусе моей мышки а деформировать ее (катушку) не повредив межвитковую изоляцию было проблематично. Я продолжил эксперименты с заменой катушки на самодельную.
Основой приемного модуля служит параллельный колебательный контур состоящий из этой самой катушки и конденсатора (на фото обведен красным).
Чем точнее собственная резонансная частота этого контура настроена на частоту передатчика, тем выше эфективность всей системы. Частота передающего модуля около 75 Кгц,
штатный конденсатор контура около 0.039 Мкф, исходя из этого наверно можно высчитать необходимое количество витков катушки заданного диаметра но я в расчетах "не силен" и решил подбирать параметры контура экспериментально.
Для начала определяем какого диаметра должны быть витки катушки для чего укладываем один виток в предполагаемое относительно свободное место ее размещения в корпусе мыши.
В моем случае диаметр витка получился не намного больше диаметра штатной катушки. Затем находим любую оправу подходящего диаметра, наматываем на ней необходимое количество витков. Поскольку у меня диаметр катушки оказался близким к оригинальному то и витков я намотал столькоже (15 витков эмалированным медным проводом диаметром 0.45мм на оправке диаметром 40мм). витки катушки в нескольких местах удобно зафиксировать молярным скотчем или изолентой.
Полученную катушку припаиваем на место штатной и...... она не работает.
С моей катушкой модуль на выходе приемного модуля не удавалось получить более 3-х вольт даже при близком расположении к передающей катушки. Значит необходимо подобрать емкость конденсатора, это удобней делать следующим образом:
Расположив приемную катушку вблизи передающей подключаем к ее выводам мультиметр на пределе измерения переменного напряжения а еще лучше осциллограф, при этом от платы модуля приемника конечно катушка должна быть отсоединена. Затем параллельно катушки подсоединяем конденсатор (я начинал с номинала 0.022 Мкф) и смотрим за изменениями показания вольтметра, затем подключаем конденсатор чуть большей емкости (например 0.033Мкф) и снова контролируем показания.
Таким образом подбирая емкость добиваемся максимального напряжения на контуре. После этого можно расположить приемную катушку на небольшом удалении от передающий и подобрать емкость более точно. В моем случае оптимальной емкостью оказалась 0.09 Мкф, при этом цифровой мультиметр выдавал показания порядка 4.7 вольт.
Все настройка закончена, теперь осталось заменить конденсатор на плате приемного модуля на необходимый (если емкость получилась не стандартной его можно составить из нескольких соединенных параллельно) и зафиксировать самодельную катушку в нужном месте например при помощи термоклея.
Но тут меня ждала очередная "засада" места под платой мыши было слишком мало и катушка мешала нормальной ее установки на свое место. Пришлось намотать еще одну катушку более тонким проводом (я взял провод диаметром 0.3 мм но думаю можно еще тоньше т.к. токи наводимые в ней минимальны) и вновь подобрать конденсатор (в моем случае емкость 0.09 Мкф осталась актуальна).
Теперь все крепим и проверяем работу.
Теперь на выходе приемного модуля беспроводной зарядки стабильно имеем 5 вольт причем не требуется такая точность "парковки", как в первоначальном варианте. Можно подключать модуль к аккумуляторам мыши по старой схеме добавив лишь токоограничивающий резистор, сопротивление которого можно подобрать эксперементально из расчета, чтобы ток заряда проходящий через АКБ не превышал 50 мА.
Устанавливаем в мышь аккумуляторы (Внимание ! без установленных аккумуляторов ставить мышку на зарядную базу не рекомендуется т.к. на ее схему будет подано 5 вольт вместо положенных трех) кладем ее на передающую катушку и замеряем ток проходящий через аккумуляторы. В моем случае при заряженных аккумуляторах ток не привышал 10-17 мА (при разряженных будет больше и снижаться по мере зарядки).
Схема позволяет повысить ток зарядки за счет увеличения выходного напряжения приемного модуля, но для этого потребуется внести незначительные дополнительные изменения в в эту схему, найти способ защиты аккумуляторов от перезаряда и желательно стабилизировать ток зарядки .
Вот пока и все мышь на "обкатке", по результатам отпишусь.
Похожие темы:
Светильник для подсветки клавиатуры ноутбука своими руками
Вывеска указатель улицы дома с подсветкой
Светодиодный фонарик с питанием от "Кроны" своими руками
ФОТООТЧЕТ К СТАТЬЕ.
