3D打印手机充电发电机

在有些时候，经常会发生手机没电但是又无法为其充电的尴尬情况。于是我想着做一个手摇式充电器来给手机充电。

1.发电机

把电动机反过来用就是发电机！我手头有一个步进电机，步进电机本身输出力矩就挺大的，因此反过来做发电机使用，应该还是可行的。以下就是一个步进电机的简单示意图：

图中红蓝线和黑绿线各自组成一个电机的系统，于是可以用8个二极管组成两个整流器将交流转化为直流电。如下图：

2 控制系统电路图

为了保证电能转化效率，我决定用MOS管设计一个开关电源。然后再用一个微处理器实现PID控制算法来稳压。以下是电路图：

在电路的输入端我用了一个热熔断保险丝和齐纳二极管，防止电压突然过大或者短路。然后7805作为线性稳压器，后面用一个PNP三极管1815和PMOS管做为开关给电容C2充电。然后反馈信号由AD转化输入口接入微处理器PIC16F1503。

3 设计发电机支架

接下来需要一个齿轮构成的加速器和支架来构成发电机。于是我设计了一个1：5的人字形齿轮组合：

一般情况下人字形齿轮制造困难，但是性能却非常好。比如齿轮面上的压强啊，齿轮的轴向力啊等等都会带来很大优势。但是，由于我可以用3D打印，所以这就无所谓制造困难了。

接下来是发电机支架

4 打印装配

打印完成，并组装好：

以下是电路图实物：

5 测试

我编好代码后，用示波器测充电时候的输出波形。示波器图形如下：

图中上面的黄线是输出，红色的是控制PWM信号。可以看见充电时的电压还是能够基本保持稳定，pwm信号也能够实时自我调整。

最后，上动图：