Es geht um eine Taschenlampe, die ohne Batterien auskommt. Vielleicht hat schon jemand den einfachsten Faraday-Generator im Internet gesehen, mit dem Sie eine kleine LED aus mehreren Bewegungen des Leiters in der Wicklung zünden können. Auch Baugruppen aus einer fast leeren Batterie, einem Spartransformator und einem Transistor, die eine 3V-LED mit einer Anfangsspannung von Zehntel Volt versorgen können, sind keine Seltenheit.
Hier ging der Autor noch einen Schritt weiter, indem er die Geräteschaltung verbesserte, einen Gleichrichter, einen Superkondensator (Ionistor) und einen Widerstand hinzufügte und die Stromquelle vollständig ausschaltete. Infolgedessen ist die Arbeit der Taschenlampe viel stabiler und effizienter geworden. Und wenn das Gehäuse mehrere Minuten lang geschüttelt wird, kann es für eine lange Betriebsdauer der LED aufgeladen werden. Wie funktioniert es Lass es uns richtig machen.
Arbeitsprinzip
Das Gerät besteht aus mehreren Induktivitäten, die Sie selbst zusammenbauen können. Der Primärinduktor dient tatsächlich als Stromquelle oder ersetzt vollständig sein bekanntes Gegenstück - eine Batterie. Durch die Bewegung eines Stabes aus Permanentmagneten wird ein elektrischer Strom induziert. Durch oszillierende Bewegungen in einem Magnetfeld werden elektrische Wellen erzeugt, die mit einer bestimmten Frequenz von der Spule ausgehen. Gleichrichter oder Diodenbrücke helfen, diese zu stabilisieren und in Gleichstrom umzuwandeln.
Ohne die Speicherkapazität müsste ein solches Gerät ständig geschüttelt werden, daher ist das nächste Element in der Schaltung ein Superkondensator, der nach dem Batterietyp aufgeladen werden kann. Als nächstes wird ein Aufwärtstransformator oder Spannungswandler angeschlossen, der aus einer Ringferritspule und zwei Wicklungen - der Basis und dem Kollektor - besteht. Die Anzahl der Windungen kann gleich sein und beträgt normalerweise 20-50. Der Transformator hat eine Mittelpunktverbindung an den entgegengesetzten Enden beider Wicklungen und drei Ausgänge zum Transistor. Der Spartransformator erhöht die mageren Stromimpulse so weit, dass die LED funktioniert, und ein Bipolartransistor steuert sie. Ein ähnlicher Stromkreis hat unterschiedliche Namen in unterschiedlichen Quellen: ein Joule-Dieb, ein Blockierungsgenerator, ein Faraday-Generator usw.
Die notwendige Rohstoffbasis für hausgemachtes
Material:
- PVC-Rohr, Durchmesser 20 mm;
- Kupferdraht, Durchmesser - 0,5 mm;
- Umkehrleitfähigkeitstransistor mit geringer Leistung;
- Diodenbrücke oder Gleichrichter 2W10;
- Widerstand;
- Superkondensator oder Ionistor 1F 5.5V
- Knopfschalter;
- LED weiß oder blau bei 5V;
- Transparentes klebendes Epoxidharz;
- Heißkleber;
- Sperrholzstücke, Baumwolle;
- Kupferkabel isoliert.
Werkzeuge:
- Lötkolben;
- Heißklebepistole;
- Metallsäge;
- Feile, Schleifpapier.
Herstellungsprozess für Taschenlampen
Der Taschenlampenkörper besteht aus PVC-Rohr. Wir markieren ein 16 cm langes Segment und schneiden es mit einer Metallsäge.
Ab der Mitte des Segments 1,5 cm in jede Richtung markieren. Es stellt sich eine Wickelzone von 3 cm Breite heraus.
Als nächstes nehmen wir einen Kupferdraht mit einem Querschnitt von 0,5 mm, lassen ein Ende davon etwa 10-15 cm lang und wickeln den Draht gemäß der manuellen Markierung auf den Röhrenkörper der Taschenlampe. Es wird notwendig sein, ziemlich viel zu wickeln, mehr als fünfhundert Windungen. Die ersten können mit Klebstoff fixiert werden. Die erste Reihe der Spule wird fest gegeneinander gedrückt, und wir machen es streng gleichbleibend.
Die Wicklung sollte maximal etwa einen halben Zentimeter dick sein. Wir reinigen beide Enden des Drahtes mit Sandpapier für eine zuverlässige Haftung.
Der bewegliche Magnetkern der Spule kann entweder einstückig oder in Teilen zusammengebaut sein. Neodym-Magnete werden entsprechend dem Innendurchmesser des PVC-Rohrs ausgewählt. Die notwendige Länge des Magnetstabs wird experimentell gewonnen, durch dessen Schwingungen ein elektrischer Strom erzeugt wird.
Der Autor verwendete zehn Magnete mit einer Dicke von 3 mm, um die maximale vernünftige Länge für solche Vibrationen zu erhalten und gleichzeitig der Breite der Wicklung zu entsprechen.
[center]Auf der Skala des Oszilloskops können Sie den Unterschied zwischen den Potentialen sehen, die aus den Schwingungen von einem und zehn Magneten erhalten werden. Der Autor erhielt eine Spannung von 4,5 V durch Schwingungen des Magnetstabs. Es zeigt auch deutlich die Zyklizität der Sinuswelle in den Intervallen unterschiedlicher Frequenz.
In diesem Stadium ist es nach dem Beispiel des Autors möglich, eine LED direkt an die abgehenden Enden der Spule anzuschließen und ihre Funktionsfähigkeit zu überprüfen. Wie auf dem Foto zu sehen ist, reagiert die LED auf die Bewegung des Magnetstabs und den von ihm selbst erzeugten Impulsstrom.
Jetzt müssen Sie beide Enden des Röhrchens muffen, damit Sie sie beim Schütteln nicht mit den Händen halten. Verwenden Sie dazu die gleiche Metallsäge, um ein paar Stellen aus dem Sperrholz auszuschneiden, bearbeiten Sie die Kanten mit einer Feile, legen Sie einen Wattestäbchen auf den Rücken, um sie zu erweichen, und kleben Sie sie auf, damit sie nicht herausfallen.
Es war an der Reihe, den Gleichrichter anzuschließen. Das Diagramm auf dem Foto zeigt, welche von vier Kontakten mit der Spule verbunden sind. Eine solche Diodenbrücke ist in der Lage, Wechselstrom aufzunehmen und eine Konstante streng in eine Richtung abzugeben.
Der Autotransformator hilft dabei, niedrige Spontanimpulse von der Primärspule in eine ausreichende Spannung umzuwandeln, damit die LED aufgrund der Selbstinduktion eines der Wicklungskollektoren funktioniert. Da es mit der Basiswicklung verbunden ist, wird dem Superkondensator ein konstanter und stabiler elektrischer Strom in ausreichender Menge zugeführt. Der Widerstand begrenzt die Überschreitung der zulässigen Werte. Ein Kondensator mit ausreichender Kapazität wird vom Autor auch experimentell unter Verwendung von Messungen von ausgehenden Signalen durch ein Oszilloskop ausgewählt.
Dieser Stromkreis wird durch einen Bipolartransistor mit umgekehrter Leitfähigkeit geschlossen, der den zur LED fließenden elektrischen Strom steuert. Sie können die Schaltung ohne Platine zusammenbauen, da es nicht so viele Teile gibt. Wir installieren den Schalter an einem der Kontakte, die vom Spartransformator kommen.
Der Autor zog es vor, sein improvisiertes Taschenlampendesign auf Heißkleber aufzubauen und gleichzeitig die Isolierung der Kontaktgruppen zu verbessern. Der Schalter befindet sich an der Seite der Taschenlampe. Der Autor fügte jedoch die Hauptelemente der Schaltung an einem der Enden aufeinander. Die LED bleibt das Verriegelungselement, das mit Schutzglas oder einem Reflektor veredelt werden kann.
Trotz des unprätentiösen Aussehens des Geräts, das nur für Laborversuche in Eigenregie geeignet ist, ist eine solche Taschenlampe recht funktionell und lässt die Dunkelheit bei Bedarf nicht verschwinden. Die Montage eines solchen Systems ist zu Hause nicht schwierig und mit minimalen Kosten verbunden. Und das völlige Fehlen von Batterien macht es zu einem wirklich nützlichen Gerät für verschiedene Notfälle.
