Det handler om en lommelykt som fungerer uten batterier. Kanskje noen allerede så den enkleste Faraday-generatoren på Internett, som lar deg tenne på en liten LED fra flere bevegelser av lederen i viklingen. Det er heller ikke uvanlig med montering fra et nesten dødt batteri, en autotransformator og en transistor, som er i stand til å levere en 3V LED ved en begynnelsespenning på tiendedeler av en volt.
Her gikk forfatteren litt lenger ved å oppgradere enhetskretsen, legge til en likeretter, superkapacitor (ionistor), motstand og eliminere strømkilden fullstendig. Som et resultat har lommelyktens arbeid blitt mye mer stabilt og effektivt. Og hvis saken er rystet i flere minutter, kan den lades i lang drift av LED. Hvordan fungerer det? La oss få det til.
Arbeidsprinsipp
Enheten består av flere induktorer, som du kan sette sammen selv. Den primære induktoren fungerer faktisk som en strømkilde eller erstatter helt den kjente motstykket - et batteri. På grunn av bevegelsen av en stang med permanente magneter i den induseres en elektrisk strøm. På grunn av svingende bevegelser i et magnetfelt genereres det elektriske bølger som stammer fra spolen med en viss frekvens. Likeretter eller diode bridge bidrar til å stabilisere dem og konvertere til likestrøm.
Uten lagringskapasiteten, ville en slik enhet konstant være rystet, derfor er det neste elementet i kretsen en superkondensator, som kan lades etter batteritypen. Dernest er en trappetransformator eller spenningskonverter koblet til, som består av en toroidal ferritspole og to viklinger - sokkelen og samleren. Antall svinger kan være det samme, og er vanligvis 20-50. Transformatoren har en midtpunktforbindelse i motsatte ender av begge viklingene, og tre utganger til transistoren. Autotransformatoren øker den magre strømpulser til å være tilstrekkelig til at LED-en kan fungere, og en bipolar transistor er koblet til å kontrollere dem. En lignende elektrisk krets har forskjellige navn i forskjellige kilder: en tyv av joules, en blokkeringsgenerator, en Faraday-generator, etc.
Det nødvendige ressursgrunnlaget for hjemmelaget
materialer:
- PVC-rør, diameter 20 mm;
- Kobbertråd, diameter - 0,5 mm;
- Transistor med lav effekt omvendt ledningsevne;
- Diodebro eller likeretter 2W10;
- motstand;
- Supercapacitor eller Ionistor 1F 5.5V
- Knappbryter;
- LED hvit eller blå ved 5V;
- Gjennomsiktig epoksy av klebende type;
- Varmt lim;
- Stykker av kryssfiner, bomull;
- Kobberledninger isolert.
instrumenter:
- Loddejern;
- Varmt lim pistol;
- Bagsag for metall;
- Fil, sandpapir.
Produksjonsprosess for lommelykt
Lommelykten skal være laget av PVC-rør. Vi markerer et segment 16 cm langt, og klipper det med en baufil for metall.
Fra midten av segmentet markerer du 1,5 cm i hver retning. Det viser seg en sone for en svingete 3 cm bred.
Deretter tar vi en kobbertråd med et tverrsnitt på 0,5 mm, lar den ene enden av den være ca 10-15 cm lang, og vikle ledningen på rørlegemet til lommelykten i henhold til den manuelle merkingen. Det vil være nødvendig å vind ganske mye, mer enn fem hundre svinger. De første få av dem kan fikses med lim. Den første raden i spolen er tett presset mot hverandre, og vi gjør den strengt konsistent.
Ved maksimale punkter bør viklingen være omtrent en halv centimeter tykk. Vi rengjør begge ender av ledningen med sandpapir for pålitelig vedheft.
Spolens bevegelige magnetiske kjerne kan enten være integrert eller samlet i deler. Neodym-magneter velges i henhold til den indre diameteren på PVC-røret. Den nødvendige lengden på magnetstangen blir eksperimentelt oppnådd gjennom svingningene som en elektrisk strøm vil bli opprettet.
Forfatteren brukte ti magneter med en tykkelse på 3 mm for å få maksimal rasjonell lengde for slike vibrasjoner, og samtidig lik bredden på viklingen.
[Senter]På skalaen til oscilloskopet kan du se forskjellen mellom potensialene som er oppnådd fra svingningene til en og ti magneter. Forfatteren mottok en spenning på 4,5V fra svingninger av magnetstangen. Den viser også tydelig syklusens bølgelengde i intervallene med varierende frekvens.
I henhold til forfatterens eksempel er det på dette trinnet mulig å koble en LED direkte til spolens utgående ender, og kontrollere driftssikkerheten. Som det kan sees på bildet, reagerer LED på bevegelsen av magnetstangen, og den pulsstrømmen som er opprettet av seg selv.
Nå må du dempe begge ender av røret for ikke å holde dem med hendene mens du rister. For å gjøre dette, bruk den samme båndsagen for å skjære ut noen få flekker fra kryssfiner, behandle kantene med en fil, legg en bomullspinne på baksiden for å myke opp og legg dem på lim slik at de ikke faller ut.
Det var tur til å koble likeretteren. Diagrammet vist på bildet viser hvilke to av de fire kontaktene av fire som er koblet til spolen. En slik diodebro er i stand til å motta vekselstrøm, og gi en konstant strengt i en retning.
Den opptrappende autotransformatoren vil bidra til å konvertere lave spontane pulser fra primærspolen til tilstrekkelig spenning til at LED-en kan fungere på grunn av selvinduksjon av en av viklingene - samleren. Siden den er koblet til basisviklingen, vil en konstant og stabil elektrisk strøm tilføres superkapacitoren i tilstrekkelig mengde. Motstanden vil begrense overskridelsen av tillatte verdier. En kondensator med tilstrekkelig kapasitet er også valgt eksperimentelt av forfatteren ved å bruke målinger av utgående signaler med et oscilloskop.
Denne kretsen er lukket av en bipolar transistor med omvendt konduktivitet, som kontrollerer den innkommende elektriske strømmen til LED. Du kan sette sammen kretsen uten et bord, siden det ikke er så mange deler. Vi installerer bryterknappen på en av kontaktene som kommer fra autotransformatoren.
Forfatteren foretrakk å sette sammen sin improviserte lommelyktdesign på varmt lim, mens han forbedret isolasjonen av kontaktgrupper. Bryterknappen er plassert på siden av lommelykten. Forfatteren limte imidlertid hovedelementene i kretsen på hverandre fra en av endene. Lysdioden forblir låseelementet, som kan fordusteres med beskyttelsesglass eller reflektor.
Til tross for enhetens upretensiøse utseende, som bare er egnet for laboratorieeksperimentelt hjemmelaget arbeid, er en slik lommelykt ganske funksjonell og vil om nødvendig ikke la mørket forsvinne. Å sette sammen et slikt opplegg er ikke vanskelig hjemme og til minimale kostnader. Og den fullstendige mangelen på batterier gjør det til et virkelig nyttig utstyr for forskjellige nødsituasjoner.
