Menonton tenaga yang sentiasa timbul di alam sekitar kita (angin, cahaya matahari, tenaga air), ada keinginan untuk menggunakan tenaga bebas ini. Sudah tentu, hidup di tengah-tengah benua dan iklim yang sederhana, tenaga alternatif yang datang kepada kita adalah kecil, kita tidak mempunyai angin pantai dan matahari padang pasir. Ya, tenaga itu tidak bagus, tetapi ia datang kepada kami hampir selalu. Dan jika anda membuat peranti untuk pengumpulan dan penggunaannya, lakukan sendiri, dari bahan buatan, maka tenaga ini bebas.
Dalam sesetengah kes, anda mungkin memerlukan sedikit elektrik untuk kuasa peranti kuasa rendah. Untuk operasi stesen cuaca padat, memantau paras air dalam tangki, untuk pencahayaan kecemasan dan mengawal automasi rumah hijau. Untuk setiap peranti ini, anda mesti mempunyai sumber kuasa. Dengan menggunakan peranti secara berkala (contohnya, dalam kegelapan), disarankan untuk menggunakan IP berkuasa bateri. Tambahan pula, untuk pengecasannya, ia adalah yang paling berfaedah untuk menggunakan sumber tenaga boleh diperbaharui, yang akan menjadikan IP ekonomi dan autonomi. Dan apabila menggunakan angin dan tenaga suria, peranti itu, sebagai tambahan, akan padat dan mudah alih.
Artikel ini mencadangkan untuk mengeluarkan lampu LED boleh dicas semula dengan mengecas daripada sumber semula jadi tenaga alternatif. Asas untuk buatan sendiri berkhidmat sebagai badan dan unsur-unsur yang diperbaiki daripada bateri NiMH untuk pemutar skru, dibincangkan dalam artikel.
Rajah rajah peranti
Litar adalah rangkaian penjana tenaga, penukar tenaga, bateri dan sumber cahaya. Penukar tenaga adalah penukar voltan yang stabil. Ia menukarkan voltan keluaran DC rendah dari sumber Gen (penjana angin atau panel suria) kepada voltan yang meningkat yang mencukupi untuk mengecas bateri empat bateri Bat1 NiMH. Peranti mampu meningkatkan voltan masukan dari 0.8 ... 6.0 volt ke output 8 ... 30 volt. Dalam litar ini, voltan output stabil dan tidak melebihi caj maksimum (1.8v x 4 = 7.2v).
Pertimbangkan operasi penukar.
Litar ini didasarkan pada penjana penghalang, yang terdiri daripada pengubah, transistor VT2, resistor R1 (dipilih dalam 360 ... 1200 ohms) dan kapasitor seramik 0.33 ... 1.0 mikrofar. Semasa operasi penjana menyekat, kerana EMF induksi diri, yang dibangunkan oleh penggulungan utama, voltan nadi tinggi terbentuk pada output pengubah. Voltan ini diperbetulkan oleh diod VD1, dan kemudian dibekalkan ke bateri yang boleh dicas semula.
Penstabilan voltan keluaran penukar.
Banyak bateri yang boleh dicas semula tidak boleh dicas semula kerana ini memendekkan hayat perkhidmatan mereka. Oleh itu, dalam litar yang dipertimbangkan, penstabilan voltan keluaran digunakan. Untuk melakukan ini, transistor BC548 jenis VT1, sebuah Zener diode VD2 (voltan penstabilan dipilih), resistor R2, R3 ditambah ke litar.
Apabila voltan output diperbetulkan daripada penjana menyekat melebihi ambang voltan penstabilan, diod zener mula lulus semasa melalui dirinya sendiri. Arus ini mengalir ke pangkalan transistor VT1. Transistor ini, pada gilirannya, mula membuka dan menghancurkan penjana transistor asas-pemancar VT2. Ini menyebabkan penurunan keuntungan transistor ini, mengurangkan amplitud isyarat keluaran.
Oleh sebab bateri NiMH mempunyai kapasiti yang ketara dan boleh dikenakan dengan arus sehingga 1C, dan arus output penukar voltan tidak tinggi di bawah keadaan normal, penstabilan penukar dengan arus tidak dipertimbangkan.
Mengilang penukar voltan.
1. Butiran untuk pembuatan Penukar.
Dasar penjana menyekat adalah pengubah, yang mesti dibeli atau dibuat dengan tangan anda sendiri. Pilihan reka bentuk transformer adalah mungkin:
Penggulungan utama pengubah terdiri daripada 45 pusingan dawai dengan garis pusat 0.3 ... 0.5 mm, luka pada teras ferit dengan diameter 10 dan panjang 50 mm. Penggulungan sekunder (penggulungan gegaran) terdiri daripada 15 ... 20 pusingan luka dawai yang sama di atas penggulungan utama.
Pengubah itu dilukai pada cincin ferit 2000NM saiz K7x4x2 ... K12x7x5 dan mengandungi dua belitan 20 ... 30 pusingan wayar PEV 0.3 ... 0.5.
Dalam kes kita, kita akan melakukannya lebih mudah. Kami mengambil suntikan siap dari 300 mH ke atas, di atas penggulungan kami angin 20 ... 25 bertukar dengan dawai 0.2 ... 0.5 mm, dalam arah yang sama. Kami menyambungkan lilitan mengikut skema, dengan mengambil kira permulaan penggulungan (ditunjukkan oleh titik). Kami menetapkan penggulungan baru dengan pengecutan haba, pita pelekat, gam. Pam transformer sedemikian tidak lebih buruk daripada cincin.
Transistor VT1 mana-mana jenis kuasa rendah n-p-n - KT315, BC548. Transistor VT2, n-p-n jenis, dipilih bergantung kepada beban. Transistor VT2 tidak memerlukan radiator penyejuk, kerana penjana menyekat beroperasi dalam mod berdenyut.
Adalah dinasihatkan untuk menggunakan diod VD1 dari siri "pantas" 1N4148, 1N5819 (Schottky), KD522 - sesuai untuk semasa.
Di Zener diode VD2, voltan penstabilan dipilih bergantung kepada voltan keluaran yang diperlukan. Diod VD3 sebarang arus yang sesuai.
Kapasitor C1 melancarkan turun naik voltan masuk, dan kapasitor C3 voltan keluaran. Diod VD3 menghalang pelepasan bateri Bat1 jika tidak ada voltan input yang mencukupi. Mikrokontroler berfungsi sebagai penunjuk visual semasa mengecas bateri.
2. pemasangan penukar voltan.
Kami melengkapkan penukar dengan bahagian mengikut skema. Kami memasang bahagian penukar pada papan litar sejagat. Kami menyambungkan litar ke sumber voltan terkawal.
3. Konfigurasikan dan debugkan operasi penukar.
Kami cabut Zener diode VD2 dari litar, bukannya R1 kami menetapkan rintangan tuning 4.7 kom. Sebagai beban penukar, kita memasang perintang 1kΩ. Dengan menukar rintangan R1, kita mencapai voltan maksimum pada beban. Tanpa beban, litar ini boleh menghasilkan 100 volt atau lebih, jadi ketika debugging, disarankan untuk menetapkan kapasitor output C3 ke voltan sekurang-kurangnya 200V dan jangan lupa untuk melepaskannya. Oleh kerana amplitud voltan pada penggulungan output boleh agak tinggi, disyorkan untuk menghidupkan penghancur pelindapkejutan dengan rintangan 10 ... 100k siri dengan multimeter.Ia akan membantu mengelakkan kerosakan pada peranti semasa pengukuran pada pelbagai titik dalam litar. Untuk mengukur voltan malar dari output dioda penerus, sebuah kapasitor dengan kapasiti sehingga 10 μF dan voltan sekurang-kurangnya 250 V harus disambung selari dengan voltmeter Dalam kes ini, pembacaan voltmeter akan lebih tepat, kerana kita juga akan mengukur voltan nadi.
Kami mengukur nilai rintangan optimum dari resistor pembolehubah R1 dan menggantinya dalam litar dengan perintang pemalar yang sama. Kami memasang Zener diode VD2 dalam litar, paling dekat dengan keluaran yang dikehendaki, voltan penstabilan. Dengan memilih diod zener, kita dapat mencapai voltan keluaran yang diperlukan. Inilah voltan yang akan kita gunakan untuk mengecas bateri.
Jika penukar tidak bermula, maka kita saling menukar hujung salah satu lilitan pengubah.
4. Kami menyediakan kosong untuk lembaga kerja dengan memotong saiz yang dikehendaki dari papan universal biasa. Dimensi papan kerja dipilih berdasarkan dimensi perumahan transducer yang dicadangkan dan tempat di dalamnya untuk memasang papan.
5. Kami menjalankan pendawaian litar disebarkan ke papan kerja.
6. Pasang papan penukar di tempat yang dimaksudkan dengan asas kes dari bateri NiMH untuk pemutar skru. Kami meletakkan blok empat elemen yang dipulihkan dari bateri ini di ruang bebas.
7. Pada papan PCB kecil kami memasang sumber lampu untuk lampu bateri yang dihasilkan. Kami menggunakannya sebagai matriks dari tiga LED yang disambungkan selari dan had rintangan (lihat rajah). Untuk menetapkan LED dalam lampu, kami menggerudi lubang di sudut papan.
8. Untuk menampung sumber cahaya LED, kami memilih kes reflektor pelindung plastik kecil. Kami mengeluarkan pendakap logam peralihan untuk pemasangan laras pemantul ke perumahan penukar. Kami memasang dan menetapkan papan LED di tempatnya.
9. Kami memasang bahagian atas perumahan penukar.
10. Sebagai penunjuk visual kehadiran dan magnitud relatif semasa mengecas bateri, di ruang bebas bahagian atas perumahan penukar, kami meletakkan mikroammeter - penunjuk dari perakam pita lama. Microammeter ini direka untuk arus yang rendah, jadi kita mengira, pilih dan sambungkan perintang shunt ke peranti untuk mengawal nilai arus cas bateri yang dijangkakan.
11. Sambung konduktor ke semua bahagian dalam litar tunggal.
Kami menyambungkan papan penukar kepada bateri bateri melalui diod perlindungan VD3 dan mikrokomputer kawalan. Kami mengeluarkan penyambung untuk menyambungkan penukar kepada sumber tenaga alternatif (penjana angin atau panel solar). Kami menyambungkan sumber cahaya LED ke bateri melalui suis luaran. Menggabungkan segala-galanya dalam satu bangunan.
12. Ia dirancang untuk menggunakan lampu LED yang boleh dicas semula yang dikeluarkan bersempena penjana angin berdasarkan motor magnet kekal magnet 24v / 0.7A. Tetapi itulah cerita lain.
