Når man ser den konstant opståede energi i naturen omkring os (vind, sollys, vandenergi), er der et ønske om at prøve at bruge denne gratis energi. At bo midt i kontinentet og i et tempereret klima, selvfølgelig, den alternative energi, der kommer til os, er lille, vi har ikke kystvind og en ørkensol. Ja, energien er ikke stor, men den kommer næsten konstant til os. Og hvis du opretter en enhed til dens akkumulering og brug, gør det selv, fra improviserede materialer, så er denne energi fri.
I nogle tilfælde har du muligvis brug for en lille mængde elektricitet til at give en strømforsyningsenhed. Til drift af en kompakt vejrstation, overvågning af vandstanden i tanken, til nødbelysning og kontrol af automatiseringen af drivhuset. For hver af disse enheder skal du have en strømkilde. Ved periodisk brug af enheden (for eksempel i mørke) anbefales det at bruge en batteridrevet IP. For dens opladning er det endvidere mest fordelagtigt at bruge en vedvarende energikilde, der vil gøre IP økonomisk og autonomt. Og når du bruger vind- og solenergi, vil enheden desuden være kompakt og mobil.
Denne artikel foreslår at fremstille en genopladelig LED-lampe med opladning fra alternative naturlige energikilder. Base til hjemmelavet fungerede som karosseri og rekonditionerede elementer i et NiMH-batteri til en skruetrækker, diskuteret i artiklen.
Enhedsdiagram
Kredsløbet er en kæde af en energegenerator, energikonverter, batteri og lyskilde. Energikonverteren er en stabiliseret spændingskonverter. Den konverterer en lav DC-udgangsspænding fra en Gen-kilde (vindgenerator eller solcellepanel) til en øget spænding, der er tilstrækkelig til at oplade et batteri på fire Bat1 NiMH-batterier. Enheden er i stand til at øge indgangsspændingen fra 0,8 ... 6,0 volt til udgangen 8 ... 30 volt. I dette kredsløb er udgangsspændingen stabiliseret og overstiger ikke den maksimale ladning (1,8 v x 4 = 7,2 v).
Overvej driften af konverteren.
Kredsløbet er baseret på en blokeringsgenerator, der består af en transformer, en transistor VT2, en modstand R1 (valgt inden for 360 ... 1200 ohm) og en keramisk kondensator 0,33 ... 1,0 mikrofarader. Under betjeningen af blokeringsgeneratoren, på grund af EMF for selvinduktion, der er udviklet af den primære vikling, dannes en høj pulsspænding ved transformerens output. Denne spænding udbedres af VD1-dioden og leveres derefter til et genopladeligt batteri.
Stabilisering af konverterens udgangsspænding.
Mange genopladelige batterier kan ikke oplades, da dette forkorter deres levetid. Derfor anvendes stabilisering af udgangsspændingen i det betragtede kredsløb. For at gøre dette tilføjes en VT1-type BC548-transistor, en Zener-diode VD2 (stabiliseringsspænding), modstande R2, R3 føjes til kredsløbet.
Når den ensrettede udgangsspænding fra blokeringsgeneratoren overskrider tærsklen for stabiliseringsspænding, begynder zenerdioden at føre strøm gennem sig selv. Denne strøm strømmer til basen af transistor VT1. Denne transistor begynder på sin side at åbne og skifte base-emittertransistor VT2 generator. Dette medfører et fald i forøgelsen af henholdsvis denne transistor, formindsker amplituden af udgangssignalet.
På grund af det faktum, at NiMH-batteriet har en betydelig kapacitet og kan oplades med strømme op til 1C, og udgangsstrømmen fra spændingsomformeren ikke er høj under normale forhold, blev stabiliseringen af konverteren med strøm ikke overvejet.
Fremstilling af en spændingsomformer.
1. Detaljer til fremstilling af konverteren.
Grundlaget for blokeringsgeneratoren er en transformer, som skal købes eller laves med egne hænder. Transformer designindstillinger er mulige:
Transformatorens primære vikling består af 45 ledninger med en diameter på 0,3 ... 0,5 mm, viklet på en ferritkerne med en diameter på 10 og en længde på 50 mm. Den sekundære vikling (feedbackvikling) består af 15 ... 20 omdrejninger af den samme ledning viklet over den primære vikling.
Transformatoren er viklet på en 2000NM ferritring i størrelse K7x4x2 ... K12x7x5 og indeholder to viklinger på 20 ... 30 omdrejninger af PEV-ledning 0,3 ... 0,5.
I vores tilfælde gør vi det endnu lettere. Vi tager den færdige choke fra 300 mH og derover, over dens vikling vinder vi 20 ... 25 omdrejninger med en ledning på 0,2 ... 0,5 mm, i samme retning. Vi forbinder viklingerne i henhold til skemaet under hensyntagen til starten af viklingen (angivet med en prik). Vi fixer den nye vikling med varmekrymp, klæbebånd, lim. En sådan transformer pumper ikke dårligere end en ring.
Transistor VT1 enhver lav-effekt n-p-n type - KT315, BC548. Transistor VT2, type n-p-n, vælges afhængigt af belastningen. Transistoren VT2 har ikke brug for en køleradiator, da blokeringsgeneratoren fungerer i en pulseret tilstand.
Det anbefales at bruge VD1-dioden fra den "hurtige" serie 1N4148, 1N5819 (Schottky), KD522 - egnet til strøm.
På Zener-dioden VD2 vælges stabiliseringsspændingen afhængigt af den krævede udgangsspænding. VD3-diode enhver passende strøm.
Kondensator C1 udjævner udsvingene i den indkommende spænding og kondensatoren C3 for udgangsspændingen. VD3-dioden forhindrer udladning af Bat1-batterier, hvis der ikke er nok indgangsspænding på den. Mikroammeteret fungerer som en visuel indikator for batteriets ladestrøm.
2. Montering af spændingsomformeren.
Vi kompletterer omformeren med dele i henhold til skemaet. Vi samler konverterdelene på et universelt kredsløbskort. Vi forbinder kredsløbet til en reguleret spændingskilde.
3. Konfiguration og fejlsøgning af konverteringens funktion.
Vi kobler Zener-dioden VD2 fra kredsløbet, i stedet for R1 indstiller vi en indstillingsmodstand på 4,7 kom. Som konverterens belastning installerer vi en 1kΩ modstand. Ved at ændre modstanden R1 opnår vi den maksimale spænding ved belastningen. Uden belastning kan dette kredsløb producere 100 volt eller mere, så når du fejlsøger, anbefales det at indstille udgangskondensatoren C3 til en spænding på mindst 200V og glem ikke at aflade den. Da spændingsamplituden ved udgangsviklingen kan være ganske høj, anbefales det at tænde dæmpningsmodstanden med en modstand på 10 ... 100 k i serie med multimeteret. Det vil hjælpe med at forhindre beskadigelse af enheden under målinger på forskellige punkter i kredsløbet. For at måle konstant spænding fra udgangen fra ensretterdioden, skal en kondensator med en kapacitet på op til 10 μF og en spænding på mindst 250 V tilsluttes parallelt med voltmeteret. I dette tilfælde vil voltmeteraflæsningerne være mere nøjagtige, da vi også måler pulsspændingen.
Vi måler værdien af den optimale modstand for den variable modstand R1 og erstatter den i kredsløbet med den tilsvarende konstante modstand. Vi installerer Zener-dioden VD2 i kredsløbet, tættest på det ønskede output, stabiliseringsspænding. Ved at vælge en zenerdiode opnår vi den krævede udgangsspænding. Dette er den spænding, vi vil bruge til at oplade batteriet.
Hvis omformeren ikke starter, udskifter vi enderne af en af transformatorviklingerne.
4. Vi forbereder emnet til arbejdspladen ved at skære den ønskede størrelse ud fra et typisk universalplade. Arbejdspladsens dimensioner vælges ud fra dimensionerne på det foreslåede transducerhus og det sted, hvor det skal installeres.
5. Vi udfører ledningsføring af det fejlfindede kredsløb til arbejdsbordet.
6. Installer konverteringskortet på det tilsigtede sted på bunden af kabinettet fra NiMH-batteriet for en skruetrækker. Vi placerer en blok med fire gendannede elementer i dette batteri i ledig plads.
7. På et lille PCB-kort monterer vi en lyskilde til den fremstillede batterilampe. Vi lodder på en matrix af deres tre parallelt tilsluttede LED'er og begrænser modstand (se diagram). For at fastgøre lysdioderne i lampen borer vi et hul i hjørnet af brættet.
8. For at imødekomme LED-lyskilden, vælger vi et lille plastikbeskyttelsesreflektorhus. Vi fremstiller en overgangs metalbeslag til justerbar installation af reflektoren på konverterhuset. Vi installerer og monterer LED-pladen på plads.
9. Vi samler den øverste del af konverterhuset.
10. Som en visuel indikator for tilstedeværelsen og relativ størrelse af batteriets opladningsstrøm i det frie rum på den øverste del af konverterhuset, placerer vi en mikroammeter - en indikator fra en gammel båndoptager. Mikroammeteret er designet til lav strøm, så vi beregner, vælger og forbinder en shuntmodstand til enheden for at kontrollere værdien af den forventede batteriopladningsstrøm.
11. Forbind lederne til alle dele i et enkelt kredsløb.
Vi forbinder konverterkortet til batteriets batteri gennem den beskyttende diode VD3 og en kontrolmikroameter. Vi trækker stikket ud til tilslutning af konverteren til en alternativ energikilde (vindgenerator eller solcellepaneler). Vi forbinder LED-lyskilden til batteriet gennem en ekstern switch. Kombiner alt i en enkelt bygning.
12. Det er planlagt at anvende den fremstillede genopladelige LED-lampe sammen med en vindgenerator baseret på en 24V / 0.7A permanentmagnet-permanentmagnetmotor. Men det er en anden historie.
