Når du ser på den konstant oppståtte energien i naturen rundt oss (vind, sollys, vannenergi), er det et ønske om å prøve å bruke denne gratis energien. Å bo midt på kontinentet og i et temperert klima, selvfølgelig, den alternative energien som kommer til oss er liten, vi har ikke kystvind og ørkenesol. Ja, energien er ikke stor, men den kommer til oss nesten konstant. Og hvis du lager en enhet for akkumulering og bruk, gjør det selv, fra improviserte materialer, så er denne energien gratis.
I noen tilfeller kan det hende du trenger en liten mengde strøm for å gi strøm til et lite strømapparat. For drift av en kompakt værstasjon, overvåking av vannstanden i tanken, for nødbelysning og kontrollering av automatiseringen av drivhuset. For hver av disse enhetene må du ha en strømkilde. Ved periodisk bruk av enheten (for eksempel i mørket), anbefales det å bruke en batteridrevet IP. For lading er det dessuten mest fordelaktig å bruke en fornybar energikilde, som vil gjøre IP-en økonomisk og autonom. Og når du bruker vind- og solenergi, vil enheten i tillegg være kompakt og mobil.
Denne artikkelen foreslår å produsere en ladbar LED-lampe med lading fra alternative naturlige energikilder. Base for hjemmelaget fungerte som karosseri og rekonditionerte elementer i et NiMH-batteri for en skrutrekker, omtalt i artikkel.
Enhetsskjema
Kretsen er en kjede av en energegenerator, energikonverter, batteri og lyskilde. Energikonverteren er en stabilisert spenningsomformer. Den konverterer en lav DC-spenning fra en Gen-kilde (vindgenerator eller solcellepanel) til en økt spenning som er tilstrekkelig til å lade et batteri på fire Bat1 NiMH-batterier. Enheten er i stand til å øke inngangsspenningen fra 0,8 ... 6,0 volt til utgangen 8 ... 30 volt. I denne kretsen er utgangsspenningen stabilisert og overskrider ikke den maksimale ladningen (1,8 v x 4 = 7,2 v).
Tenk på omformerens drift.
Kretsen er basert på en blokkeringsgenerator, bestående av en transformator, en transistor VT2, en motstand R1 (valgt innen 360 ... 1200 ohm) og en keramisk kondensator 0,33 ... 1,0 mikrofarader. Under driften av blokkeringsgeneratoren, på grunn av EMF for selvinduksjon, som er utviklet av den primære viklingen, dannes en høy pulsspenning ved transformatorutgangen. Denne spenningen blir utbedret av VD1-dioden, og deretter levert til et oppladbart batteri.
Stabilisering av utgangsspenningen til omformeren.
Mange oppladbare batterier kan ikke lades, da dette forkorter levetiden. Derfor, i den vurderte kretsen, brukes stabilisering av utgangsspenningen. For å gjøre dette blir en VT1-type BC548-transistor, en Zener-diode VD2 (stabiliseringsspenning valgt), motstander R2, R3 lagt til kretsen.
Når den utbedrede utgangsspenningen fra blokkeringsgeneratoren overskrider terskel for stabiliseringsspenning, begynner zenerdioden å føre strøm gjennom seg selv. Denne strømmen strømmer til basen til transistoren VT1. Denne transistoren, på sin side, begynner å åpne og shunt base-emitter transistor VT2 generator. Dette medfører en reduksjon i forsterkningen til henholdsvis denne transistoren, og reduserer amplituden til utgangssignalet.
På grunn av det faktum at NiMH-batteriet har en betydelig kapasitet og kan lades med strømmer opp til 1C, og utgangsstrømmen til spenningsomformeren ikke er høy under normale forhold, ble stabiliseringen av omformeren med strøm ikke vurdert.
Produserer en spenningsomformer.
1. Detaljer for produksjon av omformeren.
Grunnlaget for blokkeringsgeneratoren er en transformator, som må kjøpes eller lages med egne hender. Alternativer for transformatordesign er mulige:
Transformatorens primære vikling består av 45 ledninger med en diameter på 0,3 ... 0,5 mm, viklet på en ferrittkjerne med en diameter på 10 og en lengde på 50 mm. Den sekundære viklingen (tilbakemeldingsvikling) består av 15 ... 20 omdreininger av den samme ledningen viklet over primærviklingen.
Transformatoren er viklet på en 2000NM ferrittring i størrelse K7x4x2 ... K12x7x5 og inneholder to viklinger på 20 ... 30 omdreininger av PEV-ledning 0,3 ... 0,5.
I vårt tilfelle vil vi gjøre det enda enklere. Vi tar den ferdige choken fra 300 mH og over, over dens vikling vikler vi 20 ... 25 svinger med en ledning på 0,2 ... 0,5 mm, i samme retning. Vi kobler viklingene i henhold til ordningen, under hensyntagen til begynnelsen av viklingen (indikert med en prikk). Vi fikser den nye viklingen med varmekrymp, limbånd, lim. En slik transformator pumper ikke verre enn en ring.
Transistor VT1 hvilken som helst lav effekt n-p-n type - KT315, BC548. Transistor VT2, n-p-n type, velges avhengig av belastning. Transistoren VT2 trenger ikke en kjøleradiator, siden blokkeringsgeneratoren fungerer i pulserende modus.
Det anbefales å bruke VD1-dioden fra den “raske” serien 1N4148, 1N5819 (Schottky), KD522 - egnet for strøm.
På Zener-dioden VD2 velges stabiliseringsspenningen avhengig av ønsket utgangsspenning. VD3 diode enhver passende strøm.
Kondensator C1 jevner svingningene i den innkommende spenningen, og kondensatoren C3 på utgangsspenningen. VD3-dioden forhindrer utladning av Bat1-batterier hvis det ikke er nok inngangsspenning på den. Mikroammeteren fungerer som en visuell indikator på ladestrømmen til batteriet.
2. Montering av spenningsomformeren.
Vi kompletterer omformeren med deler i henhold til ordningen. Vi monterer omformerdelene på et universelt kretskort. Vi kobler kretsen til en regulert spenningskilde.
3. Konfigurere og feilsøke driften av omformeren.
Vi kobler Zener-dioden VD2 fra kretsen, i stedet for R1 setter vi en innstillingsmotstand på 4,7 kom. Som belastning på omformeren installerer vi en 1kΩ motstand. Ved å endre motstanden R1 oppnår vi maksimal spenning ved belastningen. Uten belastning kan denne kretsen produsere 100 volt eller mer, så når du feilsøker, anbefales det å stille utgangskondensatoren C3 til en spenning på minst 200V og ikke glem å tømme den. Siden spenningsampluden ved utgangsviklingen kan være ganske høy, anbefales det å slå på dempemotstanden med en motstand på 10 ... 100 k i serie med multimeteret. Det vil bidra til å forhindre skade på enheten under målinger på forskjellige punkter i kretsen. For å måle konstant spenning fra utgangen fra likeretterdioden, bør en kondensator med en kapasitet på opptil 10 μF og en spenning på minst 250 V kobles parallelt med voltmeteret. I dette tilfellet vil voltmeteravlesningene være mer nøyaktige, siden vi også vil måle pulsspenningen.
Vi måler verdien av den optimale motstanden til den variable motstanden R1 og erstatter den i kretsløpet med den tilsvarende konstante motstanden. Vi installerer Zener-dioden VD2 i kretsen, nærmest ønsket utgang, stabiliseringsspenning. Ved å velge en zenerdiode oppnår vi den nødvendige utgangsspenningen. Dette er spenningen vi vil bruke for å lade batteriet.
Hvis omformeren ikke starter, bytter vi endene på en av transformatorviklingene.
4. Vi forbereder emnet for arbeidsbrettet ved å kutte ut ønsket størrelse fra et typisk universalbrett. Dimensjonene til arbeidsplaten velges ut fra dimensjonene til det foreslåtte svingerhuset og stedet i det for montering av brettet.
5. Vi utfører kabling av den feilsøkte kretsen til arbeidsstyret.
6. Installer omformerkortet på det tiltenkte stedet for bunnen av saken fra NiMH-batteriet for en skrutrekker. Vi plasserer en blokk med fire gjenopprettede elementer av dette batteriet på ledig plass.
7. På et lite PCB-kort monterer vi en lyskilde for den produserte batterilampen. Vi lodder på den en matrise av deres tre parallellkoblede LED-er og begrenser motstanden (se diagram). For å fikse lysdiodene i lampen, borer vi et hull i hjørnet av brettet.
8. For å få plass til LED-lyskilden velger vi en liten beskyttelsesrefleks av plast. Vi produserer en overgangsmetallbrakett for justerbar montering av reflektoren på omformerhuset. Vi installerer og fikser LED-brettet på plass.
9. Vi monterer den øvre delen av omformerhuset.
10. Som en visuell indikator på tilstedeværelsen og relativ størrelse på ladestrømmen til batteriet, i det frie rommet til den øvre delen av omformerhuset, plasserer vi en mikroammeter - en indikator fra en gammel båndopptaker. Mikroammeteren er designet for lav strøm, så vi beregner, velger og kobler en shuntmotstand til enheten for å kontrollere verdien av den forventede batteriladestrømmen.
11. Koble lederne til alle delene i en enkelt krets.
Vi kobler omformerkortet til batteriet på batteriet gjennom beskyttelsesdioden VD3 og en kontrollmikroameter. Vi tar ut kontakten for å koble omformeren til en alternativ energikilde (vindgenerator eller solcellepaneler). Vi kobler LED-lyskilden til batteriet gjennom en ekstern bryter. Kombiner alt i en enkelt bygning.
12. Det er planlagt å bruke den produserte oppladbare LED-lampen i forbindelse med en vindgenerator basert på en permanentmagnetmotor 24v / 0.7A. Men det er en annen historie.
