A zseblámpa vagy fáklya nagyon hasznos vészhelyzetekben, például áramkimaradás esetén. Ezek az elemlámpák akkumulátorral működnek, és rendszeres időközönként töltést kell végeznünk. De mi van, ha nincs áramod és az elemlámpád halott? Ebben a helyzetben a mechanikusan tölthető elemlámpák nagyon jó lehetőségek, amelyeket a hozzá kapcsolt kar elforgatásával lehet feltölteni. Van némi mechanizmusa és hajtóműve a mechanikai energia elektromos energiává történő átalakítására a benne lévő akkumulátor feltöltésére. Itt ugyanazt az elvet használjuk vészvillogó készítéséhez, amely rendelkezik egy szuperkondenzátorral, és ezt a szuperkondenzátort fel lehet tölteni a hozzá csatlakoztatott egyenáramú motor forgatásával.
Tehát ebben az oktatóanyagban készítünk egy sürgősségi zseblámpát, amely feltölthető a hozzá csatlakoztatott kis DC motor forgatásával. Ennek felépítéséhez Supercapacitor, LED és Schottky diódát használunk. A szuperkondenzátort a LED táplálásához, az egyenáramú motort pedig a szuperkondenzátor feltöltéséhez használják. A Schottky diódát arra használjuk, hogy leállítsuk a szuperkondenzátorról a motorra áramló áramot, mert amikor a motort a szuperkondenzátorhoz csatlakoztatjuk, a motor forogni kezd azzal, hogy átveszi az energiát a szuperkondenzátorból, és nem tudjuk feltölteni a szuperkondenzátort a motor segítségével. Tehát a Supercapacitor és a motor közötti áramlás blokkolásának egyetlen módja egy dióda használata. Más PN csatlakozási dióda is használható, de Schottky dióda alacsonyabb feszültségeséssel rendelkezik, mint a többi PN csatlakozási dióda.
Szükséges alkatrészek
- DC motor
- Szuperkondenzátor
- Schottky-dióda
- Ellenállás (200 ohm)
- Kapcsoló
- VEZETTE
DC motor :
Az egyenáramú motor nagyon elterjedt motortípus, könnyen elérhető alacsony áron. Ezek a motorok mágnesekkel vannak felszerelve. Ebben a mágneses mezőben egy armatúra van elhelyezve, így amikor az áram áthalad az armatúrán, olyan erőt tapasztal, amely miatt a rotort az eredeti helyzetéhez képest elforgatja.
Az egyenáramú motorok sok típusra oszthatók alakjuk, méretük és működésük szerint. Főleg az egyenáramú motorok négy típusra oszthatók:
- Állandó mágnes DC motorok
- Sorozatú DC motorok
- Shunt DC motorok
- Összetett DC motorok
Ebben a projektben egy Toy \ Hobby DC motort használunk. Ez egy normál egyenáramú motor, amelynek csak két kapcsa van, polaritás nélkül. Üzemi feszültsége 4,5–9 V. Az alábbi oktatóanyagokból tudjon meg többet az egyenáramú motorokról és a vezérlés különféle módjairól:
Szuper kondenzátor:
A szuperkondenzátor egy nagy kapacitású kondenzátor, amelynek kapacitása sokkal magasabb, mint a normál kondenzátoroké, de alacsonyabb a feszültséghatár. A szuperkondenzátorok egyetlen eszközbe egyesítik a kondenzátorok és az elemek tulajdonságait. A szuperkondenzátor 10–100-szor több energiát képes tárolni, mint az elektrolit kondenzátorok, és sokkal gyorsabban képes fogadni és leadni a töltést, mint az akkumulátorok, és több töltési-kisütési ciklussal rendelkezik, mint az újratölthető akkumulátorok. Tudjon meg többet a szuperkondenzátorokról itt.
Ebben a projektben egy 5. 5V 1F Coin Super kondenzátort használunk. A folytatás előtt ellenőrizzük, hogy ez a szuperkondenzátor mennyi energiát képes tárolni. Az energiatárolót a következő képlet segítségével számíthatjuk ki:
E = 1 / 2CV 2
Ahol E = energia
C = Kapacitás
V = feszültség
Esetünkben C = 1F és V = 5,5 V.
E = ½ * 1 * 5,5 * 5,5 E = 15 joule
A szuperkondenzátor polaritása az alábbi képen látható. A nyíl iránya a pozitív és a negatív terminál közötti áramot jelöli.
Schottky dióda:
A Schottky dióda forró vivő diódaként / Barrier diódaként is ismert. Ahogy a neve is sugallja, gátként használják az áram áramlásának megakadályozására fordított irányban. Az áram az anódon keresztül, a katódon keresztül lép ki. A PN elágazó diódához képest a Schottky dióda kisebb előremenő feszültségeséssel és gyors kapcsolási sebességgel rendelkezik.
A Schottky-dióda feszültségesése általában 0,15 és 0,45 volt között van, de egy normál PN csatlakozási dióda feszültségesése 0,6 és 1,7 között van .
Egyenáramú motor villamos generátorként
Mielőtt elkészítené az egész áramkört, megnézzük, hogyan lehet egyenáramú motort használni az AC feszültség előállítására. Csatlakoztassa a motort és a vezetéket az alábbi áramkör szerint:
Mivel a motornak nincs polaritása, kösse az első vezetéket a LED pozitív érintkezőjéhez, majd a második vezetéket a led negatív tűjéhez. Most forgassa a motort maximális fordulatszámra a levegő fújásával, a LED-nek világítania kell. Ha a LED nem világít, fordítsa meg a kapcsolatot, majd forogjon újra.
A tényleges hardver kép az alábbiakban látható:
Áramköri ábra és működési magyarázat
Láttuk, hogy egy motor hogyan tud villamos energiát termelni, a motort a szuperkondenzátor töltésére fogjuk használni, amely viszont a LED-et táplálja.
A Super Capacitor készüléket a töltés tárolására használják, hogy az hosszabb ideig táplálja a LED-et. Csatlakoztassa a szuperkondenzátor negatív kapcsait a motor első vezetékével és a pozitív kapocsot a motor második vezetékéhez a Schottky-diódán keresztül.
Mint korábban elmondtuk, a Schottky diódát használják az áramlás ellentétes irányú blokkolására. Tehát csatlakoztassa a Schottky-dióda pozitív kapcsa motorhoz, negatív kapcsa pedig a szuperkondenzátorhoz. Most az áram anódról katódra áramlik, és blokkolja a katódból az anódba áramló áramot, ami azt jelenti, hogy az áram csak a motorról a szuperkondenzátorra áramlik. Itt Schottky diódát használunk, mert alacsony az energiavesztesége, mint a normál diódának.
Most csatlakoztassa a LED-et egy szuperkondenzátorhoz, és egy ellenállással korlátozza az energiafogyasztást. A LED be- és kikapcsolásához csúszkakapcsolót is használnak. A pozitív tüskéit szuperkondenzátornak és LED 2 nd és 3 -án csap a kapcsoló és csatlakoztassa a negatív csapját vezetett az első csap a kapcsoló.
A csatlakozás után a zseblámpa prototípusom úgy néz ki, mint az alábbi kép. Karton segítségével csőszerű szerkezetet készítettem.
Végül a mechanikus meghajtású vészlámpa készen áll, csak forgassa el a levegőt a ventilátorba. A motor feltölti a szuperkondenzátort, a szuperkondenzátor pedig táplálja a LED-et. A nagyobb fény érdekében egy fényesebb LED-et használhat. Miután a szuperkondenzátor teljesen feltöltődött, kb. 10 perc. A motor forgatásához a levegő fújása helyett valamilyen hatékonyabb sebességváltó és emelő szerkezet építhető.
Ha bármilyen kérdése van a projekttel kapcsolatban, hagyja őket a megjegyzés részben.
A teljes bemutató videó az alábbiakban található: