Latarka awaryjna zasilana mechanicznie

Latarka lub latarka są bardzo przydatne w sytuacjach awaryjnych, takich jak awaria zasilania. Latarki te działają na baterie i musimy ładować je regularnie w określonych odstępach czasu. Ale co, jeśli nie masz prądu, a twoja latarka nie działa? W takiej sytuacji bardzo dobrą opcją są latarki mechaniczne, które można naładować obracając dołączoną do nich dźwignię. Ma mechanizm i koła zębate, które przekształcają energię mechaniczną w energię elektryczną, aby ładować znajdujący się w nim akumulator. Tutaj używamy tej samej zasady, aby wykonać awaryjną lampę błyskową, która ma superkondensator, a ten superkondensator można ładować, obracając przymocowany do niego silnik prądu stałego.

Dlatego w tym samouczku zrobimy latarkę awaryjną, którą można ładować, obracając przymocowany do niej mały silnik prądu stałego. Aby to zbudować, używamy superkondensatora, diody LED i diody Schottky'ego. Kondensator służy do zasilania diody LED, a silnik prądu stałego służy do ładowania superkondensatora. Dioda Schottky'ego służy do zatrzymywania przepływu prądu z superkondensatora do silnika, ponieważ gdy silnik jest podłączony do superkondensatora, silnik zaczyna się obracać, pobierając moc z superkondensatora i nie możemy doładować superkondensatora za pomocą silnika. Zatem jedynym sposobem na zablokowanie przepływu prądu z superkondensatora do silnika jest użycie diody. Można zastosować inne diody złączowe PN, ale dioda Schottky'ego ma mniejszy spadek napięcia w porównaniu z innymi diodami złączowymi PN.

Wymagane składniki

• Silnik prądu stałego
• Superkondensator
• Dioda Schottky'ego
• Rezystor (200 omów)
• Przełącznik
• DOPROWADZIŁO

Silnik prądu stałego :

Silnik prądu stałego jest bardzo popularnym typem silnika i łatwo dostępny w niskiej cenie. Silniki te są wyposażone w magnesy. W tym polu magnetycznym umieszcza się twornik, więc ilekroć prąd przepływa przez twornik, doświadcza siły, która powoduje, że obraca wirnik względem jego pierwotnego położenia.

Silniki prądu stałego można podzielić na wiele typów ze względu na ich kształt, rozmiar i działanie. Głównie silniki prądu stałego są podzielone na cztery typy:

1. Silniki prądu stałego z magnesami trwałymi
2. Silniki serii DC
3. Bocznikowe silniki prądu stałego
4. Złożone silniki prądu stałego

W tym projekcie używamy silnika DC firmy Toy \ Hobby. To normalny silnik prądu stałego, który ma tylko dwa zaciski bez polaryzacji. Jego napięcie robocze wynosi od 4,5 V do 9 V. Dowiedz się również więcej o silnikach prądu stałego i różnych sposobach sterowania nimi w poniższych samouczkach:

Super kondensator:

Superkondensator to kondensator o dużej pojemności, którego wartości pojemności są znacznie wyższe niż zwykłe kondensatory, ale mają niższe limity napięcia. Superkondensatory łączą właściwości kondensatorów i baterii w jednym urządzeniu. Superkondensator może przechowywać od 10 do 100 razy więcej energii niż kondensatory elektrolityczne i może odbierać i dostarczać ładunek znacznie szybciej niż akumulatory oraz mieć więcej cykli ładowania i rozładowywania niż akumulatory. Dowiedz się więcej o superkondensatorach tutaj.

W tym projekcie używamy superkondensatora monetowego 5,5 V 1F. Zanim przejdziemy dalej, sprawdzimy, ile energii może przechowywać ten superkondensator. Możemy obliczyć magazyn energii za pomocą następującego wzoru:

E = 1 / 2CV ²

Gdzie E = energia

C = pojemność

V = napięcie

W naszym przypadku C = 1F i V = 5,5 V.

E = ½ * 1 * 5,5 * 5,5 E = 15 dżuli

Biegunowość superkondensatora jest pokazana na poniższym obrazku. Kierunek strzałki przedstawia przepływ prądu z zacisku dodatniego do ujemnego.

Dioda Schottky'ego:

Dioda Schottky'ego jest również znana jako dioda gorącego nośnika / dioda barierowa. Jak sama nazwa wskazuje, służy jako bariera zatrzymująca przepływ prądu w odwrotnych kierunkach. Prąd wchodzi przez anodę i wychodzi przez katodę. W porównaniu z diodą złączową PN, dioda Schottky'ego ma mniejszy spadek napięcia przewodzenia i dużą szybkość przełączania.

Spadek napięcia na diodzie Schottky'ego wynosi zwykle od 0,15 do 0,45 V, ale normalna dioda złączowa PN ma spadek napięcia między 0,6 a 1,7 .

Silnik prądu stałego jako generator energii elektrycznej

Przed wykonaniem całego obwodu zobaczmy, jak można wykorzystać silnik prądu stałego do generowania napięcia przemiennego. Podłącz silnik i diodę zgodnie z poniższym obwodem:

Ponieważ silnik nie ma żadnej polaryzacji, podłącz pierwszy przewód do dodatniego pinu diody LED, a następnie drugi przewód do ujemnego pinu diody. Teraz obróć silnik na maksymalną prędkość, wydmuchując powietrze, dioda LED powinna się zaświecić. Jeśli dioda LED nie świeci, odwróć połączenie, a następnie obróć ponownie.

Rzeczywisty obraz sprzętu pokazano poniżej:

Schemat obwodu i objaśnienie robocze

Teraz, widzieliśmy, jak silnik może wytwarzać energię elektryczną, użyjemy silnika do ładowania superkondensatora, który z kolei zasila diodę LED.

Super kondensator służy tutaj do przechowywania ładunku, dzięki czemu może zasilać diodę LED przez dłuższy czas. Połączyć ujemny zacisk superkondensatora z pierwszym przewodem silnika i dodatni zacisk z drugim przewodem silnika przez diodę Schottky'ego.

Jak powiedziano wcześniej, dioda Schottky'ego służy do blokowania przepływu prądu w przeciwnym kierunku. Więc podłącz dodatni zacisk diody Schottky'ego do silnika i ujemny zacisk do superkondensatora. Teraz prąd przepłynie z anody do katody i zablokuje przepływ prądu z katody do anody, co oznacza, że ​​prąd będzie płynął tylko z silnika do superkondensatora. Zastosowano tutaj diodę Schottky'ego, ponieważ ma mniejszy spadek mocy niż zwykła dioda.

Teraz podłącz diodę LED do superkondensatora i użyj rezystora, aby ograniczyć zużycie energii. Przełącznik suwakowy służy również do włączania i wyłączania diody LED. Przewód dodatni szpilki superkondensatora i LED z 2 ^ND i 3 ^-ciej sworznia przełącznika i połączyć ujemny sworzeń doprowadziły do pierwszego sworznia przełącznika.

Po podłączeniu prototyp mojej latarki wygląda jak na poniższym obrazku. Użyłem kartonu do wykonania struktury przypominającej rurę.

Wreszcie, latarka awaryjna zasilana mechanicznie jest gotowa, wystarczy wdmuchać powietrze do wentylatora, aby ją obrócić. Silnik ładuje superkondensator, a superkondensator zasila diodę LED. Możesz użyć jaśniejszej diody LED, aby uzyskać więcej światła. Gdy superkondensator jest w pełni naładowany, może zasilać diodę przez ok. 10 minut. Aby obrócić silnik, zamiast nadmuchiwania powietrza można zbudować bardziej wydajną przekładnię i mechanizm dźwigniowy.

Jeśli masz jakieś pytania dotyczące tego projektu, zostaw je w sekcji komentarzy.

Pełny film demonstracyjny znajduje się poniżej: