Свјетиљка или бакља су врло корисни у ванредним ситуацијама попут нестанка струје. Ове батеријске лампе раде на батерије и морамо редовно да их пунимо у одређеним интервалима. Али шта ако немате струје и батерија вам је мртва? У тој ситуацији, Механички пуњене батеријске лампе су врло добра опција, која се може пунити окретањем полуге причвршћене за њу. Има неке механизме и зупчанике за претварање механичке енергије у електричну енергију за пуњење батерије унутар ње. Овде користимо истог принципала за прављење бљескалице за случај опасности која има суперкондензатор и овај суперкондензатор се може пунити окретањем једносмерног мотора причвршћеног за њега.
Дакле, у овом упутству ћемо направити батеријску лампу која се може напунити окретањем малог истосмерног мотора причвршћеног за њу. Да бисмо то направили, користимо Суперцапацитор, ЛЕД и Сцхоттки диоду. Суперцапацитор се користи за напајање ЛЕД и ДЦ мотор се користи за допуну суперцапацитор. Сцхоттки диода се користи за заустављање струјног тока од суперкондензатора до мотора, јер када је мотор повезан са суперкондензатором, мотор почиње да се окреће узимајући снагу од суперкондензатора и не можемо напунити суперкондензатор помоћу мотора. Дакле, једини начин да се блокира проток струје од суперкондензатора до мотора је употреба диоде. Могу се користити и друге ПН спојне диоде, али Сцхоттки диода има мањи пад напона у поређењу са осталим ПН спојним диодама.
Компоненте потребне
- Једносмерни мотор
- Суперцапацитор
- Сцхоттки Диоде
- Отпорник (200 охма)
- Пребаци
- ЛЕД
Једносмерни мотор :
Једносмерни мотор је врло чест тип мотора и лако је доступан по ниској цени. Ови мотори су опремљени магнетима. У ово магнетно поље постављена је арматура, па кад год струја пролази кроз арматуру, она искуси силу због које ротира ротор у односу на првобитни положај.
Једносмерни мотори се могу поделити у више типова према свом облику, величини и начину рада. Углавном једносмерни мотори су подељени у четири врсте:
- Једносмерни мотори са трајним магнетима
- Серија једносмерних мотора
- Схунт ДЦ Моторс
- Сложени једносмерни мотори
У овом пројекту користимо ДЦ мотор Тои \ Хобби. То је нормалан једносмерни мотор који има само два терминала без икаквог поларитета. Његов радни напон је 4,5В до 9В. Такође сазнајте више о једносмерним моторима и разним начинима управљања њиме у доњим упутствима:
Супер кондензатор:
Суперкондензатор је кондензатор великог капацитета са вредностима капацитивности много већим од нормалних кондензатора, али нижим границама напона. Суперкондензатори комбинују својства кондензатора и батерија у један уређај. Суперкондензатор може да ускладишти 10 до 100 пута више енергије од електролитских кондензатора и може да прима и испоручује пуњење много брже од батерија и има више циклуса пуњења-пражњења од пуњивих батерија. Овде сазнајте више о суперкондензаторима.
У овом пројекту користимо кондензатор кованица од 5 5В 1Ф. Пре него што наставимо, проверићемо колико енергије овај суперкондензатор може да ускладишти. Складиште енергије можемо израчунати помоћу следеће формуле:
Е = 1 / 2ЦВ 2
Где је Е = енергија
Ц = Капацитет
В = напон
У нашем случају Ц = 1Ф и В = 5,5 В.
Е = ½ * 1 * 5,5 * 5,5 Е = 15 џула
Поларитет суперкондензатора приказан је на доњој слици. Смер стрелице представља тренутни ток од позитивног до негативног терминала.
Сцхоттки диода:
Сцхоттки диода је такође позната и као врућа диода / баријерна диода. Као што име сугерише, користи се као препрека за заустављање протока струје у обрнутим смеровима. Струја улази кроз Аноду и излази кроз Катоду. У поређењу са ПН спојном диодом, Сцхоттки диода има мањи пад напона напред и брзу брзину пребацивања.
Пад напона Сцхоттки диоде је обично између 0,15 и 0,45 волти, али нормална диода ПН споја има пад напона између 0,6 и 1,7 .
Једносмерни мотор као генератор електричне енергије
Пре израде целог кола, погледајмо како се једносмерни мотор може користити за генерисање наизменичног напона. Прикључите мотор и лед као што је приказано на доњем колу:
Како мотор нема поларитет, спојите прву жицу на позитивни пин ЛЕД-а, а затим другу жицу на негативни пин лед-а. Сада ротирајте мотор до максималне брзине пухањем ваздуха, ЛЕД би требало да светли. Ако ЛЕД не светли, преокрените везу и затим поново заротирајте.
Стварна хардверска слика приказана је испод:
Шема и радно објашњење
Сада смо видели како мотор може да производи електричну енергију, користићемо мотор за пуњење суперкондензатора који заузврат напаја ЛЕД.
Супер кондензатор се овде користи за чување напуњености тако да може дуже време напајати ЛЕД. Повежите негативни прикључак суперкондензатора са првом жицом мотора и позитивни прикључак на другу жицу мотора кроз Сцхоттки диоду.
Као што је раније речено, Сцхоттки диода се користи за блокирање протока струје у супротном смеру. Дакле, спојите позитивни терминал Сцхоттки диоде на мотор и негативни терминал на супер кондензатор. Сада ће струја тећи од аноде до катоде и блокираће проток струје од катоде до аноде, што значи да ће струја тећи само од мотора до суперкондензатора. Овде се користи Сцхоттки диода јер има мали пад снаге од нормалне диоде.
Сада спојите ЛЕД са суперкондензатором и употријебите отпорник да бисте ограничили потрошњу енергије. Клизач се такође користи за укључивање и искључивање ЛЕД диода. Повежите позитивне пинове суперкондензатора и ЛЕД диоде са другим и трећим пином прекидача и негативни пински вод на првом пину прекидача.
Након везе, мој прототип батеријске лампе изгледа као слика дата испод. Од картона сам направио структуру сличну цеви.
Коначно, Механичка батеријска лампица је спремна, само дувајте ваздух у вентилатор да бисте је ротирали. Мотор ће напунити суперкондензатор, а Суперцапацитор ће напајати ЛЕД. За више светла можете користити светлију ЛЕД диоду. Када се суперкондензатор потпуно напуни, он може напајати лед приближно 10 минута. За ротирање мотора, уместо дувања ваздуха, могу се изградити неки ефикаснији механизам зупчаника и полуге.
Ако имате питања у вези са овим пројектом, оставите их у одељку за коментаре.
Комплетни демонстрацијски видео приказан је у наставку: