Stebint mus supančioje gamtoje nuolat atsirandančią energiją (vėjo, saulės šviesos, vandens energiją), kyla noras pabandyti panaudoti šią laisvą energiją. Žinoma, gyvenant žemyne ir atšiauriame klimate, alternatyvi energija, kuri ateina pas mus, yra nedidelė, mes neturime pakrančių vėjų ir dykumos saulės. Taip, energija nėra puiki, tačiau ji ateina pas mus beveik nuolat. Jei pagaminsite įrenginį jo kaupimui ir naudojimui, daryk pats, iš improvizuotų medžiagų, tada ši energija yra laisva.
Kai kuriais atvejais gali reikėti šiek tiek elektros energijos, kad galėtumėte naudoti mažos galios įrenginį. Kompaktiškos oro stoties darbui, vandens lygio rezervuare stebėjimui, avariniam apšvietimui ir šiltnamio automatikos valdymui. Kiekvienam iš šių įrenginių turite turėti maitinimo šaltinį. Periodiškai naudojant įrenginį (pavyzdžiui, tamsoje), patartina naudoti IP maitinamą iš akumuliatoriaus. Be to, įkrovimui naudingiausia naudoti atsinaujinantį energijos šaltinį, kuris IP padarys ekonomišką ir autonomišką. Naudojant vėjo ir saulės energiją, prietaisas, be to, bus kompaktiškas ir mobilus.
Šiame straipsnyje siūloma gaminti įkraunamą LED lempą su įkrovimu iš alternatyvių natūralių energijos šaltinių. Bazė naminis tarnavo kaip korpusas ir atnaujinti NiMH akumuliatorių elementai atsuktuvui, aptarti 2006 m straipsnis.
Įrenginio schema
Ši grandinė yra energijos generatoriaus, energijos keitiklio, akumuliatoriaus ir šviesos šaltinio grandinė. Energijos keitiklis yra stabilizuotas įtampos keitiklis. Tai paverčia žemą nuolatinės srovės išvesties įtampą iš „Gen“ šaltinio (vėjo generatoriaus ar saulės kolektoriaus) į padidintą įtampą, pakankamą įkrauti keturių „Bat1 NiMH“ akumuliatorių bateriją. Įrenginys gali padidinti įėjimo įtampą nuo 0,8 ... 6,0 voltų iki 8 ... 30 voltų. Šioje grandinėje išėjimo įtampa stabilizuojama ir neviršija maksimalaus įkrovimo (1,8v x 4 = 7,2v).
Apsvarstykite keitiklio veikimą.
Grandinė yra pagrįsta blokuojančiu generatoriumi, kurį sudaro transformatorius, tranzistorius VT2, rezistorius R1 (parinktas per 360 ... 1200 omų) ir keraminis kondensatorius 0,33 ... 1,0 mikrofarados. Blokuojančio generatoriaus veikimo metu dėl savaiminės indukcijos EMF, kurią sukuria pirminė apvija, transformatoriaus išvestyje susidaro aukšta impulsų įtampa. Ši įtampa ištaisoma diodu VD1, tada tiekiama į įkraunamą bateriją.
Keitiklio išėjimo įtampos stabilizavimas.
Daugybės įkraunamų baterijų negalima įkrauti, nes tai sutrumpina jų tarnavimo laiką. Todėl nagrinėjamoje grandinėje naudojamas išvesties įtampos stabilizavimas. Norėdami tai padaryti, į grandinę pridedamas VT1 tipo BC548 tranzistorius, Zenerio diodas VD2 (pasirenkama stabilizavimo įtampa), rezistoriai R2, R3.
Kai ištaisyta blokuojančio generatoriaus išėjimo įtampa viršija stabilizacijos įtampos slenkstį, „Zener“ diodas pradeda perduoti srovę per save. Ši srovė teka į tranzistoriaus VT1 pagrindą. Šis tranzistorius, savo ruožtu, pradeda atidaryti ir šuntuoti bazinio spinduliavimo tranzistoriaus VT2 generatorių. Dėl to sumažėja šio tranzistoriaus padidėjimas, atitinkamai sumažėja išėjimo signalo amplitudė.
Dėl to, kad NiMH akumuliatorius turi didelę talpą ir gali būti įkrautas srovėmis iki 1C, o įtampos keitiklio išėjimo srovė normaliomis sąlygomis nėra didelė, keitiklio stabilizavimas srove nebuvo svarstomas.
Įtampos keitiklio gamyba.
1. Informacija apie keitiklio gamybą.
Blokuojančio generatoriaus pagrindas yra transformatorius, kurį reikia įsigyti arba pagaminti savo rankomis. Galimos transformatoriaus projektavimo galimybės:
Pirminę transformatoriaus apviją sudaro 45 vielos posūkiai, kurių skersmuo yra 0,3 ... 0,5 mm, suvynioti ant ferito šerdies, kurios skersmuo 10 ir 50 mm. Antrinę apviją (grįžtamąją apviją) sudaro 15 ... 20 tos pačios vielos, suvyniotos per pirminę apviją, posūkių.
Transformatorius yra suvyniotas ant 2000NM ferito žiedo, kurio dydis K7x4x2 ... K12x7x5, ir jame yra dvi apvijos, turinčios 20 ... 30 apsisukimų 0,3 ... 0,5 PEV vielos.
Mūsų atveju mes tai padarysime dar lengviau. Mes paimame gatavą droselį iš 300 mH ir aukščiau, per jo apviją mes sukame 20 ... 25 posūkius ta pačia kryptimi 0,2 ... 0,5 mm viela. Mes sujungiame apvijas pagal schemą, atsižvelgiant į apvijos pradžią (pažymėtą tašku). Mes pritvirtiname naują apviją šilumos susitraukiančia medžiaga, lipnia juosta, klijais. Toks transformatorius pumpuoja ne blogiau nei žiedą.
Tranzistorius VT1 bet kokio mažo galingumo n-p-n tipo - KT315, BC548. N-p-n tipo tranzistorius VT2 parenkamas atsižvelgiant į apkrovą. Tranzistoriui VT2 nereikia aušinimo radiatoriaus, nes blokuojantis generatorius veikia impulsiniu režimu.
Patartina naudoti VD1 diodą iš „greitos“ serijos 1N4148, 1N5819 (Schottky), KD522 - tinkami srovei.
Prie Zenerio diodo VD2 stabilizavimo įtampa parenkama atsižvelgiant į reikiamą išėjimo įtampą. VD3 diodas bet kokia tinkama srovė.
Kondensatorius C1 išlygina gaunamos įtampos svyravimus, o išėjimo įtampos kondensatorius C3. VD3 diodas neleidžia išsikrauti „Bat1“ akumuliatoriams, jei jame nėra pakankamai įvesties įtampos. Mikrokompiuteris yra vizualus akumuliatoriaus įkrovimo srovės indikatorius.
2. Įtampos keitiklio surinkimas.
Mes užbaigiame keitiklį dalimis pagal schemą. Mes surenkame keitiklio dalis ant universaliosios plokštės. Mes prijungiame grandinę prie reguliuojamos įtampos šaltinio.
3. Konverterio veikimo konfigūravimas ir derinimas.
Mes atjungiame Zenerio diodą VD2 nuo grandinės, vietoj R1 nustatome 4,7 kom nustatymo varžą. Kaip keitiklio apkrovą mes įdiegiame 1kΩ varžą. Keisdami varžą R1, pasiekiame maksimalią įtampą esant apkrovai. Be apkrovos ši grandinė gali išgauti 100 ar daugiau voltų, todėl derinant patariama išėjimo kondensatorių C3 nustatyti bent 200 V įtampai ir nepamirškite jo iškrauti. Kadangi įtampos amplitudė ties išvesties apvija gali būti gana didelė, rekomenduojama iš eilės su multimetru įjungti slopinimo varžą, kurios varža 10 ... 100 k. Tai padės išvengti prietaiso pažeidimo atliekant matavimus įvairiuose grandinės taškuose. Norint išmatuoti pastovią įtampą iš lygintuvo diodo išėjimo, lygiagrečiai su voltmetru turėtų būti prijungtas kondensatorius, kurio talpa yra iki 10 μF, o įtampa ne mažesnė kaip 250 V. Tokiu atveju voltmetro rodmenys bus tikslesni, nes mes taip pat išmatuosime impulsų įtampą.
Mes išmatuojame kintamojo rezistoriaus R1 optimalios varžos vertę ir pakeiskite ją grandinėje atitinkamu nuolatiniu rezistoriumi. Mes sumontuojame Zenerio diodą VD2 grandinėje, arčiausiai norimo išėjimo, stabilizavimo įtampą. Pasirinkę zenerio diodą, mes pasiekiame reikiamą išėjimo įtampą. Tai yra įtampa, kurią naudosime akumuliatoriui įkrauti.
Jei keitiklis neprasideda, tada mes keičiamės vienos iš transformatoriaus apvijų galais.
4. Mes paruošiame ruošinį darbinei lentai, iškirpdami norimą dydį iš tipiškos universalios lentos. Darbinės plokštės matmenys parenkami atsižvelgiant į siūlomo keitiklio korpuso matmenis ir vietą jame plokštės montavimui.
5. Mes atliekame atjungtos grandinės laidus prie darbinės plokštės.
6. Įdėkite keitiklio plokštę į numatytą dėklo pagrindo vietą, naudodami atsuktuvo „NiMH“ akumuliatorių. Į laisvą vietą dedame keturių atkurtų šios baterijos elementų bloką.
7. Ant mažos PCB plokštės surenkame gaminamos baterijos lempos šviesos šaltinį. Ant jo mes lydome trijų jų lygiagrečiai sujungtų šviesos diodų matricą ir ribojame varžą (žr. Diagramą). Norėdami pritvirtinti šviesos diodus lempoje, lentos kampe mes gręžiame skylę.
8. Norėdami pritaikyti LED šviesos šaltinį, mes pasirenkame mažą plastikinį apsauginį atšvaito korpusą. Mes gaminame pereinamąjį metalinį laikiklį, skirtą reguliuojamam atšvaito montavimui į keitiklio korpusą. Mes sumontuojame ir pritvirtiname LED plokštę vietoje.
9. Mes surenkame viršutinę keitiklio korpuso dalį.
10. Kaip vaizdinį akumuliatoriaus įkrovimo srovės buvimo ir santykinio dydžio rodiklį, laisvoje viršutinėje keitiklio korpuso dalies vietoje įdedame mikrotinklelį - indikatorių iš senojo magnetofono. Mikrokompiuteris yra skirtas žemai srovei, todėl mes apskaičiuojame, parenkame ir prie prietaiso prijungiame šunto varžą, kad galėtume valdyti numatomos akumuliatoriaus įkrovos srovės vertę.
11. Prijunkite laidus prie visų dalių viena grandine.
Mes prijungiame keitiklio plokštę prie akumuliatoriaus akumuliatoriaus per apsauginį diodą VD3 ir kontrolinį mikroamterį. Mes išvedame jungtį, skirtą keitikliui prijungti prie alternatyvaus energijos šaltinio (vėjo generatoriaus ar saulės kolektorių). Mes prijungiame LED šviesos šaltinį prie akumuliatoriaus per išorinį jungiklį. Viską derinkite viename pastate.
12. Numatoma naudoti pagamintą įkraunamą LED lempą kartu su vėjo generatoriumi, kurio variklis yra nuolatinio magneto 24v / 0,7A. Bet tai jau kita istorija.
