Посматрајући стално насталу енергију у природи која нас окружује (ветар, сунчева светлост, енергија воде), постоји жеља да се покуша искористити та бесплатна енергија. Наравно, живећи усред континента и у умјереној клими, алтернативна енергија која нам долази је мала, немамо обалне вјетрове и пустињско сунце. Да, енергија није велика, али долази нам скоро стално. А ако направите уређај за његово нагомилавање и употребу, уради сам, од импровизованих материјала, та енергија је бесплатна.
У неким случајевима ће вам требати мала количина електричне енергије да бисте напајали уређај слабе снаге. За рад компактне метеоролошке станице, праћење нивоа воде у резервоару, за хитно осветљење и контролу аутоматизације стакленика. За сваки од ових уређаја морате имати извор напајања. Уз периодичну употребу уређаја (на пример, у мраку), пожељно је користити ИП уређај са батеријама. Штавише, за његово пуњење је најкорисније користити обновљиви извор енергије који ће ИП учинити економичним и аутономним. А када се користи ветровита и соларна енергија, уређај ће, поред тога, бити компактан и покретљив.
Овај чланак предлаже производњу пуњиве ЛЕД лампе са пуњењем из алтернативних природних извора енергије. База за домаће служио као тело и преправљени елементи НиМХ батерије за одвијач, о чему је говора у чланак.
Дијаграм уређаја
Круг је ланац генератора енергије, претварача енергије, батерије и извора светлости. Претварач енергије је стабилизовани претварач напона. Претвара низак истосмјерни излазни напон из Ген извора (генератор вјетра или соларни панел) у повећани напон довољан за пуњење батерије од четири Бат1 НиМХ батерије. Уређај је способан да повећа улазни напон са 0,8 ... 6,0 волти на излазни 8 ... 30 волти. У овом кругу излазни напон се стабилише и не прелази максимално наелектрисање (1,8 В к 4 = 7,2 В).
Размотрите рад претварача.
Круг је заснован на блокирајућем генератору, који се састоји од трансформатора, транзистора ВТ2, отпорника Р1 (одабраног у року од 360 ... 1200 охма) и керамичког кондензатора 0,33 ... 1,0 микрофарада. Током рада генератора који блокира, услед ЕМФ самоиндукције, који је развијен примарним намотом, на излазу трансформатора формира се високи импулсни напон. Тај напон исправља ВД1 диода, а затим се испоручује у пуњиву батерију.
Стабилизација излазног напона претварача.
Многе пуњиве батерије се не могу напунити, јер то скраћује њихов радни век. Због тога се у разматраном кругу користи стабилизација излазног напона. Да бисте то учинили, у круг се додају транзистор типа ВТ1 БЦ548, Зенер диода ВД2 (изабран је стабилизацијски напон), отпорници Р2 и Р3.
Када исправљени излазни напон из блокаде генератора пређе праг стабилизационог напона, зенер диода почиње да пропушта струју кроз себе. Ова струја тече до основе транзистора ВТ1. Овај транзистор, заузврат, почиње да отвара и активира транзистор основног емитер ВТ2. То узрокује смањење појачања овог транзистора, односно смањује амплитуду излазног сигнала.
Због чињенице да НиМХ батерија има значајан капацитет и може се пунити струјом до 1Ц, а излазна струја претварача напона није висока у нормалним условима, стабилизација претварача струјом није разматрана.
Израда претварача напона.
1. Појединости за производњу претварача.
Основа генератора за блокирање је трансформатор, који се мора купити или израдити властитим рукама. Могуће су опције дизајна трансформатора:
Примарно навијање трансформатора састоји се од 45 навоја жице пречника 0,3 ... 0,5 мм, намотаних на феритно језгро пречника 10 и дужине 50 мм. Секундарно навијање (повратно навијање) састоји се од 15 ... 20 окретаја исте жице намотане преко примарног намотаја.
Трансформатор је намотан на феритни прстен од 2000 НМ величине К7к4к2 ... К12к7к5 и садржи два намота од 20 ... 30 окрета ПЕВ жице 0,3 ... 0,5.
У нашем случају то ћемо учинити још лакше. Готов пригушник узимамо од 300 мХ и више, преко његовог навијања наматамо 20 ... 25 окретаја жицом од 0,2 ... 0,5 мм, у истом смеру. Намотаје повезујемо према шеми, узимајући у обзир почетак намотавања (назначено тачком). Ново намотавање поправљамо топлотним скупљањем, лепљивом траком, лепком. Такав трансформатор пумпа ништа горе од прстена.
Транзистор ВТ1 било којег н-п-н типа мале снаге - КТ315, БЦ548. Транзистор ВТ2, н-п-н тип, бира се у зависности од оптерећења. Транзистору ВТ2 није потребан радијатор за хлађење, јер блокирајући генератор ради у пулсном режиму.
Препоручљиво је користити ВД1 диоду из „брзе“ серије 1Н4148, 1Н5819 (Сцхоттки), КД522 - погодну за струју.
На Зенер диоди ВД2, напон стабилизације се бира у зависности од потребног излазног напона. ВД3 диода било које погодне струје.
Кондензатор Ц1 изравнава флуктуације долазног напона и кондензатора Ц3 излазног напона. ВД3 диода спречава пражњење Бат1 батерија ако на њему нема довољно улазног напона. Микроамметар служи као визуелни показатељ струје пуњења батерије.
2. Монтажа претварача напона.
Конвертор допуњавамо са деловима према шеми. Састављамо делове претварача на универзалној плочици. Везу повезујемо са регулираним извором напона.
3. Конфигурирање и уклањање погрешака рада претварача.
Искључујемо Зенер диоду ВД2 из струјног круга, уместо Р1 постављамо подешавајући отпор од 4,7 ком. Као оптерећење претварача уграђујемо отпор 1кΩ. Променом отпора Р1 постижемо максимални напон при оптерећењу. Без оптерећења, овај круг може да произведе 100 волти или више, па приликом исправљања грешака препоручујемо да поставите излазни кондензатор Ц3 на напон од најмање 200В и не заборавите да га испразните. Будући да амплитуда напона на излазном намоту може бити прилично велика, препоручује се да укључите пригушни отпор с напоном од 10 ... 100 к у низу, што ће вам помоћи да спречите оштећење уређаја током мерења на различитим тачкама у кругу. За мерење константног напона на излазу исправљачке диоде, паралелно са волтметром треба повезати кондензатор капацитета до 10 μФ и напона најмање 250 В. У том случају ће очитавања волтметра бити тачнија, јер ћемо мерити и напон пулса.
Измеримо вредност оптималног отпора променљивог отпорника Р1 и заменимо га у кругу са одговарајућим константним отпорником. Инсталирамо Зенер диоду ВД2 у круг, најближи жељеном излазу, стабилизацијског напона. Одабиром зенер диоде постижемо потребни излазни напон. Ово је напон који ћемо користити за пуњење батерије.
Ако се претварач не покрене, заменимо крајеве једног од намотаја трансформатора.
4. Празну плочу радне плоче припремамо тако што ћемо изрезати жељену величину из типичне универзалне плоче. Димензије радне плоче бирају се на основу димензија предложеног кућишта сонде и места у коме се поставља плоча.
5. Обављамо ожичење исправљеног круга на радној плочи.
6. Инсталирајте плочу претварача на предвиђено место основе кућишта од НиМХ батерије за одвијач. Блок од четири обновљена елемента ове батерије постављамо у слободни простор.
7. На малој плочи ПЦБ-а састављамо извор светлости за произведену батеријску лампу. На њему лемимо матрицу њихова три паралелно повезана ЛЕД-а и граничног отпора (види дијаграм). Да бисте фиксирали ЛЕД у лампи, избушимо рупу у углу плоче.
8. Да бисмо се прилагодили ЛЕД извору светлости, бирамо малу пластичну заштитну футролу рефлектора. Производимо држач од прелазног метала за подесиву уградњу рефлектора на кућиште претварача. Инсталирамо и поправимо ЛЕД плочу на место.
9. Монтирамо горњи део кућишта претварача.
10. Као визуелни показатељ присутности и релативне величине струје пуњења батерије, у слободном простору горњег дела кућишта претварача постављамо микроамметар - индикатор са старог магнетофона. Микроамметар је дизајниран за малу струју, тако да израчунавамо, одаберемо и повежемо схунт отпорник на уређај да бисмо контролисали вредност очекиване струје напуњености батерије.
11. Повежите проводнике са свим деловима у једном колу.
Конверторну плочу повезујемо са акумулатором акумулатора преко заштитне диоде ВД3 и управљачког микроамметра. Излажемо конектор за спајање претварача на алтернативни извор енергије (генератор ветра или соларни панели). Извор ЛЕД светла повезујемо са акумулатором преко спољног прекидача. Комбинујте све у једној згради.
12. Планирано је да се користи произведена пуњива ЛЕД лампица у комбинацији са генератором ветра заснованим на 24В / 0.7А мотору са сталним магнетом са сталним магнетом. Али то је друга прича.
