Lommelykt eller lommelykt er veldig nyttig i nødssituasjoner som strømbrudd. Disse lommelyktene er batteridrevne, og vi må lade regelmessig i spesielle intervaller. Men hva om du ikke har strøm og lommelykten er død? I den situasjonen er mekaniske ladbare lommelykter et veldig godt alternativ, som kan lades ved å dreie spaken som er festet til den. Den har noen mekanismer og gir for å konvertere den mekaniske energien til elektrisk energi for å lade batteriet i den. Her bruker vi samme prinsipp for å lage et nødblitslys som har en superkondensator, og denne superkondensatoren kan lades ved å rotere en DC-motor festet til den.
Så i denne opplæringen skal vi lage en nødlykt som kan lades ved å rotere en liten DC-motor festet til den. For å bygge dette bruker vi en Supercapacitor, LED og Schottky-diode. Den supercapacitor blir brukt til å drive LED, og DC-motor blir brukt til å lade supercapacitor. Schottky-diode brukes til å stoppe strømmen fra superkondensator til motor fordi når motoren er koblet til Supercapacitor, begynner motoren å rotere ved å ta strømmen fra Supercapacitor, og vi kan ikke lade opp supercapacitoren ved hjelp av motoren. Så den eneste måten å blokkere strømmen fra Supercapacitor til motoren er å bruke en diode. Andre PN-kryssdioder kan brukes, men Schottky-diode har et lavere spenningsfall sammenlignet med andre PN-koblingsdioder.
Komponenter kreves
- DC-motor
- Superkondensator
- Schottky-diode
- Motstand (200 ohm)
- Bytte om
- LED
DC-motor :
DC-motor er en veldig vanlig type motor og lett tilgjengelig til en lav pris. Disse motorene er utstyrt med magneter. En anker er plassert i dette magnetfeltet, så når strømmen går gjennom ankeret, opplever den en kraft som får den til å rotere rotoren i forhold til sin opprinnelige posisjon.
DC-motorer kan deles inn i mange typer i henhold til form, størrelse og arbeid. Hovedsakelig DC-motorer er delt inn i fire typer:
- Permanent DC-motorer
- Serie DC-motorer
- Shunt DC Motors
- Sammensatte DC-motorer
I dette prosjektet bruker vi en Toy \ Hobby DC Motor. Det er en vanlig DC-motor som bare har to terminaler uten polaritet. Driftsspenningen er 4,5V til 9V. Lær også mer om DC-motorer og forskjellige måter å kontrollere den på i opplæringen nedenfor:
Super kondensator:
En superkondensator er en kondensator med høy kapasitet med kapasitansverdier som er mye høyere enn normale kondensatorer, men med lavere spenningsgrenser. Superkondensatorer kombinerer egenskapene til kondensatorer og batterier i en enhet. En superkondensator kan lagre 10 til 100 ganger mer energi enn elektrolytkondensatorer, og kan motta og levere lading mye raskere enn batterier, og har flere lading-utladingssykluser enn oppladbare batterier. Lær mer om superkondensatorer her.
I dette prosjektet bruker vi en 5. 5V 1F mynt superkondensator. Før du fortsetter, vil vi sjekke hvor mye energi denne superkondensatoren kan lagre. Vi kan beregne energilageret ved hjelp av følgende formel:
E = 1 / 2CV 2
Hvor E = Energi
C = Kapasitans
V = Spenning
I vårt tilfelle C = 1F og V = 5,5 V.
E = ½ * 1 * 5,5 * 5,5 E = 15 Joule
Polariteten til en superkondensator er vist i bildet nedenfor. Pilretningen representerer strømmen fra positiv til negativ terminal.
Schottky-diode:
Schottky-diode er også kjent som en varm bærerdiode / barrierdiode. Som navnet antyder, brukes den som en barriere for å stoppe strømmen i omvendte retninger. Strøm kommer inn gjennom anoden og går ut gjennom katoden. Sammenlignet med en PN-kryssdiode har Schottky-dioden mindre spenningsfall fremover og rask byttehastighet.
Schottky-diodespenningsfall er vanligvis mellom 0,15 og 0,45 volt, men en normal PN-koblingsdiode har et spenningsfall mellom 0,6 til 1,7 .
DC-motor som strømgenerator
Før du lager hele kretsen, kan vi se hvordan en DC-motor kan brukes til å generere vekselstrøm. Koble motoren og ledningen som vist i kretsen nedenfor:
Siden motoren ikke har noen polaritet, kobler du den første ledningen til den positive pinnen på LED og deretter den andre ledningen til den negative pinnen på ledningen. Drei nå motoren til maksimal hastighet ved å blåse luften, LED-lampen skal lyse. Hvis LED ikke lyser, snu tilkoblingen og roter den igjen.
Det faktiske maskinvarebildet vises nedenfor:
Kretsdiagram og arbeidsforklaring
Nå har vi sett hvordan en motor kan produsere elektrisitet, vi vil bruke motoren til å lade superkondensatoren som igjen driver lysdioden.
Super Capacitor brukes her til å lagre ladingen slik at den kan drive LED-en i lengre tid. Koble den negative terminalen til superkondensatoren med den første ledningen på motoren og den positive terminalen til den andre ledningen på motoren gjennom Schottky-dioden.
Som tidligere fortalt brukes Schottky-dioden til å blokkere strømmen i motsatt retning. Så koble den positive terminalen til Schottky-dioden til motoren og den negative terminalen til superkondensatoren. Nå vil strøm strømme fra anode til katode, og den vil blokkere strømmen fra katoden til anoden, slik at strømmen bare vil strømme fra motor til superkondensator. Schottky-diode brukes her fordi den har lavt kraftfall enn den vanlige dioden.
Koble nå lysdioden til en superkondensator og bruk en motstand for å begrense strømforbruket. En skyvebryter brukes også til å slå LED på og av. Kobler de positive nåler av supercapacitor og LED med 2 nd og 3 rd tapp på bryteren og koble den negative stiften ført til den første tapp av bryteren.
Etter tilkoblingen ser lommelyktprototypen ut som bildet nedenfor. Jeg brukte papp til å lage en rørlignende struktur.
Til slutt er den mekanisk drevte nødlykten klar, bare blåse luften inn i viften for å rotere den. Motoren vil lade superkondensatoren, og Supercapacitor vil drive LED-lampen. Du kan bruke en lysere LED for mer lys. Når superkondensatoren er fulladet, kan den lede ledningen i ca. 10 minutter. For å rotere motoren kan det bygges litt mer effektiv gir- og spakmekanisme i stedet for å blåse luften.
Hvis du har spørsmål angående dette prosjektet, la dem være i kommentarfeltet.
Den komplette demonstrasjonsvideoen er gitt nedenfor: