ไฟฉายนิรันดร์ฟาราเดย์ไม่รวมแบตเตอรี่

Send

ในโลกของเรามีผู้คนจำนวนมากเข้ามามีส่วนร่วมในการทดลองทำที่บ้านในห้องทดลองและการฝึกอบรมที่บ้าน สำหรับบางคนนี่เป็นวิธีที่จะยืนยันตัวเองสำหรับคนอื่น ๆ ความปรารถนาที่จะพัฒนาความสามารถของพวกเขา และจะเกิดอะไรขึ้นถ้านี่คือการทดลองชิ้นส่วนที่ติดกาวอย่างเร่งรีบ สิ่งสำคัญคืออุปกรณ์หรือวงจรควรทำงาน วันนี้เราจะวิเคราะห์สิ่งประดิษฐ์เช่นนี้ทำขึ้นบนเข่าของเรา อย่างไรก็ตามมันขึ้นอยู่กับหลักการที่ไม่สั่นคลอนและกฎหมายของฟิสิกส์ที่ไม่สามารถปฏิเสธได้
มันเกี่ยวกับไฟฉายที่ใช้งานได้โดยไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ บางทีมีคนเห็นตัวสร้างฟาราเดย์ที่ง่ายที่สุดบนอินเทอร์เน็ตซึ่งช่วยให้คุณส่องไฟ LED ขนาดเล็กจากตัวนำหลายอันในการเคลื่อนไหว ส่วนประกอบจากแบตเตอรี่ที่แทบจะตายเครื่องเปลี่ยนรูปอัตโนมัติและทรานซิสเตอร์ซึ่งสามารถจ่ายไฟ LED 3V ที่แรงดันเริ่มต้นที่สิบของโวลต์ก็ไม่ใช่เรื่องแปลก
ที่นี่ผู้เขียนไปอีกเล็กน้อยโดยการอัพเกรดวงจรอุปกรณ์เพิ่ม rectifier, supercapacitor (ionistor) ความต้านทานและกำจัดแหล่งพลังงานอย่างสมบูรณ์ เป็นผลให้การทำงานของไฟฉายมีความเสถียรและมีประสิทธิภาพมากขึ้น และหากตัวเรือนถูกเขย่าเป็นเวลาหลายนาทีก็สามารถชาร์จได้เป็นเวลานานในการใช้งาน LED มันทำงานยังไง? มาทำให้ถูกต้องกัน

หลักการทำงาน

อุปกรณ์ประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำหลายตัวซึ่งคุณสามารถประกอบเองได้ ตัวเหนี่ยวนำหลักทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานจริงหรือแทนที่คู่ที่คุ้นเคย - แบตเตอรี่ เนื่องจากการเคลื่อนที่ของแท่งแม่เหล็กถาวรทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าขึ้น เนื่องจากการเคลื่อนที่แบบสั่นในสนามแม่เหล็กจะมีการสร้างคลื่นไฟฟ้าเปล่งออกมาจากขดลวดด้วยความถี่ที่แน่นอน วงจรเรียงกระแสหรือไดโอดบริดจ์ช่วยทำให้เสถียรและแปลงเป็นกระแสตรง
หากไม่มีความสามารถในการจัดเก็บอุปกรณ์ดังกล่าวจะต้องถูกเขย่าอย่างต่อเนื่องดังนั้นองค์ประกอบต่อไปในวงจรคือซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ซึ่งสามารถชาร์จได้ตามประเภทของแบตเตอรี่ ต่อไปจะมีการเชื่อมต่อหม้อแปลงแบบ step-up หรือตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าซึ่งประกอบด้วยขดลวดเฟอร์ไรต์แบบวงแหวนและขดลวดสองเส้น - ฐานและตัวสะสม จำนวนรอบอาจเท่ากันและมักจะ 20-50 หม้อแปลงมีการเชื่อมต่อจุดกึ่งกลางที่ปลายตรงข้ามของทั้งขดลวดและสามเอาต์พุตไปยังทรานซิสเตอร์ ตัวแปลงสัญญาณอัตโนมัติเพิ่มพัลส์กระแสไฟฟ้าน้อยให้เพียงพอสำหรับ LED ในการทำงานและทรานซิสเตอร์สองขั้วเชื่อมต่อเพื่อควบคุม วงจรไฟฟ้าที่คล้ายกันมีชื่อแตกต่างกันไปในแหล่งข้อมูลที่แตกต่างกัน: ขโมยของจูลส์, เครื่องกำเนิดไฟฟ้าบล็อก, เครื่องกำเนิดไฟฟ้าฟาราเดย์ ฯลฯ

ฐานทรัพยากรที่จำเป็นสำหรับโฮมเมด

วัสดุ:

ท่อ PVC ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 20 มม.
ลวดทองแดง, เส้นผ่านศูนย์กลาง - 0.5 มม.;
พลังงานต่ำการนำกลับทรานซิสเตอร์;
แม่เหล็กนีโอไดเมียกลมขนาด 15x3 มม.
ไดโอดบริดจ์หรือวงจรเรียงกระแส 2W10;
ต้านทาน;
Supercapacitor หรือ Ionistor 1F 5.5V
สวิทช์ปุ่ม;
LED สีขาวหรือสีน้ำเงินที่ 5V;
กาวอีพ็อกซี่ชนิดใส
กาวร้อน
ชิ้นไม้อัด, ผ้าฝ้าย;
การเดินสายทองแดงแบบแยก

เครื่องดนตรี:

หัวแร้ง;
ปืนกาวร้อน
เลื่อยสำหรับโลหะ
ไฟล์กระดาษทราย

กระบวนการผลิตไฟฉาย

ตัวไฟฉายจะทำมาจากท่อพีวีซี เราทำเครื่องหมายส่วนยาว 16 ซม. และตัดด้วยเลือยตัดโลหะสำหรับโลหะ

จากกึ่งกลางของส่วนทำเครื่องหมาย 1.5 ซม. ในแต่ละทิศทาง มันจะกลายเป็นโซนสำหรับขดลวดกว้าง 3 ซม.

ต่อไปเราจะใช้ลวดทองแดงตัดขวางขนาด 0.5 มม. ทิ้งไว้ที่ปลายด้านหนึ่งยาวประมาณ 10-15 ซม. และม้วนลวดไปที่หลอดของตัวไฟฉายตามการทำเครื่องหมายด้วยมือ มันจะต้องลมค่อนข้างมากมากกว่าห้าร้อยรอบ สองสามคนแรกของพวกเขาสามารถแก้ไขได้ด้วยกาว แถวแรกของขดลวดถูกกดให้แน่นซึ่งกันและกันและเราทำให้มันสอดคล้องกันอย่างเคร่งครัด

ที่จุดสูงสุดคดเคี้ยวควรจะหนาประมาณครึ่งเซนติเมตร เราทำความสะอาดปลายทั้งสองของเส้นลวดด้วยกระดาษทรายเพื่อการยึดเกาะที่เชื่อถือได้

แกนแม่เหล็กเคลื่อนที่ของขดลวดสามารถเป็นส่วนประกอบหรือประกอบในส่วน แม่เหล็กนีโอไดเมียมถูกเลือกตามขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของท่อพีวีซี ความยาวที่จำเป็นของแท่งแม่เหล็กจะได้รับจากการทดลองโดยการแกว่งของกระแสไฟฟ้าซึ่งจะถูกสร้างขึ้น

ผู้เขียนใช้แม่เหล็กสิบตัวที่มีความหนา 3 มม. เพื่อให้ได้ความยาวตามเหตุผลสูงสุดสำหรับการสั่นสะเทือนดังกล่าวและในเวลาเดียวกันเท่ากับความกว้างของขดลวด

ศูนย์

ในระดับของออสซิลโลสโคปคุณสามารถเห็นความแตกต่างระหว่างศักย์ที่ได้จากการสั่นของแม่เหล็กหนึ่งและสิบ ผู้เขียนได้รับแรงดันไฟฟ้า 4.5V จากการแกว่งของแท่งแม่เหล็ก นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงวงจรของคลื่นไซน์ในช่วงความถี่ที่ต่างกัน

ในขั้นตอนนี้ตามตัวอย่างของผู้เขียนเป็นไปได้ที่จะเชื่อมต่อ LED โดยตรงกับปลายขาออกของขดลวดและตรวจสอบการทำงานของมัน ดังที่เห็นในภาพ LED ตอบสนองต่อการเคลื่อนที่ของแท่งแม่เหล็กและกระแสพัลส์ที่สร้างขึ้นโดยตัวมันเอง

ตอนนี้คุณต้องทำการเผาทั้งสองด้านของหลอดเพื่อไม่ให้จับด้วยมือขณะเขย่า เมื่อต้องการทำสิ่งนี้ให้ใช้เลื่อยเลือยตัดเดียวกันเพื่อตัดจุดสักสองสามจุดออกจากไม้อัดประมวลผลขอบด้วยไฟล์วางก้านสำลีที่ด้านหลังให้นิ่มและวางไว้บนกาวเพื่อไม่ให้หลุดออกมา

มันเป็นตาที่จะเชื่อมต่อวงจรเรียงกระแส ไดอะแกรมที่แสดงในรูปภาพแสดงการเชื่อมต่อที่สองในสี่ของการติดต่อกับขดลวด ไดโอดบริดจ์ดังกล่าวสามารถรับกระแสสลับและให้ค่าคงที่อย่างเคร่งครัดในทิศทางเดียว

ตัวแปลงสัญญาณอัตโนมัติแบบ step-up จะช่วยแปลงพัลส์ที่เกิดขึ้นเองต่ำจากขดลวดปฐมภูมิให้เป็นแรงดันไฟฟ้าที่เพียงพอสำหรับ LED ที่จะทำงานเนื่องจากการเหนี่ยวนำตนเองของขดลวดตัวใดตัวหนึ่ง เนื่องจากมันเชื่อมต่อกับขดลวดฐานกระแสไฟฟ้าคงที่และเสถียรจะถูกจ่ายให้กับซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ในปริมาณที่เพียงพอ ตัวต้านทานจะ จำกัด ส่วนเกินของค่าที่อนุญาต ตัวเก็บประจุของความจุที่เพียงพอยังถูกเลือกโดยผู้เขียนทดลองโดยใช้การวัดสัญญาณขาออกโดยออสซิลโลสโคป

วงจรนี้ถูกปิดโดยทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์ของการนำกลับซึ่งควบคุมกระแสไฟฟ้าขาเข้ากับ LED คุณสามารถประกอบวงจรได้โดยไม่ต้องมีบอร์ดเนื่องจากมีชิ้นส่วนไม่มาก เราติดตั้งปุ่มสลับบนหนึ่งในผู้ติดต่อที่มาจากตัวแปลงสัญญาณอัตโนมัติ

ผู้เขียนต้องการที่จะรวบรวมการออกแบบไฟฉายชั่วคราวของเขาบนกาวร้อนในขณะที่การปรับปรุงฉนวนกันความร้อนของกลุ่มที่ติดต่อ ปุ่มสวิทช์อยู่ที่ด้านข้างของไฟฉาย อย่างไรก็ตามผู้เขียนวางองค์ประกอบหลักของวงจรซึ่งกันและกันจากปลายด้านหนึ่ง LED ยังคงเป็นองค์ประกอบการล็อคซึ่งสามารถปรับได้ด้วยกระจกป้องกันหรือแผ่นสะท้อนแสง

แม้จะมีลักษณะที่ไม่โอ้อวดของอุปกรณ์ แต่ก็เหมาะสำหรับงานที่ทำในห้องทดลองที่บ้านเท่านั้นไฟฉายดังกล่าวนั้นใช้งานได้ดีและหากจำเป็นก็ไม่อนุญาตให้ความมืดหายไป เพื่อประกอบโครงการดังกล่าวไม่ยากที่บ้านและค่าใช้จ่ายน้อยที่สุด และการขาดแบตเตอรี่ที่สมบูรณ์ทำให้อุปกรณ์มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับกรณีฉุกเฉินต่างๆ