Vērojot apkārt esošajā dabā pastāvīgi augošo enerģiju (vēja, saules gaismas, ūdens enerģiju), rodas vēlme mēģināt izmantot šo brīvo enerģiju. Protams, dzīvojot kontinenta vidū un mērenā klimatā, alternatīvā enerģija, kas nāk pie mums, ir maza, mums nav piekrastes vēju un tuksneša saules. Jā, enerģija nav liela, taču tā pie mums nāk gandrīz pastāvīgi. Un, ja jūs izveidojat ierīci tā uzkrāšanai un lietošanai, dari pats, no improvizētiem materiāliem, tad šī enerģija ir brīva.
Dažos gadījumos, lai darbinātu mazjaudas ierīci, jums var būt nepieciešams neliels daudzums elektrības. Kompaktas laika stacijas darbībai, ūdens līmeņa uzraudzībai tvertnē, avārijas apgaismojumam un siltumnīcas automatizācijas kontrolei. Katrai no šīm ierīcēm ir jābūt enerģijas avotam. Periodiski lietojot ierīci (piemēram, tumsā), ieteicams izmantot IP ar akumulatoru. Turklāt uzlādēšanai visizdevīgāk ir izmantot atjaunojamo enerģijas avotu, kas IP padarīs ekonomisku un autonomu. Izmantojot vēja un saules enerģiju, ierīce turklāt būs kompakta un mobila.
Šajā rakstā ierosināts ražot uzlādējamu LED lampu ar uzlādi no alternatīviem dabīgiem enerģijas avotiem. Bāze mājās gatavots kalpoja kā skrūvgrieža NiMH akumulatora korpuss un atjaunotie elementi, apskatīts raksts.
Ierīces shēma
Ķēde ir enerģijas ģeneratora, enerģijas pārveidotāja, akumulatora un gaismas avota ķēde. Enerģijas pārveidotājs ir stabilizēts sprieguma pārveidotājs. Tas pārveido zemu līdzstrāvas izejas spriegumu no Gen avota (vēja ģeneratora vai saules paneļa) par paaugstinātu spriegumu, kas ir pietiekams, lai uzlādētu četru Bat1 NiMH bateriju akumulatoru. Ierīce spēj palielināt ieejas spriegumu no 0,8 ... 6,0 voltiem līdz izejai 8 ... 30 voltiem. Šajā shēmā izejas spriegums tiek stabilizēts un nepārsniedz maksimālo lādiņu (1,8v x 4 = 7,2v).
Apsveriet pārveidotāja darbību.
Ķēdes pamatā ir bloķējošs ģenerators, kas sastāv no transformatora, tranzistora VT2, rezistora R1 (izvēlēta 360 ... 1200 omi robežās) un keramikas kondensatora 0,33 ... 1,0 mikrodaļas. Bloķējošā ģeneratora darbības laikā, pateicoties pašindukcijas EML, kuru attīsta primārais tinums, transformatora izejā tiek izveidots augsts impulsa spriegums. Šis spriegums tiek izlīdzināts ar VD1 diodi un pēc tam tiek piegādāts uzlādējamam akumulatoram.
Pārveidotāja izejas sprieguma stabilizācija.
Daudzas uzlādējamās baterijas nevar uzlādēt, jo tas saīsina to kalpošanas laiku. Tāpēc attiecīgajā shēmā tiek izmantota izejas sprieguma stabilizācija. Lai to izdarītu, ķēdē tiek pievienots VT1 tipa BC548 tranzistors, Zener diode VD2 (tiek izvēlēts stabilizācijas spriegums), rezistori R2, R3.
Kad rektificēts izejas spriegums no bloķējošā ģeneratora pārsniedz stabilizācijas sprieguma slieksni, Zenera diode sāk iet caur sevi strāvu. Šī strāva plūst uz tranzistora VT1 pamatni. Šis tranzistors, savukārt, sāk atvērt un manevrēt bāzes emitētāja tranzistora VT2 ģeneratoru. Tas izraisa šī tranzistora pastiprinājuma samazināšanos, attiecīgi, samazina izejas signāla amplitūdu.
Sakarā ar to, ka NiMH akumulatoram ir ievērojama ietilpība un to var uzlādēt ar strāvu līdz 1C, un sprieguma pārveidotāja izejas strāva normālos apstākļos nav liela, pārveidotāja stabilizācija ar strāvu netika apsvērta.
Sprieguma pārveidotāja izgatavošana.
1. Sīkāka informācija par pārveidotāja ražošanu.
Bloķējošā ģeneratora pamats ir transformators, kas jāiegādājas vai jāizgatavo ar savām rokām. Ir iespējamas transformatoru dizaina iespējas:
Transformatora primārais tinums sastāv no 45 stieples pagriezieniem ar diametru 0,3 ... 0,5 mm, kas ir uzvilkts uz ferīta serdes ar diametru 10 un garumu 50 mm. Sekundārais tinums (atgriezeniskais tinums) sastāv no 15 ... 20 vienas un tās pašas stieples apgriezieniem virs primārā tinuma.
Transformators ir savīts uz 2000 NM ferīta gredzena ar izmēru K7x4x2 ... K12x7x5, un tajā ir divi tinumi ar 20 ... 30 pagriezieniem PEV stieples 0,3 ... 0,5.
Mūsu gadījumā mēs to darīsim vēl vienkāršāk. Mēs ņemam gatavo droseļvārstu no 300 mH un vairāk, virs tā tinuma mēs vējam 20 ... 25 pagriezienus ar vadu 0,2 ... 0,5 mm, tajā pašā virzienā. Mēs savienojam tinumus saskaņā ar shēmu, ņemot vērā tinuma sākumu (apzīmēts ar punktu). Jauno tinumu mēs nofiksējam ar siltuma saraušanos, līmlenti, līmi. Šāds transformators sūknē ne sliktāk kā gredzens.
Tranzistors VT1 jebkura veida mazjaudas n-p-n tips - KT315, BC548. Atkarībā no slodzes tiek izvēlēts tranzistors VT2, n-p-n tips. Tranzistoram VT2 nav nepieciešams dzesēšanas radiators, jo bloķējošais ģenerators darbojas impulsa režīmā.
Ieteicams izmantot VD1 diodi no “ātrās” sērijas 1N4148, 1N5819 (Schottky), KD522 - piemērota strāvai.
Zenera diodē VD2 stabilizācijas spriegumu izvēlas atkarībā no nepieciešamā izejas sprieguma. VD3 diode jebkura piemērota strāva.
Kondensators C1 izlīdzina ienākošā sprieguma svārstības, bet izejas sprieguma kondensators C3. VD3 diode novērš Bat1 bateriju izlādi, ja uz tā nav pietiekama ieejas sprieguma. Mikrouzmērītājs kalpo kā akumulatora uzlādes strāvas vizuāls indikators.
2. Sprieguma pārveidotāja montāža.
Mēs komplektējam pārveidotāju ar detaļām atbilstoši shēmai. Mēs saliekam pārveidotāja daļas uz universālās shēmas plates. Mēs savienojam ķēdi ar regulētu sprieguma avotu.
3. Konvertētāja darbības konfigurēšana un atkļūdošana.
Mēs atvienojam Zener diodi VD2 no ķēdes, R1 vietā mēs iestatām skaņošanas pretestību 4,7 kom. Kā pārveidotāja slodze tiek uzstādīts 1kΩ rezistors. Mainot pretestību R1, mēs sasniedzam maksimālo spriegumu pie slodzes. Bez slodzes šī ķēde var radīt 100 voltus vai vairāk, tāpēc atkļūdošanas laikā ieteicams izejas kondensatoru C3 iestatīt vismaz 200 V spriegumam un neaizmirstiet to izlādēt. Tā kā sprieguma amplitūda pie izejas tinuma var būt diezgan augsta, ieteicams ieslēgt slāpēšanas rezistoru ar pretestību 10 ... 100 k virknē ar multimetru. Tas palīdzēs novērst ierīces bojājumus mērījumu laikā dažādos ķēdes punktos. Lai izmērītu pastāvīgu spriegumu no taisngrieža diodes izejas, paralēli voltmetram vajadzētu būt savienotam kondensatoram ar jaudu līdz 10 μF un spriegumam vismaz 250 V. Šajā gadījumā voltmetra rādījumi būs precīzāki, jo mēs izmērīsim arī impulsa spriegumu.
Mēs mēra mainīgā rezistora R1 optimālās pretestības vērtību un aizvieto to ķēdē ar atbilstošo pastāvīgo rezistoru. Mēs uzstādām Zener diode VD2 ķēdē, vistuvāk vēlamajai izejai, stabilizācijas spriegumam. Izvēloties Zener diodi, mēs sasniedzam nepieciešamo izejas spriegumu. Tas ir spriegums, kuru mēs izmantosim, lai uzlādētu akumulatoru.
Ja pārveidotājs nesākas, tad mēs apmainām viena no transformatora tinumu galus.
4. Mēs sagatavojam sagatavi sagatavei, no tipiskā universālā dēļa izgriežot vēlamo izmēru. Darba dēļa izmēri tiek izvēlēti, pamatojoties uz ierosinātā devēja korpusa izmēriem un vietu tajā dēļa uzstādīšanai.
5. Mēs veicam atkļūdotās shēmas vadu pie darba plāksnes.
6. Uzstādiet pārveidotāja plati paredzētajā korpusa pamatnes vietā no NiMH akumulatora skrūvgriezim. Mēs novietojam brīvā vietā četru šīs baterijas atjaunoto elementu bloku.
7. Nelielā PCB plāksnē mēs izgatavojam izgatavotās akumulatora lampas gaismas avotu. Mēs tam pielodējam trīs paralēli savienotu gaismas diožu matricu un ierobežojam pretestību (sk. Diagrammu). Lai nofiksētu gaismas diodes lampā, mēs urbjam caurumu dēļa stūrī.
8. Lai pielāgotos LED gaismas avotam, mēs izvēlamies nelielu plastmasas aizsargreflektora apvalku. Mēs izgatavojam pārejas metāla kronšteinu reflektora regulējamai uzstādīšanai pārveidotāja korpusā. Mēs uzstādām un nofiksējam LED plāksni vietā.
9. Mēs saliekam pārveidotāja korpusa augšējo daļu.
10. Kā akumulatora uzlādes strāvas klātbūtnes un relatīvā lieluma vizuālu indikatoru pārveidotāja korpusa augšējās daļas brīvajā vietā mēs ievietojam mikroammetru - indikatoru no vecā magnetofona. Mikrouzmērītājs ir paredzēts vājai strāvai, tāpēc mēs aprēķinām, izvēlamies un pievienojam ierīcei šunta rezistoru, lai kontrolētu paredzamās akumulatora uzlādes strāvas vērtību.
11. Pievienojiet vadītājus visām detaļām vienā ķēdē.
Mēs savienojam pārveidotāja plati ar akumulatora akumulatoru caur aizsargājošo diodi VD3 un vadības mikromēģeri. Mēs izceļam savienotāju pārveidotāja pievienošanai alternatīvam enerģijas avotam (vēja ģeneratoram vai saules paneļiem). Mēs savienojam LED gaismas avotu ar akumulatoru caur ārēju slēdzi. Apvieno visu vienā ēkā.
12. Plānots izmantot ražoto atkārtoti uzlādējamo LED lampu kopā ar vēja ģeneratoru, kura pamatā ir pastāvīgā magnēta motors ar 24v / 0.7A. Bet tas ir cits stāsts.
