Зайны цагийг нарны эрчим хүчээр хэрхэн ажиллуулах вэ: 15 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Энэхүү хувь нэмэр нь 2016 онд өмнөх хувь нэмрээ оруулсан болно. Энд үзүүлсэн арга техникүүд нь нарны эрчим хүчээр ажилладаг цагийг цэцэрлэгт хүрээлэн, хамгаалагдсан үүдний танхим гэх мэт газруудад, өдрийн цагаар цонх, бүрхүүлтэй гаднах хаалга гэх мэт гэрэлтэй байх боломжтой. туршилтанд хамрагдах болно. Радио хяналттай цаг ашиглах нь олон жилийн турш хараа хяналтгүй орхиж болох цагтай болох боломжийг нээж өгдөг.

Аюулгүй байдал Том супер конденсатор нь маш их энерги хуримтлуулж, богино холболт хийвэл богино хугацаанд утсыг улаанаар гэрэлтүүлэх хангалттай хэмжээний гүйдэл үүсгэж болохыг анхаарна уу.

Эхний зааварчилгаанд үзүүлсэн цагууд одоо ч гэсэн аз жаргалтай ажиллаж байгааг би нэмж хэлмээр байна.

Алхам 1: Шинэ супер конденсаторууд

Дээрх зурагт 500 фарад багтаамжтай супер конденсаторыг үзүүлэв. Эдгээрийг eBay дээрээс хямд үнээр авах боломжтой бөгөөд автомашины инженерчлэлийн практикт ашигладаг. Эдгээр нь миний анхны нийтлэлийг нийтлэх үед байнга гардаг 20 эсвэл 50 Фарад нэгжээс хамаагүй том юм. Тэд бие бялдрын хувьд нэлээд том хэмжээтэй бөгөөд ихэнх цагны ард багтахгүй, тусад нь байрлуулах ёстойг та зураг дээрээс харж болно.

Бидний хувьд хамгийн чухал зүйл бол 1.5 вольт хүртэл цэнэглэгдэх үед 500 Фарад багтаамжтай конденсатор дээр хангалттай хэмжээний хуримтлагдсан энерги байдаг бөгөөд энэ нь хүчдэлийн хэмжээ вольтоос хэтрэх хүртэл гурван долоо хоногийн турш батерейны ердийн цагийг ажиллуулахад хангалттай юм. Энэ нь конденсатор өвлийн улиралд нарны эрчим хүч дутагдаж байгаа цагийг уйтгартай үед ажиллуулж, дараа нь гэгээлэг өдөр гүйцэх боломжтой гэсэн үг юм.

Сүүлийн үед том хэмжээтэй гадаа цаг моодонд орж байгаа бөгөөд энэ нь нийтлэлд үзүүлсэн арга техникийг ашиглахад нэн тохиромжтой болохыг энд дурдаж болно. (Эдгээр гадаа цагнууд удаан хугацаанд гадаа ажиллах хангалттай бат бөх байх эсэх нь маргаантай асуудал юм.)

Алхам 2: Шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Танд батерейны цаг хэрэгтэй болно. Энэхүү нийтлэлд үзүүлсэн нь 12 инчийн диаметртэй бөгөөд Их Британийн Анторноос 60 кГц давтамжтайгаар дамжуулдаг радио удирдлагатай юм. Үүнийг орон нутгийн дэлгүүрээс худалдаж авсан.

Бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг дээрх зураг дээр харуулав.

Нэг 500 фарад супер конденсатор. (eBay.)

Нэг 6 вольтын 100 мА нарны массив. Энд харуулсан зураг нь 11см х 6 см бөгөөд Messrs CPS Solar -аас авсан болно.

www.cpssolar.co.uk

гэхдээ интернэтэд өргөнөөр ашиглах боломжтой.

Үлдсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг электрон эд анги нийлүүлэгчдээс авах боломжтой. Би Messrs. Bitsbox ашигладаг:

www.bitsbox.co.uk/

1 2N3904 цахиурын NPN транзистор. Сайн морь боловч ямар ч цахиурын NPN ажиллах болно.

4 1N4148 цахиур диод. Чухал биш боловч шаардлагатай тоо өөр байж болно, дараачийн текстийг үзнэ үү.

100 x 75 x 40 мм хэмжээтэй ABS хашаа. Нарны зай хар өнгөтэй тул би хар өнгийг ашигласан. Миний хувьд супер конденсатор нь маш бага зайтай байдаг-та дараагийн хайрцагны хэмжээг нэмэгдүүлэх шаардлагатай байж магадгүй юм!

Туузан хавтангийн хэсэг. Уурхайг 127x95 мм хэмжээтэй хайчилж, ABS хайрцагт оруулах зөв өргөнийг өгдөг.

Танд улаан, хар судалтай утас хэрэгтэй болно, эцсийн угсралтад би хоосон хэвлэмэл хэлхээний самбар, уян хатан силикон цавуу ашигласан.

Цахим бүтээцэд гагнуурын төмөр гэх мэт даруухан багаж хэрэгсэл хэрэгтэй болно.

Алхам 3: Хэлхээ

Супер конденсатор нь хамгийн их 2.7 вольтын хүчдэлтэй байдаг. Цагийг ажиллуулахын тулд бидэнд 1.1-1.5 вольтын хүч шаардлагатай. Энгийн батерейны цахилгаан цагны хөдөлгөөн нь үүнээс дээш хүчдэлийг тэсвэрлэдэг боловч радио цаг нь цахилгаан хэлхээтэй бөгөөд хэрэв тэжээлийн хүчдэл хэт өндөр байвал тогтворгүй болж магадгүй юм.

Дээрх хэлхээ нь нэг шийдлийг харуулж байна. Уг хэлхээ нь үндсэндээ ялгаруулагч дагалдагч юм. Нарны зайн гаралтыг 2N3904 транзисторын коллекторт ба 22 к Ом эсэргүүцэлээр дамжуулж сууринд хэрэглэнэ. Суурьнаас газар хүртэл бид 1к4148 хэмжээтэй 4 ширхэг цахиурын дохионы диодын гинжтэй бөгөөд 22 к Ом эсэргүүцэлээр тэжээгддэг бөгөөд диод тус бүр хагас вольт орчим урагш хүчдэлийн уналттай байдаг тул транзисторын суурь дээр 2.1 вольтын хүчдэл үүсгэдэг. нөхцөл. Супер конденсаторыг тэжээж буй транзистор ялгаруулагч дээрх хүчдэл нь шаардлагатай 1.5 вольтын ойролцоо байна, учир нь транзисторт 0.6 вольтын хүчдэл буурсан байна. Транзисторын үндсэн ялгаруулагч уулзвар энэ үүргийг гүйцэтгэдэг тул нарны зайгаар гүйдэл алдагдахаас урьдчилан сэргийлэхэд шаардлагатай ердийн блоклох диод шаардлагагүй болно.

Энэ бол бүдүүлэг боловч маш үр дүнтэй бөгөөд хямдхан юм. Нэг Zener диод нь диодын гинжийг орлох боломжтой боловч бага хүчдэлийн Zeners нь өндөр хүчдэлтэй адил өргөн хэрэглэгддэггүй. Илүү их эсвэл бага хүчдэлийг гинжин хэлхээнд бага багаар ашиглах эсвэл өөр өөр хүчдэлийн диод ашиглах замаар олж авах боломжтой.

Алхам 4: Манай хэлхээг туршиж үзээрэй 1

Эцсийн 'хатуу' хувилбарыг үйлдвэрлэхийн өмнө бид хэлхээгээ туршиж үзээд бүх зүйл сайн байгаа эсэхийг шалгаж, супер конденсаторын зөв хүчдэлийг үүсгэж байгаа бөгөөд хамгийн гол нь үүсгэсэн хүчдэл 2.7 вольтын хэмжээнээс хэтрэхгүй байх ёстой.

Дээрх зураг дээр та өмнөх алхамд үзүүлсэн схемтэй маш төстэй туршилтын хэлхээг харах болно, гэхдээ супер конденсаторыг 47 кОм эсэргүүцэлтэй зэрэгцээ 1000 микрофарад электролитийн конденсатороор сольсон болно. Резистор нь гэрлийн оролт өөр өөр байдаг тул хүчдэл алдагдах боломжийг олгодог.

Алхам 5: Манай хэлхээг туршиж үзээрэй 2

Дээрх зурган дээр та хэлхээг мултиметрээр хэмжсэн хүчдэлийн гаралттай гагнуургүй талхны хавтан дээр хэрхэн түр зуур холбосон болохыг харж болно. Цахилгаан хэлхээг цонхны дэргэд байрлуулсан бөгөөд гэрэл бүрхүүлд хүрч буй гэрлийг өөрчилж болно.

Мультиметр нь 1.48 вольтыг хангаж байгааг харуулж байна. Энэ бол яг шаардлагатай зүйл бөгөөд энэ бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн цуглуулгыг ашиглаж болно.

Хэрэв үр дүн нь буруу байвал яг энэ үе шатанд та диод нэмж, гаралтын хүчдэлийг нэмэгдүүлэх эсвэл бууруулах эсвэл өөр өөр урагшлах шинж чанартай өөр өөр диодтой турших боломжтой болно.

Алхам 6: Stripboard хайчилж ав

Миний хувьд энэ нь маш хялбар байсан, учир нь туузны хавтангийн өргөн нь 127 мм бөгөөд ABS хайрцгийн хэвэнд оруулахын тулд нэг хэсгийг хайчилж авав.

Алхам 7: Нарны эсээ бэлтгэ

Зарим нарны массивын тусламжтайгаар та улаан, хар утсыг нарны зай дээрх контактуудад аль хэдийн гагнаж байсныг олж мэдэх боломжтой. холболт. Барилга угсралтын явцад нарны зайнаас холболтыг салгахгүйн тулд уян хатан силикон цавуу ашиглан утсыг нарны зайны биенд бэхлээд бэхлэхээр үлдээв.

Алхам 8: Нарны зайг ABS хайрцагт түрхээрэй

ABS хайрцгийн ёроолд утсыг холбохын тулд жижиг нүх өрөмдөнө. Зурагт үзүүлсэн шиг дөрвөн том хүүхэлдэй силикон цавуу түрхэж, холбогч утаснуудыг нүхээр дамжуулж, нарны зайг зөөлөн түрхэнэ. Нарны зай нь ABS хайрцгаар бахархах болно, учир нь холболтын утаснуудыг доороос нь дамжуулж болно, тиймээс том цавуу том хэмжээтэй байх ёстой-энэ үе шатанд таны бодлыг өөрчлөх нь маш эмх замбараагүй байх болно! Тохируулахын тулд үлдээгээрэй.

Алхам 9: Ажлаа шалгаарай

Та одоо дээрх зураг дээрх үр дүн шиг зүйлтэй байх ёстой.

Алхам 10: Нарны эрчим хүчний модулаас гарах хүчийг цооног өрөмдөх

Энэ үе шатанд бид цахилгаан эрчим хүчний нэгжээс гарч, цаг хүртэл хэрхэн тэжээгддэгийг урьдчилан бодож, үүнийг зөвшөөрөхийн тулд ABS хайрцагт нүх өрөмдөх хэрэгтэй. Дээрх зураг дээр би үүнийг хэрхэн хийснийг харууллаа, гэхдээ би дундуур нь илүү сайн явж, утсыг арай харагдахгүй байрлуулснаар илүү сайн хийх боломжтой байсан. Таны цаг өөр байх магадлалтай тул түүнд тэжээлийн төхөөрөмжийг санал болгож, хайрцгийг янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр тоноглохоос өмнө одоо өрөмдөх ёстой нүхнийхээ хамгийн сайн байрлалыг гаргаж аваарай.

Алхам 11: Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг Stripboard дээр гагнах

Дээрх зураг дээрх шиг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг туузан хавтан дээр гагнана. Хэлхээ нь энгийн бөгөөд бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг түгээх хангалттай зай бий. Гагнуурыг газардуулга, байрлал ба гаралтын холболтод зориулж хоёр эгнээ зэсээр холбохыг зөвшөөрнө үү. Орчин үеийн туузан хавтан нь маш нарийн бөгөөд хэрэв та хэтэрхий удаан гагнах, гагнах зориулалтаар зам хөндийрөх магадлалтай.

Алхам 12: Нарны эрчим хүчний нэгжийг угсарна

Нарны хавтанг хар, улаан судалтай утас ашиглан туйлшралыг нарийн ажиглах нь зурвас болон гаралтын хүчийг супер конденсатор руу холбож, улмаар 18 инчийн хос утас хийж, улмаар цагтай холбогдох болно. Хайрцгийн гадна талд угсрах боломжийг олгохын тулд хангалттай утас ашиглана уу. Туузан хавтангийн угсралтыг ABS хайрцаг дээрх үүрэнд хийж, төхөөрөмжийг конденсатор болгохын тулд Blu-Tack дэвсгэр ашиглан супер конденсаторыг дагана уу. Аюулгүй байдлын үүднээс маск хийх соронзон хальсны тусламжтайгаар гаралтын нүцгэн үзүүрийг тусгаарлаж, богиносохоос сэргийлнэ. Илүүдэл утсыг хайрцагт үлдсэн зай руу зөөлөн оруулаад тагийг нь шургуул.

Алхам 13: Нэгжийг цаг руу холбоно уу

Цаг бүр өөр байх болно. Миний хувьд цагийг нарны эрчим хүчний төхөөрөмжтэй гэрлэнэ гэдэг бол цаг, нарны төхөөрөмжийг силикон цавуугаар наасан дөрвөн хагас инч орчим энгийн нэг талт хэвлэмэл хэлхээний самбар ашиглах тухай асуудал байв. Шалны ламинат хангалттай байх болно. Төхөөрөмжийг цахилгаанаар холбож болохгүй, харин цаг, нарны хавтанг нарны гэрэлд эсвэл тод газар байрлуулж, супер конденсаторыг 1.4 Вольт хүртэл цэнэглэхийг зөвшөөрнө үү.

Конденсаторыг цэнэглэсний дараа холболтыг барихын тулд модон алчуур ашиглан цаг руу залгаарай. Цаг ажиллах ёстой.

Дагалдах зурган дээр сул утаснууд нь Blu-Tack-ийн хэд хэдэн товчлуураар засагдсан болохыг анхаарна уу.

Алхам 14: Дууссан

Дээрх зурган дээр миний цаг манай өвлийн цэцэрлэгт өвлийн найман цаг, 'хавар урагш ухарч' даван туулах ёстой. Намрын улирлын тэнцэх өдрүүдийг богиносгосон өдрүүдээс үл хамааран тэжээлийн хүчдэл нь 1.48 вольтыг хэмждэг.

Их Британид байшингууд жижиг цонхтой байх хандлага ажиглагдаж байгаа бөгөөд орчны гэрэл бага зэрэг бүдэг байж болох ч хиймэл гэрлийг нөхөж магадгүй юм. тэнцвэр.

Алхам 15: Зарим сүүлчийн бодол

Зарим хүмүүс батерей нь маш хямд гэдгийг онцолж болох юм. Асуултанд хариулах нь тийм ч хялбар биш боловч миний хувьд алслагдсан, хүртээмжгүй газар олон жил, хэдэн жил хараа хяналтгүй ажиллах боломжтой зүйлийг эхлүүлэх нь миний хувьд сэтгэл хангалуун байдаг.

Өөр нэг зөв асуулт бол "Супер конденсаторын оронд Ni/Mh цэнэглэдэг эсийг яагаад ашиглаж болохгүй гэж?". Энэ нь ажиллах болно, электроник нь илүү хялбар бөгөөд ийм үүрний 1.2 вольтын хүчдэл нь батерейны цагны хамгийн бага хүчдэлийн шаардлагыг хангах болно. Гэсэн хэдий ч цэнэглэдэг эсүүд хязгаарлагдмал хугацаатай байдаг боловч супер конденсатор нь бусад электрон бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бидний хүлээж буй амьдралыг хүлээж чадна гэж найдаж байна.

Энэхүү төсөл нь автомашины инженерчлэлд ашиглаж буй өндөр үнэ цэнтэй супер конденсаторыг нарны эрчим хүч ашиглан амархан цэнэглэж болохыг харуулсан. Энэ нь хэд хэдэн боломжийг нээж өгч магадгүй юм:

Нарны зайг багтаасан бүх зүйлийг чихэрлэг шил гэх мэт бат бөх шилэн саванд найдвартай байрлуулж болох радио дохио гэх мэт алсын програмууд.

Нэг супер конденсатор нь хэд хэдэн хэлхээг нэгэн зэрэг нийлүүлэх боломжтой Joule Thief төрлийн хэлхээнд тохиромжтой.

Супер конденсаторыг бүх конденсаторуудын нэгэн адил зэрэгцээ залгах боломжтой бөгөөд тэнцвэржүүлэх эсэргүүцэлгүйгээр хоёр дараалан байрлуулах боломжтой. Эдгээр сүүлийн нэгжүүд нь гар утсаа цэнэглэхтэй зэрэгцэн хангалттай байх боломжтойг би хүчирхэгжүүлэгч хүчдэлийн хөрвүүлэгч ашиглан маш хурдан хугацаанд олж авах боломжтойг харж байна.