Простой фонарик Фарадея - принципиальная схема и работа

В этой статье мы собираемся сконструировать схему фонарика Фарадея, используя только узел катушка / магнит, который не требует батареи. Это не бесплатная энергия, но она преобразует колебательные движения в электричество, которое может питать фонарик в течение нескольких минут. Такой фонарик пригодится в экстренных ситуациях, когда нет доступа к электричеству или батареям.

Детали конструкции:

Принцип, используемый в этом фонарик дизайн был впервые обнаружен Майклом Фарадеем, когда он доказал, что когда магнит перемещается внутри спирального проводника, в проводнике генерируется электричество.

Та же концепция реализована в этой конструкции, в которой магнит быстро перемещается внутри медной катушки, заставляя электроны течь через провод и выработка электроэнергии, необходимой для светодиодного освещения . В этой конструкции мы пошли еще дальше и улучшили ее с помощью схемы «похититель джоулей» и суперконденсатора, чтобы обеспечить более продолжительное свечение светодиода.

Сердцем этой усовершенствованной схемы фонарика Фарадея является суперконденсатор которые могут заряжаться и разряжаться с большей скоростью, чем традиционные аккумуляторные батареи. Энергия вырабатывается колебательными движениями нашей руки, которые перемещают магниты взад и вперед, создавая потенциал на катушке.

Принципиальная электрическая схема

Наведенное в катушке напряжение подается на суперконденсатор, заряжает и освещает светодиод мощностью 0,5 Вт в течение нескольких минут. Для корпуса фонаря можно использовать трубу из ПВХ или аналогичный материал, но убедитесь, что он сделан из прочного материала и не будет быстро изнашиваться.

Сверху и снизу фонарика следует положить ватный диск или аналогичный мягкий материал для плавной остановки магнита во время зарядки. факел .

Магниты представляют собой круглые неодимовые магниты, наложенные друг на друга, которые придают цилиндрическую форму, достаточно примерно 10 из них.

Спецификация катушки:

Катушка - важная часть цепи фонаря кривошипа, которая заряжает суперконденсатор. Постарайтесь сделать максимально аккуратным.

• Катушка должна быть покрыта эмалированным медным проводом диаметром 0,5 мм.

• Катушку следует намотать на 3 см поперек трубки и сделать ее толщиной 0,5 см в несколько слоев.

• Убедитесь, что катушка остается плотной, и защитите ее изоляционной лентой или чем-то подобным.

Одного суперконденсатора недостаточно, чтобы зажечь светодиод , напряжение может скоро упасть, и оставшаяся энергия, накопленная в конденсаторе, останется неиспользованной. Итак, мы собираемся использовать схему джоулева вора, которая увеличивает оставшуюся мощность в суперконденсаторе, что дает дополнительную жизнь светодиоду.

Дизайн:

Предлагаемая схема фонаря Фарадея состоит из катушки генератора, которая является статической и вырабатывает энергию для суперконденсатора. Индуцированное напряжение представляет собой переменный ток из-за колебательного движения, который используется мостовой выпрямитель для преобразования в постоянное напряжение для зарядки суперконденсатора. Эта схема обобщает схему зарядки.

Схема драйвера светодиода - нормальная схема джоуля вора , который забирает низкое напряжение с суперконденсатора и увеличивает его для светодиода.

Для более длительного светодиодного освещения используйте пару стандартных белых светодиодов 0,5 мм последовательно вместо одного светодиода мощностью 0,5 Вт.

Перед встряхиванием (зарядкой) обязательно выключите фонарик.

Не используйте суперконденсатор с емкостью более 1,5 Фарад, так как это может занять более длительное время зарядки и может не подходить для этого проекта. Убедитесь, что номинальное напряжение составляет около 5,5 В, использование более низкого значения может привести к перезарядке конденсатора.

Список деталей

• 1 светодиод мощностью 3,3 В без 1/2 Вт или вы также можете попробовать светодиод высокой яркости 20 мА 3,3 В для снижения энергопотребления и высокой яркости даже при медленном встряхивании.
• 1 нет резистор 2,2 кОм 1/4 ватт
• Катушка генератора, показанная на левой стороне, построена путем наматывания многослойной суперэмалированной медной проволоки на пластиковый каркас диаметром 12 мм и длиной 30 мм до тех пор, пока общая толщина слоев провода не станет на 5 мм выше первого. Калибр или толщина проволоки может составлять 0,3 мм.
• Правую боковую джоулевую катушку можно построить, намотав два отдельных витка на небольшой сердечник из ферритового кольца. Провод может быть суперэмалированным медным проводом толщиной 0,3 мм. Помните, что при соединении двух обмоток с транзисторной схемой может возникнуть проблема с полярностью. Неправильная полярность не позволит светодиоду светиться, если это произойдет, вы можете просто попробовать поменять местами соединения обмотки на стороне резистора 2 кОм, и это немедленно решит проблему.
• 1 нет транзистора BC548 или BC547
• 4 диода 1N4148.
• 1 без суперконденсатора, или вы можете сначала попробовать обычный конденсатор 100 мкФ / 10 В.
• 1 нет Неодимовый цилиндрический магнит , Диаметр 10 мм. x 15 мм толщиной
• 1 нет переключателя ВКЛ / ВЫКЛ, который не является обязательным