Lanternă Faraday simplă - Diagrama circuitului și funcționarea

În acest articol vom construi un circuit de lanternă Faraday folosind doar un ansamblu bobină / magnet care nu necesită baterie. Nu este energie liberă, dar transformă mișcarea oscilatorie în electricitate, care poate alimenta lanterna timp de câteva minute. Această lanternă va fi utilă în situații de urgență în care nu există acces la energie electrică sau baterii.

Detalii constructie:

Principiul utilizat în acest sens proiectarea lanternei a fost descoperit pentru prima dată de Michael Faraday, când a demonstrat că atunci când un magnet a fost deplasat într-un conductor înfășurat, electricitatea a fost generată în conductor.

Același concept este implementat în acest proiect în care un magnet este mutat rapid într-o bobină de cupru, forțând electronii să curgă prin fir și generând electricitatea necesară pentru iluminarea cu LED-uri . În acest design mergem un pas mai departe și îl îmbunătățim cu un circuit de hoți de joule și un super condensator pentru a produce o cantitate mai mare de strălucire susținută pe LED.

Inima acestui circuit de lanternă Faraday îmbunătățit este supercondensator care se pot încărca și descărca la o rată mai mare decât bateriile reîncărcabile tradiționale. Puterea este generată de mișcarea oscilatorie a mâinii noastre, care va mișca magneții încoace și încolo, ceea ce induce potențial pe bobină.

Diagrama circuitului

Tensiunea indusă în bobină este alimentată către supercondensator, se încarcă și luminează un LED de 0,5 W timp de câteva minute. O țeavă din PVC sau altele similare poate fi utilizată pentru corpul lanternei, dar asigurați-vă că este fabricată dintr-un material robust și nu se va purta ușor.

O minge de bumbac sau un material moale similar ar trebui să fie plasat în partea de sus și de jos a lanternei pentru o oprire lină a magnetului în timpul încărcării Torța .

Magneții sunt magneți rotunzi din neodim stivuite unul pe altul care dau formă cilindrică, în jur de 10 dintre ele sunt suficiente.

Specificația bobinei:

Bobina este o parte vitală a circuitului lanternei cu manivelă care încarcă supercapacitorul. Încercați să faceți cât mai curat posibil.

• Bobina trebuie să fie sârmă de cupru emailată cu diametrul de 0,5 mm.

• Bobina ar trebui să fie înfășurată cu 3 cm peste tub și să o facă groasă de 0,5 cm cu mai multe straturi.

• Asigurați-vă că bobina rămâne strânsă și protejați-o cu bandă izolatoare sau ceva similar.

Supercapacitorul singur nu este suficient aprindeți un LED , tensiunea poate scădea curând și energia rămasă stocată în condensator rămâne neutilizată. Așa că vom folosi un circuit hoț de joule, care mărește puterea rămasă în supercondensator, ceea ce conferă un plus de viață LED-ului.

Design-ul:

Circuitul de lanternă Faraday propus constă din bobină generator care este statică și generează energie pentru supercapacitor. Tensiunea indusă este curent alternativ datorită mișcării oscilatorii, un redresor de punte este utilizat pentru conversia la tensiune continuă pentru încărcarea supercapacitorului. Acest circuit rezumă circuitul de încărcare.

Circuitul driverului LED este normal circuitul hoțului de joule , care preia tensiunea scăzută de la supercondensator și o mărește pentru LED.

Pentru iluminare cu LED mai lungă, utilizați câteva LED-uri albe standard de 0,5 mm în serie, în loc de un led de 0,5 W.

Asigurați-vă că opriți lanterna înainte de a o agita (încărcare).

Nu utilizați supercondensator cu mai mult de 1,5 Farad, deoarece poate dura mai mult timp de încărcare și poate să nu fie potrivit pentru acest proiect. Asigurați-vă că tensiunea nominală este de aproximativ 5,5 V, folosind o valoare mai mică poate supraîncărca condensatorul.

Lista de componente

• 1 LED de 1/2 V de 3,3 V sau puteți încerca, de asemenea, un LED luminos de 20 mA de 3,3 V, pentru un consum mai redus și o luminozitate ridicată chiar și cu agitare lentă.
• 1 nu 2,2 k rezistor 1/4 watt
• Bobina alternatorului afișată în partea stângă este construită prin înfășurarea mai multor straturi de sârmă de cupru super emailată pe un formator din plastic de 12 mm diametru 30 mm lungime, până când grosimea totală a straturilor de sârmă devine de 5 mm grosime peste prima. Ecartamentul sau grosimea firului poate fi de 0,3 mm.
• Bobina de hoți laterali din dreapta ar putea fi construită prin înfășurarea a două rotații separate peste un mic inel de ferită. Sârma poate fi sârmă de cupru super emailată cu grosimea de 0,3 mm. Amintiți-vă în timp ce uniți cele două înfășurări cu circuitul tranzistorului, ar putea exista o problemă de polaritate. O polaritate greșită va împiedica LED-ul să lumineze, dacă se întâmplă acest lucru, puteți încerca pur și simplu să schimbați conexiunile de înfășurare pe partea rezistorului 2k și acest lucru va rezolva imediat problema.
• 1 fără tranzistor BC548 sau BC547
• 4 numere 1N4148 diode.
• 1 fără supercondensator, sau puteți încerca inițial și un condensator obișnuit de 100uF / 10V.
• 1 nr Magnet cilindru neodim , Diametru 10mm. x 15mm grosime
• 1 fără comutator ON / OFF care este opțional