Đèn pin Faraday đơn giản - Sơ đồ mạch và hoạt động

Trong bài viết này, chúng ta sẽ xây dựng một mạch đèn pin Faraday chỉ sử dụng một cuộn dây / cụm nam châm mà không cần pin. Nó không phải là năng lượng miễn phí, nhưng nó chuyển đổi chuyển động dao động thành điện năng, có thể cung cấp năng lượng cho đèn pin trong vài phút. Đèn pin này sẽ hữu ích trong những trường hợp khẩn cấp không có điện hoặc pin.

Các chi tiết xây dựng:

Nguyên tắc được sử dụng trong thiết kế đèn pin lần đầu tiên được phát hiện bởi Michael Faraday, khi ông chứng minh rằng khi một nam châm di chuyển trong một dây dẫn cuộn, điện được tạo ra trong dây dẫn.

Khái niệm tương tự cũng được thực hiện trong thiết kế này, trong đó một nam châm được chuyển động nhanh chóng bên trong một cuộn dây đồng buộc các điện tử chạy qua dây và tạo ra điện năng cần thiết để chiếu sáng LED . Trong thiết kế này, chúng tôi tiến một bước xa hơn và cải tiến nó với mạch đánh cắp joule và siêu tụ điện để tạo ra lượng ánh sáng duy trì cao hơn trên đèn LED.

Trái tim của mạch đèn pin Faraday cải tiến này là siêu tụ điện có thể sạc và xả với tốc độ lớn hơn so với pin sạc truyền thống. Năng lượng được tạo ra bởi chuyển động dao động của tay chúng ta, sẽ di chuyển nam châm tới và lui, tạo ra điện thế trên cuộn dây.

Sơ đồ mạch

Điện áp cảm ứng trong cuộn dây được cấp cho siêu tụ điện, sạc và chiếu sáng đèn LED 0,5 Watt trong vài phút. Có thể sử dụng ống PVC hoặc loại tương tự cho thân đèn pin, nhưng hãy đảm bảo rằng nó được làm bằng vật liệu chắc chắn và không dễ bị hao mòn.

Một miếng bông gòn hoặc vật liệu mềm tương tự nên được đặt ở trên và dưới của đèn pin để nam châm dừng lại trong khi sạc ngọn đuốc .

Các nam châm này là nam châm neodymium tròn xếp chồng lên nhau có dạng hình trụ, khoảng 10 trong số chúng là đủ.

Đặc điểm kỹ thuật cuộn dây:

Cuộn dây là một phần quan trọng của mạch đèn pin tay quay để sạc siêu tụ điện. Cố gắng làm cho gọn gàng nhất có thể.

• Cuộn dây phải là dây đồng tráng men có đường kính 0,5mm.

• Cuộn dây nên được quấn 3 cm ngang ống, và làm cho nó dày 0,5 cm với nhiều lớp.

• Đảm bảo cuộn dây luôn chặt và bảo vệ nó bằng băng cách điện hoặc thứ gì đó tương tự.

Chỉ riêng siêu tụ điện là không đủ để thắp sáng đèn LED , điện áp có thể sớm giảm xuống và năng lượng còn lại được lưu trữ trong tụ điện sẽ không được sử dụng. Vì vậy, chúng tôi sẽ sử dụng mạch trộm joule, giúp tăng năng lượng còn lại trong siêu tụ điện, mang lại tuổi thọ cao hơn cho đèn LED.

Thiết kế:

Mạch đèn pin Faraday được đề xuất bao gồm cuộn dây máy phát điện tĩnh và tạo ra năng lượng cho siêu tụ điện. Điện áp cảm ứng là dòng điện xoay chiều do chuyển động dao động, bộ chỉnh lưu cầu được sử dụng để chuyển đổi thành điện áp một chiều để sạc siêu tụ điện. Mạch này tóm tắt mạch sạc.

Mạch điều khiển LED bình thường mạch trộm joule , lấy điện áp thấp từ siêu tụ điện và tăng điện áp cho đèn LED.

Để chiếu sáng LED lâu hơn, hãy sử dụng một vài đèn LED trắng 0,5mm tiêu chuẩn mắc nối tiếp thay vì một đèn LED 0,5 Watt.

Đảm bảo tắt đèn pin trước khi lắc (sạc).

Không sử dụng siêu tụ điện lớn hơn 1,5 Farad vì nó có thể mất thời gian sạc lâu hơn và có thể không phù hợp với dự án này. Đảm bảo định mức điện áp khoảng 5,5V, sử dụng giá trị thấp hơn có thể làm tụ điện quá tải.

Danh sách các bộ phận

• Đèn LED 1 không 1/2 watt 3,3 V hoặc bạn cũng có thể thử đèn LED sáng cao 20 mA 3,3 V để tiêu thụ ít hơn và độ sáng cao ngay cả khi rung chậm.
• 1 không điện trở 2,2 k 1/4 watt
• Cuộn dây của máy phát điện hiển thị ở bên trái được chế tạo bằng cách quấn nhiều lớp dây đồng tráng men siêu mỏng trên một lớp nhựa trước đây có đường kính 12 mm dài 30 mm, cho đến khi tổng độ dày của các lớp dây trở nên dày hơn 5 mm. Kích thước hoặc độ dày của dây có thể là 0,3 mm.
• Cuộn dây trộm joule bên phải có thể được chế tạo bằng cách quấn hai vòng riêng biệt qua một lõi vòng ferit nhỏ. Dây có thể là dây đồng tráng men siêu dày 0,3 mm. Hãy nhớ rằng trong khi nối hai cuộn dây với mạch bóng bán dẫn, có thể có vấn đề về cực. Một cực tính sai sẽ ngăn đèn LED phát sáng, nếu điều này xảy ra, bạn chỉ cần thử hoán đổi các kết nối quanh co ở phía điện trở 2k và điều này sẽ giải quyết ngay lập tức vấn đề.
• 1 không có bóng bán dẫn BC548 hoặc BC547
• 4 điốt 1N4148 nos.
• 1 không có siêu tụ điện, hoặc ban đầu bạn có thể thử một tụ điện 100uF / 10V thông thường.
• 1 không Nam châm hình trụ Neodymium , Đường kính 10mm. x dày 15mm
• 1 không có công tắc BẬT / TẮT là tùy chọn