У нашем свету доста људи се бави домаћим експериментима у кућним лабораторијама и радионицама. За неке је то начин да се афирмишу, за друге је то жеља да развију своје способности. Па шта ако је то експеримент направљен од на брзину залепљених делова. Главна ствар је да уређај или коло ради. Данас ћемо анализирати управо такав изум, направљен практично на коленима. Међутим, заснива се на непоколебљивим принципима и законима физике који се не могу порећи.
Говорићемо о батеријској лампи која ради без батерија. Можда је неко већ видео на Интернету најједноставнији Фарадаи генератор, који вам омогућава да запалите мали Светлећа диода. Склопови од скоро истрошене батерије, аутотрансформатора и транзистора, који су способни да се напајају на почетном напону од десетинки волта Светлећа диода на 3В такође више није неуобичајено.
Овде је аутор отишао мало даље, модернизујући коло уређаја, додајући исправљач, суперкондензатор (јонистор), отпор и потпуно елиминисање извора напајања.Као резултат тога, рад лампе је постао много стабилнији и ефикаснији. А ако протресете кућиште неколико минута, може се дуго пунити ЛЕД. Како то ради? Хајде да то схватимо.
Принцип рада
Уређај се састоји од неколико индуктора које можете сами саставити. Примарни индуктор заправо служи као извор напајања или у потпуности замењује свој уобичајени колега - батерију. Услед кретања штапа трајних магнета у њему, индукује се електрична струја. Услед осцилаторних кретања у магнетном пољу, стварају се електрични таласи који излазе из завојнице на одређеној фреквенцији. Исправљач или диодни мост помаже у њиховој стабилизацији и претварању у једносмерну струју.
Без складишног капацитета, такав уређај би морао стално да се тресе, па је следећи елемент у колу суперкондензатор који се може пунити као батерија. Затим се повезује појачивач или претварач напона, који се састоји од тороидног феритног намотаја и два намотаја - базе и колектора. Број окрета може бити исти, и обично је 20-50. Трансформатор има средњу тачку везе на супротним крајевима оба намотаја и три излаза на транзистор. Аутотрансформатор повећава мале импулсе струје у довољне за рад ЛЕД, а биполарни транзистор је повезан да их контролише. Слично електрично коло има различита имена у различитим изворима: крадљивац џула, генератор блокаде, Фарадејев генератор итд.
Неопходна база ресурса за домаће производе
Материјали:
- ПВЦ цев пречника 20 мм;
- Бакарна жица, пречник – 0,5 мм;
- Транзистор реверзне проводљивости мале снаге;
- Неодимијумски магнети су округли, величине 15к3 мм;
- Диодни мост или исправљач 2В10;
- Ресистор;
- Суперкондензатор или јонистор 1Ф 5.5В
- Дугме за пребацивање;
- Светлећа диода бела или плава на 5В;
- Транспарентни лепак од епоксидне смоле;
- Хот лепак;
- Комади шперплоче, памучне вуне;
- Изолација бакарне жице.
- Лемилица;
- Пиштољ за вруће лепило;
- Тестера за метал;
- Турпија, брусни папир.
Процес израде лампе
Направићемо тело батеријске лампе од ПВЦ цеви. Означите сегмент дужине 16 цм и исеците га тестером.
Од центра сегмента означавамо 1,5 цм у сваком правцу. Ово резултира подручјем намотавања ширине 3 цм.
Затим узимамо бакарну жицу попречног пресека од 0,5 мм, оставимо један крај дужине око 10-15 цм и ручно намотамо жицу на цев лампе према ознакама. Мораћете доста да намотате, више од пола хиљаде окрета. Првих неколико њих може се поправити лепком. Почетни ред калемова чврсто притиснемо један на други и учинимо га стриктно доследним.
На својим максималним тачкама намотај треба да буде дебео око пола центиметра. Оба краја жице чистимо брусним папиром за поуздано лемљење.
Покретно магнетно језгро завојнице може бити чврсто или састављено у деловима. Неодимијумски магнети се бирају према унутрашњем пречнику ПВЦ цеви. Експериментално се добија потребна дужина магнетне шипке кроз чије вибрације ће се створити електрична струја.
Аутор је користио десет магнета дебљине 3 мм да би добио дужину која је била што рационалнија за такве вибрације, а истовремено једнака ширини намотаја.
На скали осцилоскопа можете видети разлику између потенцијала добијених од вибрација једног и десет магнета. Аутор је од осцилација магнетне шипке добио напон од 4,5В. Такође јасно показује цикличност синусоида у интервалима различите фреквенције.
У овој фази, по узору на аутора, можете повезати ЛЕД директно на излазне крајеве завојнице и проверити његове перформансе. Као што можете видети на фотографији, ЛЕД реагује на кретање магнетне шипке и импулсну струју коју ствара.
Сада морате да прикључите оба краја цеви како их не бисте држали рукама док се тресе. Да бисте то урадили, истом тестером изрежите неколико закрпа шперплоче, обрадите ивице турпијом, обложите их ватом са задње стране да омекшају и ставите их на лепак да не испадну.
Време је да повежете исправљач. Дијаграм приказан на фотографији показује која су два од његова четири контакта повезана са калемом. Такав диодни мост је способан да прима наизменичну струју и испоручује једносмерну струју у строго једном правцу.
Појачавајући аутотрансформатор ће помоћи у претварању ниских спонтаних импулса из примарног намотаја у довољан напон за рад ЛЕД-а због самоиндукције једног од намотаја - колектора. Пошто је повезан са основним намотајем, стална и стабилна електрична струја ће се напајати суперкондензатору у довољној количини. Отпорник ће ограничити вишак дозвољених вредности. Кондензатор довољног капацитета је аутор такође експериментално одабрао мерењем излазних сигнала осцилоскопом.
Ово коло је затворено реверзним биполарним транзистором, који контролише долазну електричну струју до ЛЕД.Можете саставити коло без плоче, јер нема много делова. Монтирамо дугме прекидача на један од контаката који долазе из аутотрансформатора.
Аутор је изабрао да склопи свој импровизовани дизајн батеријске лампе користећи врући лепак, док је истовремено побољшао изолацију контактних група. Дугме за прекидач се налази са стране кућишта лампе. Аутор је залепио главне елементе кола један на други са једног од крајева. Елемент за затварање остаје ЛЕД, који се може појачати заштитним стаклом или рефлектором.
Упркос неугледном изгледу уређаја, погодног само за лабораторијско-експерименталне домаће производе, таква батеријска лампа је прилично функционална и повремено неће дозволити да мрак нестане. Лако је саставити такав круг код куће и уз минималне трошкове. А потпуно одсуство батерија чини га заиста корисним уређајем за различите хитне ситуације.
