Lampu suluh atau obor sangat berguna dalam keadaan kecemasan seperti kegagalan kuasa. Lampu suluh ini dikendalikan oleh bateri, dan kami mesti mengecas secara berkala dalam selang waktu tertentu. Tetapi bagaimana jika anda tidak mempunyai elektrik dan lampu suluh anda mati? Dalam keadaan itu, Lampu suluh boleh dicas secara mekanikal adalah pilihan yang sangat baik, yang boleh diisi dengan memutar tuas yang melekat padanya. Ia mempunyai beberapa mekanisme dan roda gigi untuk menukar tenaga mekanikal menjadi tenaga elektrik untuk mengecas bateri di dalamnya. Di sini kita menggunakan prinsipal yang sama untuk membuat lampu kilat Kecemasan yang mempunyai Supercapacitor dan Supercapacitor ini dapat dicas dengan memutar Motor DC yang terpasang padanya.
Oleh itu, dalam tutorial ini, kita akan membuat lampu suluh kecemasan yang boleh dicas dengan memutar motor DC kecil yang terpasang padanya. Untuk membina ini, kami menggunakan dioda Supercapacitor, LED, dan Schottky. The Superkapasitor digunakan untuk kuasa LED, dan motor DC digunakan untuk berehat dan Superkapasitor itu. Diod Schottky digunakan untuk menghentikan aliran arus dari supercapacitor ke motor kerana ketika motor disambungkan ke Supercapacitor, motor mulai berputar dengan mengambil daya dari Supercapacitor dan kita tidak dapat mengisi ulang supercapacitor menggunakan motor. Jadi satu-satunya cara untuk menyekat aliran arus dari Supercapacitor ke motor adalah dengan menggunakan Diod. Diod persimpangan PN lain boleh digunakan, tetapi dioda Schottky mempunyai penurunan voltan yang lebih rendah berbanding diod simpang PN yang lain.
Komponen Diperlukan
- Motor DC
- Supercapacitor
- Schottky Diode
- Perintang (200 ohm)
- Tukar
- LED
Motor DC :
Motor DC adalah jenis motor yang sangat biasa dan mudah didapati dengan harga yang rendah. Motor ini dilengkapi dengan magnet. Armature diletakkan di medan magnet ini, jadi setiap kali arus melewati armature, ia mengalami daya yang menyebabkannya memutar rotor berkenaan dengan kedudukan asalnya.
Motor DC boleh dibahagikan kepada banyak jenis mengikut bentuk, saiz, dan kerjanya. Motor DC terbahagi kepada empat jenis:
- Motor Kekal Magnet DC
- Seri DC Motor
- Shunt DC Motors
- Kompaun DC Motor
Dalam projek ini, kami menggunakan Toy \ Hobby DC Motor. Ini adalah motor DC biasa yang hanya mempunyai dua terminal tanpa kekutuban. Voltan operasi ialah 4.5V hingga 9V. Ketahui lebih lanjut mengenai motor DC dan pelbagai cara untuk mengawalnya dalam tutorial di bawah:
Kapasitor Super:
Supercapacitor adalah kapasitor berkapasiti tinggi dengan nilai kapasitansi jauh lebih tinggi daripada kapasitor biasa tetapi had voltan lebih rendah. Supercapacitors menggabungkan sifat kapasitor dan bateri menjadi satu peranti. Supercapacitor dapat menyimpan 10 hingga 100 kali lebih banyak tenaga daripada kapasitor elektrolitik dan dapat menerima dan memberikan cas lebih cepat daripada bateri, dan mempunyai lebih banyak kitaran pengisian-pengisian daripada bateri yang boleh dicas semula. Ketahui lebih lanjut mengenai Supercapacitors di sini.
Dalam projek ini, kami menggunakan kapasitor 5. 5V 1F Coin Super. Sebelum meneruskan, kami akan memeriksa berapa banyak tenaga yang dapat disimpan oleh supercapacitor ini. Kita boleh mengira simpanan tenaga menggunakan formula berikut:
E = 1 / 2CV 2
Di mana E = Tenaga
C = Keupayaan
V = Voltan
Dalam kes kami C = 1F dan V = 5.5 V.
E = ½ * 1 * 5.5 * 5.5 E = 15 Joules
Kekutuban supercapacitor ditunjukkan dalam gambar di bawah. Arah anak panah mewakili aliran arus dari positif ke terminal negatif.
Diod Schottky:
Diod Schottky juga dikenali sebagai diod pembawa panas / diod Barrier. Seperti namanya, ia digunakan sebagai penghalang untuk menghentikan aliran arus ke arah terbalik. Arus masuk melalui Anode dan keluar melalui Katod. Berbanding dengan diod persimpangan PN, dioda Schottky mempunyai penurunan voltan ke hadapan dan kadar pensuisan pantas.
Penurunan voltan diod Schottky umumnya antara 0.15 dan 0.45 volt, tetapi diod simpang PN biasa mempunyai penurunan voltan antara 0.6 hingga 1.7 .
Motor DC sebagai Penjana Elektrik
Sebelum membuat keseluruhan litar, mari lihat bagaimana motor DC dapat digunakan untuk menghasilkan voltan AC. Sambungkan motor dan pendorong seperti yang ditunjukkan dalam litar di bawah:
Oleh kerana motor tidak mempunyai kekutuban, sambungkan wayar pertama ke pin positif LED dan kemudian wayar kedua ke pin negatif LED. Sekarang putar motor ke kelajuan maksimum dengan meniup udara, LED harus menyala. Sekiranya LED tidak menyala membalikkan sambungan dan kemudian putar lagi.
Imej perkakasan sebenar ditunjukkan di bawah:
Diagram Litar dan Penjelasan Kerja
Sekarang, kita telah melihat bagaimana motor dapat menghasilkan elektrik, kita akan menggunakan motor untuk mengisi daya superkapasitor yang seterusnya menyalakan LED.
Super Capacitor digunakan di sini untuk menyimpan cas sehingga dapat menghidupkan LED lebih lama. Sambungkan terminal negatif supercapacitor dengan wayar motor pertama dan terminal positif ke wayar motor kedua melalui Schottky diode.
Seperti yang diberitahu sebelumnya, dioda Schottky digunakan untuk menyekat aliran arus ke arah yang bertentangan. Oleh itu, sambungkan terminal positif diod Schottky ke motor dan terminal negatif ke supercapacitor. Sekarang arus akan mengalir dari anod ke katod, dan akan menyekat aliran arus dari katod ke anod bermaksud arus hanya akan mengalir dari motor ke supercapacitor. Diod Schottky digunakan di sini kerana ia mempunyai penurunan daya yang rendah daripada dioda biasa.
Sekarang sambungkan LED dengan Supercapacitor dan gunakan perintang untuk mengehadkan penggunaan kuasa. Suis gelangsar juga digunakan untuk menghidupkan dan mematikan LED. Menyambung pin positif Superkapasitor dan LED dengan 2 nd dan 3 rd pin suis dan menyambung pin negatif untuk membawa kepada pin pertama suis.
Selepas sambungan, prototaip lampu suluh saya kelihatan seperti gambar yang diberikan di bawah. Saya menggunakan kadbod untuk membuat struktur seperti paip.
Akhirnya, Lampu suluh kecemasan berkuasa mekanikal sudah siap, hembuskan udara ke kipas untuk memutarnya. Motor akan mengecas supercapacitor, dan Supercapacitor akan menghidupkan LED. Anda boleh menggunakan LED yang lebih terang untuk lebih banyak cahaya. Setelah supercapacitor diisi penuh, ia dapat menyalakan lampu elektrik lebih kurang. 10 minit. Untuk memutar motor, bukannya meniup udara, mekanisme gear dan tuas yang lebih cekap dapat dibina.
Sekiranya anda mempunyai pertanyaan mengenai projek ini, tinggalkan di bahagian komen.
Video demonstrasi lengkap diberikan di bawah: