在这篇文章中,我们将构建一个法拉第手电筒电路,只使用线圈/磁铁组件,不需要电池。它不是自由能,但它能将振荡运动转化为电能,从而为手电筒供电几分钟。这种手电筒在没有电或电池的紧急情况下很有用。
施工细节:
本文件中使用的原则手电筒设计这是迈克尔·法拉第首次发现的,当时他证明了当磁铁在线圈导体中移动时,导体中会产生电。
在这种设计中实现了相同的概念,其中磁铁在铜线圈内快速移动,迫使电子流过导线和线圈产生LED照明所需的电力.在本设计中,我们更进一步,通过焦耳窃贼电路和超级电容器对其进行增强,以在LED上产生更高的持续发光量。
这个增强型法拉第手电筒电路的核心是超级电容器它可以比传统的可充电电池更快速地充电和放电。这种能量是由我们的手的振荡运动产生的,它将磁铁来回移动,从而在线圈上产生电势。
电路图
线圈中感应的电压被馈送至超级电容器,对0.5瓦LED充电并点亮几分钟。手电筒的主体可以使用PVC管或类似材料,但要确保它由坚固的材料制成,不会轻易磨损。
应在手电筒的顶部和底部放置一个棉球或类似的软材料,以便在充电时顺利停止磁铁火炬.
磁体为圆形钕磁体,彼此堆叠,形成圆柱形,大约10块就足够了。
线圈规范:
线圈是为超级电容器充电的手电筒电路的重要组成部分。尽量保持整洁。
•线圈应为直径为0.5mm的漆包铜线。
•线圈应穿过管3 cm,并使其多层厚0.5 cm。
•确保线圈保持紧密,并用绝缘胶带或类似的东西保护它。
单靠超级电容器是不够的光一个领导,电压可能会很快下降,电容器中储存的剩余能量不会被使用。所以我们要利用焦耳窃贼电路,它可以提高超级电容器的剩余功率,从而延长LED的寿命。
设计:
该法拉第手电筒电路由静止的发电机线圈组成,为超级电容器发电。由于振荡运动,感应电压为交流电;利用桥式整流器将电压转换为直流电压为超级电容器充电。此电路总结了充电电路。
LED驱动器电路正常焦耳窃贼电路,它从超级电容器获取低电压,并为LED提高电压。
对于较长的LED照明,使用两个串联的标准0.5mm白色LED,而不是一个0.5瓦的LED。
确保在摇动手电筒(充电)之前关闭手电筒。
请勿使用大于1.5法拉的超级电容器,因为它可能需要更长的充电时间,并且可能不适合本项目。确保额定电压在5.5V左右,使用较低的值可能会对电容器过度充电。
零件清单
- 1 1/2瓦3.3 V LED或您也可以尝试一个20 mA 3.3 V高亮度LED低功耗和高亮度,即使缓慢抖动。
- 1个2.2 k电阻器1/4瓦
- 左侧所示的交流发电机线圈是通过将多层超级漆包铜线缠绕在直径为12 mm、长度为30 mm的塑料成型器上而形成的,直到电线层的总厚度在成型器上变为5 mm厚。导线规格或厚度可为0.3 mm。
- 右侧焦耳窃贼线圈可以通过在一个小的铁氧体磁芯上缠绕两个单独的线圈来制造。电线可以是0.3毫米厚的超级漆包铜线。请记住,当将两个绕组与晶体管电路连接时,可能存在极性问题。错误的极性将阻止LED发光,如果发生这种情况,您可以简单地尝试交换2k电阻器侧的绕组连接,这将立即解决问题。
- 1无晶体管BC548或BC547
- 4个1N4148二极管。
- 1没有超级电容器,或者您也可以先试用普通的100uF/10V电容器。
- 1号钕圆筒磁铁,直径10毫米。x 15mm厚
- 1无可选的开/关开关
哇,太棒了,我希望你能帮我。
亲爱的斯瓦加坦:,
你们有简单法拉第手电筒项目的供货清单吗?这看起来像是我的韦伯洛斯今年在《童子军》中喜欢构建的东西,但我对不同的组件了解不够,无法自己构建一个供应列表。谢谢你的帮助和你愿意传播你关于这个主题的知识。
谢谢James,我已经尝试在帖子的最后更新了一个合适的零件清单,请查看。
你好,斯瓦加坦,
很高兴能从你们的实际电路中学习。
我见过你为许多爱好者提供解决方案,请帮我一个。
我正在计划一个基本上优先考虑输入的电路。
考虑我有2个输入(交流220V 50Hz电源)从不同的来源。我计划了一个优先考虑P1而不是P2的电路,即当P1可用时,输出继电器将关闭继电器以通过P1的输出,当P1不可用时,P2将连接到输出。
我试图通过简单地将P1电压降到5到9伏直流电来设计它,并使用该信号来控制SPDT继电器,但我担心这是否足够实用。我不确定我应该使用什么组件,作为主电源,我也有点担心。
请您设计一些可行的解决方案,以安全地提供上述功能,并且即使在准备成本,但在运行时功耗方面仍然可行。此外,如果它可以在P1输入端处理轻微的电压下降,我的意思是当P1电压下降时,它不应该在回路中保持切换。
我们是否可以在输出端添加一些平滑电路,以便在输出端连接的负载设备不会感觉到开关转换。我期望不多,但说300至400瓦的输出负载。
谢谢你的帮助和建议。
谢谢你,普奈特,
中继方法是最简单和推荐的方法,因此您所做的似乎是正确的。
有关更多信息,请参阅以下帖子:
//m.addme-blog.com/2012/09/automatic-inverter-supply-and-mains.html
请仅查看DPDT继电器部分及其接线,其他细节可忽略。
使用DPDT将确保两个电源之间的更好隔离。
你也可以参考下面的相关文章
//m.addme-blog.com/2014/06/how-to-convert-inverter-to-ups.html
你好,斯瓦加坦,
太快了!我真的很感激你这么快就出来了
我相信4.bp.blogspot.com/-p5D8vjC8fd8/U6ukQUa3c3I/AAAAAAAAHXI/uIwZOBmpAXk/s1600/inverter+to+UPS.png有答案(忽略电池充电器部分)
在侧注中,您建议在桥式平滑滤波电容器上添加1k电阻,以便快速放电,从而提高开关响应时间。我只是想知道我们是否用SSR代替继电器(//m.addme-blog.com/2011/12/efficient-electronic-relay-ssr-circuit.html),或者这会是一种过度的杀伤力。
非常感谢。
普尼特
谢谢Puneet,
SSR电路不会像SPDT或DPDT继电器那样工作,因此无论如何,它不能满足您的要求。使用您喜欢的示意图,高质量的继电器是能够完美完成工作的唯一选择。
..或者也可以尝试以下设计(仅限triac部分)
//m.addme-blog.com/2015/12/invertermains-ac-changeover-circuit.html
谢谢你Swagatam。
这很有帮助
不客气!