Wie Kurbel-Taschenlampen funktionieren

Eine Kurbel-Taschenlampe arbeitet grundsätzlich von Hand mit einem Permanentmagnetmotor, der Strom zur Beleuchtung der angeschlossenen LEDs erzeugt.

Motor wird zum Generator

Normalerweise wird ein Permanentmagnetmotor zum Ausführen einer Drehbewegung verwendet, indem ein Gleichspannungspotential an die angegebenen Versorgungsklemmen angelegt wird.

Wir wissen jedoch auch, dass derselbe Motor leicht in einen umgewandelt werden kann Stromerzeuger Durch Umkehren der Vorgänge, dh wenn die Welle mit einem Drehmoment durch eine externe mechanische Kraft beaufschlagt wird, wird an den Versorgungsklemmen Elektrizität erzeugt.

Das obige Phänomen wird bei Kurbel-Taschenlampen ausgenutzt, bei denen die äußere mechanische Kraft durch manuelles Handkurbeln eines Motors über Zahnräder erreicht wird, die geeignet verbessert sind, um den Betrieb am effizientesten zu gestalten.

Es geht also nur darum, einen Permanentmagnetmotor durch manuelle Kraft zu drehen und zu beobachten, wie Elektrizität aus seinen Drahtenden herausrollt. So einfach ist das.

Allerdings kann der Strom eines handgekurbelten Motors sehr instabil sein und kann daher nicht zur Beleuchtung von LEDs verwendet werden, ohne dass eine ordnungsgemäße Verarbeitung durchgeführt wird.

Daher ist eine elektronische Schaltung von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass der Strom vom Motor korrekt und sicher an die LEDs angelegt wird.

Aus der folgenden eingehenden Studie werden wir versuchen zu verstehen, wie Kurbel-Taschenlampen funktionieren und welche Parameter in diesen Geräten für eine sichere Ausführung der Vorgänge erforderlich sind.

Hauptteile einer Kurbel-Taschenlampe

Eine Kurbel-Taschenlampe benötigt grundsätzlich folgende Teile:

1) Ein System mit einem Getriebe und der zugehörigen Kurbelanordnung des Mechanismus.

2) a Brückengleichrichter, und Filterkondensator.

3) LEDs für die gewünschte Taschenlampenbeleuchtung

4) Strombegrenzungswiderstände

5) eine wiederaufladbare Batterie (optional)

Wenn Sie ein Standard-Kurbel-Taschenlampengerät öffnen, können Sie grundsätzlich alle oben aufgeführten Materialien im Gehäuse sehen. Ein Beispielbild dient unten als Referenz:

Im obigen Bild sehen wir deutlich alle oben diskutierten Punkte. Die Funktionsweise des gesamten Systems kann aus der folgenden Erklärung gelernt werden:

Wie eine Kurbel-Taschenlampe funktioniert

1) Wenn der Motor mit manueller Kraft (mit der Hand) angelassen wird, beginnt der Motor Elektrizität zu erzeugen, die durch seine Drähte fließt und die Brückengleichrichterstufe erreicht.

2) Der Brückengleichrichter stellt sicher, dass der Ausgang unabhängig von der Motordrehrichtung immer mit konstanter Polarität gehalten wird und das Ergebnis ein reiner Gleichstrom ist. Dieser DC ist jedoch voller Wellen an dieser Stelle

3) Die Filterkondensator Mit dem Brückengleichrichter verbunden glättet der Gleichstrom die Wellen und erzeugt einen sauberen, stabilen Gleichstrompegel.

4) Dieser Gleichstrompegel entspricht ungefähr der vom Motor angegebenen Betriebsspannung und liegt normalerweise im Allgemeinen bei 3 bis 5 V.

5) Für einen 3-V-Motor kann angenommen werden, dass der Gleichstromausgang nach Gleichrichtung und Filtration zwischen 4 V und 5 V liegt.

6) Diese 4 bis 5 V werden direkt an eine wiederaufladbare 3,7 V-Zelle angelegt, wie in der Abbildung angegeben. Diese Zelle ist eigentlich optional und aktiviert die System zur Speicherung von Energie darin jedes Mal, wenn der Mechanismus vom Benutzer beiläufig angekurbelt wird.

Diese in der Batterie gespeicherte Energie wird für die spätere Verwendung zum Beleuchten der LED durch einfaches Drücken des Knopfschalters (in ROT dargestellt) verfügbar. Zusätzlich verstärkt diese gespeicherte Energie aus der Batterie die Beleuchtung durch zusätzliches Anlassen durch den Benutzer, um eine zu erreichen erhöhte LED-Helligkeit.

7) Wenn die Batterie nicht benötigt wird, könnte der Filterkondensator zu einem hochwertigen Kondensator in der Größenordnung von 4700 uF / 10 V aufgerüstet werden, was vorzugsweise a sein könnte Superkondensator Diese Verbesserung kann zum vollständigen Ersetzen der Batterie verwendet werden.

8) Wir können auch einige Widerstände in der Nähe der LEDs sehen, diese sind in Reihe zu jeder LED geschaltet, um eine stromgesteuerte Versorgung der LeDs zu gewährleisten. Die LEDs sind normalerweise parallel geschaltet.

Schaltplan der Kurbel-Taschenlampe

Das folgende Schema zeigt die detaillierte Konfiguration eines Standard-Kurbel-Taschenlampen-Schaltkreises:

Aus der obigen Erklärung haben Sie möglicherweise eine klare Vorstellung davon, wie eine Kurbel-Taschenlampe mit den empfohlenen Teilen und einem Motor in Form eines Generators funktioniert. Wenn Sie weitere Zweifel haben, verwenden Sie bitte das Kommentarfeld, um Ihre wertvollen Gedanken auszudrücken.

In einem der kommenden Artikel erfahren Sie, wie Sie eine Kurbeltaschenlampe als stets einsatzbereite 24-Stunden-Powerbank-Schaltung für Ihre Smartphones verwenden.