So erstellen Sie eine Shake-Powered-Taschenlampenschaltung mit Magneten und Spulen

In diesem Beitrag wird eine wackelbetriebene Taschenlampenschaltung mit einer einfachen Kupferspule und einem Magneten beschrieben. Die Idee wurde von Dennis Bosco Demello angefordert

Das Design

Der Elektromagnetismus wurde bereits 1873 von meinem Maxwell und später von Faraday bewiesen, und erstaunlicherweise bildet die Technologie immer noch das Rückgrat aller wichtigen elektrischen Systeme der heutigen modernen Welt.

Wie der Name schon sagt, ist Elektromagnetismus ein korreliertes Phänomen zwischen Elektrizität und Magnetismus und scheint die beiden Seiten derselben Medaille zu sein.

Wenn in einem elektrischen System ein Magnet in die Nähe eines Leiters bewegt wird, wird im Leiter aufgrund der Mobilisierung der Elektronen im Leiter durch die magnetische Energie Elektrizität erzeugt. Wenn umgekehrt Elektrizität durch einen Leiter geleitet wird, wird magnetische Energie um denselben Leiter induziert.

In unserer gegenwärtigen Taschenlampenschaltung mit Schüttelantrieb nutzen wir dieses einzigartige Phänomen des Elektromagnetismus und setzen dies um Strom aus der Wechselwirkung zwischen Leiter und Magnet erzeugen .

Erforderliche Materialien

Um diese interessante Generatorschaltung aufzubauen, benötigen wir die folgenden gewöhnlichen und kostengünstigen Materialien:

1) Ein zylindrischer Magnet

2) Ein entsprechend dimensioniertes Rohr, dessen Innendurchmesser nur geringfügig höher sein sollte als der Außendurchmesser des Magneten.

3) Einige Fuß Magnetdraht oder superlackierter Kupferdraht mit einer Dicke von etwa 30 SWG.

4) 4nos von 1N4007-Gleichrichterdioden zur Herstellung des Brückengleichrichters und ein 220uF 16V-Filterkondensator, der idealerweise a sein könnte Superkondensator

5) 1 LED mit einer Leistung von 1 Watt, ultrahell, vorzugsweise vom Typ SMD

Das Schaltungslayout

Bauverfahren:

Das Verfahren zum Ausführen dieses einfachen Shake-a-Gen- oder Shake-betriebenen Taschenlampenschaltkreises ist sehr einfach.

Wickeln Sie den Draht wie in der folgenden Abbildung gezeigt um das Rohr und befestigen Sie die Drahtenden durch die Endstiftlöcher, die entsprechend in das Rohr gebohrt wurden.

Sie können mehrere Drahtschichten übereinander wickeln, um einen höheren Strom vom Gerät zu erhalten.

Schieben Sie den Magneten nach dem Wickeln in das Rohr und versiegeln Sie die beiden Rohrenden mit Epoxidkleber. Verwenden Sie dazu vorzugsweise ein Stück Schaumstoff, das an der Innenseite der beiden Rohrenden haftet.

Lassen Sie das Gerät trocknen, bis das Epoxidharz vollständig ausgehärtet ist.

Verdrahten Sie anschließend die Enden der Spule mit einem Brückengleichrichter, einem Filterkondensator und einer LED.

Die Einrichtung ist jetzt abgeschlossen und das Gerät kann geschüttelt werden.

Jetzt müssen Sie nur noch das Rohr in Ihren Fingern halten und schnell hin und her schütteln.

Sobald dies erledigt ist, kann man sehen, dass die LED hell leuchtet und die Beleuchtung auch nach Beendigung des Schüttelns erhalten bleibt.

Einbau eines Joule-Dieb-Schaltkreises für maximale Helligkeit

Die Beleuchtungsdauer könnte durch Hinzufügen eines Joule-Dieb-Wandlers mit dem Brückengleichrichter erheblich verlängert werden, wie in der folgenden Abbildung gezeigt. Wenn dieses Konzept verwendet wird, muss jedoch die Anzahl der Windungen verringert werden und stattdessen muss die Anzahl der parallelen Windungen erhöht werden zur Wicklung hinzugefügt, da hier der Strom relativ höher sein muss, damit die Joule-Diebschaltung ihn in eine dauerhafte Spannung für die LED umwandeln kann

Die Anzahl der Windungen in dem obigen Joule-Dieb könnte ein Verhältnis von 20:20 haben, oder es könnten auch andere Proportionen versucht werden, um eine bevorzugte kundenspezifische Verstärkung zu erhalten.

Spule Spezifikationen für die Shake-Taschenlampe

Die Spulenspezifikationen für den ersten Stromkreis sind nicht kritisch, als Faustregel gilt, dass die Spulenlänge das Dreifache der Länge des Magneten beträgt.

Die Anzahl der Windungen in der Spule bestimmt den Spannungspegel, während die Dicke die Stromstärke bestimmt.

Vorzugsweise müssen anstelle eines einzelnen dicken Drahtes viele dünne Drahtlitzen verwendet werden, um ein proportional höheres Stromniveau durch das System zu erfassen.

Dies könnte möglicherweise erreicht werden, indem ein flexibler isolierter Standarddraht 14/36 verwendet und eine einzelne Schicht über das Rohr gewickelt wird, oder es könnten auch mehrere Schichten versucht werden, um die Spannung zusammen mit dem Strom zu erhöhen.
Wie bereits erwähnt, muss der Durchmesser des Magneten nur geringfügig kleiner sein als der Innendurchmesser des Rohrs, damit der Magnet als Reaktion auf die Erschütterungen mühelos gleiten kann und zusätzlich ein möglichst geringer Abstand zwischen Spule und Magnet gewährleistet ist. Diese Lücke entscheidet über den Wirkungsgrad des Systems, eine geringere Lücke sorgt für eine höhere Effizienz und umgekehrt.