Einfache Faraday-Taschenlampe - Schaltplan und Arbeitsweise

In diesem Artikel werden wir eine Faraday-Taschenlampenschaltung konstruieren, bei der nur eine Spulen- / Magnetbaugruppe verwendet wird, für die keine Batterie erforderlich ist. Es ist keine freie Energie, sondern wandelt Oszillationsbewegungen in Elektrizität um, die die Taschenlampe für einige Minuten mit Strom versorgen kann. Diese Taschenlampe ist in Notsituationen nützlich, in denen kein Zugang zu Strom oder Batterien besteht.

Konstruktionsdetails:

Das dabei verwendete Prinzip Taschenlampendesign wurde zuerst von Michael Faraday entdeckt, als er bewies, dass beim Bewegen eines Magneten innerhalb eines gewickelten Leiters Elektrizität im Leiter erzeugt wurde.

Das gleiche Konzept wird in dieser Konstruktion implementiert, bei der ein Magnet schnell innerhalb einer Kupferspule bewegt wird, wodurch Elektronen gezwungen werden, durch den Draht und zu fließen Erzeugung des erforderlichen Stroms für die LED-Beleuchtung . Bei diesem Design gehen wir noch einen Schritt weiter und erweitern es mit einer Joule-Dieb-Schaltung und einem Superkondensator, um eine höhere Menge an anhaltendem Leuchten auf der LED zu erzeugen.

Das Herzstück dieser verbesserten Faraday-Taschenlampenschaltung ist die Superkondensator Das Gerät kann schneller geladen und entladen werden als herkömmliche Akkus. Die Energie wird durch eine oszillierende Bewegung unserer Hand erzeugt, die Magnete hin und her bewegt, wodurch ein Potential an der Spule induziert wird.

Schaltplan

Die in der Spule induzierte Spannung wird dem Superkondensator zugeführt, lädt eine 0,5-Watt-LED auf und beleuchtet sie einige Minuten lang. Ein PVC-Rohr oder ähnliches kann für den Körper der Taschenlampe verwendet werden. Stellen Sie jedoch sicher, dass es aus robustem Material besteht und sich nicht leicht abnutzt.

Ein Wattebausch oder ein ähnliches weiches Material sollte oben und unten auf die Taschenlampe gelegt werden, damit der Magnet während des Ladevorgangs reibungslos stoppt die Fackel .

Die Magnete sind runde Neodym-Magnete, die übereinander gestapelt sind und eine zylindrische Form ergeben. Etwa 10 davon sind ausreichend.

Spulenspezifikation:

Die Spule ist ein wesentlicher Bestandteil des Kurbel-Taschenlampen-Stromkreises, der den Superkondensator auflädt. Versuchen Sie, so ordentlich wie möglich zu machen.

• Die Spule sollte aus emailliertem Kupferdraht mit einem Durchmesser von 0,5 mm bestehen.

• Die Spule sollte 3 cm über das Rohr gewickelt und mit mehreren Schichten 0,5 cm dick sein.

• Stellen Sie sicher, dass die Spule dicht bleibt, und schützen Sie sie mit Isolierband oder Ähnlichem.

Der Superkondensator allein reicht nicht aus zünde eine LED an kann die Spannung bald abfallen und die im Kondensator gespeicherte verbleibende Energie bleibt ungenutzt. Wir werden also eine Joule-Dieb-Schaltung verwenden, die die verbleibende Leistung im Superkondensator erhöht und der LED zusätzliche Lebensdauer verleiht.

Das Design:

Die vorgeschlagene Faraday-Taschenlampenschaltung besteht aus einer Generatorspule, die statisch ist und Strom für den Superkondensator erzeugt. Die induzierte Spannung ist Wechselstrom aufgrund einer Oszillationsbewegung. Ein Brückengleichrichter wird zum Umwandeln in Gleichspannung zum Laden des Superkondensators verwendet. Diese Schaltung fasst die Ladeschaltung zusammen.

Die LED-Treiberschaltung ist normal Joule Dieb Schaltung , der dem Superkondensator eine niedrige Spannung entnimmt und diese für die LED erhöht.

Verwenden Sie für eine längere LED-Beleuchtung einige serienmäßige weiße 0,5-mm-LEDs in Reihe anstelle einer 0,5-Watt-LED.

Stellen Sie sicher, dass die Taschenlampe ausgeschaltet ist, bevor Sie sie schütteln (Aufladen).

Verwenden Sie keinen Superkondensator mit mehr als 1,5 Farad, da dies eine längere Ladedauer dauern kann und möglicherweise nicht für dieses Projekt geeignet ist. Stellen Sie sicher, dass die Nennspannung etwa 5,5 V beträgt. Wenn Sie einen niedrigeren Wert verwenden, kann der Kondensator überladen werden.

Liste der Einzelteile

• 1 keine 1/2 Watt 3,3 V LED oder Sie können auch eine 20 mA 3,3 V hohe helle LED für geringeren Verbrauch und hohe Helligkeit auch bei langsamem Schütteln ausprobieren.
• 1 nein 2,2 k Widerstand 1/4 Watt
• Die auf der linken Seite gezeigte Generatorspule wird aufgebaut, indem viele Schichten superlackierter Kupferdraht über einen 30 mm langen Kunststoffformer mit 12 mm Durchmesser gewickelt werden, bis die Gesamtdicke der Drahtschichten über dem ersteren 5 mm dick wird. Die Drahtstärke oder Dicke kann 0,3 mm betragen.
• Die Joule-Diebspule auf der rechten Seite könnte durch Wickeln von zwei getrennten Windungen über einen kleinen Ferritringkern gebaut werden. Der Draht kann aus super emailliertem Kupferdraht mit einer Dicke von 0,3 mm bestehen. Denken Sie daran, dass beim Verbinden der beiden Wicklungen mit der Transistorschaltung ein Polaritätsproblem auftreten kann. Eine falsche Polarität verhindert, dass die LED leuchtet. In diesem Fall können Sie einfach versuchen, die Wicklungsanschlüsse auf der 2k-Widerstandsseite auszutauschen. Dadurch wird das Problem sofort behoben.
• 1 kein Transistor BC548 oder BC547
• 4 Nr. 1N4148 Dioden.
• 1 kein Superkondensator, oder Sie können zunächst auch einen normalen 100uF / 10V-Kondensator ausprobieren.
• 1 nr Neodym-Zylindermagnet 10 mm Durchmesser x 15 mm dick
• 1 kein optionaler EIN / AUS-Schalter