|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Đèn pin với pin sạc bằng pin mặt trời. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Nguồn năng lượng thay thế Không biết tại sao nhưng mỗi lần có nhu cầu sử dụng đèn pin thì pin trong đó lại yếu. Tình trạng chung? Rõ ràng, nhiều người trong chúng ta hiếm khi sử dụng đèn pin đến mức pin tự xả dần dần và kết quả là khi cần đến thì hóa ra chúng đã sử dụng hết năng lượng. Trong trường hợp này, pin mangan-kẽm không sử dụng được sẽ được thay thế bằng pin niken-cadmium. Một giải pháp khéo léo cho đến khi bạn cần một chiếc đèn pin và phát hiện ra rằng các yếu tố bị thiếu. Sẽ rất tốt nếu chúng được kết nối với bộ sạc kể từ lần cuối cùng chúng được sử dụng hoặc ít nhất là nếu bạn có thể tìm thấy chúng trong bóng tối. Tóm lại, bạn cần một chiếc đèn pin luôn sẵn sàng để sử dụng, tức là pin của nó phải được sạc mới. Đèn pin được sạc lại từ mặt trời đáp ứng được yêu cầu này. Không cần phải tháo pin ra khỏi nó, chúng luôn ở trạng thái sạc. Thiết bị đèn pin Điểm thông minh của thiết bị chính là đèn pin, bao gồm một giá đỡ từ tính có khả năng hút nhiều bề mặt kim loại. Giá đỡ bao gồm hai thanh từ được ép vào vỏ nhựa. Một sợi dây cách điện được gắn vào mỗi nam châm và truyền bên trong ống tới các phần tử. Phần còn lại của thiết kế là bộ sạc sử dụng năng lượng mặt trời. Trên bề mặt sạc có hai dải thép, khoảng cách giữa chúng tương ứng với khoảng cách giữa các thanh nam châm của đèn pin. Mỗi dải được kết nối với thiết bị đầu cuối tương ứng của bộ sạc. Khi không sử dụng, đèn pin chỉ được từ hóa vào dải thép của bộ sạc. Điều này sẽ đảm bảo tiếp xúc điện giữa bộ sạc và pin đèn pin, được sạc lại từ pin mặt trời. Khi cần sử dụng đèn pin, nó cùng với pin mới sạc sẽ bị “rớt” khỏi bộ sạc. Pin niken-cadmium Pin niken-cadmium, thường được gọi là tế bào niken-cadmium, hơi khác so với hầu hết các tế bào khô, chẳng hạn như pin mangan-kẽm thường được sử dụng trong đèn pin. Khi pin xả, nó sẽ mất một phần điện áp. Hiệu ứng này được thể hiện ở độ sáng của bóng đèn pin. Khi pin cạn kiệt, ánh sáng ngày càng mờ đi cho đến khi tắt hoàn toàn. Ngược lại, các tế bào niken-cadmium giữ điện áp khá ổn định trong quá trình phóng điện. Điều này có thể được nhìn thấy từ sự không đổi của ánh sáng cho đến khi tích điện sâu. Sau khi phần tử được phóng điện, điện áp trên nó nhanh chóng giảm xuống và ánh sáng dừng lại. Trên hình. Hình 1 để so sánh cho thấy sự phụ thuộc của điện áp vào mức độ phóng điện của các phần tử thuộc hai loại được đề cập. Như bạn có thể thấy, để xác định tuổi thọ còn lại của pin mangan-kẽm, bạn chỉ cần đo điện áp trên nó. Đối với pin niken-cadmium, điều này không dễ thực hiện. Một tế bào được phóng điện 80% sẽ tạo ra điện áp tương tự như một tế bào mới được sạc. Do đó, khi sạc lại pin niken-cadmium sẽ phát sinh một số vấn đề phức tạp. Cho đến khi phần tử được thải ra hoàn toàn, chúng ta không thể đánh giá được tình trạng của nó. Ngoài ra, tế bào niken-cadmium rất nhạy cảm với việc sạc quá mức, có thể làm hỏng chúng. Vì vậy, một tế bào được phóng điện một phần đặt ra một câu hỏi thực sự khó khăn: nó có thể chấp nhận mức điện tích bao nhiêu?
Sạc lại các tế bào niken-cadmium Để hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của bộ sạc, trước tiên bạn phải làm quen với hoạt động của chính tế bào niken-cadmium. Bạn có thể bắt đầu xem xét với một phần tử đã được xả hoàn toàn. Để sạc nó, bạn cần phải truyền dòng điện qua nó. Do thiết kế của nó, tế bào niken-cadmium có điện trở trong khá cao, tỷ lệ nghịch với lượng điện tích tích lũy trong tế bào: điện tích càng thấp thì điện trở càng cao. Do có điện trở trong, một phần năng lượng của dòng sạc được chuyển thành nhiệt. Do đó, cần phải bắt đầu sạc với dòng điện nhỏ, nếu không năng lượng tiêu tán trong điện trở bên trong dưới dạng nhiệt sẽ dẫn đến sự cố của phần tử. Khi điện tích tăng, điện trở trong của tế bào giảm. Điện trở càng thấp, nhiệt lượng tỏa ra càng ít và dòng điện tích của tế bào càng hiệu quả. Ngoài ra, giờ đây có thể truyền nhiều dòng điện sạc hơn qua tế bào, điều này sẽ đẩy nhanh quá trình sạc hơn nữa. Trong thực tế, có thể hoàn thành chu kỳ sạc ở dòng điện cao hơn đáng kể so với dòng điện ban đầu. Tuy nhiên, rất khó để điều chỉnh và duy trì chế độ thu phí như vậy. Để đơn giản, các nhà sản xuất khuyến nghị dòng điện an toàn tối đa bất kể tình trạng pin. Đối với các tế bào niken-cadmium dạng đĩa, dòng điện này không vượt quá 330 mA. Ngay cả một tế bào được phóng điện hoàn toàn với điện trở trong cao cũng có thể được sạc bằng dòng điện như vậy mà không sợ hãi. Tuy nhiên, vẫn chưa nhận được câu trả lời cho câu hỏi: lượng điện tích nào sẽ không gây hại cho nguyên tố? Dòng sạc được đề cập ở trên chỉ có thể được duy trì cho đến khi pin được sạc đầy. Quá trình này thường mất 4 giờ. Nếu bạn tiếp tục sạc lại, sẽ có nguy cơ sạc pin quá mức, điều này có thể dẫn đến giảm tuổi thọ pin hoặc tệ hơn là phá hủy pin. Do đó, nếu pin chỉ được xả một nửa, nó có thể dễ dàng được sạc lại mà không hề hay biết. Đây là lý do tại sao nhà sản xuất khuyến nghị sạc chậm. Đối với phần tử đĩa, dòng sạc không được vượt quá 100 mA. Với tính năng sạc chậm, bạn có thể sạc pin mà không sợ bị sạc quá mức trong 14 giờ được khuyến nghị cần thiết để sạc pin đã xả đầy. Trên thực tế, có thể liên tục tích điện nhẹ cho phần tử mà không sợ nó bị phá hủy: tốc độ tích điện khá thấp và năng lượng dư thừa dễ dàng bị phân tán bởi phần tử. Sạc pin Trong trường hợp này, người ta quyết định chọn tốc độ sạc pin thấp. Sơ đồ hoàn chỉnh của bộ sạc và đèn pin được hiển thị trong Hình. 2. Để hạn chế dòng sạc chạy qua các tế bào niken-cadmium, một bóng đèn sợi đốt đã được đưa vào mạch điện.
Đèn sợi đốt với dây tóc vonfram có một đặc tính riêng. Dây tóc lạnh có điện trở rất thấp. Khi dây tóc nóng lên, điện trở của nó tăng hơn 10 lần. Bằng cách kết nối một đèn như vậy nối tiếp với các phần tử niken-cadmium, bạn có thể bù một phần điện trở trong của pin. Khi kết nối pin đã xả hoàn toàn với tấm pin mặt trời, quá trình sạc diễn ra như sau. Pin mặt trời tạo ra dòng điện trong mạch chạy qua các tế bào niken-cadmium và đèn sợi đốt. Dòng điện bị giới hạn bởi tổng điện trở của pin và dây tóc đèn. Lúc đầu, phần lớn năng lượng được pin hấp thụ do điện trở trong cao. Một phần năng lượng nhỏ hơn được giải phóng ở đèn, vì tại thời điểm này dây tóc của nó có điện trở tương đối thấp khoảng 7 Ohms. Bất kể điện trở trong, pin niken-cadmium có giới hạn điện áp vốn có là 1,5 V trên mỗi tế bào. Nói cách khác, tổng điện áp trên pin trong quá trình sạc được giới hạn ở khoảng 3 V trong mọi điều kiện.Với một điện trở giới hạn nhỏ (điện trở dây tóc đèn 7 ohm), pin nhanh chóng giảm điện áp đầu ra của pin mặt trời xuống khoảng 3 V. . Khi pin sạc, điện trở trong của nó giảm, từ đó làm cho dòng điện chạy qua pin và qua đèn cũng như điện trở của đèn tăng lên. Trên thực tế, đèn sẽ bù đắp cho sự mất điện trở của pin và dòng sạc ít nhiều không đổi. Đèn pin Khi điện trở của đèn tăng thì điện áp trên nó tăng. Nhưng vì điện áp pin cố định nên điện áp đầu ra của pin mặt trời tăng dần. Xu hướng này tiếp tục cho đến khi pin được sạc đầy. Tại thời điểm này, điểm vận hành trên đặc tính dòng điện-điện áp của pin mặt trời sẽ dịch chuyển sao cho điện áp 2 V sẽ được đặt vào đèn giới hạn dòng điện. Ở điện áp này, điện trở dây tóc là 25 ohms, giới hạn dòng sạc ở mức 80 mA. Sẽ không xảy ra hiện tượng tăng dòng điện hoặc điện áp nữa vì điểm vận hành nằm ở điểm uốn trên đường cong dòng điện-điện áp của bộ chuyển đổi quang điện (Hình 3). Người ta có thể nói thêm: dòng điện này nhỏ đến mức các nguyên tố niken-cadmium có thể được tích điện trong thời gian bao lâu tùy thích.
Ngoài tác dụng hạn chế dòng sạc, đèn còn là đèn báo quá trình sạc. Ánh sáng rực rỡ tương ứng với dòng điện lớn chạy qua các phần tử. Ánh sáng yếu hoặc sự vắng mặt của nó cho thấy hầu như không có dòng sạc. Pin năng lượng mặt trời Pin 5 volt rất tốt vì hai lý do: 5 volt là đủ để sạc các tế bào niken-cadmium và vẫn còn nguồn điện cho đèn hiển thị. Pin năng lượng mặt trời đơn giản nhất gồm 11 cell ít nhiều đáp ứng được yêu cầu trên. Đối với các thiết bị như vậy, có thể sử dụng các phần tử nhỏ hình lưỡi liềm vì chúng rất rẻ và phát triển đủ năng lượng. Những phần tử như vậy thường tạo ra dòng điện 80-100 mA. Các yêu cầu đối với pin năng lượng mặt trời khá nhẹ, tuy nhiên, nó phải cùng với đèn cung cấp khả năng điều chỉnh. Mặc dù pin mặt trời có thể tạo ra điện áp 5 V ở 80 mA nhưng việc lựa chọn khá tùy tiện. Nếu bạn có pin mặt trời tạo ra 6V ở 100mA trở lên, nó sẽ hoạt động tốt. Điện áp bổ sung sẽ được tiêu tán qua đèn, duy trì dòng điện ở mức yêu cầu. Thiết kế bộ sạc Đế của bộ sạc được làm từ một miếng gỗ hình chữ nhật có kích thước 5x10 cm2 (bất kỳ miếng gỗ ngắn nào cũng được). Nếu bạn thích tông màu ấm, bạn có thể chọn khối gỗ gụ hoặc sử dụng khối gỗ thông hoặc vân sam sơn. Sản phẩm cuối cùng trông như trong hình. 4.
Hai dải thép được cố định ở mặt trước của đế. Bất kỳ vật liệu từ tính nào cũng được, chẳng hạn như băng thép dùng để chỉnh sửa hộp đựng bằng gỗ. Loại thép này mỏng, đàn hồi và là chất dẫn điện tốt. Đầu tiên, bạn cần hàn các dây dẫn vào mặt dưới của dải, sau đó khoan lỗ cho chúng trên thanh. Các dải được đặt ở cùng khoảng cách với nam châm trên đèn pin và được dán vào đế bằng keo hoặc nhựa epoxy. Một trong các dây dẫn được kết nối với pin năng lượng mặt trời, dây còn lại được hàn vào đế đèn. Dây dẫn còn lại của pin mặt trời được nối với phần bên ngoài (có ren) của đèn báo. Cuối cùng, một lỗ có đường kính 0,9 cm được khoan ở phần dưới của đế, đèn tín hiệu được lắp vào đó và dán lại. Để kiểm tra thiết bị, bạn chỉ cần dùng dây nối ngắn mạch các dải tiếp xúc và đèn sẽ sáng lên. Nếu bộ chuyển đổi quang điện được chiếu sáng bởi mặt trời, đèn sẽ phát sáng. Tinh chỉnh thiết kế đèn pin Cuối cùng, cần phải sửa đổi thiết kế của đèn pin. Nguyên tắc rõ ràng từ hình. 5. Đầu tiên bạn cần gắn một dây dẫn mềm vào mỗi thanh từ. Điều này có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau, tùy thuộc vào thiết kế của đèn pin cụ thể. Bạn có thể hàn các dây dẫn bằng cách sử dụng đủ từ thông và cẩn thận để không làm chảy vỏ nhựa. Bạn có thể khoan lỗ trên các thanh từ (tất nhiên là nếu bạn có quyền truy cập vào chúng) và cố định dây dẫn trong chúng bằng vít hoặc đinh tán nhỏ.
Sau đó, cần khoan một lỗ trên thân đèn pin để kéo dây dẫn vào bên trong. Nếu thân đèn pin bằng kim loại thì dây dẫn được bảo vệ bằng ống bọc cách điện (hoặc phần tử phù hợp khác) để tránh mài mòn lớp cách điện và đoản mạch. Tất nhiên, với đèn pin bằng nhựa, công việc sẽ ít hơn. Một dây dẫn được hàn vào cực trung tâm của ổ cắm đèn pin để sau khi lắp lại, đảm bảo tiếp xúc đáng tin cậy tương tự giữa cực dương của pin và đế đèn (dây dẫn được đặt cách xa các bộ phận quay một khoảng). Dây dẫn thứ hai của thanh từ được truyền vào đế của thân đèn pin, nơi đặt lò xo. Cần phải cắt nó theo chiều dài và loại bỏ lò xo. Một diode được kết nối với mạch. Dây dẫn diode được đánh dấu bằng một dải được hàn vào dây dẫn và dây dẫn cực dương (không đánh dấu) được hàn vào lò xo. Diode được đặt gần đầu rộng hơn của lò xo để không bị hỏng khi bị nén. Một đoạn ống nhựa dẻo được đặt phía trên diode để tránh đoản mạch cho thân đèn pin. Diode thực hiện hai chức năng. Thứ nhất, nó ngăn không cho pin xả qua tấm pin mặt trời vào ban đêm. Thứ hai, khi kết nối đèn pin với bộ sạc theo cực ngược, diode sẽ không cho dòng điện đi qua và sẽ bảo vệ pin khỏi bị sạc quá mức. Bây giờ bạn cần phải lắp ráp đèn pin, nó đã sẵn sàng để sử dụng. Tốt nhất nên đặt bộ sạc lên tường sao cho thấu kính đèn pin úp xuống và không bị bẩn.
Một số khuyến nghị Cần phải đảm bảo rằng cực tính được quan sát khi kết nối đèn pin với bộ sạc. Với một cực sẽ có điện tích, cực kia sẽ không có điện tích do diode chặn. Nếu đèn pin không sạc, bạn cần thay dây dẫn từ pin năng lượng mặt trời. Một lời khuyên nữa: thật không may, tế bào niken-cadmium lại có “bộ nhớ”, chẳng hạn như chúng có thể ghi nhớ chu kỳ phóng điện. Giả sử đèn pin được sử dụng trong 15 phút mỗi ngày và sau đó được sạc lại. Pin sẽ ghi nhớ điều này và sẽ “lười biếng”. Đối với cô ấy, có vẻ như ngày làm việc của cô ấy chỉ có 15 phút. Điều gì xảy ra nếu bạn cần đèn pin trong 30 phút trở lên? Nó sẽ ngừng hoạt động sau 15 phút! Sau khi pin đã hoạt động hoàn toàn trong 15 phút, chúng sẽ không thể tồn tại lâu hơn. Để tránh điều này, bạn cần định kỳ bật đèn pin và xả hết pin, sau đó kết nối lại với bộ sạc. Một lần sạc đầy pin sẽ kéo dài trong 2 giờ. Tác giả: Byers T.
Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con
06.05.2024 Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang
05.05.2024
▪ Làm thế nào để hiểu một con chó ▪ Hôm nay là ngày buồn nhất trong năm ▪ Bộ nguồn nhỏ gọn Mean Well MPM-45/65/90 cho các thiết bị y tế ▪ Không chỉ mặt trời là nguyên nhân gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu
▪ phần trang web Ánh sáng. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết của Franklin Delano Roosevelt. câu cách ngôn nổi tiếng ▪ bài viết Báo chí Paris phản ứng thế nào trước sự trở lại của Napoléon từ đảo Elba? đáp án chi tiết ▪ bài văn Cúng dường cây cỏ ba lá. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này