Menu English Ukrainian Tiếng Nga Trang Chủ

Thư viện kỹ thuật miễn phí cho những người có sở thích và chuyên gia Thư viện kỹ thuật miễn phí


ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Thư viện miễn phí / Sơ đồ của các thiết bị vô tuyến-điện tử và điện

Báo động an ninh trên pin mặt trời. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Nguồn năng lượng thay thế

Bình luận bài viết Bình luận bài viết

Đối với thiết bị báo trộm, ánh sáng có thể đóng vai trò là nguồn năng lượng tốt và cung cấp cho nó một mạch dò đặt cách nó một khoảng.

Trên thực tế, một thiết bị báo trộm như vậy hoàn toàn tự cung cấp năng lượng.

Báo động an ninh trên pin mặt trời

Nguyên lý hoạt động của thiết bị

Bạn cần bắt đầu với một nguồn sáng. Một chùm ánh sáng chiếu dọc theo ô cửa, cửa sổ hoặc căn phòng, tạo thành một khu vực an ninh. Ở đầu nhận, pin mặt trời phát hiện sự hiện diện của chùm ánh sáng và chuyển đổi nó thành điện năng.

Pin mặt trời đóng vai trò chính trong hoạt động của thiết bị; nó không chỉ phát hiện ánh sáng mà còn cung cấp năng lượng cho chính mạch tín hiệu.

Toàn bộ bí mật nằm ở việc lựa chọn sơ đồ báo động được thiết kế đặc biệt để đảm bảo mức tiêu thụ điện năng tối thiểu. Do đặc điểm này của mạch, tín hiệu đầu ra của pin mặt trời đồng thời được sử dụng làm thông tin hữu ích về chùm sáng và để cấp nguồn cho toàn bộ thiết bị.

sơ đồ mạch

Sơ đồ báo hiệu có thể được chia thành ba phần. Hãy bắt đầu với bộ chuyển đổi quang điện.

Trên thực tế, pin mặt trời, đã được thảo luận cho đến nay, có nghĩa là pin mặt trời gồm năm tế bào được mắc nối tiếp. Tổng điện áp đầu ra của pin là 1,6 V với dòng điện khoảng 1 mA, tùy thuộc vào độ sáng thực tế của các ô.

Trước hết, bảng điều khiển năng lượng mặt trời phải cung cấp năng lượng cho mạch báo động. Điều này đạt được bằng cách sạc pin niken-cadmium nhỏ có thể sạc lại. Mạch sạc chứa pin mặt trời, đi-ốt D1 và pin. Khi một chùm ánh sáng "bảo vệ" rơi trên bề mặt của pin năng lượng mặt trời, pin sẽ được sạc bằng dòng điện chạy qua đi-ốt D1.

Chúng ta đã biết từ chương trước rằng pin sẽ giảm điện áp sạc xuống khoảng 1,35 V. Từ quan điểm này, pin thực sự có thể được coi là một đi-ốt zener. Với mức giảm điện áp 0,3 V trên diode D1, điện áp của mảng năng lượng mặt trời tự ổn định ở mức 1,65 V.

Dòng điện từ pin năng lượng mặt trời cũng chạy qua các điện trở R1 và R2. Độ lớn của dòng điện này nhỏ hơn 250 μA, trong khi phần lớn dòng điện dùng để sạc pin.

Điện trở và R2 là một phần quan trọng của mạch phát hiện. Xem xét mọi thứ theo thứ tự (Hình 1).

Khi dòng điện chạy qua R1 và R2, sự phân chia điện áp xảy ra. Điện trở của các điện trở R1 và R2 được chọn sao cho khi các pin mặt trời được chiếu sáng, điện áp rơi trên điện trở R1 chỉ khoảng 0,21 V. Điện áp này cộng với điện áp rơi trên điốt D1 (0,3 V), dẫn đến một sự khác biệt tiềm năng giữa cơ sở và bóng bán dẫn phát Q1 là 0,51 V.

Vì Q1 là một bóng bán dẫn silicon có điện áp phân cực tối thiểu là 0,7 V, nên điện áp cơ sở quá thấp để bật bóng bán dẫn. Khi pin mặt trời được chiếu sáng bằng ánh sáng, bóng bán dẫn bị khóa và không có dòng điện chạy qua nó.

Báo động an ninh trên pin mặt trời
Hình 1

Tuy nhiên, khi chùm sáng bị ngắt, dòng điện từ bộ chuyển đổi quang điện dừng lại, do đó, không có dòng điện chạy qua điện trở R1. Dòng điện cũng dừng qua diode D1.

Điều xảy ra là R1 trở thành nguồn có trở kháng cao, D1 là điốt phân cực ngược (do mất điện áp từ pin mặt trời) và dòng điện chạy qua R2 và điểm nối cực phát của bóng bán dẫn Q1. Bây giờ dòng thu sẽ xuất hiện.

Dòng điện thu được cung cấp cho IC1 (máy phát cảnh báo). Thiết kế này sử dụng vi mạch đặc biệt này, vì nó hoạt động ở điện áp nguồn cực thấp và tiêu thụ rất ít dòng điện. Ở điện áp cung cấp 1,5 V (điển hình cho tín hiệu), chip LM3909 chuyển sang trạng thái không ổn định và do đó, sẽ ở chế độ tạo. Các giá trị của các thành phần R5, R6 và C1 xác định tần số của thế hệ.

LM3909 cũng có tầng đầu ra khuếch đại công suất. Bằng cách kết nối bộ chuyển đổi âm thanh (loa) giữa đầu ra của máy phát (chân 2) và cực dương của pin, có thể nghe thấy tín hiệu lớn, có thể phân biệt rõ ràng khi máy phát đang chạy.

Khi chùm sáng bị gián đoạn, mạch dò ngay lập tức được kích hoạt và tín hiệu âm thanh phát ra. Khi chùm sáng được khôi phục, bóng bán dẫn Q1 tắt và ngừng phát điện, do đó, mạch đóng vai trò chuông reo khi cửa hoặc cổng được mở.

Sửa báo thức

Nếu việc phục hồi mạch tự động là không mong muốn, chẳng hạn như trong hệ thống báo động kẻ xâm nhập, mạch chốt được đưa vào thiết bị cơ sở. Về cơ bản, đây là các phần tử của mạch R3, Q2 và R4, tuy nhiên, toàn bộ thủ thuật của mạch cố định được xác định bởi chip LM3909.

Một điện trở 5 ohm được kết nối bên trong vi mạch giữa các chân 6 và 12. Miễn là không có điện áp đặt vào cực dương 5, thì nó cũng sẽ không có ở cực 6. Đây là trạng thái của lược đồ trước khi cam kết.

Khi chùm sáng bị gián đoạn, bóng bán dẫn Q1 bật và cấp năng lượng cho chân 5, khởi động bộ tạo dao động. Tiềm năng cũng xuất hiện ở chân 6. Nếu công tắc "chốt S1" được bật, thì điện áp từ chân 6 qua điện trở R4 được cung cấp cho đế của bóng bán dẫn Q2. Dòng điện bắt đầu chạy qua bóng bán dẫn Q2 và điện trở R3, làm tăng thêm dòng điện đã chạy qua đế của bóng bán dẫn Q1.

Ngay cả khi điện áp được cung cấp lại từ pin mặt trời, đường dẫn của dòng điện do pin mặt trời tạo ra sẽ thay đổi đáng kể. Kết quả là, điện trở của điện trở không còn nhỏ hơn điện trở của điện trở R2 và điện áp rơi trên R1 tăng lên. Điện trở hiệu dụng của R2, R3 và Q2 trở nên nhỏ so với R1 và pin mặt trời không thể đưa bóng bán dẫn Q1 ra khỏi trạng thái bão hòa. Do đó, tín hiệu báo động sẽ được đưa ra ngay cả khi chùm sáng được phục hồi. Nó chỉ có thể được tắt bằng công tắc S1.

Thiết kế báo động an ninh

Cơ sở của thiết kế là một cục pin, được tạo thành từ năm pin mặt trời thu nhỏ được kết nối nối tiếp và bề ngoài giống như một mái nhà lát gạch. Rõ ràng là có thể sử dụng các phần tử khá nhỏ vì chúng yêu cầu dòng điện tối thiểu. Không dễ để tạo ra một loại pin như vậy nếu không có đủ kiến ​​​​thức về kỹ thuật cắt các phần tử và các thiết bị tương ứng cho việc này. Chúng tôi thực sự khuyên bạn nên mua pin đã lắp ráp sẵn được liệt kê trong danh sách bộ phận.

Để tăng phạm vi báo trộm, pin mặt trời được trang bị gương parabol. Chiếc gương thu thập các tia sáng từ một không gian rộng lớn và tập trung chúng vào các phần tử. Đèn pin cầm tay đã được sử dụng cho mục đích này và bạn cũng có thể làm như vậy.

Bạn cần chọn đèn pin có khẩu độ ống kính lớn nhất mà bạn có thể tìm thấy - điều này rất quan trọng. Sau đó tháo rời cụm phản xạ và tháo bóng đèn. Trong thiết kế này, thấu kính không chỉ tập trung các tia sáng mà còn bảo vệ gương phản xạ khỏi hư hỏng cơ học và độ ẩm.

Bây giờ, pin năng lượng mặt trời được dán từ bên trong vào ống kính bảo vệ trong suốt ở trung tâm của nó, trong khi mặt sau của pin phải hướng về phía ống kính. Thấu kính được đặt ở vị trí sao cho mảng năng lượng mặt trời nằm đối diện với lỗ của bóng đèn. Hai dây dẫn từ pin được luồn qua lỗ này, sau đó gương phản xạ được cố định.

Tất nhiên, pin chặn một phần quan trọng của thấu kính trong suốt và do đó, cần phải chọn gương phản xạ lớn nhất có thể. Bạn cũng có thể giảm kích thước của từng pin mặt trời và giảm kích thước của pin.

Vì đầu ra của các tấm pin mặt trời nối tiếp không được mã hóa màu nên bạn phải tự xác định cực của chúng. Dây được hàn vào bề mặt trước của phần tử bên dưới có cực âm và được gắn vào thân máy. Dây còn lại được hàn vào mặt sau của phần tử trên cùng có cực dương. Sự phân bố tương tự về cực tính của các dây dẫn điện là điển hình cho pin mặt trời tiếp giáp pn, trong đó lớp được chiếu sáng phía trên là loại n; đối với pin mặt trời làm từ silicon loại n cơ bản, lớp trên cùng loại p và cực của các dây dẫn sẽ ngược lại với cực được chỉ ra trong văn bản.

Bộ phát hiện và bộ tạo của thiết bị được đặt trên bảng mạch in như trong hình. 2 và vị trí của các bộ phận trên đó - trong Hình. 3.

Báo động an ninh trên pin mặt trời
Hình 2

Báo động an ninh trên pin mặt trời
Hình 3

Tất cả các bộ phận được hàn vào bảng, ngoại trừ bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Nếu bạn kết nối nó, báo động sẽ tắt. Nếu muốn, bạn có thể cài đặt một công tắc nối tiếp với pin, cho phép bạn tắt báo thức khi không sử dụng.

Bảng mạch in được lắp đặt trong ngăn đèn pin, thường dành cho pin. Cần đặt bảng sao cho bộ chuyển đổi âm thanh giao tiếp với bên ngoài, nếu không âm thanh chói tai của nó sẽ bị bóp nghẹt. Ngoài ra, một lỗ được khoan trên vỏ cho công tắc "cố định". Cần phải sửa các dây dẫn đến từ pin mặt trời và cẩn thận lắp ráp đèn pin, lần này hàn pin vào mạch. Thiết bị bảo mật đã sẵn sàng hoạt động.

Nếu cài đặt đúng, hệ thống sẽ phát ra âm thanh báo động chói tai. Để "làm dịu" nó, cần phải tắt cố định kích hoạt và chiếu sáng bề mặt của pin mặt trời. Điều này rất dễ thực hiện: trước khi hệ thống được lắp đặt ở nơi được chỉ định, nó được đặt dưới đèn bàn.

Báo động an ninh trên pin mặt trời

Lắp đặt báo động an ninh

Sơ đồ điển hình để cài đặt thiết bị bảo mật ở ô cửa được hiển thị trong hình. 4. Nó được cố định ở độ cao 60 cm, đủ cho hầu hết các trường hợp. Một chùm ánh sáng được định hướng để nó chặn lối đi vào phòng.

Báo động an ninh trên pin mặt trời
Hình 4

Bây giờ bạn cần cài đặt một thiết bị báo động ở phía đối diện của lỗ mở. Có thể cần phải điều chỉnh hướng của chùm sáng để nó chiếu chính xác vào bề mặt của pin mặt trời. Điều này rất dễ thiết lập: khi chùm tia được nhắm chính xác, báo động sẽ dừng.

Bất kỳ đèn pin mạnh nào cũng có thể được sử dụng làm nguồn sáng. Với mục đích này, đèn pin tương tự đã được sử dụng để đặt mạch báo động. Pin đã được thay thế bằng một biến áp giảm áp 6 vôn, với một đầu của cuộn dây 6 vôn nối với bóng đèn và đầu kia nối với nguồn điện.

Nếu bạn muốn làm cho chùm sáng trở nên vô hình, bạn có thể sử dụng bộ lọc hồng ngoại. Ngay cả giấy bóng kính màu đỏ cũng sẽ làm cho chùm tia ít được chú ý hơn.Vì pin mặt trời silicon có độ nhạy đáng kể trong vùng màu đỏ và vùng hồng ngoại của quang phổ nên sự mất mát về độ nhạy sẽ không đáng kể. Tuy nhiên, phải tính đến độ suy giảm do bộ lọc đưa vào: phạm vi của hệ thống không thể được giữ nguyên.

Xin lưu ý rằng nếu bộ lọc che phủ bề mặt của bộ phát sáng, nó có thể nóng lên. Mức độ nóng lên phụ thuộc vào loại bộ lọc và đường truyền của nó. Nhiệt độ cao có thể gây cháy.

Sử dụng nguồn sáng được cấp nguồn AC có thêm lợi ích là báo hiệu mất điện.

Tác giả: Byers T.

Xem các bài viết khác razdela Nguồn năng lượng thay thế.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Khai trương đài quan sát thiên văn cao nhất thế giới 04.05.2024

Khám phá không gian và những bí ẩn của nó là nhiệm vụ thu hút sự chú ý của các nhà thiên văn học từ khắp nơi trên thế giới. Trong bầu không khí trong lành của vùng núi cao, cách xa ô nhiễm ánh sáng thành phố, các ngôi sao và hành tinh tiết lộ bí mật của chúng một cách rõ ràng hơn. Một trang mới đang mở ra trong lịch sử thiên văn học với việc khai trương đài quan sát thiên văn cao nhất thế giới - Đài thiên văn Atacama của Đại học Tokyo. Đài quan sát Atacama nằm ở độ cao 5640 mét so với mực nước biển mở ra cơ hội mới cho các nhà thiên văn học trong việc nghiên cứu không gian. Địa điểm này đã trở thành vị trí cao nhất cho kính viễn vọng trên mặt đất, cung cấp cho các nhà nghiên cứu một công cụ độc đáo để nghiên cứu sóng hồng ngoại trong Vũ trụ. Mặc dù vị trí ở độ cao mang lại bầu trời trong xanh hơn và ít bị nhiễu từ khí quyển hơn, việc xây dựng đài quan sát trên núi cao đặt ra những khó khăn và thách thức to lớn. Tuy nhiên, bất chấp những khó khăn, đài quan sát mới mở ra triển vọng nghiên cứu rộng lớn cho các nhà thiên văn học. ... >>

Điều khiển vật thể bằng dòng không khí 04.05.2024

Sự phát triển của robot tiếp tục mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong lĩnh vực tự động hóa và điều khiển các vật thể khác nhau. Gần đây, các nhà khoa học Phần Lan đã trình bày một cách tiếp cận sáng tạo để điều khiển robot hình người bằng dòng không khí. Phương pháp này hứa hẹn sẽ cách mạng hóa cách thức thao tác các vật thể và mở ra những chân trời mới trong lĩnh vực robot. Ý tưởng điều khiển vật thể bằng dòng không khí không phải là mới, nhưng cho đến gần đây, việc thực hiện những khái niệm như vậy vẫn là một thách thức. Các nhà nghiên cứu Phần Lan đã phát triển một phương pháp cải tiến cho phép robot điều khiển vật thể bằng cách sử dụng các tia khí đặc biệt làm "ngón tay không khí". Thuật toán kiểm soát luồng không khí được phát triển bởi một nhóm chuyên gia dựa trên nghiên cứu kỹ lưỡng về chuyển động của các vật thể trong luồng không khí. Hệ thống điều khiển máy bay phản lực, được thực hiện bằng động cơ đặc biệt, cho phép bạn điều khiển các vật thể mà không cần dùng đến vật lý ... >>

Chó thuần chủng ít bị bệnh hơn chó thuần chủng 03.05.2024

Chăm sóc sức khỏe cho thú cưng của chúng ta là một khía cạnh quan trọng trong cuộc sống của mỗi người nuôi chó. Tuy nhiên, có một nhận định chung cho rằng chó thuần chủng dễ mắc bệnh hơn so với chó lai. Nghiên cứu mới do các nhà nghiên cứu tại Trường Khoa học Y sinh và Thú y Texas dẫn đầu mang lại góc nhìn mới cho câu hỏi này. Một nghiên cứu được thực hiện bởi Dự án lão hóa chó (DAP) trên hơn 27 con chó đồng hành cho thấy chó thuần chủng và chó lai thường có khả năng mắc các bệnh khác nhau như nhau. Mặc dù một số giống chó có thể dễ mắc một số bệnh nhất định nhưng tỷ lệ chẩn đoán tổng thể gần như giống nhau giữa cả hai nhóm. Bác sĩ thú y trưởng của Dự án Lão hóa Chó, Tiến sĩ Keith Creevy, lưu ý rằng có một số bệnh phổ biến phổ biến hơn ở một số giống chó nhất định, điều này ủng hộ quan điểm cho rằng chó thuần chủng dễ mắc bệnh hơn. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Robot siêu nhỏ của các nhà sản xuất đồng hồ Thụy Sĩ 15.01.2001

Một nhóm nhân viên của Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ do Roland Siegart đứng đầu đã tạo ra một nhóm robot siêu nhỏ. Kích thước của mỗi viên lớn hơn một khối đường tinh luyện một chút.

Robot được điều khiển bởi hai động cơ đồng hồ bước chạy bằng pin. Bốn cảm biến hồng ngoại cho phép anh ta vượt qua các chướng ngại vật và đi theo các hành lang của mê cung. Khi hai robot gặp nhau, chúng trao đổi số sê-ri của mình thông qua giao tiếp hồng ngoại và con nào có số thứ tự cao hơn (nghĩa là anh ta "trẻ hơn") nhường chỗ cho người "lớn tuổi" hơn và có thể tuân theo lệnh của anh ta, đi theo anh ta.

Microrobots có thể báo cáo chuyển động của chúng đến máy tính trung tâm bằng radio. Và anh ta xây dựng một bản đồ về cơ sở mà họ đang kiểm tra. Vì vậy, người ta đề xuất sử dụng một nhóm robot để trinh sát, ví dụ, các cơ sở của nhà máy điện hạt nhân sau khi phóng xạ được giải phóng.

Tin tức thú vị khác:

▪ Siêu tụ điện đất sét chịu lửa

▪ Kingston Wi-Drive di động

▪ tiện ích kéo dài tuổi thọ pin

▪ Bộ xử lý âm thanh xCORE-Audio

▪ Bộ điều khiển Flyback chuyển mạch điện áp không UCC28780

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

 

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Công nghệ nghiệp dư Radio. Lựa chọn bài viết

▪ bài viết Các trường hợp khẩn cấp khi xảy ra sự cố tại cơ sở hóa chất độc hại. Những điều cơ bản của cuộc sống an toàn

▪ bài báo Loại thuốc nào ban đầu được bán trên thị trường để chữa ho cho trẻ em? đáp án chi tiết

▪ bài báo trường Sinegolovnik. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng

▪ bài viết Bộ sạc khởi động ô tô. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ Bài viết Nụ cười của quý cô. bí mật tập trung

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Имя:


Email (tùy chọn):


bình luận:





Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024