אזעקת אבטחה על תאים סולאריים. תכנית, תיאור

ספריה טכנית בחינם

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מערכת אזעקה ביטחונית מבוססת תאים סולאריים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מקורות אנרגיה חלופיים

הערות למאמר

עבור מכשיר אזעקה אבטחה, האור יכול לשמש מקור טוב לאנרגיה ולספק אותו למעגל גלאי הנמצא במרחק מסוים ממנו.

למעשה, אזעקת פריצה כזו מאכילה את עצמה לחלוטין.

אזעקת אבטחה על תאים סולאריים

עקרון הפעולה של המכשיר

אתה צריך להתחיל עם מקור האור. אלומת אור מכוונת לאורך פתח, חלון או חדר, ויוצרת אזור אבטחה. בקצה הקולט, התא הסולארי מזהה נוכחות של אלומת אור וממיר אותה לחשמל.

לתא הסולארי תפקיד מרכזי בתפעול המכשיר; הוא לא רק מזהה אור, אלא גם מפעיל את מעגל האזעקה עצמו.

הסוד טמון בבחירת ערכת אזעקה שתוכננה במיוחד כדי להבטיח צריכת אנרגיה מינימלית. הודות למאפיין מעגל זה, אות המוצא של התא הסולארי משמש בו זמנית כמידע שימושי על אלומת האור וכדי להפעיל את המכשיר כולו.

תרשים מעגלים

ניתן לחלק את מעגל האיתות לשלושה חלקים. נתחיל את השיקול שלנו עם ממיר פוטואלקטרי.

למעשה, התא הסולארי שנדון עד כה מתייחס לתא סולארי המורכב מחמישה תאים המחוברים בסדרה. מתח המוצא המלא של הסוללה הוא 1,6V בזרם של כ-1mA בהתאם להארה בפועל של האלמנטים.

קודם כל, הפאנל הסולארי חייב לספק חשמל למעגל האזעקה. זה מושג על ידי טעינת סוללת ניקל-קדמיום קטנה נטענת. מעגל הטעינה מכיל תא סולארי, דיודה D1 וסוללה. כאשר אלומת אור "ביטחונית" נופלת על פני הסוללה הסולארית, הסוללה נטענת על ידי הזרם הזורם דרך דיודה D1.

מהפרק הקודם אנו יודעים שהסוללה תוריד את מתח הטעינה לכ-1,35 V. מנקודת מבט זו, הסוללה יכולה להיחשב למעשה כדיודת זנר. אם לוקחים בחשבון את ירידת המתח של 0,3 וולט על פני דיודה D1, המתח של התא הסולארי עצמו מתייצב על 1,65 וולט.

הזרם מהפאנל הסולארי זורם גם דרך נגדים R1 ו-R2. גודלו של זרם זה הוא פחות מ-250 μA, בעוד שרוב הזרם הולך לטעינת הסוללה.

נגדים ו-R2 הם חלק חשוב ממעגל הזיהוי. בואו נסתכל על הכל לפי הסדר (איור 1).

כאשר זרם זורם דרך R1 ו-R2, מתרחשת חלוקת מתח. ההתנגדות של הנגדים R1 ו-R2 נבחרות כך שכאשר התאים הסולאריים מוארים, נפילת המתח על פני הנגד R1 היא רק כ-0,21 V. מתח זה מתווסף למפל המתח על פני דיודה D1 (0,3 V), וכתוצאה מכך נוצר פוטנציאל ההבדל בין טרנזיסטור הבסיס והפולט Q1 הוא 0,51 V.

מכיוון ש-Q1 הוא טרנזיסטור סיליקון עם מתח הטיה מינימלי של 0,7V, מתח הבסיס נמוך מכדי להפעיל את הטרנזיסטור. כאשר התא הסולארי מואר באור, הטרנזיסטור כבוי ולא זורם דרכו זרם.

אזעקת אבטחה על תאים סולאריים
איור 1

עם זאת, כאשר אלומת האור נקטעת, הזרם מהממיר הפוטואלקטרי מפסיק, ומכאן שלא זורם זרם דרך הנגד R1. הזרם מפסיק גם דרך דיודה D1.

מה שיקרה הוא ש-R1 יהפוך למקור עכבה גבוהה, D1 היא דיודה מוטה הפוכה (עקב אובדן המתח מהתא הסולארי) וזרם יזרום דרך R2 וצומת הבסיס-פליט של טרנזיסטור Q1. כעת יופיע זרם אספן.

זרם הקולט מסופק ל-IC1 (מחולל אזעקה). עיצוב זה משתמש בשבב המסוים הזה מכיוון שהוא פועל במתח אספקה נמוך במיוחד וצורך מעט מאוד זרם. במתח אספקה של 1,5 וולט (אופייני לאיתות), מעגל המיקרו LM3909 עובר למצב לא יציב, ולכן יהיה במצב תנודה. הערכים של הרכיבים R5, R6 ו-C1 קובעים את תדירות התנודה.

שבב LM3909 מכיל גם שלב פלט של הגברה כוח. על ידי חיבור מתמר אקוסטי (רמקול) בין יציאת הגנרטור (פין 2) למסוף החיובי של הסוללה, ניתן לשמוע אות חזק ונשמע בבירור כאשר הגנרטור פועל.

כאשר אלומת האור נקטעת, מעגל הגלאי מופעל מיד ונשמע אות קול. כאשר אלומת האור משוחזרת, הטרנזיסטור Q1 נכבה וההפקה נעצרת.לפיכך, המעגל ממלא תפקיד של פעמון המצלצל בעת פתיחת דלת או שער.

תיקון אזעקה

אם לא רצוי שחזור מעגל אוטומטי, למשל במערכת אזעקה אבטחה, מעגל נעילה מוכנס להתקן הבסיס. אלו הם בעיקר רכיבי מעגל R3, Q2 ו-R4, אך כל המורכבות של מעגל ההידוק נקבעת על ידי שבב LM3909.

בתוך המיקרו-מעגל מחובר נגד 5 אוהם בין פינים 6 ו-12. בעוד מתח לא מופעל על פין 5 חיובי, גם לא יהיה מתח בפין 6. זהו מצב המעגל לפני ההתחייבות.

כאשר אלומת האור נקטעת, הטרנזיסטור Q1 נדלק ומספק חשמל לפין 5, ומתניע את המתנד. פוטנציאל מופיע גם בפין 6. אם מתג הנעילה של S1 מופעל, המתח מפין 6 דרך הנגד R4 מסופק לבסיס הטרנזיסטור Q2. הזרם מתחיל לזרום דרך הטרנזיסטור Q2 והנגד R3, ומגדיל עוד יותר את הזרם שכבר זורם דרך בסיס הטרנזיסטור Q1.

גם אם מתח מסופק שוב מהתא הסולארי, מסלול הזרימה של הזרם שנוצר על ידי התאים הסולאריים משתנה באופן משמעותי. כתוצאה מכך, ההתנגדות של הנגד אינה פחותה מההתנגדות של הנגד R2 ומפל המתח על פני R1 עולה. ההתנגדות האפקטיבית של R2, R3 ו-Q2 הופכת קטנה בהשוואה ל-R1, והתאים הסולאריים אינם מסוגלים להוציא את הטרנזיסטור Q1 מרוויה. לפיכך, האזעקה תישמע גם אם אלומת האור תוחזר. ניתן לכבות אותו רק באמצעות מתג S1.

עיצוב אזעקת אבטחה

בסיס התכנון הוא סוללה המורכבת מחמישה תאים סולאריים מיניאטוריים המחוברים בסדרה ומזכירים חיצונית גג רעפים. ברור שניתן להשתמש באלמנטים מיניאטוריים למדי, מכיוון שהם דורשים זרם מינימלי. זה לא קל לייצר סוללה כזו ללא ידע מספיק בטכניקת חיתוך אלמנטים והמכשירים המתאימים לכך. מומלץ מאוד לרכוש את הסוללה המוכנה מראש הרשומה ברשימת החלקים.

להגדלת טווח אזעקת האבטחה, התאים הסולאריים מצוידים במראה פרבולית. מראה אוספת קרני אור משטח גדול וממקדת אותן באלמנטים. פנס נייד שימש למטרה זו ואתה יכול לעשות את אותו הדבר.

בחירת פנס עם צמצם העדשה הגדול ביותר שתוכלו למצוא חשובה. לאחר מכן פרק את מכלול המשקף והסר את הנורה. בעיצוב זה, העדשה לא רק מרכזת קרני אור, אלא גם מגנה על מחזיר המראה מפני נזק מכני ולחות.

כעת הסוללה הסולארית מודבקת מבפנים לעדשת המגן השקופה במרכזה, כאשר גב הסוללה פונה לעדשה. העדשה מותקנת במקומה כך שהפאנל הסולארי ממוקם מול החור מהנורה. שני מוליכים מהסוללה מועברים דרך החור הזה, ואז המשקף מקובע.

כמובן שהסוללה חוסמת חלק נכבד מהעדשה השקופה, ובשל כך יש צורך לבחור ברפלקטור הגדול ביותר האפשרי. כמו כן, ניתן להקטין את גודלם של תאים סולאריים בודדים ולהקטין את גודל הסוללה.

מכיוון שהמסופים של פאנלים סולאריים טוריים אינם מקודדים בצבע, עליך לקבוע את הקוטביות שלהם בעצמך. לחוט המולחם למשטח הקדמי של האלמנט התחתון יש קוטביות שלילית והוא מחובר לגוף. חוט נוסף המולחם למשטח האחורי של האלמנט העליון הוא בעל קוטביות חיובית. חלוקה דומה של הקוטביות של מסופים חשמליים אופיינית לתאים סולאריים בצומת pn, שבהם השכבה המוארת העליונה היא מסוג n; עבור תאים סולאריים העשויים מסיליקון התחלתי בסיסי מסוג n, השכבה העליונה היא מסוג p וקוטביות העופרת תהיה הפוכה מזו המצוינת בטקסט.

יחידות הגלאי והגנרטור של המכשיר ממוקמות על המעגל המודפס המוצג באיור. 2, ומיקום החלקים עליו הוא באיור. 3.

אזעקת אבטחה על תאים סולאריים
איור 2

אזעקת אבטחה על תאים סולאריים
איור 3

כל החלקים מולחמים ללוח, למעט הסוללה הסולארית. אם תחבר אותו, האזעקה תידלק. אם תרצה, אתה יכול להתקין מתג בסדרה עם הסוללה, המאפשר לך לכבות את האזעקה כאשר לא בשימוש.

המעגל המודפס מותקן בתא הפנס, המיועד לרוב לסוללות. יש צורך למקם את הלוח כך שהמתמר האקוסטי יתקשר עם החלל החיצוני, אחרת הצליל הצווחני שלו יהיה עמום. בנוסף, נקדח חור בדיור עבור מתג ה"נעילה". יש צורך לאבטח את המוליכים המגיעים מהתאים הסולאריים ולהרכיב בקפידה את הפנס, והפעם הלחמת הסוללה למעגל. התקן האבטחה מוכן לפעולה.

אם היא מותקנת כהלכה, המערכת תשמיע אזעקה בעוצמה גבוהה. כדי "להרגיע אותו", יש צורך לכבות את זיהוי ההדק ולהאיר את פני התאים הסולאריים. זה קל לעשות: לפני התקנת המערכת במקום המיועד לה, היא מונחת מתחת למנורת שולחן.

אזעקת אבטחה על תאים סולאריים

התקנת אזעקת אבטחה

תרשים התקנה טיפוסי של התקן אבטחה בפתח מוצג באיור. 4. הוא מקובע בגובה של 60 ס"מ, מספיק לרוב המקרים. אלומת האור מכוונת כך שהיא חוסמת את המעבר לחדר.

אזעקת אבטחה על תאים סולאריים
איור 4

כעת עליך להתקין מכשיר אזעקה בצד הנגדי של הפתח. ייתכן שיהיה צורך לכוונן את כיוון קרן האור כדי להבטיח שהיא פוגעת במדויק על פני השטח של תאי השמש. זה קל להתקנה: אם הקרן מכוונת במדויק, האזעקה תיפסק.

כל פנס חזק יכול לשמש כמקור אור. לצורך כך נלקח פנס זהה להצבת מעגל האזעקה. הסוללה הוחלפה בשנאי מטה של 6 וולט, כאשר מסוף אחד של פיתול ה-6 וולט מחובר לנורה והשני לרשת החשמל.

אם אתה רוצה להפוך את אלומת האור לבלתי נראית, אתה יכול להשתמש במסנן אינפרא אדום. אפילו צלופן אדום יגרום לקרן להיות פחות מורגשת, מאחר ולתא סולארי מסיליקון יש רגישות משמעותית באזור האדום והאינפרא אדום של הספקטרום, אובדן הרגישות יהיה זניח. עם זאת, יש לקחת בחשבון את ההנחתה שמכניס המסנן: לא ניתן לצפות שהטווח של המערכת יישאר זהה.

שימו לב שאם המסנן מכסה את פני השטח של פולט האור, הוא עלול להתחמם. דרגת החימום תלויה בסוג המסנן ובהעברתו. חום מוגזם עלול לגרום לשריפה.

לשימוש במקור אור המופעל על-ידי AC יש יתרון נוסף של איתות כאשר אספקת החשמל מופסקת.

מחבר: ביירס ט.

ראה מאמרים אחרים סעיף מקורות אנרגיה חלופיים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

תותבת צב 21.11.2018

מדענים יצרו תותבת שיכולה להחליף את סנפיר של צב נכה.

הזוחל נמצא לפני שבע עשרה שנים על ידי צוות אקווריום בשם קי ווסט, המרוכז במדינת פלורידה בארה"ב. עקב התנגשות בסירת מנוע, איבד הצב סנפיר. צוות האקווריום לא יכול היה להשאיר אותה בצרות ונכנס לטיפול. המחלצים אפילו נתנו לצב שם - רוקי.

עם הזמן, פרוטזאי בשם קווין קרול התעניין בהיסטוריה של הזוחל המוזכר. במרפאתו באורלנדו, הוא יצר עבור רוקי תותבת שהחליפה לחלוטין את הסנפיר האבוד של הזוחל.

כך, הייתה לצב ההזדמנות לצאת שוב לשחייה חופשית ולמצוא את עצמו בבית הגידול הרגיל שלו. ראוי לציין שמדענים קודמים חשבו שרוקי אינו מסוגל לחזור לטבע.

עוד חדשות מעניינות:

▪ פיזיקה ובלשנות

▪ מערכת תחבורה גלובלית עם ספינות אוויר

▪ בטון שעליו נמס קרח

▪ סוגי סקרנות

▪ שיטת התפלת מי ים מהירה

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק באתר גלאי מתכות. בחירת מאמרים

▪ מאמר יש מסיבה כזו! ביטוי עממי

▪ מאמר מדוע האמינו הלונדונים שחטא הגרגרנות הוא הגורם לשריפה הגדולה של 1666? תשובה מפורטת

▪ מאמר אספסת. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר בלוק רפלקסולוגיה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ כתבה ממיר 144/27 מגה-הרץ עם מתנד מקומי חלק. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר