פנס איתות על תאים סולאריים. תכנית, תיאור

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

פנס איתות על תאים סולאריים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מקורות אנרגיה חלופיים

האם אי פעם הייתם במצב שבו הייתם צריכים כל מכשיר שמתריע מפני סכנה, אבל לא היה? למשל, חפרתם תעלה מסביב לגן פרחים או חפרתם מדשאה באביב ולפתע נזכרתם שיש לכם אורחים בערב. אולי אתה בונה בריכה או שיש לך בור גדול בכניסה לנכס שלך. ללא קשר למצב הספציפי, ישנם מקרים שבהם נדרש מכשיר להתריע על סכנה.

מטרת מערכת התרעה היא למשוך תשומת לב; הבזקי אור במקום אורות בוערים כל הזמן מושכים את תשומת הלב האנושית בצורה היעילה ביותר, מכיוון שהעין האנושית תופסת אותם כתנועה (שינוי). כולנו יודעים שהראייה האנושית הרבה יותר רגישה לחפצים נעים מאשר לנייחים.

נורית האזהרה המהבהבת המתוארת בפרק זה נועדה במיוחד למשוך תשומת לב במקרה של סכנה כלשהי.

עקרון הפעולה של המעגל

מעגל האבטחה בנוי באמצעות מעגל משולב יחיד LM3909. מיקרו-מעגל זה הוא מחולל פולסים ייחודי שצורך מעט מאוד חשמל ודורש מינימום של אלמנטים נוספים. ניתן לשפוט את הפשטות של המכשיר של פנס מהבהב מהתרשים באיור. 1, דורש רק ארבעה קבצים מצורפים.

פנס אות סולארי
איור 1

המיקרו-מעגל הוא בעצם מתנד התנגדות שלילית, שתקופת החזרה על הדופק נקבעת על ידי האלמנטים הפנימיים והקיבול של הקבל C1. ברגע שהכוח מופעל, הקבל C1 מתחיל להיטען. קצב הטעינה ומכאן קבוע הזמן נקבע ונשלט על ידי IC1. כאשר המתח על הקבל מגיע לרמת ההדק שנקבעה, IC1 נדלק ופרוק את הקבל C1 ל-LED LED1.

כאשר הקיבול משוחרר דרך הדיודה, הזרם זורם דרך בסיס הטרנזיסטור Q1, אשר עובר למצב רוויה. הנגד R1 מגביל את זרם הפריקה של הקבל C1 וקובע את קבוע הזמן של מחזור הפריקה, אשר בתורו קובע את זמן ההפעלה של הטרנזיסטור. עם התנגדות גדולה של הנגד, הקבל מתפרק לאט יותר וקבוע הזמן גדל, ועם התנגדות קטנה הוא יורד.

מנורת אזהרה מחוברת בסדרה עם טרנזיסטור המיתוג, ולכן היא נדלקת כאשר הטרנזיסטור מוליך זרם.

כאשר המתח על הקבל יורד לגבול התחתון שנקבע, IC1 נכנס למצבו ההתחלתי והקבל C1 מתחיל להיטען שוב. מחזור העבודה חוזר על עצמו.

היחס בין משכי ההדלקה והכיבוי (מחזור עבודה) נקבע על ידי היחס R1/C1 המעגל שלנו מתוכנן כך שהמנורה דולקת למשך כ-6% מזמן המחזור המלא. זה מתאים לכ-15 הבזקי אור בדקה אחת.

ספק כוח

למרות שמעגל הפנס מופעל באמצעות פאנל סולארי, מטרתו העיקרית היא להתריע מפני סכנה בלילה, כאשר הראייה שלנו הרבה פחות יעילה וניתן בהחלט להיתקל בכל מכשול. לכן, יש צורך לאגור אנרגיה במהלך היום לשימוש מאוחר יותר בלילה.

לשם כך נבחרו סוללות ניקל-קדמיום, העדיפות על סוללות עופרת בשל נוכחות של מתח פריקה קבוע יחסית. זה יהיה מאוד לא מתאים אם בהירות האור יורדת בלילה כשהסוללה התרוקנה. בעת שימוש בסוללות ניקל-קדמיום, התאורה נשארת בהירה עד לפריקה עמוקה.

בסך הכל נדרשות חמש סוללות AA ניקל-קדמיום עם מובילים מולחמים כדי להפעיל את המעגל, שכל אחת מהן יכולה לאחסן 0,5 Ah של חשמל.

האלמנטים מולחמים זה לזה עם מובילים מנוגדים: ההובלה החיובי של אלמנט אחד מולחמת לליד השלילי של השני. לאחר מכן עטוף את הסוללה גיליון נייר עבה המשמש כמארז והמוצר כולו מלא בהרכב פולימרי מתאים על מנת לספק בידוד לחות אמין.

סוללה סולארית

סוללות ניקל-קדמיום נטענות בשמש. לעיצוב זה נבחרים אלמנטים בצורת סהר, המתקבלים על ידי חיתוך מקטעים של אלמנט עגול בקוטר 10 ס"מ, על מנת לתת לו צורה מרובעת. זרם המוצא של אלמנטים אלו נע בטווח של 50 - 80 mA, אם כי ישנם אלמנטים המפתחים זרם של 125 mA או יותר.

המשימה העיקרית שנפתרה על ידי עיצוב סוללה סולארית זה היא לשמור על סוללות ניקל-קדמיום במצב טעון תמידי ללא טעינה מחדש. כפי שמוצג בפרק. 10, סוללות ניקל-קדמיום נפגעות בקלות בעת טעינת יתר.

את סוללות הדיסק המשמשות בעיצוב זה ניתן לטעון בזרם של 50 mA ללא חשש שיפגעו בהן. כך, ניצור סוללה סולארית המפיקה זרם של כ-50 mA.

פנס האזהרה לסכנה קטן בגודלו, ולכן עדיף לעשות פאנל סולארי קטן. לשם כך יש לבחור אלמנטים בצורת סהר המפתחים זרם של 90 - 100 mA.

מחלקים את יסודות הסהר לשניים. זה נעשה בקלות על ידי לחיצה חדה על הלהב בצורת צלב של סכין על האזור הסמוך לקצה הישר של האלמנט. האלמנטים העגולים המקוריים, מהם ניתקו האלמנטים בצורת חצי סהר, התקבלו מחומר גבישי שבו קווי המחשוף מאונכים לקצוות הישרים של היסודות בצורת חצי סהר. אם תלחץ על הקצה הזה, האלמנט יתפצל לשני חלקים. הממדים של האלמנטים המתקבלים נקבעים לפי המקום שבו מתבצע הקליק. אם תלחץ באמצע, תקבל שני אלמנטים זהים.

כפי שאתה יודע, חלוקת האלמנט למקטעים אינה הורסת אותו, אלא רק מפחיתה את זרם המוצא. לכן, כאשר האלמנט מחולק לשניים, כל חצי יפיק זרם של 45-50 mA.

אין צורך לחלק את האלמנטים לחלקים, ניתן להשתמש באלמנטים שלמים בצורת מגל המייצרים זרם של 50 mA בלבד. לבחירה של אלמנטים כאלה, זה שימושי בוחן. יש לזכור שתאים עם זרם נמוך יתפסו יותר מקום בסוללה.

חבר 14 אלמנטים בסדרה - ותקבל סוללה סולארית. הניחו אותם על פיסת פלסטיק או זכוכית קטנה ואטמו אותם מפני הסביבה.

דיודת החסימה (D1) מגנה על הסוללות מפני פריקה מהפאנל הסולארי בלילה. זוהי דיודת גרמניום בעלת מתח קדימה נמוך של כ-0,3 וולט וזרם מרבי של 200 mA.

עיצוב אור אות

המעגל האלקטרוני נעשה באמצעות חיווט מודפס. המעגל המודפס מוצג באיור. 2, מיקום חלקים - באיור. 3. אין שום דבר מסובך בייצור, רק בדוק בקפידה את הקוטביות של המסופים של כל מכשירי המוליכים למחצה והלחמי בזהירות את החיבורים.

פנס אות סולארי
איור 2

פנס אות סולארי
איור 3

יש להניח מנורה מהבהבת במיכל זכוכית כדי להגן עליה מפני השפעות הסביבה החיצונית. בנוסף, נורת הזכוכית מסייעת לפזר את האור של המנורה על פני מגוון רחב של זוויות. למטרה זו, מפזר כדורי, ששימש בעבר בפנסי החניה של חלק מהמכוניות, הוא מושלם. המנורה מכוסה בכובע דומה, נראית מכל הכיוונים.

אפשר גם למקם את המנורה בין שתי עדשות, עיצוב נפוץ באורות שמירה בצד הדרך. עדשות לא חייבות להיות עגולות, כל צורה תתאים. לא יהיה קשה להגן על המנורה בהתאם להמלצות שניתנו.

אני עצמי, לעומת זאת, נזקקתי ספציפית לפיד איתות קטן שיאיר רק בכיוון אחד. כתוצאה מהחיפוש מצאתי למכירה תאורה זולה שענה בדיוק על הדרישות שלי (ראה רשימת החלקים לפרטים נוספים). הוא נועד לשימוש ברכב והיה מצויד במחזיק מגנטי (נוח מאוד לחיבור למשטחי מתכת) ומחבר לחיבור לשקע מצית 12V.

על מנת להשתמש בפנס זה כמשואה, השלב הראשון היה לחתוך את כונן החיבור עם תקע ה-12 וולט כך שתוחבר חתיכת חוט באורך של כ-10 ס"מ. שמור את תקע המצית וחוט החיבור אם תרצה לעתיד בְּנִיָה. כעת הסר את ידית מתפתל החוט על ידי שחרור הבורג המחזיק אותה.

הנורה בפנס הזה מדורגת ל-12 V ולא תעבוד טוב במעגל שלנו. כדי לגשת אל הנורה, הברג את הטבעת החיצונית המחזיקה את הזכוכית הקדמית של הפנס נגד כיוון השעון. החלף את המנורה במנורה מס' 50 והרכיב את הפנס.

המעגל המודפס המוצג באיור. 2 הוא בגודל מיוחד כך שיתאים בדיוק לשקע של מחבר ה-12 וולט.

הלוח וכל הפרטים עליו מתאימים בדיוק לגודלו, מלבד הקבל C1, אותו יש למקם "שכיבה".

לבסוף, הלחמו את הלידים של המנורה, הסוללה והפאנלים הסולאריים לרפידות בהתאמה שלהם על הלוח. במהלך ההרכבה הסופית, הפנס מקובע על הסוללה. המשקל הנוסף של הסוללה יוסיף יציבות לפנס. את הסוללה הסולארית, שאינה מחוברת לפנס, ניתן למקם בכל מקום מואר בשמש.

באמצעות משואה

ייתכן שהפנס לא יסופק עם מתג מתג לכיבוי במהלך היום. זה לא נחוץ. הניסיון שלי מראה שסט סוללות טעון טרי מספיק לשבוע של פעולת פנס. תאי ניקל-קדמיום שנפרקו לחלוטין נטענים במלואם ב-10 שעות שמש, במילים אחרות, ביום וחצי של פעולת סוללה סולארית.

אם אופן הפעולה הזה לא מספק אתכם, כדאי להגדיל את גודל המערך הסולארי כך שייצור זרם של 17 mA, ולהחליף את תאי הסוללה הישנים לתאים בעלי קיבולת גבוהה יותר (סוג C). במקרה זה, כפי 3 יותר אנרגיה תיאחסן.

היקף הפנס הנייד הקטן הזה הוא כמעט בלתי מוגבל. כמובן, היישומים שהוזכרו כבר עולים מיד בראש: אזהרה קלה בזמן מפני שקעים ובורות, גדרות שקשה לראות ומכשולים בלתי מורגשים. זה גם רעיון טוב להתקין אורות איתות על סירות, מרינות ובניינים גבוהים.

אם אתה חובב רדיו, ייתכן שתרצה להרכיב פנס מהבהב עם מכסה כדורי על תורן האנטנה שלך. עקרות בית יאהבו להשתמש במכשיר כזה כדי להתריע על רצפות שפשפו לאחרונה. ניתן לחבר פנס עם מחזיק מגנטי לגג של מכונית שחונה בצד כביש מהיר.

ואיזו מסכה מצחיקה עם עיניים נוצצות תצא בזכות פנס כזה!

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

אולטרסאונד נגד תאים סרטניים 04.01.2020

רוב טיפולי האולטרסאונד לסרטן משתמשים בקרינה בעוצמה גבוהה כדי לחמם ולהרוס תאים. במקרה זה ניתן להשתמש בחומרי ניגוד מיוחדים אשר "מסמנים" את הגידול ומאפשרים למקד את הקרינה באזור הרצוי. עם זאת, חום פוגע במידה מסוימת בתאים בריאים, וחומרי ניגוד פועלים רק על חלק קטן מהגידולים.

חוקרים במכון הטכנולוגי של קליפורניה (Caltech) ובמכון המחקר בקמן (National Medical Center City of Hope, ארה"ב) פיתחו שיטת טיפול בסרטן שבה אולטרסאונד בעצימות נמוכה גורם להרס השלד התאי של תאים סרטניים, תוך כדי שכנות תאים בריאים לא סובלים. .

מעבדת המכניקה המוצקה ב-Caltech פיתחה בעבר תיאוריית טיפול בסרטן המבוססת על הרעיון שתאים סרטניים פגיעים לתדירות ספציפית של אולטרסאונד, התלויה בתכונות המכניות והמבניות של תאי הגידול. המחברים כינו את הגישה החדשה, המבוססת על בידוד והרס של תאים סרטניים על סמך תכונותיהם הפיזיות, אונקוטריפסיה. כעת, באמצעות הפחתת עוצמת הקרינה ובחירה קפדנית של התדר בהתאם ל"תאי המטרה", השמידו חוקרים בניסוי כמה סוגים של תאי דם ממאירים מבלי לפגוע בבריאים. זה כמו זמר מיומן ששובר גביע זכוכית בזמן שהוא שר תו מסוים.

השיטה החדשה משתמשת באולטרסאונד ממוקד במדויק בעצימות נמוכה ולכן מספקת טיפול סלקטיבי ובטוח יותר. זה לא דורש מתאי סרטן להיות בעלי סמנים מולקולריים ייחודיים או להיות ממוקמים בנפרד מתאי בריא.

המדענים מכירים בכך שעדיין נותרו שאלות רבות לבירור, כמו מהו מנגנון הפעולה המדויק ומה בדיוק קורה בתא שנחשף לאולטרסאונד, אך רואים בתוצאות מעודדות מאוד. הם מקווים שעם הזמן, אונקוטריפסיה תוכל לשמש לטיפול בסרטן יחד עם כימותרפיה, אימונותרפיה, הקרנות וניתוחים.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מצא את הקשר בין טעם מוזיקלי לסוג האישיות

▪ הארכת טלומרים להארכת חיים

▪ מלח פוגע בכליות

▪ שתלי עצם נרקבים

▪ גלימת אי-נראות קריסטל פוטונית

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע של האתר רדיו - למתחילים. בחירת מאמרים

▪ מאמר מאת סידני שלדון. פרשיות מפורסמות

▪ כמה אנשים רעבים יש על כדור הארץ? תשובה מפורטת

▪ מאמר מאת Persimon. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר צביעה מלאכותית של שיש. מתכונים וטיפים פשוטים

▪ כתבה מגבר תא המטען למקלטי טלוויזיה בלוויין. 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