Kostenlose technische Bibliothek ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Taschenlampe über die Elemente einer Solarbatterie und Methoden zu ihrer Verbesserung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen In Abb. Abbildung 1.8 zeigt das Aussehen einer dekorativen Lampe mit 4 in Reihe geschalteten RS5415.5-Elementen, einer 1400 mAh AA-Batterie und einem Ladesteuergerät. Es gibt auch andere Designs, die sich im Aussehen unterscheiden (z. B. solche, die direkt in den Boden eines Sommerhauses „gesteckt“ (vertikal montiert) werden sollen. Der Zweck verschiedener Lampentypen kann unterschiedlich sein, die Kapazität der Batterien usw Ihr Typ (sowie die Leistung der Solarbatterie) unterscheiden sich je nach Ausführung, das Funktionsprinzip ist jedoch bei allen gleich. Bei klarem Wetter mit hoher Sonnenaktivität (tagsüber) nutzt das Gerät Fotozellen einer Solarbatterie wandelt Sonnenenergie in elektrischen Strom um, der Batterien mit geringer Leistung auflädt. Wenn die Dunkelheit hereinbricht, nimmt die natürliche Sonnenaktivität ab und der Akku wird nicht mehr aufgeladen.
Der interne Schaltkreis „erkennt“ den Beginn der Dämmerung und ermöglicht das Flackern des Leuchtelements, einer orangefarbenen LED. Strukturell ist die LED in einer Röhre aus mattem Kunststoff untergebracht, so dass es scheint, als würde im Inneren des Taschenlampengehäuses eine Kerze flackern. In Abb. Abbildung 1.9 zeigt den Aufbau einer matten Röhre im Taschenlampenkörper, in der eine orangefarbene LED „versteckt“ ist. Dank der Designmerkmale des Gehäuses, gelungener ästhetischer Lösungen sowie der elektronischen Schaltung des Geräts, die die LED mit chaotischen Impulsstößen steuert, war es möglich, den Effekt einer flackernden Kerze zu erzielen. Der Fortschritt im Bereich neuer Beleuchtungselemente ist unumkehrbar. Vor etwa 10 Jahren gab es überall spezielle Lampen (ausgelegt für eine E27-Kartusche und eine Lichtspannung von 220 V), die dank des Edelgases (Neon) im Lampenkolben einen ähnlichen Effekt wie eine flackernde Kerze erzeugten. Heutzutage kann der gleiche Effekt mit einer LED erzielt werden. Die Kosten für solche Laternen sind gering und liegen zwischen 3 und 10 € (Euro). In Russland und den Nachbarländern werden solche Lampen in Abteilungen für Elektroartikel, Souvenirs und Verbrauchermärkten verkauft.
Betrachten Sie den Stromkreis des Geräts und seine Hauptelemente. Funktionsprinzip des Geräts Der elektrische Schaltkreis des Geräts ist in Abb. 1.10.
Der DA1-Chip ist strukturell „gefüllt“ und auf der Leiterplatte ist er ein Tropfen einer festen Zusammensetzung mit drei Pins. Die Funktion dieser Mikroschaltung besteht darin, Impulse mit einer chaotischen Wiederholungsrate und einem chaotischen Arbeitszyklus zu erzeugen. Sobald es durch Schließen des Stromkreises mit Schalter SB1 mit Strom versorgt wird, entstehen an Pin 3 DAI „OUT“ chaotische Impulse positiver Polarität mit einer Amplitude von 1,5-1,6 V (bei normal geladenen Batterien). Der Begrenzungswiderstand R3 begrenzt den Strom durch die LED HL1, die abends die Energiesparfunktion des Geräts übernimmt. Impulse chaotischer Reihenfolge vom Ausgang der Mikroschaltung gelangen in die Basis des Transistors VT3, auf dem der Stromverstärker implementiert ist. Auf den Transistoren VT1, VT2 ist wiederum eine lichtempfindliche Einheit (Fotorelais) montiert, die den Betrieb des Stromverstärkers durch Aufladen über Sonnenkollektoren steuert VT2 und LED HL1. Bei klarem Wetter oder spürbarer Sonnenaktivität an einem bewölkten Tag (kurz tagsüber) ist die Solarbatterie mit den Elementen FB1-FB4 ein Gleichstromgenerator. Die maximale Gesamtspannung an seinen Elementen (gemessen an der Kathode der Diode VD1 und dem gemeinsamen Draht) beträgt nicht weniger als 3,4 V. Diese Spannung wird der Basis des Transistors VT1 zugeführt (zusammen mit VT2 gemäß der Darlington-Schaltung verbunden - mit maximalem Spannungsvervielfachungsfaktor) durch einen Spannungsteiler an den Widerständen Rl, R4. Das heißt, solange es hell ist, reicht die Spannung an der Solarbatterie aus, um den Transistor VT1 zu öffnen und dementsprechend VT2 zu sperren. Durch den Transistor VT3 fließt kein Strom, die LED flackert nicht. Die in Reihe geschalteten Batterien GB1, GB2 werden bei geschlossenem SB1 mit einem kleinen Strom über die Diode VD1 geladen, deren zweite Funktion darin besteht, eine nächtliche Entladung der Batterien durch die Solarbatterieelemente zu verhindern. In der abendlichen (dunklen) Tageszeit, wenn das natürliche Licht nicht ausreicht, um die Batterien aufzuladen, lässt das Fotorelais an den Transistoren VT1, VT2 Strom durch den Transistor VT3 zu, die LED HL1 flackert und erinnert an das Brennen einer Kerze. In diesem Fall fließt ein Strom von ca. 8 mA durch die LED. Wenn die LED aus ist, verbraucht das Gerät praktisch keinen Strom. Dementsprechend würden gut geladene Akkus, sofern die LED nur abends und nachts (also 1/2 am Tag) leuchtet, für drei Tage (ca. 88 Stunden) reichen. Allerdings werden die Akkus tagsüber geladen, sodass sich die Betriebsdauer der neuen Taschenlampe in der Praxis deutlich erhöht und (hauptsächlich) von der Sonnenaktivität am Tag, also dem Ladestrom des Akkus, abhängt. In der Regel wird die Taschenlampe im Zimmer am Fenster angebracht, damit sie tagsüber besser aufgeladen ist. In der Praxis ist es unmöglich, die Taschenlampe im hinteren Teil des Raums und insbesondere in dunklen Innenräumen zu installieren, da der gewünschte Ladezustand des Akkus und die im Handbuch angegebene Möglichkeit des „Endlosbetriebs“ nicht erreicht werden können ( Bedienungsanleitung), da die LED-Ressource mindestens 100 Stunden beträgt“ stimmen nicht. Natürlich nicht wegen der LED, sondern einfach, dass das Gerät zum Aufladen ständig Sonnenenergie benötigt, die in einer dunklen Ecke oder einem dunklen Raum nirgendwo zu bekommen ist, und die Batterien haben keinen endlosen Lade-Entlade-Zyklus. Wir werden uns im Folgenden mit anderen festgestellten Mängeln des Geräts und Möglichkeiten zu deren Lokalisierung befassen. Auf Abb. 1.11 zeigt eine Ansicht der Installation von Solarzellen im Inneren des Gehäuses.
Über Details Das Gerät ist mit Ni-Cd AA-Akkus mit einer Nennspannung von 1,2 V und einer Kapazität von 700 mAh ausgestattet. Die Transistoren VT1-VT3 können durch Haushaltsgeräte wie KT312, KT343 mit beliebigem Buchstabenindex und ähnliche ersetzt werden. Empfehlungen zur Verbesserung der Arbeit Um den Betrieb des Geräts zu verbessern, einschließlich eines langfristigen unterbrechungsfreien Betriebs über mehrere Monate hintereinander (und nicht mehrere Tage wie vor der Änderung), müssen einige einfache Änderungen an der Schaltung vorgenommen werden.
In Abb. 1.12 präsentiert tragbare solarbetriebene Lampen mit eingebautem Akku.
Anwendungsbereich Das Einsatzspektrum von Solarzellen und darauf basierenden Miniatur-Solarbatterien im Alltag und in der Natur ist sehr vielfältig. Mit 2-3 Solarpaneelen, die in den Schultergurt einer Digitalkamera oder Kamera eingebaut sind, können Sie beispielsweise den Akku des Geräts nicht vollständig aufladen, sie reichen jedoch aus, um den Akku aufzuladen, und ermöglichen es dem Reisenden nicht, ihn aufzuladen Ohne die Möglichkeit, in der Natur zu fotografieren, fernab der Zivilisation. , wo es außer natürlichem Sonnenlicht einfach nichts gibt, um eine Miniaturbatterie aufzuladen. Dazu wird der Tragegurt wie gewohnt an der Kamera befestigt. Daraus geht ein kleines Kabel hervor, das über den DC-Out-Anschluss zur externen Stromversorgung mit der Kamera verbunden wird. Mit diesem Gürtel kann der Akku je nach Sonneneinstrahlung 10–12 Stunden lang aufgeladen werden. Autor: Kashkarov A.P. Siehe andere Artikel Abschnitt Alternative Energiequellen. Lesen und Schreiben nützlich Kommentare zu diesem Artikel. Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik: Maschine zum Ausdünnen von Blumen im Garten
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