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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK AAA-Fotobatterie. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Ladegeräte, Batterien, galvanische Zellen Ich schlage vor, aus verfügbaren Materialien, auch aus „Amateurfunkmüll“, der in Werkstätten anfällt, ein technisch fertiges Produkt herzustellen. Ausgefallene leistungsstarke Transistoren, die einst funktionierten, finden Sie beispielsweise in einem selbstgebauten ULF, Netzteil usw. oder wurden zum Austausch aus Industrieprodukten entfernt. Unter den Folienresten befindet sich immer ein Stück doppelseitiges Fiberglas mit einer Dicke von 1,5 mm und einer Größe von 40 x 8 mm. Unter den Befestigungselementen finden Sie zwei bronzeverchromte Kontaktschrauben: eine M4x5 mit großem Kopf D8 mm und die zweite M2,5x5 mit wohlgeformtem Kopf D3 mm. Sie benötigen außerdem eine Unterlegscheibe aus dünnem Getinax D8x2,5, 1 mm dick (vorzugsweise mit einseitiger Folienschicht) und ein Stück Glasrohr Dout = 10 mm (10,4 ± 0,2 mm) mit dicker Wand ? 1 mm 42 mm lang und Kondensator Typ K53-4 mit einer Kapazität von 4,7 uF x 6 V. Es wird davon ausgegangen, dass Sie Funkamateur sind und über die notwendigen Werkzeuge (Lötkolben, Pinzette usw.) und Verbrauchsmaterialien (Alkoholharzflussmittel, Epoxidkleber, Aceton und chemische Zusammensetzungen zum Ätzen von Leiterplatten usw.) verfügen. Das resultierende Produkt ist eine technisch veredelte Fotozelle mit einem maximalen Ausgangsstrom von 1,5 mA und einer Ausgangsspannung von 1,5 V, wobei die Spannung bei hohem Umgebungslicht stabilisiert und garantiert wird – Sonnenlicht von einer Glühlampe mit einer Leistung von 60 .. . 10 W aus einem Abstand von 150 mm. Im letzteren Fall wird ein Kondensator verwendet, um die Welligkeit der Ausgangsspannung mit der Netzfrequenz zu unterdrücken. Die gesamte Struktur hat die Abmessungen einer galvanischen Zelle der Standardgröße „AAA“ (10,4 ± 0,2 mm l = 44,4 ± 0,2 mm) und ist eine Glaskapsel mit Kontakten an den Enden. Im vorgeschlagenen Design verwenden wir Kristalle leistungsstarker bipolarer Niederfrequenztransistoren der Typen KT802A, KT803A oder KT808A. Diese Transistoren werden nach der Mesa-Planar-Technologie hergestellt, die durch die Ausführung der Basis- und Emitterelektroden in Form von gegenseitig ankommenden Kämmen aus einem auf der Oberfläche eines Siliziumkristalls abgeschiedenen Metall gekennzeichnet ist (Abb. 1, ein n- Unter der Emitterelektrode entsteht ein Bereich und die Basiselektrode wird direkt auf der Siliziumoberfläche p-leitend abgeschieden.
Der U-Bereich des Kollektors wird auf der anderen Seite des Kristalls hergestellt und steht in Kontakt (gelötet) mit dem Substrat, das wiederum mit der Basisfläche des Transistorgehäuses verlötet ist. Die Kristalle der aufgeführten Transistortypen haben eine Nennfläche (von den gängigen Transistoren dieser Technologie) von 5 x 5 mm und sind auf ein 8 x 8 mm großes Substrat gelötet, das sich zusammen mit dem Kristall leicht aus dem Transistorgehäuse entfernen lässt (im Gegensatz zu anderen Typen). Transistoren, zum Beispiel KT805, KT903, bei denen der Kristall auf die Plattform der Basis eines massiven Körpers ohne Substrat gelötet ist und viel schlechter entfernt wird, außerdem sind die Kristalle viel kleiner). Der Kristall ist mit einem transparenten, hitzebeständigen Schutzlack überzogen, durch den die mesa-planare Struktur deutlich sichtbar ist. Wir verwenden die planare Kammelektrode der Basis in Form einer „durchscheinenden Elektrode“, besser ist es, den Emitter-Ausgangsdraht vorsichtig zu entfernen. Sie können Transistoren (Kristalle) mit beschädigtem Emitterübergang verwenden. Das Kriterium für die Eignung eines Kristalls für die beschriebene Anwendung ist die Integrität des pn-Übergangs des Kollektors und der Photo-EMF-Wert von 0,5 V (typisch), der nach dem Öffnen des Gehäuses des Geräts durch Beleuchten des Kristalls mit einem überprüft werden muss Glühlampe oder im Sonnenlicht - durch Messung der Spannung zwischen den Anschlüssen des Sockels und des Kollektors (Gehäuse) mit einem Voltmeter mit einem Eingangswiderstand von 10 kOhm/V. Transistoren, die über einen längeren Zeitraum überhitzt oder elektrisch durchbrochen wurden, können eine geringere Foto-EMK aufweisen. Nachdem wir die Transistoren ausgewählt haben, werden wir die Substrate mit den Kristallen entfernen. Am einfachsten geht das in der Küche in der Nähe des Gasherds. Zuvor müssen die Gehäuseabdeckungen entfernt und die Chip-Anschlüsse von den Gehäuseanschlüssen getrennt werden (sauber abschneiden, ohne den Chip zu beschädigen)! Wir fassen den Transistor an einem der Anschlüsse des Gehäuses und halten das Gehäuse mit einer Zange mit den Anschlüssen nach unten in der linken Hand über den Brenner; In der rechten Hand sollte sich eine Pinzette befinden, mit der nach dem Schmelzen des Lotes das Substrat mit dem Kristall entfernt wird. Das Substrat ist mit einem speziellen Kunststofflot verzinnt, daher sollte das Lot (dasselbe) von den Basen der Transistoren entfernt werden, um es später beim Aufsetzen des Kristalls auf die Platine zu verwenden (Abb. 2).
Die 8x40 mm große Leiterplatte enthält 3 Pads zum Löten von Kristallen (Fotozellen V1, V2, V3, die früher Transistoren waren) in der Größe 8x9 mm. An diesen Stellen sollten Kristalle auf 8x8 mm großen Substraten gepflanzt werden, damit die Basisanschlüsse (Anoden, Pluspunkte) benachbarter Ventile in Reihenkonsonanteneinbindung verlötet werden können. Die Pads und Aussparungen an den Enden sind zum Löten von Kontakten aus bronzeverchromten Schrauben vorgesehen, bei denen zum leichteren Löten das Gewinde abgeschnitten werden sollte. Auf der Rückseite sind die Ausgangspads verlängert und dienen als Lötpads für den Kondensator C1. Um die Struktur in einen Kreis von D8 mm (Innendurchmesser des Gehäuserohrs) einzupassen, wird eine Probe unter dem Kondensator hergestellt, wodurch die Einbauhöhe und die Abmessungen der Baugruppe verringert werden. Löten Sie zuerst die Kontaktschraube; Unter den Kopf einer kleinen Schraube (M2,5, Kontakt „+“) legen Sie eine dielektrische Unterlegscheibe (am besten aus einem dünnen Folienmaterial mit Folie auf die Platine, um die Unterlegscheibe am Ende durch Löten zu befestigen). Und die Stellen zum Anbringen der Kristalle auf der Platine sollten mit Lot bestrahlt, bei der Demontage aus dem Gehäuse entfernt und mit Alkohol-Kolophonium-Flussmittel beschichtet werden. Der Kondensator und die Kontakte können mit jedem Lot, zum Beispiel POS-61, gelötet werden, aber es ist besser, die Substrate mit Kristallen mit dem gleichen Lot zu löten, mit dem sie an das Basispad des Gehäuses des früheren Transistors gelötet wurden, also Die Pads unter den Ventilen sollten mit dem gleichen Lot vom Transistor bestrahlt und mit Alkohol-Kolophonium-Flussmittel bedeckt werden. Nach dem Bestrahlen des Basiskabels und dem Entfernen des Emitterkabels empfehle ich, die Substrate mit Kristallen wie folgt zu verlöten (Abb. 3): Befestigen Sie die Platine, nehmen Sie die Kristalle mit der linken Hand auf das Substrat (in Baumwollhandschuhen oder durch eine Serviette) und Legen Sie sie 3 ... 4 mm auf das Pad und erwärmen Sie mit einem Lötkolben in der rechten Hand den Bereich (verzinnt und mit Flussmittel bedeckt, wie die Basis des Substrats). Das Lot schmilzt ziemlich schnell und das Substrat wird durch Oberflächenspannungskräfte an die Platine gezogen. Anschließend führen Sie den Lötkolben vorsichtig an den Rand der Platine und den Untergrund auf die Platine. Wenn sich der Lötkolben von der Platine löst, bleibt das Substrat noch einige Sekunden lang auf dem geschmolzenen Lot und kann genau positioniert und gehalten werden, bis das Lot erstarrt.
Danach löten wir schnell die Schlussfolgerungen der Basen an den Stellen an. Als nächstes überprüfen wir die Spannung und den Fotostrom (1,5 V x 1,5 mA), waschen sie in Aceton oder Alkohol, legen die Leiterplattenbaugruppe in ein Glasrohr (Gehäuse) und fixieren sie mit ein paar Tropfen Epoxidkleber im Bereich Die Kontaktschraube „-“ und um den Umfang der Unterlegscheibe Kontakt „+“ (füllen Sie den Spalt zwischen Schraube, Unterlegscheibe und Rohr) (siehe Abb. 2, a-c). Solche Photobatterien können in beliebiger Anzahl parallel (zur Erhöhung des Photostroms) oder in Reihe (zur Erhöhung der Spannung) geschaltet werden und auch kombinierte Optionen nutzen, um eine Batterie mit den gewünschten Parametern zu bilden. Sie können sie als Rohlinge herstellen und beispielsweise in Standard-Energiefächer veralteter Uhren einbauen. Die Verwendung von Gehäusen aus transparentem Polymer ist unerwünscht, da aufgrund der geringen Abriebfestigkeit der Oberfläche die optische Transparenz verloren geht. Daher ist Glas besser, obwohl es weniger schlagfest ist. Wenn Sie über eine optisch transparente Verbindung wie Epoxidharz verfügen, können Sie ein optisches Element – eine Linse – formen, indem Sie beim Zusammenbau einen Teil der Höhe des Körperrohrs mit diesem Material füllen (in Abb. 2 (A-A) ist dies dargestellt). durch eine gestrichelte Linie in der oberen Zone über den Kristallen). Aufgrund der Lichtkonzentration durch die Linse erhöht sich die Empfindlichkeit. Obwohl eine solche Fotozelle bereits über eine recht gute Empfindlichkeit verfügt, kann sie dennoch als Lichtsensor eingesetzt werden. Der Vorteil der beschriebenen Konstruktion besteht auch darin, dass durch Drehen des Gehäuses in einer vertikalen Ebene um die Längsachse (in den elastischen Klammern der Kassette) die Normale der Kristalle zur Lichtquelle ausgerichtet werden kann und gleichzeitig in der Horizontalen Ebene (parallel zur Längsachse, die durch die Achse entlang der Normalen zu den Kristallen verläuft) einen sehr großen Betrachtungswinkel und erfordert kein Nachführsystem für die Lichtquelle (hauptsächlich die Sonne). Autor: Yu.P.Sarazh
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