|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ Güneş pilleri tarafından şarj edilen pillere sahip el feneri. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Alternatif enerji kaynakları Nedeni bilinmez ama her el feneri kullanmak gerektiğinde içindeki pillerin bittiği ortaya çıkıyor. Ortak durum? Görünüşe göre çoğumuz el fenerini o kadar seyrek kullanıyoruz ki piller yavaş yavaş kendi kendine boşalıyor ve sonuç olarak ihtiyaç duyulduğunda enerjilerini çoktan tükettikleri ortaya çıkıyor. Bu durumda kullanılmayan manganez-çinko piller, nikel-kadmiyum pillerle değiştirilir. Bir el fenerine ihtiyaç duyulana ve içinde hiçbir element olmadığı keşfedilene kadar dahiyane bir çıkış yolu. Son kullanımdan beri şarj cihazına bağlı olmaları veya aşırı durumlarda karanlıkta bulabilmeniz de iyidir. Kısacası, her zaman kullanıma hazır bir el fenerine ihtiyacınız var, yani içindeki pillerin yeni şarj edilmiş olması gerekiyor. Bu gereksinim, güneşten şarj edilen bir el feneri ile karşılanır. Pilleri çıkarmaya gerek yoktur, her zaman şarjlı durumdadırlar. El feneri cihazı Cihazın akıllı kısmı, birçok metal yüzeye çekilen manyetik bir tutucu içeren el fenerinin kendisidir. Tutucu, plastik bir mahfazaya preslenmiş iki manyetik çubuktan oluşur. Her mıknatısa yalıtılmış bir tel bağlandı ve tüpün içinden elemanlara geçirildi. Tasarımın diğer parçası ise güneş enerjili şarj cihazı. Şarj cihazının yüzeyinde, aralarındaki mesafe el fenerinin manyetik çubukları arasındaki mesafeye karşılık gelen iki çelik şerit sabitlenmiştir. Her şerit, şarj cihazının karşılık gelen çıkışına bağlanır. El feneri kullanılmadığında, şarj cihazının çelik şeritlerine basitçe mıknatıslanır. Bu, şarj cihazı ile güneş pilleri tarafından şarj edilen el fenerinin pilleri arasında elektriksel temas sağlayacaktır. Bir el feneri kullanılması gerektiğinde, yeni şarj edilmiş pillerle birlikte şarj cihazından "kopur". Nikel-kadmiyum piller Yaygın olarak nikel-kadmiyum piller olarak adlandırılan nikel-kadmiyum piller, el fenerlerinde yaygın olarak kullanılan manganez-çinko pil gibi çoğu kuru pilden biraz farklıdır. Pil boşaldıkça voltajının bir kısmını kaybeder. Bu etki, el feneri ampulünün parlaklığında kendini gösterir. Pil boşaldıkça, parlaklık tamamen durana kadar giderek daha da kısılır. Buna karşılık, nikel-kadmiyum piller, deşarj sırasında voltajı oldukça sabit tutar. Bu, parlamanın sabitliğinden derin bir şarja kadar görülebilir. Eleman boşaldıktan sonra üzerindeki voltaj hızla düşer ve ışıma durur. Şek. Karşılaştırma için Şekil 1, voltajın belirtilen iki tipteki elemanların deşarj derecesine bağımlılığını gösterir. Gördüğünüz gibi, bir manganez-çinko hücrenin kalan ömrünü belirlemek için, üzerindeki voltajı ölçmeniz yeterlidir. Bir nikel-kadmiyum elementi için bunu yapmak o kadar kolay değil. %80 oranında boşalmış bir hücre, yeni şarj edilmiş bir hücre ile aynı voltajı üretir. Bu nedenle, bir nikel-kadmiyum hücresini yeniden şarj ederken bazı zorluklar ortaya çıkar. Eleman tamamen boşalana kadar durumunu yargılayamayız. Ek olarak, nikel-kadmiyum hücreler aşırı yüklenmeye karşı çok hassastır ve bu da onlara zarar verebilir. Yani kısmen boşalmış bir hücre gerçekten zor bir soru ortaya çıkarıyor: Ne kadar şarj alabilir?
Nikel-kadmiyum hücrelerinin şarj edilmesi Şarj cihazının çalışma prensibini daha iyi anlamak için önce nikel-kadmiyum hücresinin çalışmasına aşina olmalısınız. Tamamen boşalmış bir elemanla değerlendirmeye başlayabilirsiniz. Şarj etmek için içinden akım geçirmeniz gerekir. Tasarımı nedeniyle, nikel-kadmiyum pil, hücrede biriken yük miktarıyla ters orantılı olan oldukça yüksek bir iç dirence sahiptir: yük ne kadar düşükse, direnç o kadar yüksek olur. İç direncin varlığı nedeniyle, şarj akımının enerjisinin bir kısmı ısıya dönüştürülür. Bu nedenle, şarjı küçük bir akımla başlatmak gerekir, aksi takdirde iç dirençte ısı şeklinde dağılan enerji, elemanın arızalanmasına yol açacaktır. Yük arttıkça hücrenin iç direnci azalır. Direnç ne kadar düşük olursa, o kadar az ısı dağıtılır ve hücrenin yükü o kadar verimli akar. Ek olarak, artık hücreden daha fazla şarj akımı geçirilebilir, bu da şarj işlemini daha da hızlandırır. Uygulamada, şarj döngüsünü başlangıç akımından önemli ölçüde daha yüksek bir akımda tamamlamak mümkündür. Ancak böyle bir şarj modunu düzenlemek ve sürdürmek çok zordur. Basit olması açısından, üreticiler pil durumundan bağımsız olarak maksimum güvenli akımı önermektedir. Disk nikel-kadmiyum hücreler için bu akım 330 mA'yı geçmez. Yüksek iç dirence sahip tamamen boşalmış bir hücre bile böyle bir akımla korkmadan şarj edilebilir. Ancak şu sorunun cevabı henüz alınmadı: Ne kadarlık bir yük elemente zarar vermez? Yukarıda belirtilen şarj akımı, yalnızca pil tamamen şarj olana kadar korunabilir. Bu genellikle 4 saat sürer.Yeniden şarj etmeye devam ederseniz, pil ömrünün azalmasına veya daha da kötüsü hücrenin tahrip olmasına yol açabilen pili aşırı şarj etme tehlikesi vardır. Böylece pilin yarısı boşalmışsa, farkına bile varmadan kolayca yeniden şarj edilebilir. Bu nedenle üretici yavaş şarjı önermektedir. Bir disk elemanı için şarj akımı 100 mA'yı geçmemelidir. Yavaş şarj ile, tamamen boşalmış bir hücreyi şarj etmek için önerilen 14 saat boyunca aşırı şarj etme korkusu olmadan hücreyi şarj edebilirsiniz. Aslında, parçalanma korkusu olmadan öğeyi sürekli olarak hafifçe şarj etmek mümkündür: şarj oranı oldukça düşüktür ve fazla enerji, öğe tarafından kolayca dağıtılır. Şarj Aleti Bu durumda, düşük bir pil şarj oranı seçilmesine karar verildi. Şarj cihazının ve el fenerinin tam bir şeması Şek. 2. Nikel-kadmiyum hücrelerden akan şarj akımını sınırlamak için devreye bir akkor lamba dahil edildi.
Tungsten filamanlı akkor lambaların kendine has bir özelliği vardır. Soğuk filamentin direnci çok düşüktür. Filament ısındıkça direnci 10 kattan fazla artar. Böyle bir lambayı nikel-kadmiyum hücrelerle seri olarak yakarak, pilin iç direncini kısmen telafi etmek mümkündür. Tamamen boşalmış bir pil bir güneş piline bağlandığında, şarj işlemi aşağıdaki gibi gerçekleşir. Güneş pili, nikel-kadmiyum hücreler ve akkor lamba boyunca akan devrede bir akım oluşturur. Akım, pil hücrelerinin ve lamba filamanının toplam direnci ile sınırlıdır. İlk başta, yüksek iç direnci nedeniyle enerjinin çoğu pil tarafından emilir. Enerjinin daha küçük bir kısmı lambada salınır, çünkü şu anda filamanı 7 ohm gibi nispeten düşük bir dirence sahiptir. İç dirençten bağımsız olarak, nikel-kadmiyum pillerin hücre başına 1,5 V'luk kendi voltaj limiti vardır. Başka bir deyişle, herhangi bir koşulda şarj sırasındaki toplam pil voltajı yaklaşık 3 V ile sınırlıdır. Küçük bir sınırlayıcı dirençle (7 ohm'luk lamba filaman direnci), piller güneş panelinin çıkış voltajını hızla yaklaşık 3 V'a düşürür. Pil şarj olurken, iç direnci azalır ve bu da hücrelerden ve lambadan geçen akımın yanı sıra lambanın direncinde bir artışa neden olur. Aslında lamba, pil direncindeki kaybı telafi eder ve şarj akımı aşağı yukarı sabit kalır. el feneri Lambanın direnci arttıkça üzerindeki voltaj da artar. Ancak pildeki voltaj sabit olduğu için bu, güneş panelinin çıkış voltajında kademeli bir artışa yol açar. Bu eğilim, pil tamamen şarj olana kadar devam eder. Bu noktada, güneş panelinin akım-gerilim karakteristiği üzerindeki çalışma noktası, akım sınırlayıcı lambaya 2 V'luk bir voltaj uygulanacak şekilde kaymış olacaktır. Bu voltajda filaman direnci 25 ohm'dur ve şarj akımını 80 mA ile sınırlar. Çalışma noktası fotovoltaik dönüştürücünün volt-amper eğrisinin dirseğinde olduğundan akım veya gerilimde daha fazla artış olmaz (Şekil 3). Daha fazlasını söyleyebiliriz: Bu akım o kadar küçüktür ki, nikel-kadmiyum hücreleri keyfi olarak uzun bir süre şarj edilebilir.
Lamba, şarj akımını sınırlamanın yanı sıra şarj işleminin varlığının bir göstergesidir. Parlak bir parıltı, elementlerden akan büyük bir akıma karşılık gelir. Zayıf bir parlaklık veya yokluğu, neredeyse hiç şarj akımı olmadığını gösterir. Güneş pili 5 voltluk bir pil iki nedenden dolayı harikadır: 5 volt, nikel-kadmiyum pilleri şarj etmek için yeterlidir ve ayrıca gösterge lambaları için güç bırakır. 11 elementten oluşan en basit güneş pili, yukarıdaki gereksinimleri aşağı yukarı karşılar. Bu tür cihazlar için, çok ucuz oldukları ve yeterli güç ürettikleri için orak şeklindeki küçük elemanlar kullanılabilir. Bu tür elemanlar genellikle 80-100 mA'lık bir akım üretir. Güneş pili için gereksinimler oldukça hafiftir, ancak lamba ile birlikte düzenleme sağlamalıdır. Güneş pili 5mA'da 80V üretebilse de, seçim oldukça keyfiydi. 6mA veya daha fazla 100V üreten bir güneş paneliniz varsa, gayet iyi çalışacaktır. Ekstra voltaj, akımı istenen seviyede tutarak lamba boyunca dağıtılacaktır. şarj tasarımı Şarj cihazının tabanı, 5x10 cm2 ölçülerinde dikdörtgen bir tahta parçasından yapılmıştır (herhangi bir kısa blok uygundur). Sıcak tonlar tercih edilirse maun blok veya boyalı çam veya ladin blok kullanabilirsiniz. Nihai ürün, Şekil l'de gösterildiği gibi görünür. 4.
Tabanın ön yüzeyine iki çelik şerit sabitlenmiştir. Ahşap kapları çerçevelemek için kullanılan çelik bant gibi herhangi bir manyetik malzeme işe yarayacaktır. Bu çelik ince, elastiktir ve iyi bir elektrik iletkenidir. Önce iletkenleri şeritlerin alt taraflarına lehimleyin ve ardından bunlar için çubukta delikler açın. Şeritler, el feneri üzerindeki mıknatıslarla aynı mesafeye yerleştirilir ve tabana tutkal veya epoksi ile yapıştırılır. İletkenlerden biri güneş piline bağlı, diğeri lamba tabanına lehimlenmiştir. Güneş pilinin kalan çıkışı, gösterge lambasının dış (dişli) kısmına takılır. Son olarak tabanın alt kısmına 0,9 cm çapında bir delik açılır, içine sinyal lambası takılır ve yapıştırılır. Cihazı test etmek için, kontak şeritlerini bir kabloyla kısa devre yapmanız yeterlidir ve lamba yanmalıdır. Fotovoltaik dönüştürücü güneş tarafından aydınlatılırsa, lamba parlak bir şekilde parlar. El feneri tasarımının sonuçlandırılması Son olarak, el fenerinin tasarımını değiştirmek gerekiyor. İlke, Şekil l'den açıktır. 5. Öncelikle her bir manyetik çubuğa esnek bir iletken bağlamanız gerekir. Bu, belirli bir el fenerinin tasarımına bağlı olarak farklı şekillerde yapılabilir. Yeterli miktarda flux kullanarak ve plastik kasayı eritmemeye dikkat ederek iletkenleri lehimleyebilirsiniz. Manyetik çubuklarda delikler açabilir (elbette bunlara erişiminiz varsa) ve iletkenleri küçük vidalar veya perçinlerle sabitleyebilirsiniz.
Bundan sonra, iletkenlerin içeri çekilebilmesi için el feneri gövdesinde bir delik açmak gerekir. El fenerinin gövdesi metal ise, yalıtımın aşınmasını ve kısa devreyi önlemek için iletkenler bir yalıtım kılıfı (veya başka bir uygun eleman) ile korunur. Elbette plastik bir el feneri ile daha az iş. Bir iletken, el fenerinin lamba soketinin merkez terminaline lehimlenmiştir, böylece yeniden montajdan sonra, pilin pozitif terminali ile lamba tabanı arasında aynı güvenilir temas sağlanır (iletken, dönen parçalardan biraz uzağa döşenir). Manyetik çubuktan gelen ikinci iletken, yayın bulunduğu el feneri muhafazasının tabanına geçirilir. Boyuna kesmek ve yayı çıkarmak gerekir. Devreye bir diyot bağlanmıştır. Bir şeritle işaretlenmiş diyot terminali iletkene lehimlenmiştir ve anot (işaretsiz) terminali yaya lehimlenmiştir. Diyot, sıkıştırmadan zarar görmemesi için yayın geniş ucunun yakınına yerleştirilmiştir. El feneri gövdesine kısa devre olmasını önlemek için diyotun üzerine bir parça esnek plastik tüp konur. Diyotun iki işlevi vardır. İlk olarak, pilin gece güneş paneli aracılığıyla boşalmasını engeller. İkincisi, el feneri şarj cihazına ters polaritede bağlandığında, diyot akımı geçmeyecek ve pillerin aşırı şarj edilmesini önleyecektir. Şimdi nihayet el fenerini monte etmeniz gerekiyor, gitmeye hazır. Şarj cihazını, el fenerinin merceği aşağı bakacak ve kirli olmayacak şekilde duvara yerleştirmek en iyisidir.
Bazı öneriler El fenerini şarj cihazına bağlarken kutupların doğru olduğundan emin olun. Bir kutupta bir yük olacak, diğerinde blokaj diyotu nedeniyle yük olmayacaktır. El feneri şarj olmuyorsa, güneş pilinden gelen iletkenleri değiştirmek gerekir. Bir tavsiye daha: nikel-kadmiyum pillerin maalesef "hafızası" vardır, örneğin deşarj döngüsünü hatırlayabilirler. El fenerinin günde 15 dakika kullanıldığını ve ardından tekrar şarj edildiğini varsayalım. Pil bunu hatırlayacak ve "tembel" olacaktır. Çalışma gününün 15 dakika olduğunu “hissedecek”. El fenerine 30 dakika veya daha uzun süre ihtiyaç duyulursa ne olur? 15 dakika sonra çalışmayı durduracak! Pillerin 15 dakika boyunca tamamen çalışmasına değer ve daha uzun süre dayanmayı reddedeceklerdir. Bunu önlemek için, el fenerini periyodik olarak açıp pilleri tamamen boşaltmak ve ardından tekrar şarj cihazına bağlamak gerekir. Pillerin tam şarjı 2 saat sürmelidir. Yazar: Byers T.
Optik Sinyalleri Kontrol Etmenin ve Yönetmenin Yeni Bir Yolu
05.05.2024 Primium Seneca klavye
05.05.2024 Dünyanın en yüksek astronomi gözlemevi açıldı
04.05.2024
▪ Yeni malzeme karbondioksit moleküllerini yakalar ▪ Yangın kurtarma için çöp oluğu
▪ Sitenin yeni başlayanlar için Elektrik bölümü. Makale seçimi ▪ Büyük İskender'in makalesi. Ünlü aforizmalar ▪ makale En çok gemi hangi bayrakla dalgalanır? ayrıntılı cevap ▪ makale Pens kelepçesi. ev atölyesi ▪ makale Hafif telefon. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi ▪ makale Sıçrayan şarap şişeleri. Odak Sırrı
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri