Поскольку у нас есть очень активная собака, которая непрерывно гоняется за мячом, мы приняли решение использовать эту особенность для создания устройства, которое будет накапливать часть затрачиваемой энергии во время бега. Мы планируем изготовить брелок с подсветкой светодиодом. В течение прогулки утром он будет поглощать энергию, а вечером сможет светиться, превратившись в полезный аксессуар – особенно учитывая темную окрас нашей собаки, которую сложно увидеть в сумерках.
Нам понадобится
— Светоизлучающий диод любой модели (мы применили трехцветный с интегрированным чипом, обеспечивающим плавное изменение оттенков); — Корпус для брелка (в качестве основы мы использовали коробку из шоколадного яйца); — Механизм от неисправных часов; — Несколько неодимовых магнитов; — Кольцо для ключей; — Диодный мост; — Кнопка включения и другие необходимые компоненты.
Изготовление вечного фонарика в киндере
Необходимые неодимовые магниты можно извлечь из упаковок с застежками, а также найти в старых наушниках, динамиках или вышедших из строя мобильных телефонах.
Для эксперимента подготовим небольшое количество из восьми миниатюрных магнитов; альтернативно подойдет один магнит, схожий с изображенным на схеме.
Создаем небольшой цилиндрический каркас из бумаги, обеспечивающий свободное перемещение магнитов. Также на этот каркас устанавливаются две бумажные шайбы для облегчения процесса намотки катушки. Для повышения прочности всю конструкцию тщательно обрабатываем суперклеем и даём ей полностью высохнуть.
В качестве провода для создания катушки мы задействуем материал, полученный от разобранного недорогого китайского часового механизма.
Необходимо выполнить намотку в диапазоне от 500 до 1000 витков. Чтобы упростить процесс, будем применять дрель-шуруповерт – с его помощью работа была завершена за короткий промежуток времени.
После окончания процесса намотки для обеспечения сохранности катушки, тщательно обернем ее изолентой.
Подсоединяем два коротких медных провода к контактам катушки; это место послужит для ее подключения к электрической цепи.
С помощью изоленты закрепляем медные проводники вдоль основания, дополнительно припаиваем их. Термоклеем герметизируем места соединения и одновременно фиксируем конструкцию на корпусе.
Помещаем магнитные элементы внутрь катушки и закрываем ее с обеих сторон картонными вставками.
Для крепления брелока используем канцелярскую скрепку, формируя из нее петлю. Закрепляем эту петельку на корпусе устройства. Внутри разводим концы петли в разные стороны и фиксируем их термоклеем для предотвращения выскакивания.
С противоположной стороны пластикового контейнера проделываются два небольших отверстия шилом для крепления ножек светодиода; затем наносится термоклеющий состав и светоизлучающее устройство фиксируется к корпусу, обеспечивая его правильное расположение.
Схема
Принципиальная электрическая схема отличается простотой: во время движения животного брелок с магнитами будет колебаться. Эти колебания вызовут перемещение магнитов вдоль катушки индуктивности, генерируя кратковременные импульсы переменного тока. Полученные импульсы будут преобразованы диодным мостом и использованы для зарядки литий-полимерной батареи. В темное время суток включение переключателя позволит использовать накопленную энергию для питания светодиода.
Диодный выпрямитель присоединяется к катушке индуктивности и аккумуляторной батарее посредством пайки.
Устанавливается переключатель в предусмотренное место, осуществляется соединение всех компонентов. Проводится проверка работоспособности: светодиод должен светиться.
Чтобы избежать люфта, катушку тщательно фиксируют клеем внутри корпуса киндера.
Благодаря яркости брелок обеспечивает хорошую видимость в темноте и позволяет замечать собаку на расстоянии. В его конструкции предусмотрен многоцветный светодиод с микрочипом, создающий эффект плавного изменения цвета – это выглядит очень привлекательно.
Заключение
В ходе использования устройства была выявлена сложность: энергии, генерируемой катушкой, недостаточно для полной зарядки литий-ионной батареи. Часть электроэнергии теряется на выпрямителе. Для решения этой задачи потребуется модификация схемы – необходимо заменить обычные диоды на выпрямительном мосту на диоды Шоттки (например, SS14) и использовать вместо аккумулятора ионистор. Это позволит накапливать даже незначительные электрические заряды от катушки. Также будет создан повышающий преобразователь напряжения с автогенерацией для питания светодиода от ионистора. В качестве компонентов можно применять транзисторы 2N5551, КТ315, S9014 или аналогичные маломощные модели. Трансформатор TR1 включает две обмотки: задающую и силовой с центральной точкой. Принцип работы основан на использовании самоиндукции дросселя для создания напряжения, которое может быть в несколько раз выше входного. Для изготовления трансформатора используется ферритовое кольцо, которое можно извлечь из старых энергосберегающих ламп (размер не имеет принципиального значения). Каждая обмотка состоит из 20 витков провода диаметром 0,3 мм; конец первой обмотки соединяется с началом второй – это и есть центральная точка. Схему и способ намотки можно увидеть на прилагаемой иллюстрации. Рабочая версия схемы была найдена у блогера AKA KASYAN.
