مشاهده نسخه کامل چگونه از ترانزیستور یا دیود باتری خورشیدی بسازیم؟ نصب ترانزیستور دوقطبی قدرت به هیت سینک

در مورد حفاظت مدارهای الکتریکیاز جانب قطبیت اشتباهمنبع تغذیه با استفاده از ترانزیستور اثر میدانی، به یاد آوردم که برای مدت طولانی مشکل حل نشده ای داشتم خاموش شدن خودکارباتری از شارژر هنگامی که شارژر قطع می شود. و من کنجکاو شدم که آیا می توان رویکرد مشابهی را در مورد دیگری اعمال کرد، جایی که از زمان های بسیار قدیم نیز از دیود به عنوان عنصر قفل استفاده می شد.

این مقاله یک راهنمای معمولی دوچرخه سواری است، زیرا. در مورد توسعه مداری صحبت می کند که عملکرد آن مدت هاست در میلیون ها دستگاه آماده اجرا شده است. بنابراین، این درخواست به عنوان چیزی کاملاً سودمند برای این ماده اعمال نمی شود. در عوض، این فقط یک داستان در مورد چگونگی تولد یک دستگاه الکترونیکی است: از درک نیاز تا یک نمونه اولیه کار از طریق همه موانع.

چرا این همه؟

هنگامی که منبع تغذیه کم ولتاژ اضافی جریان مستقیمساده ترین راه برای روشن کردن باتری سرب اسیدی، به عنوان یک بافر است، دقیقاً به موازات منبع اصلی، همانطور که در اتومبیل ها قبل از داشتن «مغزهای پیچیده» انجام می شد. باتری، اگرچه در بهینه ترین حالت کار نمی کند، اما همیشه شارژ است و هنگامی که ولتاژ برق در ورودی PSU خاموش یا روشن می شود، نیازی به تعویض برق ندارد. در زیر به تفصیل بیشتر در مورد برخی از مشکلات این شمول و تلاش برای حل آنها.

زمینه

حدود 20 سال پیش این موضوع در دستور کار نبود. دلیل این امر مدار یک منبع تغذیه (یا شارژر) معمولی بود که از تخلیه باتری به مدارهای خروجی خود در هنگام قطع برق شبکه جلوگیری می کرد. اجازه بدید ببینم ساده ترین مداربلوک با یکسوسازی نیمه موج:

کاملاً واضح است که همان دیودی که ولتاژ متناوب سیم پیچ برق را تصحیح می کند، از تخلیه باتری نیز جلوگیری می کند. سیم پیچ ثانویهترانسفورماتور هنگامی که ولتاژ منبع تغذیه قطع می شود. مدار پل یکسو کننده تمام موج، اگرچه تا حدودی واضح نیست، اما دقیقاً همان ویژگی ها را دارد. و حتی استفاده از یک تنظیم کننده ولتاژ پارامتریک با تقویت کننده جریان (مانند تراشه گسترده 7812 و آنالوگ های آن) وضعیت را تغییر نمی دهد:

در واقع، اگر به مدار ساده شده چنین تثبیت کننده نگاه کنید، مشخص می شود که محل اتصال امیتر ترانزیستور خروجی نقش همان دیود خاموش کننده را بازی می کند، که با از کار افتادن ولتاژ در خروجی یکسو کننده بسته می شود و شارژ باتری سالم و سالم

با این حال، همه چیز در سال های اخیر تغییر کرده است. منابع تغذیه ترانسفورماتور با تثبیت پارامتریک با مبدل های ولتاژ AC/DC سوئیچینگ فشرده تر و ارزان تر جایگزین شده اند که دارای راندمان و نسبت توان به وزن بسیار بالاتری هستند. اما با تمام مزایا، این منابع تغذیه یک ایراد دارند: مدارهای خروجی آنها مدار بسیار پیچیده تری دارند که معمولا در برابر جریان معکوس از مدار ثانویه محافظت نمی کند. در نتیجه، هنگام استفاده از چنین منبعی در سیستمی به شکل "PSU -> باتری بافر -> بار"، هنگامی که ولتاژ اصلی خاموش می شود، باتری شروع به تخلیه شدید به مدارهای خروجی PSU می کند.

ساده ترین راه (دیود)

ساده ترین راه حل استفاده از دیود مانع شاتکی است که در قطع سیم مثبت اتصال PSU و باتری وجود دارد:

با این حال، مشکلات اصلی چنین راه حلی قبلاً در مقاله ذکر شده در بالا بیان شده است. علاوه بر این، این رویکرد ممکن است غیرقابل قبول باشد، زیرا برای عملکرد در حالت بافر، 12 ولت باتری سربی - اسیدیشما به ولتاژ حداقل 13.6 ولت نیاز دارید. و تقریباً نیم ولت که روی دیود می افتد می تواند این ولتاژ را در ترکیب با منبع تغذیه موجود غیرقابل دسترس کند (فقط در مورد من).

همه اینها باعث می شود شما نگاه کنید مسیرهای جایگزینسوئیچینگ خودکار، که باید دارای ویژگی های زیر باشد:

  1. افت ولتاژ رو به جلو کوچک در حالت روشن.
  2. توانایی، بدون گرمایش قابل توجه، تحمل جریان مستقیم مصرف شده از منبع تغذیه توسط بار و باتری بافر در حالت روشن.
  3. افت ولتاژ معکوس بالا و مصرف کم هنگام خاموش بودن.
  4. حالت عادی خاموش است، به طوری که وقتی یک باتری شارژ شده به سیستمی که در ابتدا خاموش شده وصل می شود، شروع به تخلیه نمی کند.
  5. انتقال خودکار به حالت روشن هنگام اعمال ولتاژ شبکه، صرف نظر از حضور و سطح شارژ باتری.
  6. سریعترین انتقال خودکار به حالت خاموش در صورت قطع برق.
اگر دیود یک دستگاه ایده آل بود، تمام این شرایط را بدون هیچ مشکلی برآورده می کرد، اما واقعیت خشن نقاط 1 و 2 را مورد تردید قرار می دهد.

راه حل ساده (رله DC)

هنگام تجزیه و تحلیل الزامات، هر کسی که حداقل کمی "مطلع" باشد، ایده استفاده از یک رله الکترومغناطیسی را برای این منظور به ذهن می‌آورد، که قادر به بستن فیزیکی تماس‌ها با استفاده از یک میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط یک جریان کنترلی در سیم پیچی. و احتمالاً او حتی چیزی شبیه به این را روی یک دستمال ترسیم می کند:

در این مدار، معمولاً کنتاکت‌های رله باز تنها زمانی بسته می‌شوند که جریان از سیم‌پیچ متصل به خروجی منبع تغذیه عبور کند. با این حال، اگر لیست الزامات را مرور کنید، معلوم می شود که این مدار با بند 6 مطابقت ندارد. به این دلیل، اگر تماس های رله یک بار بسته شده باشند، افت ولتاژ شبکه منجر به باز شدن آنها نمی شود. که سیم پیچ (و همراه با آن کل مدار خروجی PSU) از طریق همان کنتاکت ها به باتری متصل می ماند! یک مورد معمول از بازخورد مثبت وجود دارد، زمانی که مدار کنترل مستقیماً به مدار اجرایی متصل می شود و در نتیجه سیستم ویژگی های یک ماشه دوپایدار را به دست می آورد.

بنابراین، چنین رویکرد ساده لوحی راه حلی برای مشکل نیست. علاوه بر این، اگر وضعیت فعلی را منطقی تحلیل کنیم، به راحتی می‌توان به این نتیجه رسید که در بازه «PSU -> باتری بافر»، در شرایط ایده‌آل، هیچ راه‌حل دیگری جز دریچه‌ای که جریان را در یک جهت هدایت می‌کند، وجود ندارد. در واقع، اگر از هیچ سیگنال کنترل خارجی استفاده نکنیم، مهم نیست که در این نقطه از مدار چه کاری انجام می دهیم، هر یک از عناصر سوئیچینگ ما، پس از روشن شدن، الکتریسیته را غیر قابل تشخیص می کند. تولید شده توسط آکومولاتور، از برق تولید شده توسط منبع تغذیه.

انحراف (رله AC)

پس از پی بردن به تمام مشکلات پاراگراف قبل، معمولاً یک فرد «دست زدن» به ذهن خطور می کند ایده ی جدیدبه عنوان یک شیر رسانای یک طرفه خود منبع تغذیه استفاده کنید. چرا که نه؟ از این گذشته، اگر PSU یک دستگاه برگشت پذیر نباشد و ولتاژ باتری عرضه شده به خروجی آن در ورودی ایجاد نشود ولتاژ AC 220 ولت (همانطور که در 100٪ موارد مدارهای واقعی اتفاق می افتد)، سپس این تفاوت می تواند به عنوان یک سیگنال کنترل برای عنصر سوئیچینگ استفاده شود:

بینگو! تمام الزامات برآورده شده است و تنها چیزی که برای این مورد نیاز است یک رله است که قادر به بستن کنتاکت ها در صورت اعمال ولتاژ شبکه به آن است. این ممکن است یک رله AC ویژه باشد که برای ولتاژ شبکه نامگذاری شده است. یا یک رله معمولی با مینی PSU مخصوص به خود (در اینجا هر مدار گام به گام بدون ترانسفورماتور با یکسوساز ساده کافی است).

می شد پیروزی را جشن گرفت، اما این تصمیم را دوست نداشتم. ابتدا باید چیزی را مستقیماً به شبکه وصل کنید که از نظر امنیت خوب نیست. ثانیا، این واقعیت که این رله باید جریان‌های قابل توجهی را تغییر دهد، احتمالاً تا ده‌ها آمپر، و این باعث می‌شود که کل طراحی آن‌قدر که در ابتدا به نظر می‌رسد بی‌اهمیت و فشرده نباشد. و سوم، در مورد چنین ترانزیستور اثر میدان مناسبی چطور؟

راه حل اول (FET + ولتاژ سنج باتری)

جستجوی یک راه حل ظریف تر برای مشکل من را به این درک رساند که باتری که در حالت بافر با ولتاژ حدود 13.8 ولت کار می کند، بدون "شارژ مجدد" خارجی، به سرعت ولتاژ اصلی خود را حتی در صورت عدم وجود بار از دست می دهد. اگر در PSU شروع به تخلیه کند، در دقیقه اول حداقل 0.1 ولت از دست می دهد که برای تثبیت مطمئن با ساده ترین مقایسه کننده بیش از اندازه کافی است. به طور کلی، ایده این است: دروازه FET سوئیچینگ توسط یک مقایسه کننده کنترل می شود. یکی از ورودی های مقایسه کننده به یک منبع ولتاژ پایدار متصل است. ورودی دوم به تقسیم کننده ولتاژ منبع تغذیه متصل است. علاوه بر این، نسبت تقسیم به گونه ای انتخاب می شود که ولتاژ در خروجی تقسیم کننده زمانی که PSU روشن است تقریباً 0.1..0.2 ولت بیشتر از ولتاژ منبع تثبیت شده باشد. در نتیجه، هنگامی که PSU روشن است، ولتاژ از تقسیم کننده همیشه غالب خواهد بود، اما هنگامی که شبکه خاموش است، با کاهش ولتاژ باتری، به نسبت این افت کاهش می یابد. پس از مدتی، ولتاژ در خروجی تقسیم کننده کمتر از ولتاژ تثبیت کننده خواهد بود و مقایسه کننده با استفاده از ترانزیستور اثر میدان مدار را قطع می کند.

نمودار نمونه ای از چنین دستگاهی:

همانطور که می بینید، ورودی مستقیم مقایسه کننده به یک منبع ولتاژ پایدار متصل است. ولتاژ این منبع، در اصل، مهم نیست، نکته اصلی این است که در ولتاژهای ورودی مجاز مقایسه کننده باشد، با این حال، زمانی که حدود نیمی از ولتاژ باتری، یعنی حدود 6 ولت باشد، راحت است. ورودی معکوس مقایسه کننده به تقسیم کننده ولتاژ PSU و خروجی به گیت ترانزیستور سوئیچینگ متصل می شود. زمانی که ولتاژ ورودی معکوس از ورودی مستقیم بیشتر شود، خروجی مقایسه‌کننده گیت FET را به زمین متصل می‌کند و باعث می‌شود ترانزیستور روشن شود و مدار بسته شود. پس از قطع برق، پس از مدتی، ولتاژ باتری کاهش می یابد، همراه با آن ولتاژ ورودی معکوس مقایسه کننده کاهش می یابد و زمانی که در ورودی مستقیم از سطح پایین تر است، مقایسه کننده گیت ترانزیستور را از بین می برد. زمین و در نتیجه مدار را قطع می کند. در آینده، هنگامی که منبع تغذیه دوباره "زنده می شود"، ولتاژ در ورودی معکوس فوراً به سطح عادی افزایش می یابد و ترانزیستور دوباره باز می شود.

برای اجرای عملی این مدار از تراشه LM393 که دارم استفاده شد. این یک مقایسه کننده دوگانه بسیار ارزان (کمتر از ده سنت) اما در عین حال مقرون به صرفه و عملکرد نسبتاً خوب است. ولتاژهای حداکثر 36 ولت را می پذیرد ، دارای نسبت انتقال حداقل 50 ولت بر میلی ولت است و ورودی های آن دارای امپدانس نسبتاً بالایی هستند. اولین ماسفت FDD6685 با کانال P با توان بالا تجاری موجود به عنوان یک ترانزیستور سوئیچینگ در نظر گرفته شد. پس از چندین آزمایش، این طرح عملیتعویض:

در آن، منبع انتزاعی یک ولتاژ پایدار با یک تثبیت کننده پارامتری بسیار واقعی از یک مقاومت R2 و یک دیود زنر D1 جایگزین می شود، و تقسیم کننده بر اساس یک مقاومت تنظیم R1 ساخته شده است که به شما امکان می دهد ضریب تقسیم را تنظیم کنید. به مقدار مورد نظر از آنجایی که ورودی های مقایسه کننده دارای امپدانس بسیار قابل توجهی هستند، مقاومت میرایی در تثبیت کننده می تواند بیش از صد کیلو اهم باشد، که امکان به حداقل رساندن جریان نشتی و در نتیجه مصرف کلی دستگاه را فراهم می کند. مقدار مقاومت تنظیم اصلاً حیاتی نیست و بدون هیچ عواقبی برای عملکرد مدار می توان آن را در محدوده ده تا چند صد کیلو اهم انتخاب کرد. با توجه به اینکه مدار خروجی مقایسه کننده LM393 بر اساس مدار جمع کننده باز ساخته شده است، برای تکمیل عملکرد آن به یک مقاومت بار R3 با مقاومت چند صد کیلو اهم نیز نیاز است.

تنظیم دستگاه به تنظیم موقعیت موتور مقاومت پیرایش در موقعیتی کاهش می یابد که در آن ولتاژ پایه 2 ریز مدار از ولتاژ پایه 3 در حدود 0.1..0.2 ولت بیشتر شود. برای راه اندازی بهتر است با مولتی متر وارد مدارهای امپدانس بالا نشوید، بلکه فقط با قرار دادن نوار لغزنده مقاومت در موقعیت پایین (طبق نمودار) منبع تغذیه را وصل کنید (باتری را وصل نمی کنیم). با این حال)، و با اندازه گیری ولتاژ در پایه 1 میکرو مدار، تماس مقاومت را به سمت بالا حرکت دهید. به محض اینکه ولتاژ به طور ناگهانی به صفر رسید، می توان پیش تنظیم را کامل در نظر گرفت.

شما نباید سعی کنید با حداقل اختلاف ولتاژ خاموش شوید، زیرا این امر به ناچار منجر به عملکرد نادرست مدار می شود. در شرایط واقعی، برعکس، باید عمدا حساسیت را دست کم گرفت. واقعیت این است که وقتی بار روشن می شود، ولتاژ ورودی مدار به دلیل تثبیت ناقص در PSU و مقاومت محدود سیم های اتصال به ناچار کاهش می یابد. این می تواند منجر به این واقعیت شود که یک دستگاه بیش از حد حساس چنین کاهشی را به عنوان خاموش شدن PSU در نظر می گیرد و مدار را می شکند. در نتیجه، PSU فقط زمانی وصل می شود که بار وجود نداشته باشد و باتری باید بقیه زمان کار کند. درست است، زمانی که باتری کمی تخلیه شود، دیود داخلی ترانزیستور اثر میدانی باز می شود و جریان PSU از طریق آن به مدار وارد می شود. اما این منجر به گرم شدن بیش از حد ترانزیستور و این واقعیت می شود که باتری در حالت شارژ طولانی مدت کار می کند. به طور کلی، کالیبراسیون نهایی باید تحت بار واقعی انجام شود، ولتاژ در پایه 1 میکرو مدار کنترل شود و در نتیجه حاشیه کمی برای قابلیت اطمینان باقی بماند.

معایب قابل توجه این طرح، پیچیدگی نسبی کالیبراسیون و نیاز به تحمل اتلاف بالقوه باتری برای کارکرد صحیح است.

آخرین ایراد خالی از سکنه شد و پس از مدتی تامل من را به این ایده سوق داد که نه ولتاژ باتری، بلکه مستقیماً جهت جریان در مدار را اندازه گیری کنم.

راه حل دوم (ترانزیستور اثر میدان + جهت سنج جریان)

برای اندازه گیری جهت جریان می توان از برخی حسگرهای پیچیده استفاده کرد. به عنوان مثال، یک سنسور هال که بردار میدان مغناطیسی را در اطراف هادی ثبت می کند و به شما امکان می دهد نه تنها جهت، بلکه قدرت جریان را نیز بدون قطع شدن مدار تعیین کنید. با این حال، به دلیل عدم وجود چنین سنسوری (و تجربه با چنین دستگاه هایی)، تصمیم گرفته شد تا علامت افت ولتاژ در کانال FET اندازه گیری شود. البته، در حالت باز، مقاومت کانال در صدم اهم اندازه گیری می شود (این کل ایده برای این است)، اما، با این وجود، کاملاً محدود است و می توانید سعی کنید روی آن بازی کنید. یک استدلال اضافی به نفع این راه حل عدم نیاز به تنظیم دقیق است. از این گذشته ، ما فقط قطبیت افت ولتاژ را اندازه می گیریم و نه مقدار مطلق آن را.

طبق بدبینانه ترین محاسبات، با مقاومت کانال باز ترانزیستور FDD6685 حدود 14 mΩ و حساسیت دیفرانسیل مقایسه کننده LM393 از ستون "min" 50 V / mV، یک نوسان ولتاژ کامل 12 ولت خواهیم داشت. در خروجی مقایسه کننده در جریان عبوری از ترانزیستور کمی بیش از 17 میلی آمپر. همانطور که می بینید، ارزش کاملا واقعی است. در عمل، باید حدود یک مرتبه کوچکتر باشد، زیرا حساسیت معمول مقایسه کننده ما 200 ولت بر میلی ولت است، مقاومت کانال ترانزیستور در شرایط واقعی، با در نظر گرفتن نصب، بعید است که کمتر از 25 میلی اهم باشد. و نوسان ولتاژ کنترل در دروازه نباید از سه ولت تجاوز کند.

اجرای انتزاعی چیزی شبیه به این خواهد بود:

در اینجا ورودی های مقایسه کننده مستقیماً به گذرگاه مثبت در طرف مقابل ترانزیستور اثر میدان متصل می شوند. هنگامی که جریان در جهات مختلف از آن عبور می کند، ولتاژهای ورودی مقایسه گر ناگزیر متفاوت خواهد بود و علامت اختلاف با جهت جریان و مقدار با قدرت آن مطابقت دارد.

در نگاه اول، مدار بسیار ساده به نظر می رسد، اما در اینجا مشکلی در منبع تغذیه مقایسه کننده وجود دارد. این در این واقعیت نهفته است که ما نمی توانیم ریزمدار را مستقیماً از همان مدارهایی که باید اندازه گیری کند، تغذیه کنیم. طبق دیتاشیت، حداکثر ولتاژ در ورودی های LM393 نباید بیشتر از ولتاژ تغذیه منهای دو ولت باشد. اگر از این آستانه فراتر رود، مقایسه کننده دیگر متوجه تفاوت ولتاژ بین ورودی مستقیم و معکوس نمی شود.

دو راه حل بالقوه برای مشکل وجود دارد. اولین، واضح، افزایش ولتاژ تغذیه مقایسه کننده است. دومین چیزی که به ذهن می رسد، اگر کمی فکر کنید، این است که ولتاژهای کنترل را با استفاده از دو تقسیم کننده به همان اندازه کاهش دهید. در اینجا ممکن است به نظر برسد:

این طرح با سادگی و مختصر بودن خود را مجذوب خود می کند، اما متأسفانه در دنیای واقعی قابل تحقق نیست. واقعیت این است که ما با اختلاف ولتاژ بین ورودی های مقایسه کننده فقط چند میلی ولت روبرو هستیم. در عین حال، گسترش مقاومت های مقاومت های حتی بالاترین کلاس دقت 0.1٪ است. با حداقل نسبت تقسیم قابل قبول 2 به 8 و امپدانس مقسم معقول 10 کیلو اهم، خطای اندازه گیری به 3 میلی ولت می رسد که چندین برابر بیشتر از افت ولتاژ در ترانزیستور در جریان 17 میلی آمپر است. استفاده از "ماشین کننده" در یکی از تقسیم کننده ها به همین دلیل حذف می شود، زیرا انتخاب مقاومت آن با دقت بیش از 0.01٪ حتی در هنگام استفاده از یک مقاومت چند دور دقیق (به علاوه، این کار را نکنید) ممکن نیست. تغییر زمان و دما را فراموش کنید). علاوه بر این، همانطور که قبلاً در بالا ذکر شد، از نظر تئوری این مدار به دلیل ماهیت تقریباً "دیجیتال" آن، به هیچ وجه نیازی به کالیبره شدن ندارد.

بر اساس موارد فوق، در عمل تنها گزینه ای با افزایش ولتاژ تغذیه وجود دارد. در اصل، با توجه به اینکه تعداد زیادی ریز مدار تخصصی وجود دارد که به شما امکان می دهد یک مبدل افزایش دهنده ولتاژ مورد نظر را تنها با چند قسمت بسازید، چنین مشکلی نیست. اما پس از آن پیچیدگی دستگاه و مصرف آن تقریبا دو برابر می شود که مایلیم از آن اجتناب کنیم.

راه های مختلفی برای ساخت مبدل تقویت کننده کم توان وجود دارد. برای مثال، اکثر مبدل‌های یکپارچه استفاده از ولتاژ خود القایی یک سلف کوچک را که به صورت سری با یک کلید "قدرت" که مستقیماً روی کریستال قرار دارد، متصل می‌شود، فرض می‌کنند. این رویکرد با یک تبدیل نسبتاً قدرتمند، به عنوان مثال، برای تغذیه یک LED با جریان ده ها میلی آمپر توجیه می شود. در مورد ما، این به وضوح زائد است، زیرا لازم است جریانی در حدود یک میلی آمپر ارائه شود. یک مدار دوبرابر ولتاژ DC با یک کلید کنترل، دو خازن و دو دیود برای ما بسیار مناسب تر است. اصل عملکرد آن را می توان با توجه به این طرح درک کرد:

در اولین لحظه زمانی که ترانزیستور بسته می شود، اتفاق جالبی نمی افتد. جریان از ریل برق از طریق دیودهای D1 و D2 وارد خروجی می شود، در نتیجه ولتاژ خازن C2 حتی کمی کمتر از ولتاژ عرضه شده به ورودی است. با این حال، اگر ترانزیستور روشن شود، خازن C1 از طریق دیود D1 جریان می یابد و ترانزیستور تقریباً تا ولتاژ تغذیه شارژ می شود (منهای افت رو به جلو در D1 و ترانزیستور). حال اگر دوباره ترانزیستور را ببندیم معلوم می شود که خازن شارژ شده C1 به صورت سری با مقاومت R1 و منبع تغذیه وصل شده است. در نتیجه، ولتاژ آن به ولتاژ منبع تغذیه اضافه می‌کند و با متحمل شدن تلفات در مقاومت R1 و دیود D2، C2 را تقریباً دو برابر Uin شارژ می‌کند. پس از آن می توان کل چرخه را از ابتدا شروع کرد. در نتیجه، اگر ترانزیستور به طور منظم سوئیچ کند و استخراج انرژی از C2 خیلی زیاد نباشد، حدود 20 ولت از 12 ولت با هزینه تنها پنج قسمت (بدون احتساب کلید) به دست می آید که در بین آنها حتی یک قطعه وجود ندارد. سیم پیچ یا عنصر کلی.

برای پیاده سازی چنین دوبل کننده، علاوه بر عناصری که قبلاً ذکر شده است، به یک مولد نوسان و خود کلید نیاز داریم. ممکن است به نظر برسد که این جزئیات زیادی است، اما در واقع اینطور نیست، زیرا ما تقریباً هر آنچه را که نیاز داریم در حال حاضر داریم. امیدوارم فراموش نکرده باشید که LM393 دارای دو مقایسه کننده است؟ و اینکه ما تا الان فقط از یکیشون استفاده کردیم؟ از این گذشته ، مقایسه کننده نیز یک تقویت کننده است ، به این معنی که اگر آن را با بازخورد مثبت در جریان متناوب بپوشانید ، به یک ژنراتور تبدیل می شود. در همان زمان، ترانزیستور خروجی آن به طور منظم باز و بسته می شود و نقش یک کلید دوبلور را به خوبی ایفا می کند. در اینجا چیزی است که وقتی می خواهیم برنامه های خود را اجرا کنیم به دست می آوریم:

در ابتدا، ایده تامین ولتاژ ژنراتور با ولتاژی که در واقع در حین کار تولید می کند ممکن است بسیار وحشیانه به نظر برسد. با این حال، اگر دقت کنید، می بینید که در ابتدا ژنراتور برق را از طریق دیودهای D1 و D2 دریافت می کند که برای شروع آن کاملاً کافی است. پس از تولید، دوبلور شروع به کار می کند و ولتاژ تغذیه به تدریج به حدود 20 ولت افزایش می یابد. این فرآیند بیش از یک ثانیه طول نمی کشد و پس از آن ژنراتور و همراه با آن مقایسه کننده اول، توانی بسیار بالاتر از ولتاژ بهره برداریطرح. این به ما این فرصت را می دهد تا به طور مستقیم اختلاف ولتاژ بین منبع و تخلیه ترانزیستور اثر میدان را اندازه گیری کنیم و به هدف خود برسیم.

در اینجا شماتیک نهایی سوئیچ ما است:

چیزی برای توضیح در مورد آن وجود ندارد، همه چیز در بالا توضیح داده شده است. همانطور که می بینید، دستگاه حاوی یک عنصر تنظیم نیست و اگر به درستی مونتاژ شود، بلافاصله شروع به کار می کند. علاوه بر عناصر فعال از قبل آشنا، تنها دو دیود اضافه شده است که برای آنها می توانید از هر دیود کم مصرف با حداکثر ولتاژ معکوس حداقل 25 ولت و حداکثر جریان رو به جلو 10 میلی آمپر استفاده کنید (به عنوان مثال، دیودهای گسترده 1N4148، که می تواند از یک مادربرد قدیمی لحیم شود).

این مدار بر روی تخته نان مورد آزمایش قرار گرفت و در آنجا ثابت شد که کاملاً کاربردی است. پارامترهای به دست آمده کاملاً با انتظارات مطابقت دارند: سوئیچ فوری در هر دو جهت، عدم پاسخگویی ناکافی هنگام اتصال بار، مصرف جریان از باتری تنها 2.1 میلی آمپر است.

یکی از گزینه های سیم کشی تخته مدار چاپینیز پیوست شده است. 300 نقطه در اینچ، مشاهده از کنار جزئیات (بنابراین باید در یک تصویر آینه ای چاپ کنید). ترانزیستور اثر میدانیدر کناره هادی ها نصب شده است.

دستگاه مونتاژ شده، کاملا آماده برای نصب:

من آن را به روش قدیمی پرورش دادم، بنابراین کمی کج شد، با این حال، با این وجود، دستگاه چندین روز است که به طور منظم عملکرد خود را در مداری با جریان حداکثر 15 آمپر انجام می دهد بدون اینکه هیچ نشانه ای از گرم شدن بیش از حد وجود داشته باشد.



همانطور که در مدارهای فوق دیدیم، اغلب لازم است از ترانزیستورهای با قدرت بالا یا سایر وسایل با جریان بالا مانند CWB یا یکسو کننده های قدرت که بسیاری از وات توان را تلف می کنند، استفاده شود. ترانزیستور برق ارزان و بسیار رایج 2N3055 که به درستی نصب شده است، توان را تا 115 وات تلف می کند. همه دستگاه های قدرتمنددر محفظه هایی تولید می شوند که تماس حرارتی بین سطح فلزی و رادیاتور خارجی را فراهم می کنند. در بسیاری از موارد، سطح فلزی دستگاه به صورت الکتریکی به یکی از پایانه ها متصل می شود (مثلاً در یک ترانزیستور قدرتمند، همیشه به کلکتور متصل است).


در اصل، وظیفه هیت سینک این است که اتصالات ترانزیستورها یا سایر دستگاه ها را در دمایی که از حداکثر دمای کاری تعیین شده آنها تجاوز نمی کند، نگه دارد. برای ترانزیستورهای سیلیکونی در محفظه های فلزی، حداکثر دمای اتصال معمولاً 200 درجه سانتیگراد و برای ترانزیستورهای کیس های پلاستیکی 150 درجه سانتیگراد است. دانستن این پارامترها، طراحی یک هیت سینک ساده است: با دانستن توانی که دستگاه در یک مدار معین اتلاف می کند، دمای اتصال را با در نظر گرفتن هدایت حرارتی ترانزیستور، رادیاتور و حداکثر دمای کار محیط محاسبه می کنیم. اطراف ترانزیستور سپس چنین رادیاتوری را انتخاب می کنیم تا دمای محل اتصال بسیار کمتر از حداکثر تعیین شده توسط سازنده باشد. در اینجا منطقی است که آن را ایمن بازی کنید، زیرا در دمای نزدیک به حداکثر، ترانزیستور به سرعت از کار می افتد.


مقاومت حرارتی.هنگام محاسبه رادیاتور از مقاومت حرارتی Θ استفاده می شود که برابر است با نسبت اختلاف دما بر حسب درجه به توان ارسالی. اگر انتقال حرارت فقط از طریق رسانایی اتفاق بیفتد، مقاومت حرارتی یک مقدار ثابت است که به دما بستگی ندارد، بلکه فقط به دستگاه تماس حرارتی بستگی دارد. برای یک سری از کنتاکت های حرارتی، مقاومت حرارتی کل برابر است با مجموع مقاومت های حرارتی تک تک اتصالات. بنابراین، برای یک ترانزیستور نصب شده روی رادیاتور، مقاومت حرارتی کل در طول انتقال حرارت از اتصال p-n به محیط خارجی برابر است با مجموع مقاومت های حرارتی انتقال - محفظه Θ pc، محفظه اتصال - رادیاتور Θcr و رادیاتور انتقال - محیط Θ rs. به این ترتیب، دمای p-n- انتقال برابر خواهد بود

T p \u003d T s + (Θ pc + Θ cr + Θ rs) P

که در آن P توان تلف شده است


یک مثال را در نظر بگیرید. مدار منبع تغذیه ترانزیستور پاس خارجی که قبلاً نشان داده شد دارای حداکثر اتلاف ترانزیستور 20 وات در ورودی +15 ولت تنظیم نشده (10 ولت، 2 آمپر) است. فرض کنید که این مدار در دمای محیط 50 درجه سانتیگراد کار می کند - که برای تجهیزات الکترونیکی فشرده غیر قابل باور نیست - و سعی کنید دمای اتصال را زیر 150 درجه سانتیگراد نگه دارید، یعنی. بسیار کمتر از دمای 200 درجه سانتیگراد مشخص شده توسط سازنده. مقاومت حرارتی از محل اتصال به بدنه 1.5 درجه سانتیگراد بر وات است. یک ترانزیستور قدرتمند در بسته TO-3، که با یک واشر مخصوص نصب شده است که عایق الکتریکی و تماس حرارتی را فراهم می کند، دارای مقاومت حرارتی از بسته به رادیاتور در حد 0.3 درجه سانتی گراد / وات است. و در نهایت، رادیاتور Wakefield مدل 641 (شکل 6.6) دارای مقاومت حرارتی در مرز با محیط خارجی در حد 2.3 درجه سانتیگراد بر وات است. بنابراین، کل مقاومت حرارتی بین انتقال p-n و محیط خارجی برابر با 4.1 درجه سانتیگراد بر وات خواهد بود. با اتلاف توان 20 وات، دمای محل اتصال 84 درجه سانتیگراد بالاتر از دمای محیط خواهد بود، یعنی. برابر با 134 درجه سانتیگراد (در حداکثر دمای خارجی برای این مورد) خواهد بود. بنابراین، رادیاتور انتخاب شده مناسب است و در صورت نیاز به صرفه جویی در فضا، می توانید رادیاتور کمی کوچکتر را انتخاب کنید.


یادداشت های هیت سینک.

1. در مدارهایی که توان بالایی مانند چند صد وات تلف می شود، ممکن است خنک کننده هوای اجباری لازم باشد. برای انجام این کار، هیت سینک های بزرگی تولید می شوند که برای کار با فن ها طراحی شده اند و مقاومت حرارتی بسیار پایینی از هیت سینک به محیط دارند - از 0.05 تا 0.2 درجه سانتی گراد / وات.

2. اگر ترانزیستور باید به طور الکتریکی از هیت سینک جدا شود، همانطور که معمولاً لازم است، به خصوص اگر چندین ترانزیستور روی یک هیت سینک نصب شده باشد، از اسپیسرهای عایق نازک بین ترانزیستورها و هیت سینک ها و همچنین از درج های عایق برای پیچ های نصب استفاده کنید. واشرها برای بسته های استاندارد ترانزیستوری موجود هستند و از میکا، آلومینیوم عایق شده و دی اکسید بریلیم Be0 2 ساخته شده اند. هنگام استفاده از یک روان کننده رسانای حرارتی، آنها مقاومت حرارتی اضافی از 0.14 درجه سانتی گراد / وات (بریلیوم) تا 0.5 درجه سانتی گراد / وات ایجاد می کنند. یک جایگزین خوب برای ترکیب کلاسیک یک واشر میکا به علاوه یک روان کننده می تواند عایق های مبتنی بر ترکیبات سیلیسی ارگانیک بدون استفاده از روان کننده ها با پوشش پراکندگی با یک ترکیب رسانای حرارتی باشد. معمولاً نیترید بور یا اکسید آلومینیوم است. این عایق‌ها تمیز و خشک هستند، استفاده از آن‌ها آسان است، دست‌ها، لباس‌ها و وسایل الکترونیکی شما را با رنگ سفید لکه‌دار نمی‌کنند و در زمان شما صرفه‌جویی می‌کنند. مقاومت حرارتی این عایق ها 0.2 - 0.4 درجه سانتیگراد / W است، یعنی کاملاً با مقادیر روش "کثیف" قابل مقایسه است. Bergquist محصولات خود را "Sil-pad"، Chomerics - "Cho - Therm"، محصول SPC با نام "Koolex" شناخته می شود، Xhermalloy آن را "Thermasil" می نامد. ما با موفقیت از تمام این عایق ها در کار خود استفاده می کنیم.

3. رادیاتورهای کوچک به شکل نازل های ساده برای کیس های ترانزیستور با اندازه کوچک (مشابه استاندارد TO-5) تولید می شوند. در مورد اتلاف توان کم (1 - 2 وات)، این کاملاً کافی است و نیازی به نصب ترانزیستور در جایی روی رادیاتور نیست و سپس سیم‌ها را از آن به مدار برگردانید (نمونه‌ای را ببینید). شکل 6.6). علاوه بر این، وجود دارد انواع متفاوتهیت سینک های کوچک برای کار با آی سی های قدرتمند در کیس های پلاستیکی (بسیاری از تثبیت کننده ها و همچنین ترانزیستورهای قدرتمند چنین کیس هایی دارند) که مستقیماً روی برد زیر کیس آی سی نصب می شوند. این در مدارهایی که توان بیش از چند وات تلف نمی شود بسیار راحت است (برای مثال به شکل 6.6 نیز مراجعه کنید).

4. گاهی اوقات نصب یک ترانزیستور قدرتمند به طور مستقیم بر روی شاسی یا بدنه دستگاه راحت است. در این مورد، بهتر است از یک روش طراحی محافظه کارانه استفاده کنید (بسته باید سرد بماند)، زیرا یک بسته گرم شده باعث گرم شدن سایر عناصر مدار و کاهش طول عمر آنها می شود.

5. اگر ترانزیستور روی هیت سینک بدون عایق نصب شده باشد، پس هیت سینک باید از شاسی جدا شود. استفاده از پدهای عایق همیشه توصیه می شود (مثلاً مدل Wakefield 103)، مگر اینکه اصولاً مورد ترانزیستور ارت نباشد. اگر ترانزیستور از هیت سینک جدا شده باشد، می توان هیت سینک را مستقیماً روی شاسی نصب کرد. اما اگر ترانزیستور از دستگاه بیرون بزند (مثلاً رادیاتور آن روی پشته بیرونی دیوار پشتی نصب شده است) ، منطقی است که این ترانزیستور را جدا کنید تا کسی تصادفاً آن را لمس نکند و آن را به زمین کوتاه کند (شما می توانید به عنوان مثال، واشر Thermalloy 8903N را جدا کنید).

6. مقاومت حرارتی هیت سینک - محیط خارجی معمولاً زمانی نشان داده می شود که پره های هیت سینک به صورت عمودی نصب می شوند و بدون انسداد توسط هوا دمیده می شوند. اگر رادیاتور به روش دیگری نصب شده باشد یا موانعی بر سر راه جریان هوا وجود داشته باشد، راندمان رادیاتور کاهش می یابد (مقاومت حرارتی افزایش می یابد). بهتر است رادیاتور را روی دیواره عقب دستگاه نصب کنید و دنده را به صورت عمودی قرار دهید.


برنج. 6.6. رادیاتور برای ترانزیستورهای قدرتمند. سازندگان: I - IERC، T - Thermalloy، W - Wakefield، (ابعاد بر حسب اینچ داده شده است، 1" = 25.4 میلی متر).


تمرین 6.2.ترانزیستور 2N5320. دارای محفظه انتقال مقاومت حرارتی 17.5 درجه سانتیگراد بر وات، مجهز به هیت سینک قابل جابجایی از نوع IERC TXBF (شکل 6.6 را ببینید). حداکثر دمای مجاز محل اتصال 200 درجه سانتی گراد است. با چنین طراحی در دمای خارجی 25 درجه سانتیگراد چه مقدار نیرو می تواند تلف شود؟ چگونه این توان با هر درجه افزایش دمای محیط کاهش می یابد؟



در اصل در Energy Professional منتشر شده است. لطفا همه نظرات خود را در اینجا قرار دهید.

در اقتصاد طراح رادیو همیشه دیودها و ترانزیستورهای قدیمی از رادیو و تلویزیون وجود خواهد داشت که غیر ضروری شده اند.

در دستان توانا، این ثروتی است که می توان از آن به خوبی استفاده کرد. به عنوان مثال، برای ساخت یک باتری خورشیدی نیمه هادی برای تغذیه یک رادیو ترانزیستوری در شرایط میدانی. همانطور که می دانید، هنگامی که با نور روشن می شود، یک نیمه هادی به منبع جریان الکتریکی تبدیل می شود - یک فتوسل.

ما از این ملک استفاده خواهیم کرد. قدرت جریان و نیروی الکتروموتور چنین فتوسلی به مواد نیمه هادی، اندازه سطح و روشنایی آن بستگی دارد. اما برای تبدیل دیود یا ترانزیستور به سلول فوتوالکتریک، باید به کریستال نیمه هادی برسید، یا به طور دقیق تر، باید آن را باز کنید.

نحوه انجام این کار را کمی بعد به شما خواهیم گفت، اما در حال حاضر، به جدولی که پارامترهای فتوسل های خانگی را نشان می دهد، نگاهی بیندازید. همه مقادیر تحت نور با یک لامپ 60 وات در فاصله 170 میلی متر به دست آمد که تقریباً با شدت نور خورشید در یک روز خوب پاییزی مطابقت دارد.

همانطور که از جدول مشخص است، انرژی تولید شده توسط یک فتوسل بسیار ناچیز است، بنابراین آنها در باتری ها ترکیب می شوند. برای افزایش جریان داده شده به مدار خارجی، همان فتوسل ها به صورت سری متصل می شوند. اما بهترین نتایج را می توان با اتصال مخلوط به دست آورد، زمانی که فتوسل از گروه های متصل به سری که هر یک از عناصر موازی متصل یکسان تشکیل شده اند مونتاژ می شود (شکل 1).

3). گروه های از پیش آماده شده از دیودها بر روی صفحه ای از getinax، شیشه آلی یا تکستولیت مونتاژ می شوند، به عنوان مثال، همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است. عناصر توسط سیم های مسی قلع دار نازک به یکدیگر متصل می شوند.

بهتر است نتایج مناسب برای کریستال را لحیم نکنید، زیرا دمای بالا می تواند به کریستال نیمه هادی آسیب برساند. صفحه با فتوسل را در یک محفظه محکم با پوشش بالایی شفاف قرار دهید.

هر دو سر را به کانکتور لحیم کنید - سیم را از رادیو به آن وصل خواهید کرد. باتری خورشیدی 20 دیودی KD202 (پنج گروه از چهار فتوسل متصل موازی) در خورشید ولتاژی تا 2.1 ولت با جریانی تا 0.8 میلی آمپر تولید می کند. این برای تغذیه رادیو روی یک یا دو ترانزیستور کاملاً کافی است.

اکنون در مورد چگونگی تبدیل دیودها و ترانزیستورها به فتوسل. یک گیره، برش های جانبی، انبردست، یک چاقوی تیز، یک چکش کوچک، یک آهن لحیم کاری، لحیم سرب قلع POS-60، کلوفون، موچین، یک تستر یا میکرو آمپرمتر 50-300 میکروآمپر و یک باتری 4.5 ولتی آماده کنید. دیودهای D7، D226، D237 و سایر موارد در موارد مشابه باید به این صورت جدا شوند.

ابتدا سرب ها را در امتداد خطوط A و B با برش های جانبی برش دهید (شکل 1). لوله B را که همزمان مچاله می شود، به آرامی صاف کنید تا ترمینال D آزاد شود. سپس دیود را در یک گیره توسط فلنج ببندید.

یک چاقوی تیز را روی محل جوش قرار دهید و به آرامی به پشت چاقو ضربه بزنید تا پوشش آن جدا شود. اطمینان حاصل کنید که تیغه چاقو به عمق داخل نمی رود - در غیر این صورت می توانید به کریستال آسیب بزنید.

رنگ را از ترمینال D جدا کنید - فتوسل آماده است. برای دیودهای KD202 (و همچنین D214، D215، D242-D247)، فلنج A را با انبردست گاز بگیرید (شکل 2) و سرب B را قطع کنید. مانند مورد قبلی، لوله مچاله شده C را صاف کنید، سرب انعطاف پذیر D را آزاد کنید. .

سلام به خوانندگان عزیز وبلاگ prosamostroi.ru! در قرن 21 ما، همه چیز دائما در حال تغییر است. آنها به ویژه در جنبه تکنولوژیکی به شدت دیده می شوند. منابع انرژی ارزان تری در حال اختراع هستند، وسایل مختلفی در همه جا پخش می شوند که باید زندگی را برای مردم آسان تر کند.

امروز ما در مورد چیزی به عنوان باتری خورشیدی صحبت خواهیم کرد - دستگاهی که پیشرفتی نیست، اما، با این وجود، هر سال بیشتر و بیشتر وارد زندگی مردم می شود. ما در مورد آنچه هست صحبت خواهیم کرد این دستگاهچه مزایا و معایبی دارد ما همچنین به نحوه مونتاژ باتری خورشیدی با دستان خود توجه خواهیم کرد.

باتری خورشیدی: چیست و چگونه کار می کند؟

باتری خورشیدی وسیله ای است که از مجموعه خاصی از سلول های خورشیدی (فوتوسل ها) تشکیل شده است که انرژی خورشیدی را به برق تبدیل می کند. پانل های اکثر سلول های خورشیدی از سیلیکون ساخته شده اند، زیرا این ماده کارایی خوبی در "پردازش" نور خورشید ورودی دارد.

پنل های خورشیدی به این صورت عمل می کنند:

سلول های سیلیکونی فتوولتائیک که در یک قاب (چارچوب) مشترک بسته بندی شده اند، نور خورشید را دریافت می کنند. آنها گرم می شوند و تا حدی انرژی دریافتی را جذب می کنند. این انرژی بلافاصله الکترون‌هایی را در داخل سیلیکون آزاد می‌کند که از طریق کانال‌های تخصصی وارد خازن خاصی می‌شود که در آن الکتریسیته انباشته شده و از DC به AC پردازش می‌شود به دستگاه‌های یک آپارتمان / ساختمان مسکونی می‌رود.

مزایا و معایب این نوع انرژی

از جمله مزایا می توان به موارد زیر اشاره کرد:

    خورشید ما یک منبع انرژی دوستدار محیط زیست است که به آلودگی محیط زیست کمک نمی کند. باتری های خورشیدی زباله های مضر مختلفی را وارد محیط زیست نمی کنند.
    انرژی خورشیدی پایان ناپذیر است (به طور طبیعی، در حالی که خورشید زنده است، اما هنوز میلیاردها سال پیش است). از این نتیجه می شود که انرژی خورشیدی قطعا برای یک عمر برای شما کافی خواهد بود.
    پس از نصب صحیح پانل های خورشیدی در آینده، دیگر نیازی به سرویس دهی آنها نخواهید داشت. تنها کاری که باید انجام دهید این است که یک یا دو بار در سال یک معاینه پیشگیرانه انجام دهید.
    طول عمر چشمگیر پنل های خورشیدی این دوره از 25 سالگی شروع می شود. همچنین شایان ذکر است که حتی پس از این زمان نیز در عملکرد شکست نخواهند خورد.
    نصب پنل های خورشیدی می تواند با یارانه دولتی باشد. به عنوان مثال، این به طور فعال در استرالیا، فرانسه، اسرائیل اتفاق می افتد. در فرانسه 60 درصد هزینه پنل های خورشیدی به هیچ وجه برگشت داده می شود.

از جمله کاستی ها می توان موارد زیر را متمایز کرد:

    تا کنون، پنل های خورشیدی نمی توانند رقابت کنند، به عنوان مثال، اگر شما نیاز به تولید مقدار زیادی برق دارید. این امر در صنایع نفت و هسته ای موفق تر است.
    تولید برق مستقیماً به شرایط آب و هوایی بستگی دارد. به طور طبیعی، زمانی که هوای بیرون آفتابی است، پنل های خورشیدی شما با 100 درصد قدرت کار می کنند. هنگامی که یک روز ابری وجود دارد، این رقم به طور قابل توجهی کاهش می یابد.
    برای تولید مقدار زیادی انرژی، پنل های خورشیدی به مساحت وسیعی نیاز دارند.

همانطور که می بینید، این منبع انرژی هنوز دارای نقاط مثبت بیشتری نسبت به معایب است و معایب آن آنقدر که به نظر می رسد وحشتناک نیستند.

باتری خورشیدی DIY از وسایل و مواد بداهه در خانه

با وجود این واقعیت که ما در دنیای مدرن و به سرعت در حال توسعه زندگی می کنیم، خرید و نصب پنل های خورشیدی همچنان مورد توجه افراد ثروتمند است.

هزینه یک پانل، که تنها 100 وات تولید می کند، از 6 تا 8 هزار روبل متغیر است. بدون احتساب این واقعیت است که خرید خازن، باتری، کنترل کننده شارژ، اینورتر شبکه، مبدل و موارد دیگر به طور جداگانه ضروری است. اما اگر بودجه زیادی ندارید، اما می خواهید به یک منبع انرژی سازگار با محیط زیست بروید، خبر خوبی برای شما داریم - یک باتری خورشیدی را می توان در خانه مونتاژ کرد.

و اگر تمام توصیه ها را دنبال کنید، کارایی آن بدتر از نسخه مونتاژ شده تجاری نخواهد بود. در این قسمت به بررسی خواهیم پرداخت مونتاژ مرحله به مرحله. ما همچنین به موادی که می توان پنل های خورشیدی را از آنها مونتاژ کرد توجه خواهیم کرد.

از دیودها

این یکی از مقرون به صرفه ترین مواد است.

اگر قصد دارید یک باتری خورشیدی برای خانه خود از دیود بسازید، به یاد داشته باشید که با کمک این قطعات تنها پنل های خورشیدی کوچکی مونتاژ می شوند که می توانند هر ابزار کوچکی را تامین کنند. دیودهای D223B مناسب ترین هستند. اینها دیودهای سبک شوروی هستند که به دلیل داشتن یک جعبه شیشه ای خوب هستند، به دلیل اندازه آنها تراکم نصب بالایی دارند و قیمت مناسبی دارند.

پس از خرید دیودها، آنها را از رنگ تمیز کنید - برای این کار کافی است آنها را چند ساعت در استون قرار دهید. پس از این مدت به راحتی می توان آن را از روی آنها جدا کرد.

سپس سطح را برای قرار دادن دیودها در آینده آماده می کنیم. این می تواند یک تخته چوبی یا هر سطح دیگری باشد. ایجاد سوراخ هایی در کل ناحیه آن الزامی است بین سوراخ ها باید فاصله 2 تا 4 میلی متر رعایت شود.

بعد از اینکه دیودهایمان را گرفتیم و آنها را با دم های آلومینیومی داخل این سوراخ ها قرار دادیم. پس از آن ، دم ها باید نسبت به یکدیگر خم شوند و لحیم شوند تا هنگام دریافت انرژی خورشیدی ، برق را در یک "سیستم" توزیع کنند.

سلول خورشیدی دیود شیشه ای اولیه ما آماده است. در خروجی می تواند انرژی چند ولتی را تامین کند که نشانگر خوبی برای مونتاژ صنایع دستی است.

از ترانزیستورها

این گزینه در حال حاضر جدی تر از دیود خواهد بود، اما همچنان نمونه ای از مونتاژ دستی خشن است.

برای ساخت باتری خورشیدی از ترانزیستور، ابتدا به خود ترانزیستورها نیاز دارید. خوشبختانه می توان آنها را تقریباً در هر بازار یا فروشگاه های لوازم الکترونیکی خریداری کرد.

پس از خرید، باید پوشش ترانزیستور را قطع کنید. زیر درب مهمترین و ضروری ترین عنصر برای ما - یک کریستال نیمه هادی - پنهان می شود.

می توانید از چوب و پلاستیک استفاده کنید. پلاستیک قطعا بهتر خواهد بود. برای خروجی ترانزیستورها روی آن سوراخ می کنیم.

سپس با رعایت هنجارهای "ورودی-خروجی" آنها را وارد قاب کرده و بین یکدیگر لحیم می کنیم.

در خروجی، چنین باتری می تواند قدرت کافی را برای انجام کار فراهم کند، به عنوان مثال، یک ماشین حساب یا یک لامپ دیود کوچک. باز هم، چنین پنل خورشیدی صرفاً برای سرگرمی مونتاژ می شود و یک عنصر "منبع برق" جدی را نشان نمی دهد.

از قوطی های آلومینیومی

این گزینه در حال حاضر جدی تر از دو مورد اول است.

همچنین فوق العاده ارزان است و روش موثرانرژی بگیرید تنها چیزی که وجود دارد این است که در خروجی بسیار بیشتر از انواع دیودها و ترانزیستورها خواهد بود و الکتریکی نیست، بلکه حرارتی خواهد بود. تنها چیزی که نیاز دارید تعداد زیادی قوطی آلومینیومی و یک کیف است.

بدنه چوب به خوبی کار می کند. در مورد، قسمت جلویی باید با پلکسی گلاس پوشانده شود. بدون آن، باتری به طور موثر کار نخواهد کرد.

قبل از شروع مونتاژ، لازم است قوطی های آلومینیومی را با رنگ مشکی رنگ کنید. این به آنها اجازه می دهد نور خورشید را به خوبی جذب کنند.

سپس با استفاده از ابزار، ته هر شیشه سه سوراخ ایجاد می شود. در بالا، به نوبه خود، یک برش ستاره ای شکل ایجاد می شود. انتهای آزاد به سمت بیرون خم می شوند که برای بهبود تلاطم هوای گرم شده ضروری است.

پس از این دستکاری ها، بانک ها به صورت خطوط طولی (لوله ها) در بدنه باتری ما جمع می شوند.

سپس یک لایه عایق (پشم معدنی) بین لوله ها و دیوارها/دیوار عقب گذاشته می شود. سپس کلکتور با پلی کربنات سلولی شفاف بسته می شود.

این فرآیند ساخت را کامل می کند. آخرین مرحلهنصب یک فن هوا به عنوان موتور برای حامل انرژی است. چنین باتری، اگرچه برق تولید نمی کند، اما می تواند به طور موثر فضای زندگی را گرم کند.

البته، این یک رادیاتور تمام عیار نخواهد بود، اما چنین باتری می تواند یک اتاق کوچک را گرم کند - به عنوان مثال، این یک گزینه عالی برای دادن است. ما در مورد رادیاتورهای گرمایش دو فلزی کامل در مقاله صحبت کردیم - کدام رادیاتورهای گرمایشی دو فلزی بهتر و قوی تر هستند که در آن به طور مفصل ساختار چنین رادیاتورها و آنها را بررسی کردیم. مشخصات فنیو تولید کنندگان را مقایسه کنید من به شما توصیه می کنم نگاهی بیندازید.

باتری خورشیدی DIY - چگونه می توان، مونتاژ و تولید کرد؟

با دور شدن از گزینه های خانگی، به موارد جدی تری توجه خواهیم کرد.

اکنون در مورد نحوه صحیح مونتاژ و ساخت یک باتری خورشیدی واقعی با دستان خود صحبت خواهیم کرد. بله - این نیز امکان پذیر است. و من می خواهم به شما اطمینان دهم - بدتر از آنالوگ های خریداری شده نخواهد بود.

برای شروع، شایان ذکر است که احتمالاً نمی توانید پانل های سیلیکونی واقعی را در بازار آزاد پیدا کنید، که در سلول های خورشیدی کامل استفاده می شود. و بله، آنها گران خواهند بود.

ما باتری خورشیدی خود را از پانل های تک کریستالی جمع می کنیم - گزینه ای ارزان تر، اما از نظر تولید انرژی الکتریکی عالی. علاوه بر این، پانل های تک کریستالی به راحتی پیدا می شوند و بسیار ارزان هستند. آنها در اندازه های مختلف می آیند.

محبوب ترین و در حال اجراترین گزینه 3x6 اینچ است که معادل 0.5 ولت تولید می کند. اینها برای ما کافی خواهد بود. بسته به وضعیت مالی خود، می توانید حداقل 100-200 از آنها را خریداری کنید، اما امروز گزینه ای را جمع آوری می کنیم که برای تغذیه باتری های کوچک، لامپ ها و سایر قطعات الکترونیکی کوچک کافی است.

انتخاب فتوسل

همانطور که در بالا گفتیم، ما یک پایه تک کریستالی را انتخاب کردیم. شما می توانید آن را در هر جایی پیدا کنید. محبوب ترین مکان که در آن در مقادیر عظیم فروخته می شود، بازارهای آمازون یا Ebay است.

نکته اصلی که باید به خاطر بسپارید این است که برخورد با فروشندگان بی پروا در آنجا بسیار آسان است ، بنابراین فقط از افرادی خریداری کنید که رتبه نسبتاً بالایی دارند. اگر فروشنده امتیاز خوب، سپس مطمئن خواهید شد که پنل های شما بسته بندی شده و نه شکسته و به مقداری که سفارش داده اید به دست شما می رسد.

انتخاب سایت (سیستم جهت یابی)، طراحی و مواد

پس از دریافت بسته خود با سلول های خورشیدی اصلی، باید مکان مناسبی را برای نصب آرایه خورشیدی خود انتخاب کنید.

پس از همه، شما به آن نیاز دارید تا با قدرت 100٪ کار کند، درست است؟ متخصصان در این تجارت توصیه می کنند نصب را در مکانی انجام دهند که باتری خورشیدی درست در زیر اوج آسمان هدایت می شود و به سمت غرب-شرق نگاه می کند. این به شما این امکان را می دهد که تقریباً در تمام روز نور خورشید را بگیرید.

ساخت قاب باتری خورشیدی

ابتدا باید پایه باتری خورشیدی را بسازید.

این می تواند چوب، پلاستیک یا آلومینیوم باشد. چوب و پلاستیک خود را بهتر نشان می دهند. باید به اندازه‌ای بزرگ باشد که تمام فتوسل‌های شما را در یک ردیف قرار دهد، اما در عین حال نباید در کل ساختار آویزان شوند.

    بعد از اینکه پایه باتری خورشیدی را مونتاژ کردید، باید سوراخ های زیادی روی سطح آن دریل کنید تا هادی ها را به آینده بیاورید. سیستم واحد.
    به هر حال، فراموش نکنید که کل پایه باید با پلکسی گلاس در بالا پوشانده شود تا عناصر خود را از آب و هوا محافظت کند.

عناصر لحیم کاری و اتصال

بعد از اینکه پایه شما آماده شد، می توانید عناصر خود را روی سطح آن قرار دهید. شما فتوسل ها را در امتداد کل ساختار با هادی ها پایین قرار می دهید (آنها را در سوراخ های حفر شده ما قرار دهید).

سپس آنها باید به هم لحیم شوند. طرح های زیادی در اینترنت وجود دارد که بر اساس آن سلول های خورشیدی لحیم می شوند. نکته اصلی این است که آنها را به نوعی سیستم واحد متصل کنید تا همه آنها بتوانند انرژی دریافتی را جمع آوری کرده و به خازن ارسال کنند.

آخرین مرحله لحیم کردن سیم "خروجی" است که به خازن وصل می شود و انرژی دریافتی را به آن منتقل می کند.

نصب

این قدم آخر است. پس از اینکه مطمئن شدید که همه عناصر به درستی مونتاژ شده اند، محکم می نشینند و آویزان نمی شوند، به خوبی با پلکسی گلاس پوشانده شده اند - می توانید نصب را ادامه دهید.

از نظر نصب، بهتر است پنل خورشیدی را روی یک پایه محکم نصب کنید. یک قاب فلزی تقویت شده با پیچ های ساختمانی عالی است. پنل های خورشیدی روی آن محکم می نشینند، تلو تلو می خورد و تسلیم هیچ شرایط آب و هوایی نمی شوند.

همین! در نهایت به چه میرسیم؟ اگر یک باتری خورشیدی متشکل از 30-50 فتوسل ساخته اید، این برای شارژ سریع شما کافی است. تلفن همراهیا یک لامپ کوچک خانگی روشن کنید، یعنی.

در پایان شما یک خانه تمام عیار دارید شارژربرای شارژ باتری تلفن، چراغ خیابان یا فانوس کوچک باغچه. اگر یک پنل خورشیدی، به عنوان مثال، با 100-200 فتوسل ساخته اید، در حال حاضر می توانیم در مورد "تغذیه" برخی از لوازم خانگی، به عنوان مثال، دیگ بخار برای گرم کردن آب صحبت کنیم. در هر صورت، چنین پانل ارزان تر از همتایان خریداری شده خواهد بود و در هزینه شما صرفه جویی می کند.

ویدئو - چگونه با دستان خود یک باتری خورشیدی بسازید؟

باتری خورشیدی DIY در عکس

AT این بخشعکس هایی از چند گزینه جالب اما در عین حال ساده برای پانل های خورشیدی خانگی ارائه می دهد که می توانید به راحتی با دستان خود آنها را جمع آوری کنید.

چه چیزی بهتر است - خرید یا ساخت باتری خورشیدی؟

بیایید همه چیزهایی که در این مقاله یاد گرفتیم را در این قسمت خلاصه کنیم.

ابتدا متوجه شدیم که چگونه یک پنل خورشیدی را در خانه مونتاژ کنیم. همانطور که می بینید، یک باتری خورشیدی که خودتان انجام دهید، با پیروی از دستورالعمل ها، خیلی سریع مونتاژ می شود. اگر دستورالعمل‌های مختلف را قدم به قدم دنبال کنید، می‌توانید گزینه‌های عالی را برای تامین برق تمیز (خوب، یا گزینه‌هایی که برای تامین انرژی عناصر کوچک طراحی شده‌اند) کنار هم قرار دهید.

اما هنوز چه چیزی بهتر است - خرید یا ساخت باتری خورشیدی؟ طبیعتاً بهتر است آن را بخرید.

واقعیت این است که آن دسته از گزینه هایی که در مقیاس صنعتی تولید می شوند، طوری طراحی شده اند که باید کار کنند. هنگام مونتاژ دستی پانل های خورشیدی، اغلب ممکن است اشتباهات مختلفی انجام شود که منجر به این واقعیت می شود که آنها به سادگی کار نمی کنند. به طور طبیعی، گزینه های صنعتی هزینه زیادی دارند، اما کیفیت و دوام را دریافت می کنید.

اما اگر به توانایی های خود اطمینان دارید، با رویکرد صحیح، یک پنل خورشیدی را مونتاژ خواهید کرد که بدتر از همتایان صنعتی نخواهد بود.

در هر صورت، آینده نزدیک است و به زودی پانل های خورشیدی قادر خواهند بود تمام لایه ها را بپردازند. و در آنجا، شاید، یک انتقال کامل به استفاده از انرژی خورشیدی وجود داشته باشد. موفق باشید!

نظرات، آرزوها، سوالات خود را بپرسید، نظر خود را در زیر بیان کنید - این برای ما بسیار مهم است!

منابع انرژی جایگزین هر ساله محبوبیت بیشتری پیدا می کنند. افزایش مداوم تعرفه های برق به این روند کمک می کند. یکی از دلایلی که مردم به دنبال منابع برق غیر سنتی هستند، عدم اتصال کامل به شبکه های عمومی است.

محبوب ترین منابع انرژی جایگزین در بازار پانل های خورشیدی هستند.این منابع از اثر تولید جریان الکتریکی هنگام قرار گرفتن در معرض انرژی خورشیدی بر روی سازه های نیمه هادی ساخته شده از سیلیکون خالص استفاده می کنند.

اولین صفحات نور خورشیدی بسیار گران بودند، استفاده از آنها برای تولید برق سودآور نبود. فناوری های تولید سلول های خورشیدی سیلیکونی به طور مداوم در حال بهبود هستند و اکنون می توانید یک نیروگاه خورشیدی برای خانه خود با قیمتی مقرون به صرفه خریداری کنید.

انرژی نور رایگان است، و اگر نیروگاه های کوچک مبتنی بر سلول های سیلیکونی به اندازه کافی ارزان باشند، چنین است منابع جایگزینتغذیه مقرون به صرفه و بسیار گسترده خواهد شد.

مواد مناسب در دست است

طرح باتری خورشیدی روی دیودها بسیاری از هدهای داغ از خود این سوال را می پرسند: آیا می توان باتری خورشیدی را از مواد بداهه ساخت؟ البته که می توانی! بسیاری از زمان اتحاد جماهیر شوروی تعداد زیادی ترانزیستور قدیمی را حفظ کرده اند. این مناسب ترین ماده برای ایجاد یک نیروگاه کوچک با دستان خود است.

همچنین ساخت سلول خورشیدی از دیودهای سیلیکونی امکان پذیر است. یکی دیگر از مواد برای ساخت پنل های خورشیدی فویل مس است. هنگام استفاده از فویل، از یک واکنش فوتوالکتروشیمیایی برای بدست آوردن اختلاف پتانسیل استفاده می شود.

مراحل ساخت مدل ترانزیستور

انتخاب قطعات

مناسب‌ترین آنها برای ساخت سلول‌های خورشیدی، ترانزیستورهای سیلیکونی قدرتمند با علامت KT یا P هستند. داخل آنها یک ویفر نیمه هادی بزرگ با قابلیت تولید وجود دارد. برقتحت تاثیر نور خورشید

توصیه متخصص: ترانزیستورهایی به همین نام را انتخاب کنید، زیرا دارای مشخصات فنی یکسان هستند و باتری خورشیدی شما در عملکرد پایدارتر خواهد بود.

ترانزیستورها باید سالم باشند، در غیر این صورت هیچ فایده ای نخواهند داشت.عکس نمونه ای از چنین دستگاه نیمه هادی را نشان می دهد، اما می توانید یک ترانزیستور با شکل دیگری بگیرید، مهمتر از همه، باید سیلیکون باشد.

مرحله بعدی آماده سازی مکانیکی ترانزیستورهای شما است. لازم است، به صورت مکانیکی، قسمت بالایی محفظه برداشته شود. ساده ترین راه برای انجام این عمل با یک اره برقی کوچک است.

آموزش

ترانزیستور را در یک گیره ببندید و با دقت یک برش در امتداد کانتور کیس ایجاد کنید.

یک ویفر سیلیکونی را می بینید که به عنوان یک فتوسل عمل می کند. ترانزیستورها دارای سه پایانه هستند - پایه، کلکتور و امیتر. بسته به ساختار ترانزیستور (p-n-p یا n-p-n)، قطبیت باتری ما تعیین می شود. برای ترانزیستور KT819، پایه یک امتیاز مثبت، امیتر و کلکتور منفی خواهد بود.بزرگترین اختلاف پتانسیل، زمانی که نور به صفحه اعمال می شود، بین پایه و کلکتور ایجاد می شود. بنابراین، در باتری خورشیدی خود از اتصال جمع کننده ترانزیستور استفاده خواهیم کرد.

معاینه

پس از اره کردن کیس ترانزیستورها، باید از نظر عملکرد بررسی شوند. برای این کار به یک مولتی متر دیجیتال و یک منبع نور نیاز داریم.

پایه ترانزیستور را به سیم مثبت مولتی متر و کلکتور را به منفی وصل می کنیم. دستگاه اندازه گیریحالت کنترل ولتاژ را با محدوده 1 ولت روشن کنید.

منبع نور را به ویفر سیلیکونی هدایت می کنیم و سطح ولتاژ را کنترل می کنیم. باید بین 0.3 ولت و 0.7 ولت باشد. در بیشتر موارد، یک ترانزیستور اختلاف پتانسیل 0.35 ولت و جریان 0.25 میکروآمپر ایجاد می کند.

برای شارژ مجدد تلفن همراهما باید یک پنل خورشیدی با حدود 1000 ترانزیستور ایجاد کنیم که جریان 200 میلی آمپر را تولید کند.

مونتاژ

شما می توانید یک باتری خورشیدی را از ترانزیستورها بر روی هر صفحه مسطحی که از ماده ای ساخته شده است که رسانای الکتریسیته نیست مونتاژ کنید همه اینها به تخیل شما بستگی دارد.

در اتصال موازیترانزیستورها، قدرت جریان افزایش می یابد و به صورت سری، ولتاژ منبع افزایش می یابد.

علاوه بر ترانزیستورها، دیودها و فویل‌های مسی، قوطی‌های آلومینیومی مانند قوطی‌های آبجو می‌توانند برای ساخت پنل‌های خورشیدی استفاده شوند، اما این باتری‌ها هستند که آب را گرم می‌کنند و برق تولید نمی‌کنند.

ویدیویی را تماشا کنید که در آن متخصص نحوه ساخت باتری خورشیدی از ترانزیستور با دستان خود را به طور کامل توضیح می دهد:

    در تماس با

    OCU افرادی که به تجارت رادیویی علاقه دارند در طول زمان قطعات الکترونیکی مختلفی را جمع آوری می کند که در میان آنها ممکن است ترانزیستورهای قدیمی شوروی در یک جعبه فلزی وجود داشته باشد. به‌عنوان اجزای رادیویی، به دلیل ابعاد بزرگ دیگر اهمیتی ندارند، اما می‌توانند برای هدفی کاملاً متفاوت استفاده شوند: به عنوان باتری خورشیدی. درست است که قدرت چنین باتری نسبت به اندازه آن بسیار کم است و فقط برای تغذیه دستگاه های کم مصرف مناسب است. اما با این حال، می توانید آن را به عنوان یک آزمایش و به خاطر علاقه مونتاژ کنید. برای تبدیل ترانزیستور به باتری خورشیدی، ابتدا باید پوشش آن را جدا کنید. برای انجام این کار، ترانزیستور را به دقت در یک سرخدار توسط لبه روی مورد بسته می‌کنیم و پوشش را با اره برقی قطع می‌کنیم. باید این کار را با دقت انجام دهید تا به کریستال و سیم های نازک داخل ترانزیستور آسیبی نرسد.بعد از آن می توانید آنچه در داخل آن پنهان شده است را مشاهده کنید: همانطور که در عکس می بینید کریستال نسبت به قاب ترانزیستور به اندازه کافی بزرگ نیست. و اوست که انرژی خورشیدی را به برق تبدیل می کند.بعد باید نور را به کریستال هدایت کنید و با تستر اندازه گیری کنید که در کدام پین ها بالاترین ولتاژ را دریافت می کنیم. البته مقدار آن به قدرت ترانزیستور و اندازه کریستال بستگی دارد. در اینجا جدول اندازه گیری ارائه شده توسط نویسنده با استفاده از ترانزیستور KT819GM ​​به عنوان مثال آمده است: پس از اندازه گیری ها، می توانید شروع به مونتاژ باتری خورشیدی کنید. برای روشن کردن ماشین حساب برای به دست آوردن ولتاژ 1.5 ولت، لازم است پنج ترانزیستور را به صورت سری مونتاژ کنید، در حالی که کلکتور منهای خواهد بود و پایه یک مثبت خواهد بود. برای بستن ترانزیستورها از یک تکه پلاستیک نازک استفاده شد که سوراخ هایی از قبل در زیر آن سوراخ شده بود. پاها پس از نصب ترانزیستورها در محل، آنها از یکدیگر وصل می شوند، طبق طرح فوق: از کار کردن خودداری کرد. برای افزایش قدرت باتری، منطقی است که پنج ترانزیستور دیگر را به صورت موازی وصل کنید منبع نویسنده سایت شوید، مقالات خود را منتشر کنید، توضیحات محصولات خانگی با پرداخت متن. ادامه مطلب را اینجا بخوانید. 0 ایده 0

    شرح

    اعدام

    در تماس با

    OK351 برای نوشتن نظر باید از طریق شبکه اجتماعی وارد سایت شوید. شبکه (یا ثبت نام): ثبت نام منظم

    اطلاعات

    بازدیدکنندگان در گروه مهمان نمی توانند در مورد این پست نظر بگذارند.

10.1. هدف رادیاتورها- حذف گرما از دستگاه های نیمه هادی که باعث کاهش دمای اتصالات p-n و در نتیجه کاهش تأثیر آن بر پارامترهای عملکرد دستگاه ها می شود. از رادیاتورهای لایه ای، آجدار و پین استفاده می شود.برای بهبود اتلاف گرما بهتر است یک وسیله نیمه رسانا مستقیماً به رادیاتور متصل شود.اگر جداسازی الکتریکی دستگاه از شاسی ضروری باشد، رادیاتور از طریق واشرهای عایق بر روی شاسی سوار می شود. ظرفیت تابش گرما رادیاتور به درجه سیاهی ماده (یا سطح آن) که رادیاتور از آن ساخته شده است بستگی دارد:

هر چه درجه سیاهی بیشتر باشد، اتلاف گرما کارآمدتر خواهد بود.

10.2. هیت سینک پین- یک هیت سینک بسیار کارآمد برای دستگاه های نیمه هادی. برای ساخت آن ورق دورالومین به ضخامت 4-6 میلی متر و سیم آلومینیومی با قطر 3-5 میلی متر مورد نیاز است.
بر روی سطح صفحه رادیاتور پیش تصفیه شده، سوراخ های پین ها، سرنخ های ترانزیستورها (یا دیودها) و پیچ های نصب با پانچ مرکزی مشخص شده اند. فاصله بین مرکز سوراخ ها (پیچ) برای پین ها در یک ردیف و بین ردیف ها باید برابر با 2-2.5 قطر سیم آلومینیومی مورد استفاده باشد. قطر سوراخ ها به گونه ای انتخاب می شود که سیم با کمترین فاصله ممکن وارد آنها شود. از جانب سمت معکوسسوراخ ها به عمق 1-1.5 میلی متر فرو می روند.
سنبه از یک میله فولادی به طول 80-100 میلی متر و قطر V-10 میلی متر ساخته می شود که برای آن سوراخی با قطر 0.1 میلی متر بزرگتر از قطر سیم در انتهای میله ایجاد می شود. عمق سوراخ باید برابر با ارتفاع پین های رادیاتور آینده باشد.

برنج. 10.1. چین دار برای پین های رادیاتور

سپس تعداد مورد نیاز پین بلنک بریده می شود. برای این کار یک تکه سیم را در سوراخ سنبه فرو کرده و با سیم کاتر برش می دهند تا طول انتهای بیرون زده از سنبه 1-1.5 میلی متر بیشتر از ضخامت صفحه باشد. سنبه با سوراخ به سمت بالا بسته می شود ، یک پین خالی وارد سوراخ می شود که در انتهای بیرون زده آن صفحه ای در سمت جلو قرار می گیرد و با ضربات چکش سبک پرچ می شود و سعی می کند شکاف سینک را پر کند. بنابراین، تمام پین ها نصب می شوند.
هیت سینک پین را می توان با استفاده از روشی کمی متفاوت برای قرار دادن پین ها در سوراخ های صفحه پایه ساخت. یک چین دار فولادی ساخته شده است که نقشه آن برای پین های با قطر 3 و طول تا 45 میلی متر در شکل نشان داده شده است. 10.1. قسمت کاری چین باید سفت شود. پین را در سوراخ پایه رادیاتور قرار می دهیم، پایه را روی سندان قرار می دهیم، یک چین دار روی پین قرار می دهیم و با چکش ضربه می زنیم. یک شیار حلقوی در اطراف پین ایجاد می شود و خود پین به طور محکم در سوراخ کاشته می شود.
اگر نیاز به ساخت یک رادیاتور دو طرفه باشد، دو تا از این نوع چین ها لازم است: یک پین در یکی از آنها وارد می شود، روی سندان با سوراخ بالا نصب می شود، پایه رادیاتور بند می شود و چین دوم روی آن قرار می گیرد. بالا. با یک ضربه چکش به چین دار بالایی، پین از هر دو طرف به یکباره ثابت می شود. به این ترتیب می توان رادیاتورها را از هر دو آلیاژ آلومینیوم و مس ساخت. و در نهایت می توان پین ها را با استفاده از لحیم کاری نصب کرد. برای انجام این کار، سیم مسی یا برنجی با قطر 2-4 میلی متر را به عنوان ماده بردارید. یک انتهای پین برای طولی بیشتر از ضخامت صفحه 1-2 میلی متر قلع می شود. قطر سوراخ های صفحه باید به اندازه ای باشد که پین ​​های قلع کاری شده بدون زحمت زیاد در آنها قرار گیرند.
شار مایع به سوراخ های پایه وارد می شود (جدول 9.2)، پین ها وارد می شوند و هر یک از آنها با یک آهن لحیم کاری قدرتمند لحیم می شوند. در پایان کار رادیاتور با استون شستشو می شود.

برنج. 10.2. رادیاتور برای یک ترانزیستور قدرتمند

10.3. رادیاتور ورق مسیضخامت 1-2 میلی متر را می توان برای ترانزیستورهای قدرتمند مانند P210، KT903 و موارد مشابه در موارد مشابه ساخت. برای انجام این کار، دایره ای به قطر 60 میلی متر از مس بریده می شود، سوراخ هایی در مرکز قطعه کار برای نصب ترانزیستور و سرب های آن مشخص می شود. سپس، در جهت شعاعی، یک دایره با قیچی برای فلز 20 میلی متر بریده می شود و آن را در امتداد محیط به 12 قسمت تقسیم می کند. پس از نصب ترانزیستور، هر بخش 90 درجه چرخیده و به سمت بالا خم می شود.

10.4. رادیاتور برای ترانزیستورهای توان بالانوع KT903، KT908 و سایر موارد در موارد مشابه را می توان از ورق آلومینیومی به ضخامت 2 میلی متر ساخته شد (شکل 10.2). ابعاد مشخص شده رادیاتور مساحت سطح تابشی را برای اتلاف توان روی ترانزیستور تا 16 وات فراهم می کند.

برنج. 10.3. رادیاتور برای ترانزیستور کم مصرف: a-scan; ب- نمای کلی

10.5. رادیاتور برای ترانزیستورهای کم توانمی توان از ورق مس قرمز یا برنج به ضخامت 0.5 میلی متر مطابق با نقشه های شکل. 10.3. پس از انجام تمام برش ها، ریمر با استفاده از سنبه ای با قطر مناسب به شکل لوله در می آید. سپس قطعه کار محکم روی قاب ترانزیستور قرار می گیرد و با حلقه فنری فشار داده می شود و قبلاً گوش های نصب شده جانبی را خم کرده اید. حلقه از سیم فولادی با قطر 0.5-1 میلی متر ساخته شده است. به جای حلقه می توانید از یک باند سیم مسی استفاده کنید. سپس گوش های جانبی به سمت پایین خم می شوند ، "پرهای" برش خورده قطعه کار به سمت بیرون به زاویه مورد نظر خم می شوند - و رادیاتور آماده است.

10.6. رادیاتور برای ترانزیستورهای سری KT315، KT361را می توان از یک نوار مس، آلومینیوم یا قلع با عرض 2-3 میلی متر بیشتر از عرض جعبه ترانزیستور ساخت (شکل 10.4). ترانزیستور با اپوکسی یا چسب دیگری با هدایت حرارتی خوب به رادیاتور چسبانده می شود. برای تماس حرارتی بهتر بین محفظه ترانزیستور و رادیاتور، لازم است رنگ را در نقاط تماس از بدنه جدا کرده و در رادیاتور نصب کرده و با حداقل فاصله ممکن چسب بزنید. طبق معمول ترانزیستور را با هیت سینک روی برد نصب کنید، در حالی که لبه های پایینی هیت سینک باید روی برد قرار بگیرند. اگر عرض نوار 7 میلی متر و ارتفاع رادیاتور (ساخته شده از ورق قلع دار ضخامت 0.35 میلی متر) 22 میلی متر باشد، در توان اتلاف 500 میلی وات، دمای رادیاتور در محلی که ترانزیستور است. چسب از 55 درجه سانتیگراد تجاوز نمی کند.

10.7. هیت سینک فلزی شکنندهبه عنوان مثال، از ورق دورالومین، آنها به شکل مجموعه ای از صفحات ساخته می شوند (شکل 10.5). در ساخت واشر و صفحات رادیاتور باید از عدم وجود سوراخ در لبه سوراخ ها و لبه صفحات اطمینان حاصل کرد. سطوح تماس واشرها و صفحات با دقت [روی کاغذ سنباده ریز ریز آسیاب می شوند و روی یک شیشه صاف قرار می گیرند. اگر نیازی به جداسازی محفظه ترانزیستور از محفظه دستگاه نباشد، می توان رادیاتور را بر روی دیوار محفظه دستگاه یا بر روی یک پارتیشن داخلی بدون واشر عایق نصب کرد که انتقال حرارت کارآمدتر را تضمین می کند.

10.8. نصب دیودهای نوع D226 روی رادیاتوریا روی هیت سینک دیودها با فلنج ثابت می شوند. سرب کاتد در همان پایه گاز گرفته می شود و ته آن با دقت روی یک کاغذ سنباده دانه ریز تمیز می شود تا سطحی تمیز و یکدست به دست آید. اگر لازم است ترمینال کاتد را ترک کنید، سپس سوراخی در رادیاتور برای ترمینال ایجاد می‌شود، لاک را از پایین با استون جدا می‌کنند و لبه (رینگ) دیود را به دقت با پایین ترمیم می‌کنند تا حرارت بهتری داشته باشد. تماس بین دیود و رادیاتور

10.9. بهبود تماس حرارتیبین ترانزیستور و هیت سینک اتلاف توان بیشتری را در ترانزیستور فراهم می کند.
گاهی اوقات، به ویژه هنگام استفاده از رادیاتورهای ریخته گری، حذف پوسته ها و سایر عیوب سطحی در محل تماس حرارتی (برای بهبود آن) دشوار و حتی گاهی غیرممکن است. در این مورد، یک واشر سربی کمک خواهد کرد. صفحه سربی با دقت بین دو میله صاف صاف به ضخامت حدود 10.5 میلی متر نورد یا مسطح می شود و واشر به اندازه و شکل مورد نیاز بریده می شود. هر دو طرف آن با یک کاغذ سنباده ریز دانه تمیز می شود، زیر ترانزیستور نصب می شود و مجموعه با پیچ محکم فشرده می شود. ضخامت واشر نباید از 1 میلی متر بیشتر باشد، زیرا هدایت حرارتی سرب کم است.

10.10. سیاه شدن رادیاتورهای آلومینیومی.برای بهبود راندمان انتقال حرارت رادیاتور، معمولاً سطح آن را مات و تیره می کنند. راه مقرون به صرفهسیاه شدن - درمان رادیاتور در محلول آبی کلرید آهن.
برای تهیه محلول به حجم مساوی پودر کلرید آهن و آب نیاز است. رادیاتور از گرد و غبار، خاک تمیز می شود، کاملاً با بنزین یا استون چربی زدایی می شود و در محلول غوطه ور می شود. به مدت 5-10 دقیقه در محلول نگه دارید. رنگ رادیاتور خاکستری تیره است. پردازش باید در یک منطقه با تهویه مناسب یا در فضای باز انجام شود.

آیا می دانستید؟

10.11. رژیم حرارتی ترانزیستورهای کم مصرف را می توان با قرار دادن یک چنبره ("فرمان") روی قاب فلزی ترانزیستور - یک مارپیچ پیچ خورده از سیم مس، برنج یا برنز با قطر 0.5-1.0 میلی متر تسهیل کرد.
10.12. یک هیت سینک خوب می تواند قاب فلزی دستگاه یا بافل های داخلی آن باشد.
10.13. یکنواختی پد هیت سینک با آغشته کردن پایه ترانزیستور با مقداری رنگ و اعمال آن بر روی سطح پد بررسی می شود. مناطق تماس بیرون زده لنت های رادیاتور رنگ می شوند.
10.14. برای اطمینان از تماس حرارتی خوب، سطح ترانزیستور مجاور رادیاتور را می توان با یک روان کننده غیر خشک کننده، مانند سیلیکون، روغن کاری کرد. این باعث کاهش مقاومت حرارتی کنتاکت یک و نیم تا دو برابر می شود.
10.15. برای بهبود شرایط خنک کننده، رادیاتور باید طوری قرار گیرد که با جریان هوای همرفتی تداخل نداشته باشد: پره های رادیاتور عمودی هستند و طرفی که ترانزیستور در آن قرار دارد باید در کنار باشد و نه در پایین یا بالا.