ดูเวอร์ชันเต็ม วิธีทำแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จากทรานซิสเตอร์หรือไดโอด การต่อทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์กำลังเข้ากับหม้อน้ำ

เกี่ยวกับการป้องกัน ไดอะแกรมไฟฟ้าจาก ขั้วผิดแหล่งจ่ายไฟที่ใช้ทรานซิสเตอร์สนามผล ฉันจำได้ว่าฉันมีปัญหาที่ไม่ได้รับการแก้ไขมาเป็นเวลานาน ปิดเครื่องอัตโนมัติแบตเตอรี่จากเครื่องชาร์จเมื่อแบตเตอรี่หมดพลังงาน และฉันก็สงสัยว่าเป็นไปได้ไหมที่จะใช้วิธีการที่คล้ายกันในอีกกรณีหนึ่งซึ่งในสมัยโบราณไดโอดก็ถูกใช้เป็นองค์ประกอบปิดเครื่องด้วย

บทความนี้เป็นคู่มือการสร้างจักรยานทั่วไป เนื่องจาก... พูดถึงการพัฒนาวงจรที่มีการใช้งานฟังก์ชั่นมานานในอุปกรณ์สำเร็จรูปหลายล้านเครื่อง ดังนั้น คำขอจึงไม่ถือว่าเนื้อหานี้เป็นประโยชน์โดยสิ้นเชิง แต่มันเป็นเพียงเรื่องราวของการที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ถือกำเนิดขึ้น: จากการตระหนักถึงความจำเป็นไปจนถึงการสร้างต้นแบบที่ใช้งานได้ผ่านอุปสรรคทั้งหมด

ทำไมทั้งหมดนี้?

พื้นหลัง

เห็นได้ชัดว่าไดโอดตัวเดียวกันที่แก้ไขแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับของขดลวดหลักจะป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่คายประจุที่ ขดลวดทุติยภูมิหม้อแปลงไฟฟ้าเมื่อปิดแรงดันไฟฟ้าหลัก วงจรเรียงกระแสบริดจ์แบบเต็มคลื่น แม้ว่าจะค่อนข้างชัดเจนน้อยกว่า แต่ก็มีคุณสมบัติเหมือนกันทุกประการ และแม้แต่การใช้ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าแบบพาราเมตริกกับแอมพลิฟายเออร์ปัจจุบัน (เช่นวงจรไมโคร 7812 ที่แพร่หลายและอะนาล็อก) ก็ไม่ได้เปลี่ยนสถานการณ์:

แน่นอนถ้าคุณดูวงจรที่เรียบง่ายของโคลงดังกล่าวจะเห็นได้ชัดว่าจุดเชื่อมต่อตัวส่งสัญญาณของทรานซิสเตอร์เอาต์พุตมีบทบาทเป็นไดโอดปิดเครื่องเดียวกันซึ่งจะปิดลงเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของวงจรเรียงกระแสหายไปและคงไว้ การชาร์จแบตเตอรี่ยังคงอยู่

อย่างไรก็ตามในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาทุกอย่างมีการเปลี่ยนแปลง แหล่งจ่ายไฟของหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีความเสถียรแบบพาราเมตริกถูกแทนที่ด้วยตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าสลับ AC/DC ที่มีขนาดกะทัดรัดและราคาถูกกว่า ซึ่งมีประสิทธิภาพและอัตราส่วนกำลัง/น้ำหนักสูงกว่ามาก แม้จะมีข้อดีทั้งหมด แต่แหล่งจ่ายไฟเหล่านี้ก็มีข้อเสียเปรียบประการหนึ่ง นั่นคือ วงจรเอาท์พุตของพวกมันมีวงจรที่ซับซ้อนกว่ามาก ซึ่งโดยปกติจะไม่ป้องกันกระแสไหลย้อนกลับจากวงจรทุติยภูมิ เป็นผลให้เมื่อใช้แหล่งกำเนิดดังกล่าวในระบบในรูปแบบ "BP -> แบตเตอรี่บัฟเฟอร์ -> โหลด" เมื่อปิดแรงดันไฟฟ้าหลักแบตเตอรี่จะเริ่มคายประจุไปยังวงจรเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟอย่างเข้มข้น

วิธีที่ง่ายที่สุด (ไดโอด)

อย่างไรก็ตามปัญหาหลักของการแก้ปัญหาดังกล่าวได้กล่าวไว้แล้วในบทความที่กล่าวมาข้างต้น นอกจากนี้ วิธีการนี้อาจยอมรับไม่ได้เนื่องจากต้องทำงานในโหมดบัฟเฟอร์ 12 โวลต์ แบตเตอรี่กรดตะกั่วคุณต้องมีแรงดันไฟฟ้าอย่างน้อย 13.6 โวลต์ และแรงดันไฟตกเกือบครึ่งโวลต์ในไดโอดสามารถทำให้แรงดันไฟฟ้านี้ไม่สามารถบรรลุได้โดยง่ายเมื่อใช้ร่วมกับแหล่งจ่ายไฟที่มีอยู่ (ในกรณีของฉัน)

ทั้งหมดนี้ทำให้คุณค้นหา เส้นทางอื่นการสลับอัตโนมัติซึ่งจะต้องมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

1. แรงดันไฟตกต่ำไปข้างหน้าเมื่อเปิด
2. ความสามารถในการทนต่อกระแสตรงที่ใช้จากแหล่งจ่ายไฟโดยโหลดและแบตเตอรี่บัฟเฟอร์เมื่อเปิดเครื่องโดยไม่ต้องให้ความร้อนอย่างมีนัยสำคัญ
3. แรงดันย้อนกลับตกคร่อมสูงและการสิ้นเปลืองพลังงานนอกสถานะต่ำ
4. โดยปกติแล้วจะอยู่ในสถานะปิด ดังนั้นเมื่อแบตเตอรี่ที่ชาร์จแล้วเชื่อมต่อกับระบบที่ไม่ได้รับพลังงานตั้งแต่แรก แบตเตอรี่จะไม่เริ่มคายประจุ
5. การเปลี่ยนสถานะเป็นเปิดโดยอัตโนมัติเมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าหลัก โดยไม่คำนึงถึงสถานะและระดับการชาร์จของแบตเตอรี่
6. การเปลี่ยนสถานะอัตโนมัติเป็นสถานะปิดที่เร็วที่สุดที่เป็นไปได้ในกรณีที่ไฟฟ้าขัดข้อง

สารละลายไร้เดียงสา (รีเลย์ DC)

ในวงจรนี้ หน้าสัมผัสรีเลย์แบบเปิดตามปกติจะปิดเฉพาะเมื่อกระแสไหลผ่านขดลวดที่เชื่อมต่อกับเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟ อย่างไรก็ตามหากคุณผ่านรายการข้อกำหนดปรากฎว่าวงจรนี้ไม่สอดคล้องกับจุดที่ 6 ท้ายที่สุดหากหน้าสัมผัสรีเลย์ถูกปิดครั้งหนึ่งการสูญเสียแรงดันไฟหลักจะไม่นำไปสู่การเปิดด้วยเหตุผลนั้น ขดลวด (และวงจรเอาต์พุตทั้งหมดของแหล่งจ่ายไฟ) ยังคงเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ผ่านหน้าสัมผัสเดียวกัน! มีกรณีทั่วไปของการตอบรับเชิงบวก เมื่อวงจรควบคุมมีการเชื่อมต่อโดยตรงกับวงจรควบคุม และด้วยเหตุนี้ ระบบจึงได้รับคุณสมบัติของทริกเกอร์แบบ bistable

ดังนั้น แนวทางที่ไร้เดียงสาเช่นนี้จึงไม่ใช่วิธีแก้ปัญหา ยิ่งไปกว่านั้น หากคุณวิเคราะห์สถานการณ์ปัจจุบันอย่างมีเหตุผล คุณสามารถสรุปได้อย่างง่ายดายว่าในช่วงเวลา “BP -> แบตเตอรี่บัฟเฟอร์” ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม ไม่มีวิธีแก้ปัญหาอื่นใดนอกจากวาล์วที่นำกระแสไฟฟ้าในทิศทางเดียวที่สามารถทำได้ อันที่จริงถ้าเราไม่ใช้สัญญาณควบคุมภายนอกใดๆ ไม่ว่าเราจะทำอะไร ณ จุดนี้ในวงจร องค์ประกอบสวิตชิ่งใดๆ ของเราเมื่อเปิดแล้ว จะทำให้ไฟฟ้าแยกไม่ออก สร้างขึ้นโดยแบตเตอรี่จากกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากแหล่งจ่ายไฟ

วงเวียน (รีเลย์ AC)

บิงโก! เป็นไปตามข้อกำหนดทั้งหมดและสิ่งเดียวที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้คือรีเลย์ที่สามารถปิดหน้าสัมผัสได้เมื่อใช้แรงดันไฟหลัก นี่อาจเป็นรีเลย์ AC พิเศษที่ออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟหลัก หรือรีเลย์ปกติที่มีแหล่งจ่ายไฟขนาดเล็กของตัวเอง (วงจรสเต็ปดาวน์ที่ไม่มีหม้อแปลงซึ่งมีวงจรเรียงกระแสแบบธรรมดาก็เพียงพอแล้ว)

เราอาจเฉลิมฉลองชัยชนะได้ แต่ฉันไม่ชอบการตัดสินใจครั้งนี้ ประการแรก คุณต้องเชื่อมต่อบางสิ่งเข้ากับเครือข่ายโดยตรง ซึ่งไม่ดีจากมุมมองด้านความปลอดภัย ประการที่สอง ความจริงที่ว่ารีเลย์นี้จะต้องเปลี่ยนกระแสที่สำคัญ อาจสูงถึงหลายสิบแอมแปร์ และทำให้การออกแบบทั้งหมดไม่ใช่เรื่องเล็กน้อยและกะทัดรัดอย่างที่คิดในตอนแรก และประการที่สาม แล้วทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามที่สะดวกเช่นนี้ล่ะ?

วิธีแก้ปัญหาแรก (FET + มิเตอร์วัดแรงดันแบตเตอรี่)

แผนภาพโดยประมาณของอุปกรณ์ดังกล่าว:

อย่างที่คุณเห็นอินพุตโดยตรงของตัวเปรียบเทียบเชื่อมต่อกับแหล่งแรงดันไฟฟ้าที่เสถียร โดยหลักการแล้วแรงดันไฟฟ้าของแหล่งกำเนิดนี้ไม่สำคัญสิ่งสำคัญคืออยู่ภายในแรงดันไฟฟ้าอินพุตที่อนุญาตของตัวเปรียบเทียบ แต่จะสะดวกเมื่อมีแรงดันแบตเตอรี่ประมาณครึ่งหนึ่งนั่นคือประมาณ 6 โวลต์ อินพุตผกผันของตัวเปรียบเทียบเชื่อมต่อกับตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ และเอาต์พุตเชื่อมต่อกับเกตของทรานซิสเตอร์สวิตชิ่ง เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตผกผันเกินกว่าที่อินพุตไปข้างหน้า เอาต์พุตของตัวเปรียบเทียบจะเชื่อมต่อเกตของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามกับกราวด์ ทำให้ทรานซิสเตอร์เปิดและทำให้วงจรสมบูรณ์ หลังจากยกเลิกการจ่ายพลังงานให้กับเครือข่ายแล้ว แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จะลดลงเมื่อเวลาผ่านไป แรงดันไฟฟ้าที่อินพุตผกผันของตัวเปรียบเทียบจะลดลงและเมื่ออยู่ต่ำกว่าระดับที่อินพุตโดยตรง ตัวเปรียบเทียบจะ "ฉีก" ประตูทรานซิสเตอร์จาก ลงกราวด์และทำให้วงจรขาด ต่อจากนั้น เมื่อแหล่งจ่ายไฟ "กลับมามีชีวิตอีกครั้ง" อีกครั้ง แรงดันไฟฟ้าที่อินพุตผกผันจะเพิ่มขึ้นเป็นระดับปกติทันที และทรานซิสเตอร์จะเปิดอีกครั้ง

สำหรับการใช้งานจริงของวงจรนี้ ฉันใช้ชิป LM393 ที่ฉันมี นี่เป็นราคาถูกมาก (ขายปลีกน้อยกว่าสิบเซ็นต์) แต่ในขณะเดียวกันก็ประหยัดและมีลักษณะที่ค่อนข้างดีซึ่งเป็นเครื่องเปรียบเทียบแบบคู่ ช่วยให้แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟสูงถึง 36 โวลต์ มีค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่านอย่างน้อย 50 V/mV และอินพุตมีอิมพีแดนซ์ค่อนข้างสูง FDD6685 ซึ่งเป็น MOSFET P-channel กำลังสูงตัวแรกที่มีจำหน่ายในท้องตลาดถูกนำมาใช้เป็นทรานซิสเตอร์สวิตชิ่ง หลังจากการทดลองหลายครั้ง ก็ได้ผลลัพธ์ดังนี้ รูปแบบการปฏิบัติสวิตช์:

ในนั้นแหล่งกำเนิดนามธรรมของแรงดันไฟฟ้าคงที่จะถูกแทนที่ด้วยโคลงพาราเมตริกที่แท้จริงซึ่งประกอบด้วยตัวต้านทาน R2 และซีเนอร์ไดโอด D1 และตัวแบ่งจะขึ้นอยู่กับตัวต้านทานการตัดแต่ง R1 ซึ่งช่วยให้คุณปรับค่าสัมประสิทธิ์การหารให้เป็นค่าที่ต้องการ เนื่องจากอินพุตของตัวเปรียบเทียบมีอิมพีแดนซ์ที่สำคัญมาก ค่าความต้านทานการหน่วงในตัวโคลงจึงอาจมากกว่า 100 kOhms ซึ่งช่วยลดกระแสรั่วไหลให้เหลือน้อยที่สุด และส่งผลให้สิ้นเปลืองอุปกรณ์ทั้งหมดด้วย ค่าของตัวต้านทานทริมเมอร์ไม่สำคัญเลยและสามารถเลือกได้ในช่วงตั้งแต่ 10 ถึงหลายร้อย kOhms โดยไม่มีผลกระทบต่อประสิทธิภาพของวงจร เนื่องจากความจริงที่ว่าวงจรเอาต์พุตของตัวเปรียบเทียบ LM393 ถูกสร้างขึ้นตามวงจรโอเพ่นคอลเลคเตอร์จึงจำเป็นต้องมีตัวต้านทานโหลด R3 ที่มีความต้านทานหลายร้อย kOhms เพื่อให้การทำงานเสร็จสมบูรณ์

การปรับอุปกรณ์ลงมาเพื่อตั้งค่าตำแหน่งของตัวเลื่อนตัวต้านทานทริมเมอร์ไปยังตำแหน่งที่แรงดันไฟฟ้าบนขา 2 ของไมโครเซอร์กิตเกินแรงดันไฟฟ้าที่ขา 3 ประมาณ 0.1..0.2 โวลต์ ในการตั้งค่าจะเป็นการดีกว่าที่จะไม่ใช้มัลติมิเตอร์ในวงจรความต้านทานสูง แต่เพียงแค่ตั้งค่าแถบเลื่อนตัวต้านทานไปที่ตำแหน่งที่ต่ำกว่า (ตามแผนภาพ) ให้เชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ (เรายังไม่ได้เชื่อมต่อแบตเตอรี่) และวัดแรงดันไฟฟ้าที่พิน 1 ของไมโครวงจร ให้เลื่อนหน้าสัมผัสตัวต้านทานขึ้นด้านบน ทันทีที่แรงดันไฟฟ้าลดลงอย่างรวดเร็วจนเหลือศูนย์ การปรับล่วงหน้าก็ถือว่าเสร็จสมบูรณ์

คุณไม่ควรพยายามปิดเครื่องด้วยแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันขั้นต่ำเพราะจะทำให้วงจรทำงานไม่ถูกต้องอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ในทางกลับกัน คุณจะต้องจงใจลดความไวลง ความจริงก็คือเมื่อเปิดโหลดแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตของวงจรจะลดลงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้เนื่องจากความเสถียรที่ไม่เหมาะในแหล่งจ่ายไฟและความต้านทานจำกัดของสายเชื่อมต่อ สิ่งนี้อาจนำไปสู่ความจริงที่ว่าอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อนมากเกินไปจะถือว่าการเบิกจ่ายดังกล่าวเป็นการปิดระบบจ่ายไฟและทำลายวงจร เป็นผลให้แหล่งจ่ายไฟจะเชื่อมต่อเฉพาะเมื่อไม่มีโหลดและแบตเตอรี่จะต้องทำงานตลอดเวลาที่เหลือ จริงอยู่เมื่อแบตเตอรี่หมดเล็กน้อย ไดโอดภายในของทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กจะเปิดขึ้นและกระแสไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายไฟจะเริ่มไหลเข้าสู่วงจรผ่านแบตเตอรี่ แต่สิ่งนี้จะนำไปสู่ความร้อนสูงเกินไปของทรานซิสเตอร์และความจริงที่ว่าแบตเตอรี่จะทำงานในโหมดการชาร์จต่ำเกินไปในระยะยาว โดยทั่วไป การสอบเทียบขั้นสุดท้ายจะต้องดำเนินการภายใต้โหลดจริง โดยตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าที่พิน 1 ของไมโครวงจร และท้ายที่สุดจะเหลือระยะขอบเล็กน้อยเพื่อความน่าเชื่อถือ

ข้อเสียที่สำคัญของโครงการนี้คือความซับซ้อนสัมพัทธ์ของการสอบเทียบและความจำเป็นในการยอมรับการสูญเสียพลังงานแบตเตอรี่ที่อาจเกิดขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานถูกต้อง

ข้อเสียเปรียบประการสุดท้ายหลอกหลอนฉันและหลังจากการไตร่ตรองบางอย่างทำให้ฉันมีความคิดที่จะวัดไม่ใช่แรงดันแบตเตอรี่ แต่เป็นการวัดทิศทางของกระแสในวงจรโดยตรง

วิธีที่สอง (ทรานซิสเตอร์สนามผล + มิเตอร์วัดทิศทางกระแส)

ตามการคำนวณในแง่ร้ายที่สุด ด้วยความต้านทานช่องเปิดของทรานซิสเตอร์ FDD6685 ที่ประมาณ 14 mOhm และความไวที่แตกต่างกันของเครื่องเปรียบเทียบ LM393 จากคอลัมน์ "ขั้นต่ำ" ที่ 50 V/mV เราจะมีแรงดันไฟฟ้าเต็มแกว่งที่ 12 โวลต์ ที่เอาต์พุตตัวเปรียบเทียบโดยมีกระแสผ่านทรานซิสเตอร์มากกว่า 17 mA อย่างที่คุณเห็นมูลค่าค่อนข้างจริง ในทางปฏิบัติ ควรมีขนาดเล็กลงโดยประมาณ เนื่องจากความไวโดยทั่วไปของเครื่องเปรียบเทียบของเราคือ 200 V/mV ความต้านทานของช่องสัญญาณของทรานซิสเตอร์ในสภาวะจริง เมื่อพิจารณาถึงการติดตั้งแล้ว ไม่น่าจะน้อยกว่า 25 mOhm และ การควบคุมแรงดันไฟสวิงที่ประตูต้องไม่เกิน 3 โวลต์

การใช้งานเชิงนามธรรมจะมีลักษณะดังนี้:

ที่นี่อินพุตตัวเปรียบเทียบเชื่อมต่อโดยตรงกับบัสบวกที่ด้านตรงข้ามของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม เมื่อกระแสไหลผ่านในทิศทางที่ต่างกันแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตของเครื่องเปรียบเทียบจะแตกต่างอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้และสัญญาณของความแตกต่างจะสอดคล้องกับทิศทางของกระแสและขนาดจะสอดคล้องกับความแรงของมัน

เมื่อมองแวบแรกวงจรจะง่ายมาก แต่มีปัญหาเกิดขึ้นกับแหล่งจ่ายไฟไปยังเครื่องเปรียบเทียบ อยู่ที่ความจริงที่ว่าเราไม่สามารถจ่ายไฟให้กับไมโครวงจรได้โดยตรงจากวงจรเดียวกับที่มันควรจะวัด ตามแผ่นข้อมูล แรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่อินพุต LM393 ไม่ควรสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าลบด้วยโวลต์สองโวลต์ หากเกินเกณฑ์นี้ ตัวเปรียบเทียบจะหยุดสังเกตเห็นความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตตรงและอินพุตผกผัน

มีวิธีแก้ไขปัญหาที่เป็นไปได้สองวิธี ประการแรกที่ชัดเจนคือการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าของตัวเปรียบเทียบ สิ่งที่สองที่ต้องคำนึงถึงหากคุณคิดเพียงเล็กน้อยคือลดแรงดันไฟฟ้าควบคุมให้เท่ากันโดยใช้ตัวแบ่งสองตัว นี่คือสิ่งที่อาจมีลักษณะดังนี้:

โครงการนี้น่าดึงดูดใจด้วยความเรียบง่ายและรัดกุม แต่น่าเสียดายที่มันไม่สามารถทำได้ในโลกแห่งความเป็นจริง ความจริงก็คือเรากำลังเผชิญกับความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างอินพุตตัวเปรียบเทียบเพียงไม่กี่มิลลิโวลต์ ในเวลาเดียวกันการแพร่กระจายของความต้านทานของตัวต้านทานแม้ในระดับความแม่นยำสูงสุดคือ 0.1% ด้วยอัตราส่วนการแบ่งขั้นต่ำที่ยอมรับได้คือ 2 ถึง 8 และความต้านทานของตัวหารที่เหมาะสมที่ 10 kOhm ข้อผิดพลาดในการวัดจะสูงถึง 3 mV ซึ่งมากกว่าแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมทรานซิสเตอร์ที่กระแส 17 mA หลายเท่า การใช้ "จูนเนอร์" ในตัวแบ่งอันใดอันหนึ่งถูกกำจัดด้วยเหตุผลเดียวกันเนื่องจาก ไม่สามารถเลือกความต้านทานด้วยความแม่นยำมากกว่า 0.01% แม้ว่าจะใช้ตัวต้านทานแบบหลายเลี้ยวที่มีความแม่นยำก็ตาม (และอย่าลืม เกี่ยวกับเวลาและอุณหภูมิที่ลอยไป) นอกจากนี้ ตามที่เขียนไว้ข้างต้น ในทางทฤษฎีแล้ววงจรนี้ไม่จำเป็นต้องมีการสอบเทียบเลย เนื่องจากลักษณะที่เกือบจะเป็น "ดิจิทัล"

จากทั้งหมดที่กล่าวมา ในทางปฏิบัติ ทางเลือกเดียวที่เหลืออยู่คือการเพิ่มแรงดันไฟฟ้า โดยหลักการแล้วนี่ไม่ใช่ปัญหาดังกล่าวเมื่อพิจารณาว่ามีวงจรไมโครเฉพาะจำนวนมากที่อนุญาตให้คุณสร้างตัวแปลง stepup สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการโดยใช้เพียงไม่กี่ส่วน แต่ความซับซ้อนของอุปกรณ์และการใช้งานจะเพิ่มขึ้นเกือบสองเท่าซึ่งฉันต้องการหลีกเลี่ยง

มีหลายวิธีในการสร้างบูสต์คอนเวอร์เตอร์พลังงานต่ำ ตัวอย่างเช่น คอนเวอร์เตอร์แบบรวมส่วนใหญ่ใช้แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำในตัวของตัวเหนี่ยวนำขนาดเล็กที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมโดยมีสวิตช์ "กำลัง" ที่อยู่บนชิปโดยตรง วิธีการนี้เหมาะสมสำหรับการแปลงที่ค่อนข้างทรงพลัง เช่น สำหรับการจ่ายไฟให้กับ LED ด้วยกระแสไฟฟ้าหลายสิบมิลลิแอมป์ ในกรณีของเรา นี่เป็นสิ่งที่ซ้ำซ้อนอย่างชัดเจน เนื่องจากเราจำเป็นต้องจ่ายกระแสไฟฟ้าเพียงประมาณหนึ่งมิลลิแอมป์เท่านั้น วงจรแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงสองเท่าโดยใช้สวิตช์ควบคุมตัวเก็บประจุสองตัวและไดโอดสองตัวเหมาะสำหรับเรามากกว่ามาก หลักการทำงานของมันสามารถเข้าใจได้จากแผนภาพ:

ในช่วงเวลาแรกเมื่อปิดทรานซิสเตอร์จะไม่มีอะไรน่าสนใจเกิดขึ้น กระแสจากพาวเวอร์บัสผ่านไดโอด D1 และ D2 ไปยังเอาต์พุตซึ่งเป็นผลมาจากแรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุ C2 ต่ำกว่าที่จ่ายให้กับอินพุตเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม หากทรานซิสเตอร์เปิด ตัวเก็บประจุ C1 จะชาร์จผ่านไดโอด D1 และทรานซิสเตอร์จนเกือบถึงแรงดันไฟจ่าย (ลบด้วยค่าตกคร่อม D1 และทรานซิสเตอร์โดยตรง) ทีนี้ถ้าเราปิดทรานซิสเตอร์อีกครั้งปรากฎว่าตัวเก็บประจุที่มีประจุ C1 เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับตัวต้านทาน R1 และแหล่งพลังงาน เป็นผลให้แรงดันไฟฟ้าของมันจะเพิ่มขึ้นตามแรงดันไฟฟ้าของแหล่งพลังงานและเมื่อได้รับความสูญเสียในตัวต้านทาน R1 และไดโอด D2 จะชาร์จ C2 เป็น Uin เกือบสองเท่า หลังจากนี้ สามารถเริ่มต้นวงจรทั้งหมดใหม่ได้ เป็นผลให้หากทรานซิสเตอร์เปลี่ยนเป็นประจำและการดึงพลังงานจาก C2 นั้นไม่มากจนเกินไปจาก 12 โวลต์คุณจะได้รับประมาณ 20 ในราคาเพียงห้าส่วน (ไม่นับคีย์) โดยไม่มีการพันเดียวหรือ องค์ประกอบมิติ

หากต้องการใช้ตัวทวีคูณดังกล่าว นอกเหนือจากองค์ประกอบที่ระบุไว้แล้ว เราจำเป็นต้องมีเครื่องกำเนิดการสั่นและตัวคีย์เอง อาจจะดูเหมือนมีรายละเอียดเยอะแต่จริงๆแล้วไม่ใช่เพราะเรามีเกือบทุกอย่างที่ต้องการแล้ว ฉันหวังว่าคุณจะไม่ลืมว่า LM393 มีตัวเปรียบเทียบสองตัว แล้วความจริงที่ว่าเราใช้เพียงอันเดียวจนถึงตอนนี้ล่ะ? ท้ายที่สุดแล้ว ตัวเปรียบเทียบก็เป็นแอมพลิฟายเออร์เช่นกัน ซึ่งหมายความว่าหากคุณครอบคลุมมันด้วยการตอบรับเชิงบวก กระแสสลับก็จะกลายเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ในเวลาเดียวกัน ทรานซิสเตอร์เอาท์พุตจะเปิดและปิดเป็นประจำ ซึ่งทำหน้าที่เป็นคีย์ตัวคูณได้อย่างสมบูรณ์แบบ นี่คือสิ่งที่เราได้รับเมื่อเราพยายามดำเนินการตามแผนของเรา:

ในตอนแรกแนวคิดในการจ่ายไฟให้กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วยแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจริงระหว่างการทำงานอาจดูค่อนข้างดุร้าย อย่างไรก็ตาม หากคุณพิจารณาให้ละเอียดยิ่งขึ้น คุณจะเห็นว่าในตอนแรกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้รับพลังงานผ่านไดโอด D1 และ D2 ซึ่งเพียงพอสำหรับสตาร์ท หลังจากเกิดเจนเนอเรชั่นขึ้น ตัวทวีคูณจะเริ่มทำงาน และแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายจะเพิ่มขึ้นอย่างราบรื่นเป็นประมาณ 20 โวลต์ กระบวนการนี้ใช้เวลาไม่เกินหนึ่งวินาที หลังจากนั้นเครื่องกำเนิดและตัวเปรียบเทียบแรกจะได้รับพลังงานที่มากเกินไปอย่างมาก แรงดันไฟฟ้าปฏิบัติการแผนงาน สิ่งนี้ทำให้เรามีโอกาสที่จะวัดความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าที่แหล่งกำเนิดและการระบายของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามได้โดยตรง และบรรลุเป้าหมายของเรา

นี่คือแผนภาพสุดท้ายของสวิตช์ของเรา:

ไม่มีอะไรเหลือที่จะอธิบายทุกอย่างที่อธิบายไว้ข้างต้น อย่างที่คุณเห็นอุปกรณ์ไม่มีองค์ประกอบการปรับเพียงชิ้นเดียวและหากประกอบอย่างถูกต้องก็จะเริ่มทำงานทันที นอกเหนือจากองค์ประกอบแอคทีฟที่คุ้นเคยอยู่แล้ว ยังมีการเพิ่มไดโอดสองตัวเท่านั้น ซึ่งคุณสามารถใช้ไดโอดพลังงานต่ำใดก็ได้ที่มีแรงดันย้อนกลับสูงสุดอย่างน้อย 25 โวลต์และกระแสไปข้างหน้าสูงสุด 10 mA (ตัวอย่างเช่น ใช้ 1N4148 ซึ่งสามารถถอดออกจากเมนบอร์ดตัวเก่าได้)

วงจรนี้ได้รับการทดสอบบนเขียงหั่นขนม ซึ่งพิสูจน์แล้วว่าทำงานได้อย่างสมบูรณ์ พารามิเตอร์ที่ได้รับนั้นสอดคล้องกับความคาดหวังอย่างสมบูรณ์: การสลับทันทีในทั้งสองทิศทาง, ไม่มีการตอบสนองที่ไม่เพียงพอเมื่อเชื่อมต่อโหลด, การใช้กระแสไฟจากแบตเตอรี่เพียง 2.1 mA

หนึ่งในตัวเลือกการเดินสายไฟ แผงวงจรพิมพ์แนบมาด้วย 300 dpi ดูจากด้านข้างของชิ้นส่วน (ดังนั้นคุณต้องพิมพ์เป็นภาพสะท้อนในกระจก) ทรานซิสเตอร์สนามผลติดตั้งที่ด้านตัวนำ

อุปกรณ์ประกอบพร้อมสำหรับการติดตั้งอย่างสมบูรณ์:

ฉันต่อสายด้วยวิธีที่ล้าสมัยดังนั้นมันจึงดูคดเคี้ยวเล็กน้อย แต่ถึงกระนั้นอุปกรณ์ก็ทำงานได้ตามปกติเป็นเวลาหลายวันในวงจรที่มีกระแสไฟฟ้าสูงถึง 15 แอมแปร์โดยไม่มีสัญญาณของความร้อนสูงเกินไป

ดังที่เราเห็นในวงจรข้างต้น บ่อยครั้งที่จำเป็นต้องใช้ทรานซิสเตอร์กำลังสูงหรืออุปกรณ์กระแสสูงอื่นๆ เช่น VHF หรือตัวเรียงกระแสกำลังที่กระจายกำลังไฟฟ้าหลายวัตต์ ทรานซิสเตอร์กำลังสูงราคาไม่แพงและแพร่หลายมาก 2N3055 เมื่อติดตั้งอย่างถูกต้องจะกระจายพลังงานได้มากถึง 115 วัตต์ ทั้งหมด อุปกรณ์อันทรงพลังผลิตในตัวเรือนที่ให้การสัมผัสความร้อนระหว่างพื้นผิวโลหะกับหม้อน้ำภายนอก ในหลายกรณี พื้นผิวโลหะของอุปกรณ์เชื่อมต่อทางไฟฟ้าเข้ากับขั้วใดขั้วหนึ่ง (ตัวอย่างเช่น ในทรานซิสเตอร์กำลังจะเชื่อมต่อกับตัวสะสมเสมอ)

ตามหลักการ งานของแผงระบายความร้อนคือรักษาจุดเชื่อมต่อของทรานซิสเตอร์หรืออุปกรณ์อื่นๆ ไว้ที่อุณหภูมิไม่สูงกว่าอุณหภูมิการทำงานสูงสุดที่ระบุ สำหรับทรานซิสเตอร์ซิลิคอนในกล่องโลหะ อุณหภูมิจุดเชื่อมต่อสูงสุดมักจะอยู่ที่ 200°C และสำหรับทรานซิสเตอร์ในกล่องพลาสติกจะอยู่ที่ 150°C การทราบพารามิเตอร์เหล่านี้ การออกแบบแผงระบายความร้อนนั้นง่ายมาก: เมื่อทราบกำลังที่อุปกรณ์จะกระจายไปในวงจรที่กำหนด เราจะคำนวณอุณหภูมิของทางแยก โดยคำนึงถึงค่าการนำความร้อนของทรานซิสเตอร์ หม้อน้ำ และอุณหภูมิการทำงานสูงสุด สภาพแวดล้อมรอบๆ ทรานซิสเตอร์ จากนั้นเราเลือกหม้อน้ำเพื่อให้อุณหภูมิจุดเชื่อมต่อต่ำกว่าค่าสูงสุดที่ผู้ผลิตกำหนดมาก เป็นการฉลาดที่จะเล่นอย่างปลอดภัย เนื่องจากที่อุณหภูมิใกล้กับค่าสูงสุด ทรานซิสเตอร์จะล้มเหลวอย่างรวดเร็ว

ต้านทานความร้อนเมื่อคำนวณหม้อน้ำจะใช้ความต้านทานความร้อนΘซึ่งเท่ากับอัตราส่วนของความแตกต่างของอุณหภูมิเป็นองศาต่อกำลังส่ง หากการถ่ายเทความร้อนเกิดขึ้นจากการนำความร้อนเท่านั้น ความต้านทานความร้อนจะเป็นค่าคงที่ซึ่งไม่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ แต่ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่สัมผัสกับความร้อนเท่านั้น สำหรับชุดหน้าสัมผัสความร้อน ความต้านทานต่ออุณหภูมิรวมจะเท่ากับผลรวมของความต้านทานความร้อนของจุดต่อแต่ละตัว ดังนั้นสำหรับทรานซิสเตอร์ที่ติดตั้งบนหม้อน้ำ ความต้านทานความร้อนรวมระหว่างการถ่ายเทความร้อนจากทางแยก p-n ไปยังสภาพแวดล้อมภายนอกจะเท่ากับผลรวมของความต้านทานความร้อนของทางแยก - ตัวเรือน Θ pc, ตัวเรือนการเชื่อมต่อ - หม้อน้ำ Θ cr และ หม้อน้ำทรานซิชัน - ปานกลาง Θ pc ดังนั้น อุณหภูมิของรอยต่อ p-n จะเท่ากับ

T p =T s + (Θ pc + Θ cr + Θ rs)P

โดยที่ P คือการกระจายพลังงาน

ลองดูตัวอย่าง วงจรจ่ายไฟที่นำเสนอก่อนหน้านี้พร้อมทรานซิสเตอร์ผ่านภายนอกมีการกระจายพลังงานสูงสุดบนทรานซิสเตอร์ 20 W ที่แรงดันไฟฟ้าอินพุตที่ไม่เสถียรที่ +15 V (แรงดันตก 10 V, 2 A) สมมติว่าวงจรนี้ต้องทำงานที่อุณหภูมิแวดล้อม 50°C ซึ่งไม่น่าจะเป็นไปได้เกินไปสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดกะทัดรัด และพยายามรักษาอุณหภูมิหัวต่อให้ต่ำกว่า 150°C เช่น ต่ำกว่าที่ผู้ผลิตกำหนดไว้มาก 200°C ความต้านทานความร้อนจากหัวต่อถึงตัวเครื่องคือ 1.5 °C/W ทรานซิสเตอร์ทรงพลังในแพ็คเกจ TO-3 ซึ่งติดตั้งด้วยปะเก็นพิเศษที่ให้ฉนวนไฟฟ้าและหน้าสัมผัสความร้อนมีความต้านทานความร้อนจากเคสถึงหม้อน้ำตามลำดับ 0.3 ° C / W และสุดท้ายหม้อน้ำ Wakefield รุ่น 641 (รูปที่ 6.6) มีความต้านทานความร้อนที่ขอบกับสภาพแวดล้อมภายนอกประมาณ 2.3 ° C / W ดังนั้น ความต้านทานความร้อนรวมระหว่างจุดเชื่อมต่อ p-n และสภาพแวดล้อมภายนอกจะเท่ากับ 4.1 °C/W ด้วยการกระจายพลังงาน 20 W อุณหภูมิของหัวต่อจะสูงกว่าอุณหภูมิโดยรอบถึง 84°C กล่าวคือ จะเท่ากับ 134°C (ที่อุณหภูมิภายนอกสูงสุดในกรณีนี้) ดังนั้นหม้อน้ำที่เลือกจึงเหมาะสมและหากคุณต้องการประหยัดพื้นที่คุณสามารถเลือกอันที่เล็กกว่าเล็กน้อยได้

หมายเหตุเกี่ยวกับหม้อน้ำ

1. ในวงจรที่อาจต้องใช้การกระจายพลังงานขนาดใหญ่ เช่น หลายร้อยวัตต์ อาจจำเป็นต้องบังคับการระบายความร้อนด้วยอากาศ เพื่อจุดประสงค์นี้จึงมีการผลิตหม้อน้ำขนาดใหญ่ออกแบบมาเพื่อทำงานร่วมกับพัดลมและมีความต้านทานความร้อนต่ำมากจากหม้อน้ำสู่สภาพแวดล้อมภายนอก - ตั้งแต่ 0.05 ถึง 0.2 ° C / W

2. หากต้องแยกทรานซิสเตอร์ออกจากหม้อน้ำด้วยไฟฟ้า ตามที่จำเป็น โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีการติดตั้งทรานซิสเตอร์หลายตัวบนหม้อน้ำหนึ่งตัว ให้ใช้ตัวเว้นระยะฉนวนบางระหว่างทรานซิสเตอร์และหม้อน้ำ รวมทั้งบุฉนวนสำหรับสกรูยึด ปะเก็นผลิตขึ้นสำหรับตัวเรือนทรานซิสเตอร์มาตรฐานและทำจากไมก้า อลูมิเนียมหุ้มฉนวน และเบริลเลียมไดออกไซด์ Be0 2 เมื่อใช้สารหล่อลื่นนำความร้อน จะสร้างความต้านทานความร้อนเพิ่มเติมจาก 0.14 °C/W (เบริลเลียม) ถึง 0.5 °C/W ทางเลือกที่ดีสำหรับการผสมผสานแบบคลาสสิกของปะเก็นไมกาและสารหล่อลื่นอาจเป็นฉนวนที่ใช้สารประกอบออร์กาโนซิลิคอนโดยไม่ต้องใช้สารหล่อลื่นที่มีการเคลือบการกระจายตัวของสารประกอบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า โดยปกติจะเป็นโบรอนไนไตรด์หรืออะลูมิเนียมออกไซด์ ฉนวนเหล่านี้สะอาดและแห้ง ใช้งานง่าย คุณจะไม่โดนของเหนียวสีขาวติดมือ เสื้อผ้า หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และช่วยประหยัดเวลาได้มาก ความต้านทานความร้อนของฉนวนเหล่านี้คือ 0.2 - 0.4 °C/W กล่าวคือ ค่อนข้างเทียบได้กับค่าของวิธี "สกปรก" Bergquist เรียกผลิตภัณฑ์ของตนว่า "Sil-pad" Chomerics เรียกผลิตภัณฑ์ของตนว่า "Cho-Therm" ผลิตภัณฑ์ของ SPC เรียกว่า "Koolex" Xhermalloy เรียกผลิตภัณฑ์ของตนว่า "Thermasil" เราใช้ฉนวนเหล่านี้ในการทำงานของเราได้สำเร็จ

3. หม้อน้ำขนาดเล็กผลิตในรูปแบบของการติดอย่างง่ายบนเคสทรานซิสเตอร์ขนาดเล็ก (คล้ายกับมาตรฐาน TO-5) ในกรณีของการกระจายพลังงานต่ำ (1 - 2 W) ก็เพียงพอแล้วและไม่จำเป็นต้องยุ่งยากในการติดตั้งทรานซิสเตอร์ที่ไหนสักแห่งบนหม้อน้ำแล้วลากสายไฟจากนั้นกลับไปที่วงจร (สำหรับ ตัวอย่างดูรูปที่ 6.6) นอกจากนี้ก็ยังมี ประเภทต่างๆหม้อน้ำขนาดเล็กสำหรับการทำงานกับไอซีทรงพลังในกล่องพลาสติก (ตัวกันโคลงหลายตัวรวมถึงทรานซิสเตอร์ทรงพลังก็มีเคสเช่นนี้) ซึ่งติดตั้งบนบอร์ดโดยตรงใต้เคสไอซี สะดวกมากในวงจรที่มีการกระจายพลังงานไม่เกินสองสามวัตต์ (ตัวอย่างเช่น ดูรูปที่ 6.6 ด้วย)

4. บางครั้งก็สะดวกในการติดตั้งทรานซิสเตอร์ที่ทรงพลังโดยตรงบนตัวเครื่องหรือตัวเครื่อง ในกรณีนี้ ควรใช้วิธีการออกแบบแบบอนุรักษ์นิยม (เคสต้องคงความเย็นไว้) เนื่องจากเคสที่ให้ความร้อนจะทำให้ส่วนประกอบวงจรอื่น ๆ ร้อนขึ้นและทำให้อายุการใช้งานสั้นลง

5. หากติดตั้งทรานซิสเตอร์บนหม้อน้ำที่ไม่มีฉนวน จะต้องแยกหม้อน้ำออกจากแชสซี แนะนำให้ใช้ตัวกั้นฉนวนเสมอ (เช่น รุ่น Wakefield 103) เว้นแต่ว่าตัวทรานซิสเตอร์ไม่ได้ต่อสายดินในทางทฤษฎี หากแยกทรานซิสเตอร์ออกจากฮีทซิงค์ ก็สามารถติดตั้งฮีทซิงค์เข้ากับแชสซีได้โดยตรง แต่ถ้าทรานซิสเตอร์ยื่นออกมาจากอุปกรณ์ (เช่นหม้อน้ำติดตั้งอยู่ที่เสาด้านนอกของผนังด้านหลัง) ก็สมเหตุสมผลที่จะป้องกันทรานซิสเตอร์นี้เพื่อไม่ให้ใครแตะต้องมันโดยไม่ตั้งใจและลัดวงจรลงกราวด์ (คุณสามารถป้องกันได้ เช่น ใช้ปะเก็น Thermalloy 8903N)

6. ความต้านทานความร้อนของหม้อน้ำ - มักจะระบุสภาพแวดล้อมภายนอกเมื่อติดตั้งครีบหม้อน้ำในแนวตั้งและเป่าด้วยอากาศโดยไม่มีการรบกวน หากติดตั้งหม้อน้ำด้วยวิธีอื่นหรือมีสิ่งกีดขวางในเส้นทางการไหลของอากาศประสิทธิภาพของหม้อน้ำจะลดลง (ความต้านทานความร้อนเพิ่มขึ้น) ทางที่ดีควรติดตั้งหม้อน้ำที่ผนังด้านหลังของอุปกรณ์โดยวางครีบในแนวตั้ง

ข้าว. 6.6. หม้อน้ำสำหรับ ทรานซิสเตอร์อันทรงพลัง- ผู้ผลิต: I - IERC, T - Thermalloy, W - Wakefield (ขนาดระบุเป็นนิ้ว 1" = 25.4 มม.)

แบบฝึกหัดที่ 6.2ทรานซิสเตอร์ 2N5320. ความต้านทานความร้อนของกล่องรวมสัญญาณ 17.5 °C/W มีหม้อน้ำแบบถอดได้ประเภท IERC TXBF (ดูรูปที่ 6.6) สูงสุด อุณหภูมิที่อนุญาตการเปลี่ยนแปลง 200°C โครงสร้างดังกล่าวสามารถกระจายพลังงานได้เท่าใดที่อุณหภูมิภายนอก 25°C พลังงานนี้จะลดลงอย่างไรเมื่ออุณหภูมิโดยรอบเพิ่มขึ้นแต่ละระดับ

เผยแพร่ครั้งแรกที่ Professionally เกี่ยวกับพลังงาน กรุณาแสดงความคิดเห็นใด ๆ ที่นั่น

ครัวเรือนของนักออกแบบวิทยุมักจะมีไดโอดและทรานซิสเตอร์เก่าจากวิทยุและโทรทัศน์ที่ไม่จำเป็น

ในมือที่มีทักษะ นี่คือความมั่งคั่งที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ เช่น ทำเซมิคอนดักเตอร์ แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับจ่ายไฟให้กับวิทยุทรานซิสเตอร์ในสภาพสนาม ดังที่คุณทราบเมื่อส่องสว่างด้วยแสง เซมิคอนดักเตอร์จะกลายเป็นแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้า - ตาแมว

เราจะใช้คุณสมบัตินี้ ความแรงของกระแสไฟฟ้าและแรงเคลื่อนไฟฟ้าของตาแมวนั้นขึ้นอยู่กับวัสดุของเซมิคอนดักเตอร์ ขนาดของพื้นผิว และแสงสว่าง แต่เพื่อที่จะเปลี่ยนไดโอดหรือทรานซิสเตอร์ให้เป็นตาแมวคุณต้องไปที่คริสตัลเซมิคอนดักเตอร์หรืออย่างแม่นยำคุณต้องเปิดมัน

เราจะบอกวิธีการทำเช่นนี้ในภายหลัง แต่สำหรับตอนนี้ ลองดูตารางที่แสดงพารามิเตอร์ของโฟโตเซลล์แบบโฮมเมด ค่าทั้งหมดได้มาภายใต้การส่องสว่างด้วยหลอดไฟ 60 W ที่ระยะ 170 มม. ซึ่งสอดคล้องกับความเข้มของแสงแดดโดยประมาณในวันที่อากาศแจ่มใส

ดังที่เห็นจากตาราง พลังงานที่เกิดจากตาแมวหนึ่งเซลล์มีขนาดเล็กมาก ดังนั้นจึงรวมเป็นแบตเตอรี่ ในการเพิ่มกระแสที่จ่ายให้กับวงจรภายนอก โฟโตเซลล์ที่เหมือนกันจะเชื่อมต่อแบบอนุกรม แต่ ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดสามารถทำได้ด้วยการเชื่อมต่อแบบผสม เมื่อประกอบแบตเตอรี่ภาพถ่ายจากกลุ่มที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม ซึ่งแต่ละกลุ่มประกอบด้วยองค์ประกอบที่เชื่อมต่อแบบขนานที่เหมือนกัน (รูปที่.

3). กลุ่มไดโอดที่เตรียมไว้ล่วงหน้าจะถูกประกอบบนจานที่ทำจาก getinax แก้วออร์แกนิก หรือ textolite ดังแสดงในรูปที่ 4 องค์ประกอบต่างๆ เชื่อมต่อกันด้วยลวดทองแดงกระป๋องบาง

เป็นการดีกว่าที่จะไม่บัดกรีขั้วต่อที่เหมาะกับคริสตัล เนื่องจากอาจทำให้คริสตัลเซมิคอนดักเตอร์เสียหายได้เนื่องจากอุณหภูมิสูง วางจานที่มีตาแมวไว้ในกล่องที่ทนทานและมีฝาปิดด้านบนแบบโปร่งใส

ประสานพินทั้งสองเข้ากับตัวเชื่อมต่อ - คุณจะเชื่อมต่อสายไฟจากวิทยุเข้ากับมัน แบตเตอรีพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีไดโอด KD202 จำนวน 20 ไดโอด (โฟโตเซลล์ที่เชื่อมต่อแบบขนานสี่กลุ่มจำนวนห้ากลุ่ม) กลางแดดจะสร้างแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 2.1 V ที่กระแสสูงถึง 0.8 mA นี่ค่อนข้างเพียงพอที่จะจ่ายไฟให้กับเครื่องรับวิทยุโดยใช้ทรานซิสเตอร์หนึ่งหรือสองตัว

ตอนนี้เรามาพูดถึงวิธีเปลี่ยนไดโอดและทรานซิสเตอร์ให้เป็นเซลล์แสงอาทิตย์ เตรียมคีม คีมตัดด้านข้าง คีม มีดคม ค้อนขนาดเล็ก หัวแร้ง บัดกรีตะกั่วดีบุก POS-60 ขัดสน แหนบ เครื่องทดสอบ 50-300 µA หรือไมโครแอมมิเตอร์ และแบตเตอรี่ 4.5 V D226, D237 และอื่นๆ ในกรณีที่คล้ายกันควรถอดประกอบด้วยวิธีนี้

ขั้นแรก ตัดสายไฟตามเส้น A และ B ด้วยเครื่องตัดด้านข้าง (รูปที่ 1) ค่อยๆ ยืดท่อที่ยับยู่ B ให้ตรงเพื่อปลดขั้วต่อ D จากนั้นยึดไดโอดไว้ที่หน้าแปลน

ใช้มีดคมๆ แทงที่ตะเข็บเชื่อม แล้วตบด้านหลังของมีดเบาๆ แล้วถอดฝาครอบออก ตรวจสอบให้แน่ใจว่าใบมีดไม่เข้าไปลึกเข้าไปด้านใน - ไม่เช่นนั้นคุณอาจสร้างความเสียหายให้กับคริสตัลได้

ข้อสรุป D: ลบสีออก - ตาแมวพร้อมแล้ว สำหรับไดโอด KD202 (เช่นเดียวกับ D214, D215, D242-D247) ให้ใช้คีมกัดหน้าแปลน A (รูปที่ 2) และตัดขั้วต่อ B ออก เช่นเดียวกับในกรณีก่อนหน้านี้ ให้ยืดท่อที่ยับยู่ยี่ B ให้ตรง จากนั้นปล่อยขั้วต่อที่ยืดหยุ่นออก ช.

สวัสดีผู้อ่านบล็อก prosamostroi.ru ที่รัก! ในศตวรรษที่ 21 ของเรา การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านเทคโนโลยีจะสังเกตเห็นได้ชัดเจน มีการคิดค้นแหล่งพลังงานที่ราคาถูกกว่า และมีการแจกจ่ายอุปกรณ์ต่างๆ ไปทั่วเพื่อให้ชีวิตของผู้คนง่ายขึ้น

วันนี้เราจะพูดถึงเรื่องเช่นแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ไม่ก้าวหน้า แต่อย่างไรก็ตามซึ่งกำลังกลายเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตของผู้คนมากขึ้นทุกปี เราจะพูดถึงว่ามันคืออะไร อุปกรณ์นี้มันมีข้อดีและข้อเสียอะไรบ้าง เราจะใส่ใจกับวิธีการประกอบแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยมือของคุณเอง

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์: คืออะไรและทำงานอย่างไร?

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยชุดเซลล์แสงอาทิตย์ (โฟโตเซลล์) บางชุดที่จะแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า แผงโซลาร์เซลล์ส่วนใหญ่ทำจากซิลิคอนเนื่องจากวัสดุนี้มีประสิทธิภาพที่ดีในการ "ประมวลผล" แสงแดดที่เข้ามา

แผงโซลาร์เซลล์ทำงานดังนี้:

เซลล์ซิลิคอนไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ซึ่งบรรจุอยู่ในกรอบ (กรอบ) ทั่วไปจะได้รับแสงแดด พวกมันร้อนขึ้นและดูดซับพลังงานที่เข้ามาบางส่วน พลังงานนี้จะปล่อยอิเล็กตรอนภายในซิลิคอนทันที ซึ่งผ่านช่องทางพิเศษจะเข้าสู่ตัวเก็บประจุพิเศษ ซึ่งมีไฟฟ้าสะสมอยู่และถูกประมวลผลจากค่าคงที่เป็นตัวแปร ถูกส่งไปยังอุปกรณ์ในอพาร์ทเมนต์/อาคารที่พักอาศัย

ข้อดีและข้อเสียของพลังงานประเภทนี้

ข้อดีมีดังต่อไปนี้:

ดวงอาทิตย์ของเราเป็นแหล่งพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและไม่ก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม แผงโซลาร์เซลล์ไม่ปล่อยของเสียอันตรายต่างๆ ออกสู่สิ่งแวดล้อม

พลังงานแสงอาทิตย์ไม่มีวันหมด (แน่นอนว่าในขณะที่ดวงอาทิตย์ยังมีชีวิตอยู่ แต่นี่ยังอีกหลายพันล้านปีในอนาคต) จากนี้ไปพลังงานแสงอาทิตย์ก็จะเพียงพอสำหรับทั้งชีวิตของคุณอย่างแน่นอน

เมื่อติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์อย่างถูกต้องแล้ว ก็ไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษาบ่อยๆ ในอนาคต สิ่งที่คุณต้องมีคือทำการตรวจป้องกันปีละครั้งหรือสองครั้ง

อายุการใช้งานที่น่าประทับใจของแผงโซลาร์เซลล์ ระยะเวลานี้เริ่มตั้งแต่ 25 ปี นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าแม้หลังจากเวลานี้พวกเขาจะไม่สูญเสียลักษณะการทำงานของตนไป

การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์อาจได้รับการสนับสนุนจากรัฐบาล ตัวอย่างเช่น สิ่งนี้กำลังเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในออสเตรเลีย ฝรั่งเศส และอิสราเอล ในฝรั่งเศส 60% ของต้นทุนแผงโซลาร์เซลล์จะถูกส่งคืน

ข้อเสียมีดังต่อไปนี้:

จนถึงขณะนี้ แผงโซลาร์เซลล์ยังไม่มีการแข่งขัน เช่น หากคุณต้องการผลิตไฟฟ้าจำนวนมาก ซึ่งประสบความสำเร็จมากขึ้นในอุตสาหกรรมน้ำมันและนิวเคลียร์

การผลิตไฟฟ้าขึ้นอยู่กับสภาพอากาศโดยตรง โดยปกติเมื่อมีแสงแดดภายนอก แผงโซลาร์เซลล์ของคุณจะทำงานโดยใช้พลังงาน 100% เมื่อเป็นวันมีเมฆมาก ตัวเลขนี้จะลดลงอย่างมาก

เพื่อผลิตพลังงานจำนวนมาก แผงโซลาร์เซลล์จำเป็นต้องใช้พื้นที่ขนาดใหญ่

อย่างที่คุณเห็น แหล่งพลังงานนี้ยังคงมีข้อดีมากกว่าข้อเสีย และข้อเสียก็ไม่ได้แย่อย่างที่คิด

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่ต้องทำด้วยตัวเองจากวิธีการและวัสดุชั่วคราวที่บ้าน

แม้ว่าเราจะอาศัยอยู่ในโลกสมัยใหม่และกำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว แต่การซื้อและติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ยังคงเป็นกลุ่มคนที่ร่ำรวยจำนวนมาก

ค่าใช้จ่ายของแผงเดียวที่จะผลิตได้เพียง 100 วัตต์แตกต่างกันไปตั้งแต่ 6 ถึง 8,000 รูเบิล นี่ไม่นับความจริงที่ว่าคุณจะต้องซื้อตัวเก็บประจุ แบตเตอรี่ ตัวควบคุมการชาร์จ อินเวอร์เตอร์เครือข่าย ตัวแปลง และสิ่งอื่น ๆ แยกต่างหาก แต่ถ้าคุณไม่มีเงินมากนัก แต่ต้องการเปลี่ยนมาใช้พลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เรามีข่าวดีมาแจ้ง - คุณสามารถประกอบแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่บ้านได้

และหากคุณปฏิบัติตามคำแนะนำทั้งหมด ประสิทธิภาพของมันก็จะไม่แย่ไปกว่าเวอร์ชันที่ประกอบในระดับอุตสาหกรรม ในส่วนนี้เราจะมาดูกัน การประกอบทีละขั้นตอน- เราจะใส่ใจกับวัสดุที่สามารถประกอบแผงโซลาร์เซลล์ได้

จากไดโอด

นี่เป็นหนึ่งในวัสดุที่มีงบประมาณมากที่สุด

หากคุณกำลังวางแผนที่จะสร้างแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับบ้านของคุณจากไดโอด โปรดจำไว้ว่าส่วนประกอบเหล่านี้ใช้เพื่อประกอบเฉพาะแผงโซลาร์เซลล์ขนาดเล็กที่สามารถจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์เล็กๆ น้อยๆ ได้ ไดโอด D223B เหมาะที่สุด เหล่านี้เป็นไดโอดสไตล์โซเวียตซึ่งดีเพราะมีกล่องแก้วเนื่องจากขนาดจึงมีความหนาแน่นในการติดตั้งสูงและมีราคาสมเหตุสมผล

หลังจากซื้อไดโอดแล้ว ให้ทำความสะอาดสี - โดยเพียงแค่วางไว้ในอะซิโตนสักสองสามชั่วโมง หลังจากเวลานี้ก็สามารถลบออกได้อย่างง่ายดาย

จากนั้นเราจะเตรียมพื้นผิวสำหรับการวางไดโอดในอนาคต นี่อาจเป็นแผ่นไม้หรือพื้นผิวอื่นๆ จำเป็นต้องเจาะรูให้ทั่วทั้งบริเวณ จะต้องรักษาระยะห่างระหว่างรู 2 ถึง 4 มม.

จากนั้นเราก็นำไดโอดของเราแล้วสอดเข้าไปในรูเหล่านี้ด้วยหางอลูมิเนียม หลังจากนั้นหางจะต้องโค้งงอสัมพันธ์กันและบัดกรีเพื่อที่ว่าเมื่อได้รับพลังงานแสงอาทิตย์พวกมันจะจ่ายไฟฟ้าเป็น "ระบบ" เดียว

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ดั้งเดิมของเราที่ทำจากไดโอดแก้วพร้อมใช้งานแล้ว ที่เอาต์พุตสามารถให้พลังงานได้สองสามโวลต์ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ที่ดีสำหรับการประกอบแบบโฮมเมด

จากทรานซิสเตอร์

ตัวเลือกนี้จะร้ายแรงกว่าไดโอด แต่ก็ยังเป็นตัวอย่างของการประกอบแบบแมนนวลที่รุนแรง

ในการสร้างแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จากทรานซิสเตอร์ คุณจะต้องมีทรานซิสเตอร์ก่อน โชคดีที่หาซื้อได้ตามตลาดหรือร้านค้าอิเล็กทรอนิกส์เกือบทุกแห่ง

หลังจากซื้อคุณจะต้องตัดฝาครอบทรานซิสเตอร์ออก องค์ประกอบที่สำคัญและจำเป็นที่สุดที่ซ่อนอยู่ใต้ฝา - คริสตัลเซมิคอนดักเตอร์

คุณสามารถใช้ทั้งไม้และพลาสติก แน่นอนว่าพลาสติกจะดีกว่า เราเจาะรูเพื่อนำทรานซิสเตอร์

จากนั้นเราก็ใส่มันเข้าไปในเฟรมแล้วประสานเข้าด้วยกันโดยปฏิบัติตามมาตรฐาน "อินพุต - เอาท์พุต"

ที่เอาต์พุต แบตเตอรี่ดังกล่าวสามารถให้พลังงานเพียงพอต่อการทำงาน เช่น เครื่องคิดเลขหรือหลอดไฟไดโอดขนาดเล็ก ขอย้ำอีกครั้งว่าแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ดังกล่าวประกอบขึ้นเพื่อความสนุกสนานเท่านั้น และไม่ได้แสดงถึงองค์ประกอบ "แหล่งจ่ายไฟ" ที่ร้ายแรง

จากกระป๋องอลูมิเนียม

ตัวเลือกนี้มีความร้ายแรงมากกว่าอยู่แล้ว ไม่เหมือนสองตัวเลือกแรก

นอกจากนี้ยังมีราคาถูกอย่างไม่น่าเชื่อและ วิธีที่มีประสิทธิภาพได้รับพลังงาน สิ่งเดียวก็คือที่เอาต์พุตจะมีมากกว่าในรุ่นไดโอดและทรานซิสเตอร์และจะไม่เป็นไฟฟ้า แต่เป็นความร้อน สิ่งที่คุณต้องมีคือกระป๋องอะลูมิเนียมจำนวนมากและตัวเรือน

ตัวไม้ทำงานได้ดี ส่วนด้านหน้าของตัวเรือนจะต้องปิดด้วยลูกแก้ว หากไม่มีแบตเตอรี่ก็จะไม่ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ

ก่อนเริ่มการประกอบคุณต้องทาสีกระป๋องอลูมิเนียมด้วยสีดำ ซึ่งจะช่วยให้สามารถดึงดูดแสงแดดได้ดี

จากนั้นใช้เครื่องมือเจาะรูสามรูที่ด้านล่างของขวดแต่ละใบ ในทางกลับกัน มีการตัดช่องรูปดาว ปลายอิสระจะงอออกไปด้านนอก ซึ่งจำเป็นสำหรับการปรับปรุงความปั่นป่วนของอากาศร้อนที่จะเกิดขึ้น

หลังจากการยักย้ายเหล่านี้ กระป๋องจะพับเป็นเส้นยาว (ท่อ) เข้าไปในตัวแบตเตอรี่ของเรา

จากนั้นจึงวางชั้นฉนวน (ขนแร่) ไว้ระหว่างท่อกับผนัง/ผนังด้านหลัง จากนั้นตัวสะสมจะถูกหุ้มด้วยโพลีคาร์บอเนตแบบเซลลูล่าร์โปร่งใส

เสร็จสิ้นกระบวนการประกอบ ขั้นตอนสุดท้ายคือการติดตั้งพัดลมแอร์เป็นมอเตอร์ให้พลังงาน แม้ว่าแบตเตอรี่ดังกล่าวจะไม่ผลิตกระแสไฟฟ้า แต่ก็สามารถอุ่นพื้นที่อยู่อาศัยได้อย่างมีประสิทธิภาพ

แน่นอนว่านี่ไม่ใช่หม้อน้ำที่มีคุณสมบัติครบถ้วน แต่แบตเตอรี่ดังกล่าวสามารถอุ่นห้องเล็ก ๆ ได้ - ตัวอย่างเช่นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับบ้านพักฤดูร้อน เราได้พูดคุยเกี่ยวกับหม้อน้ำทำความร้อน bimetallic เต็มรูปแบบในบทความ - หม้อน้ำทำความร้อน bimetallic ใดดีกว่าและแข็งแกร่งกว่าซึ่งเราได้ตรวจสอบรายละเอียดของโครงสร้างของแบตเตอรี่ทำความร้อนดังกล่าว ข้อกำหนดทางเทคนิคและเปรียบเทียบผู้ผลิต ฉันแนะนำให้คุณอ่านมัน

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่ต้องทำด้วยตัวเอง - ทำอย่างไรประกอบและผลิต?

การย้ายออกจากตัวเลือกแบบโฮมเมดเราจะใส่ใจกับสิ่งที่ร้ายแรงกว่านี้

ตอนนี้เราจะพูดถึงวิธีการประกอบและสร้างแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จริงด้วยมือของคุณเองอย่างถูกต้อง ใช่ - สิ่งนี้ก็เป็นไปได้เช่นกัน และฉันต้องการรับรองกับคุณว่าจะไม่เลวร้ายไปกว่าอะนาล็อกที่ซื้อมา

เริ่มต้นด้วยการบอกว่าคุณอาจไม่สามารถหาแผงซิลิคอนจริงที่ใช้ในเซลล์แสงอาทิตย์ที่เต็มเปี่ยมในตลาดเปิดได้ ใช่แล้วพวกเขาจะมีราคาแพง

เราจะประกอบแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จากแผงโมโนคริสตัลไลน์ ซึ่งเป็นทางเลือกที่ถูกกว่า แต่แสดงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในแง่ของการผลิตพลังงานไฟฟ้า ยิ่งไปกว่านั้น แผงโมโนคริสตัลไลน์ยังหาง่ายและมีราคาค่อนข้างถูกอีกด้วย มีหลายขนาด

ตัวเลือกที่ได้รับความนิยมและเป็นที่นิยมมากที่สุดคือ 3x6 นิ้ว ซึ่งให้พลังงานเทียบเท่า 0.5V เราจะมีสิ่งเหล่านี้เพียงพอ คุณสามารถซื้อได้อย่างน้อย 100-200 ชิ้นขึ้นอยู่กับการเงินของคุณ แต่วันนี้เราจะรวบรวมตัวเลือกที่เพียงพอสำหรับการจ่ายไฟให้กับแบตเตอรี่ขนาดเล็ก หลอดไฟ และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กอื่นๆ

การเลือกโฟโตเซลล์

ดังที่เราได้กล่าวไว้ข้างต้น เราเลือกฐานโมโนคริสตัลไลน์ คุณสามารถหามันได้ทุกที่ สถานที่ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดซึ่งมีการขายในปริมาณมากคือแพลตฟอร์มการซื้อขายของ Amazon หรือ Ebay

สิ่งสำคัญที่ต้องจำไว้ก็คือ มันง่ายมากที่จะพบกับผู้ขายไร้ยางอายที่นั่น ดังนั้นซื้อจากผู้ที่มีคะแนนค่อนข้างสูงเท่านั้น ถ้าผู้ขาย คะแนนที่ดีแล้วคุณจะมั่นใจได้ว่าแผงของคุณจะถึงมือคุณโดยแพ็คมาอย่างดี ไม่แตกหัก และเป็นไปตามปริมาณที่คุณสั่ง

การเลือกสถานที่ (ระบบทัศนคติ) การออกแบบและวัสดุ

หลังจากที่คุณได้รับแพ็คเกจพร้อมแผงโซลาร์เซลล์หลักแล้ว คุณต้องเลือกสถานที่ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์อย่างระมัดระวัง

ท้ายที่สุดคุณจะต้องให้มันทำงานที่กำลังไฟ 100% ใช่ไหม? ผู้เชี่ยวชาญในเรื่องนี้แนะนำให้ติดตั้งในตำแหน่งที่แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จะอยู่ต่ำกว่าจุดสูงสุดของท้องฟ้าและมองไปทางตะวันออกเฉียงเหนือ ซึ่งจะทำให้คุณสามารถ “จับ” แสงแดดได้เกือบตลอดทั้งวัน

ทำโครงแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

ก่อนอื่นคุณต้องสร้างฐานแผงโซลาร์เซลล์

อาจเป็นไม้ พลาสติก หรืออลูมิเนียม ไม้และพลาสติกทำงานได้ดีที่สุด ควรมีขนาดใหญ่พอที่จะใส่เซลล์แสงอาทิตย์ทั้งหมดของคุณเรียงกัน แต่จะไม่ต้องพันกันภายในโครงสร้างทั้งหมด

หลังจากที่คุณประกอบฐานของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์แล้ว คุณจะต้องเจาะรูหลาย ๆ รูบนพื้นผิวเพื่อนำตัวนำออกไปในอนาคต ระบบแบบครบวงจร.

อย่าลืมว่าฐานทั้งหมดจะต้องหุ้มด้วยลูกแก้วด้านบนเพื่อปกป้ององค์ประกอบของคุณจากสภาพอากาศ

องค์ประกอบการบัดกรีและการเชื่อมต่อ

เมื่อฐานของคุณพร้อมแล้ว คุณสามารถวางองค์ประกอบต่างๆ ไว้บนพื้นผิวได้ วางโฟโตเซลล์ตามโครงสร้างทั้งหมดโดยให้ตัวนำอยู่ด้านล่าง (คุณดันพวกมันเข้าไปในรูเจาะของเรา)

จากนั้นจะต้องบัดกรีเข้าด้วยกัน มีหลายรูปแบบบนอินเทอร์เน็ตสำหรับการบัดกรีตาแมว สิ่งสำคัญคือการเชื่อมต่อพวกมันเข้ากับระบบแบบครบวงจรเพื่อให้พวกมันทั้งหมดสามารถรวบรวมพลังงานที่ได้รับและส่งต่อไปยังตัวเก็บประจุ

ขั้นตอนสุดท้ายคือการบัดกรีลวด "เอาต์พุต" ซึ่งจะเชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุและส่งออกพลังงานที่ได้รับเข้าไป

การติดตั้ง

นี่เป็นขั้นตอนสุดท้าย เมื่อคุณแน่ใจว่าองค์ประกอบทั้งหมดประกอบอย่างถูกต้อง พอดี และไม่โยกเยก และหุ้มด้วยลูกแก้วอย่างดี คุณสามารถเริ่มการติดตั้งได้

ในด้านการติดตั้ง ควรติดตั้งแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์บนฐานที่มั่นคงจะดีกว่า กรอบโลหะเสริมด้วยสกรูก่อสร้างเหมาะอย่างยิ่ง แผงโซลาร์เซลล์จะยึดติดแน่น ไม่โยกเยก หรือยอมจำนนต่อสภาพอากาศใดๆ

นั่นคือทั้งหมด! เราจะจบลงด้วยอะไร? หากคุณสร้างแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่ประกอบด้วยโฟโตเซลล์ 30-50 ดวง ก็เพียงพอแล้วที่จะชาร์จของคุณได้อย่างรวดเร็ว โทรศัพท์มือถือหรือจุดไฟหลอดไฟบ้านเล็กๆ เช่น

สิ่งที่คุณจะได้คือผลิตภัณฑ์โฮมเมดที่สมบูรณ์ ที่ชาร์จสำหรับชาร์จแบตเตอรี่โทรศัพท์ โคมไฟสนามกลางแจ้ง หรือไฟฉายสวนขนาดเล็ก หากคุณสร้างแผงโซลาร์เซลล์ด้วยโฟโตเซลล์ 100-200 ตัวเราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับ "การเปิดเครื่อง" เครื่องใช้ในครัวเรือนบางอย่างได้แล้วเช่นหม้อต้มน้ำร้อน ไม่ว่าในกรณีใดแผงดังกล่าวจะมีราคาถูกกว่าอะนาล็อกที่ซื้อมาและจะช่วยคุณประหยัดเงิน

วิดีโอ - วิธีทำแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยมือของคุณเอง?

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ DIY ในรูปภาพ

ใน ส่วนนี้ภาพถ่ายที่น่าสนใจแต่ในขณะเดียวกัน ตัวเลือกง่ายๆแผงโซลาร์เซลล์แบบโฮมเมดที่คุณสามารถประกอบด้วยมือของคุณเองได้อย่างง่ายดาย

อะไรจะดีไปกว่า - ซื้อหรือทำแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์?

มาสรุปในส่วนนี้ทุกสิ่งที่เราเรียนรู้ในบทความนี้

ประการแรก เราหาวิธีประกอบแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่บ้านได้ อย่างที่คุณเห็นสามารถประกอบแบตเตอรี่แสงอาทิตย์ DIY ได้อย่างรวดเร็วหากคุณทำตามคำแนะนำ หากคุณปฏิบัติตามคู่มือต่างๆ ทีละขั้นตอน คุณจะสามารถรวบรวมตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการจัดหาไฟฟ้าที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมให้กับคุณ (หรือตัวเลือกที่ออกแบบมาเพื่อจ่ายไฟให้กับชิ้นส่วนขนาดเล็ก)

แต่อะไรจะดีไปกว่าการซื้อหรือทำแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์? โดยธรรมชาติแล้วควรซื้อจะดีกว่า

ความจริงก็คือตัวเลือกเหล่านั้นที่ผลิตในระดับอุตสาหกรรมได้รับการออกแบบมาให้ทำงานอย่างที่ควรจะเป็น เมื่อประกอบแผงโซลาร์เซลล์ด้วยตนเอง คุณมักจะทำผิดพลาดหลายอย่างจนส่งผลให้แผงโซลาร์เซลล์ทำงานไม่ถูกต้อง โดยธรรมชาติแล้วตัวเลือกทางอุตสาหกรรมต้องเสียเงินเป็นจำนวนมาก แต่คุณจะได้คุณภาพและความทนทาน

แต่ถ้าคุณมั่นใจในความสามารถของคุณ คุณจะประกอบแผงโซลาร์เซลล์ที่ไม่เลวร้ายยิ่งกว่าคู่แข่งทางอุตสาหกรรมด้วยแนวทางที่ถูกต้อง

ไม่ว่าในกรณีใด อนาคตก็มาถึงแล้ว และในไม่ช้า แผงโซลาร์เซลล์จะสามารถซื้อทุกชั้นได้ และบางทีอาจมีการเปลี่ยนแปลงไปสู่การใช้พลังงานแสงอาทิตย์โดยสิ้นเชิง ขอให้โชคดี!

แสดงความคิดเห็น ความปรารถนา ถามคำถาม แสดงความคิดเห็นของคุณด้านล่างนี้ - นี่เป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับเรา!

แหล่งไฟฟ้าทางเลือกกำลังได้รับความนิยมทุกปี อัตราค่าไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องมีส่วนทำให้เกิดแนวโน้มนี้ สาเหตุหนึ่งที่บังคับให้ผู้คนมองหาแหล่งพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมก็คือการขาดการเชื่อมต่อกับเครือข่ายสาธารณะโดยสิ้นเชิง

แหล่งพลังงานทางเลือกที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในตลาดคือแผงโซลาร์เซลล์ แหล่งเหล่านี้ใช้ผลของการสร้างกระแสไฟฟ้าเมื่อสัมผัสกับพลังงานแสงอาทิตย์บนโครงสร้างเซมิคอนดักเตอร์ที่ทำจากซิลิคอนบริสุทธิ์

แผ่นโฟโต้พลังงานแสงอาทิตย์แผ่นแรกมีราคาแพงเกินไป และการใช้ผลิตไฟฟ้าก็ไม่เกิดผลกำไร เทคโนโลยีสำหรับการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ซิลิคอนได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง และตอนนี้คุณสามารถซื้อโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับบ้านของคุณได้ในราคาที่เหมาะสม

พลังงานแสงนั้นฟรี และหากโรงไฟฟ้าขนาดเล็กที่ใช้องค์ประกอบซิลิกอนมีราคาถูกเพียงพอก็เป็นเช่นนั้น แหล่งทางเลือกอาหารจะมีความคุ้มค่าและแพร่หลายมากขึ้น

วัสดุที่เหมาะสมที่มีอยู่

แผนภาพของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์โดยใช้ไดโอด หัวร้อนหลายคนถามตัวเองว่า: เป็นไปได้ไหมที่จะสร้างแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จากเศษวัสดุ แน่นอนคุณทำได้! หลายคนยังคงมีทรานซิสเตอร์เก่าจำนวนมากตั้งแต่สมัยสหภาพโซเวียต นี่เป็นวัสดุที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการสร้างโรงไฟฟ้าขนาดเล็กด้วยมือของคุณเอง

คุณสามารถสร้างเซลล์แสงอาทิตย์จากซิลิคอนไดโอดได้ วัสดุสำหรับทำแผงโซลาร์เซลล์อีกชนิดหนึ่งคือฟอยล์ทองแดง เมื่อใช้ฟอยล์ ปฏิกิริยาโฟโตอิเล็กโทรเคมีจะถูกนำมาใช้เพื่อสร้างความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้น

ขั้นตอนการผลิตแบบจำลองทรานซิสเตอร์

การเลือกชิ้นส่วน

ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์คือทรานซิสเตอร์ซิลิคอนทรงพลังที่มีตัวอักษรกำกับว่า KT หรือ P ภายในมีแผ่นเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ขนาดใหญ่ที่สามารถสร้าง กระแสไฟฟ้าภายใต้อิทธิพลของแสงแดด

คำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญ: เลือกทรานซิสเตอร์ที่มีชื่อเดียวกันเนื่องจากมีคุณสมบัติทางเทคนิคเหมือนกันและแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ของคุณจะมีเสถียรภาพมากขึ้นในการทำงาน

ทรานซิสเตอร์ต้องอยู่ในสภาพใช้งานได้ ไม่เช่นนั้นจะไม่เกิดประโยชน์ภาพถ่ายแสดงตัวอย่างอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ดังกล่าว แต่คุณสามารถใช้ทรานซิสเตอร์ที่มีรูปร่างแตกต่างกันได้สิ่งสำคัญคือต้องเป็นซิลิคอน

ขั้นต่อไปคือการเตรียมเชิงกลของทรานซิสเตอร์ของคุณ จำเป็นต้องถอดส่วนบนของตัวเรือนออกโดยกลไก วิธีที่ง่ายที่สุดในการดำเนินการนี้คือการใช้เลื่อยเลือยตัดโลหะขนาดเล็ก

การตระเตรียม

จับทรานซิสเตอร์ไว้ในที่รองและทำการตัดตามแนวของตัวเรือนอย่างระมัดระวัง

คุณเห็นแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนที่จะทำหน้าที่เป็นตาแมว ทรานซิสเตอร์มีสามขั้ว - ฐานตัวรวบรวมและตัวปล่อย ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของทรานซิสเตอร์ (p-n-p หรือ n-p-n) ขั้วของแบตเตอรี่ของเราจะถูกกำหนด สำหรับทรานซิสเตอร์ KT819 ฐานจะเป็นค่าบวกตัวปล่อยและตัวสะสมจะเป็นลบ ความต่างศักย์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเมื่อจ่ายแสงให้กับเพลตจะถูกสร้างขึ้นระหว่างฐานและตัวสะสม ดังนั้นในแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ของเรา เราจะใช้จุดเชื่อมต่อตัวสะสมของทรานซิสเตอร์

การตรวจสอบ

หลังจากเลื่อยตัวเรือนของทรานซิสเตอร์แล้วจะต้องตรวจสอบการทำงาน สำหรับสิ่งนี้ เราจำเป็นต้องมีมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลและแหล่งกำเนิดแสง

เราเชื่อมต่อฐานของทรานซิสเตอร์กับสายบวกของมัลติมิเตอร์และตัวสะสมกับสายลบ เมตรเปิดโหมดควบคุมแรงดันไฟฟ้าด้วยช่วง 1V

เรากำหนดทิศทางของแหล่งกำเนิดแสงไปยังเวเฟอร์ซิลิคอนและควบคุมระดับแรงดันไฟฟ้า ควรอยู่ในช่วงตั้งแต่ 0.3V ถึง 0.7V ในกรณีส่วนใหญ่ ทรานซิสเตอร์ตัวหนึ่งจะสร้างความต่างศักย์ไฟฟ้า 0.35V และกระแสไฟฟ้า 0.25 µA

สำหรับการชาร์จใหม่ โทรศัพท์มือถือเราจำเป็นต้องสร้างแผงโซลาร์เซลล์ที่มีทรานซิสเตอร์ประมาณ 1,000 ตัว ซึ่งจะผลิตกระแสไฟฟ้าได้ 200 mA

การประกอบ

คุณสามารถประกอบแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จากทรานซิสเตอร์บนวัสดุแผ่นเรียบที่ไม่นำไฟฟ้าทั้งหมดขึ้นอยู่กับจินตนาการของคุณ

ที่ การเชื่อมต่อแบบขนานทรานซิสเตอร์ กระแสเพิ่มขึ้น และเมื่อต่ออนุกรม แรงดันแหล่งจ่ายจะเพิ่มขึ้น

นอกจากทรานซิสเตอร์ ไดโอด และฟอยล์ทองแดงแล้ว กระป๋องอะลูมิเนียม เช่น กระป๋องเบียร์ ยังสามารถนำมาใช้ทำแผงโซลาร์เซลล์ได้ แต่จะเป็นแบตเตอรี่ที่ให้ความร้อนกับน้ำ ไม่ใช่ผลิตไฟฟ้า

ดูวิดีโอที่ผู้เชี่ยวชาญอธิบายรายละเอียดวิธีทำแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จากทรานซิสเตอร์ด้วยมือของคุณเอง:

VKontakte

เมื่อเวลาผ่านไป ผู้ที่มีความหลงใหลเกี่ยวกับวิทยุจะสะสมชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ ไว้มากมาย ซึ่งอาจเป็นทรานซิสเตอร์โซเวียตรุ่นเก่าในกล่องโลหะ พวกมันไม่เกี่ยวข้องกับการเป็นส่วนประกอบวิทยุอีกต่อไปเนื่องจากมีขนาดใหญ่ แต่สามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง: เป็นแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ จริงอยู่พลังของแบตเตอรี่ดังกล่าวค่อนข้างเล็กเมื่อเทียบกับขนาดของมันและเหมาะสำหรับการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำเท่านั้น แต่คุณยังสามารถประกอบมันเป็นการทดลองและเพื่อความสนุกสนานได้ หากต้องการแปลงทรานซิสเตอร์เป็นแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ คุณต้องตัดฝาครอบออกก่อน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้จับทรานซิสเตอร์อย่างระมัดระวังที่ขอบของตัวเครื่องแล้วตัดฝาครอบออกด้วยเลื่อยเลือยตัดโลหะ คุณต้องทำสิ่งนี้อย่างระมัดระวังเพื่อไม่ให้คริสตัลและสายไฟบางๆ ภายในทรานซิสเตอร์เสียหาย หลังจากนั้นคุณจะเห็นสิ่งที่ซ่อนอยู่ภายใน: ดังที่คุณเห็นในภาพ คริสตัลมีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับตัวทรานซิสเตอร์ แต่สิ่งนี้เองที่จะแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้า ต่อไปคุณจะต้องส่องแสงไปที่คริสตัลและใช้เครื่องทดสอบเพื่อวัดว่าพินใดจะให้พลังงานสูงสุดแก่คุณ ไฟฟ้าแรงสูง- แน่นอนว่าค่าของมันขึ้นอยู่กับกำลังของทรานซิสเตอร์และขนาดของคริสตัล นี่คือตารางการวัดที่ผู้เขียนกำหนดโดยใช้ตัวอย่างของทรานซิสเตอร์ KT819GM: หลังจากการวัดแล้วคุณสามารถเริ่มประกอบแผงโซลาร์เซลล์ได้ แบตเตอรี่เพื่อจ่ายไฟให้กับเครื่องคิดเลข เพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้า 1.5 โวลต์ จำเป็นต้องประกอบทรานซิสเตอร์ 5 ตัวต่ออนุกรมกัน โดยตัวสะสมจะเป็นเครื่องหมายลบและฐานเป็นเครื่องหมายบวก ในการติดทรานซิสเตอร์นั้น จะใช้ชิ้นส่วนพลาสติกบางๆ โดยเจาะรูที่ขาไว้ล่วงหน้า หลังจากติดตั้งทรานซิสเตอร์เข้าที่แล้ว พวกมันจะเชื่อมต่อกันตามแผนภาพด้านบน: ดังที่การทดลองแสดงให้เห็น เครื่องคิดเลขทำงานได้ดีกลางแจ้ง กลางแสงแดด แต่ในอาคารขาดพลังงานอย่างแน่นอน และในระยะห่างมากกว่า 30 เซนติเมตร จากหลอดไส้มันไม่ยอมทำงาน ในการเพิ่มพลังงานแบตเตอรี่คุณควรเชื่อมต่อทรานซิสเตอร์ตัวเดียวกันอีกห้าตัวแบบขนาน ที่มา เป็นผู้เขียนเว็บไซต์เผยแพร่บทความของคุณเองคำอธิบายผลิตภัณฑ์โฮมเมดและชำระค่าข้อความ อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่ 0 ไอเดีย 0

คำอธิบาย

การดำเนินการ

VKontakte

OK351หากต้องการเขียนความคิดเห็น คุณต้องเข้าสู่ระบบไซต์ผ่านโซเชียลมีเดีย เครือข่าย (หรือลงทะเบียน): การลงทะเบียนปกติ

ข้อมูล

ผู้เยี่ยมชมในกลุ่มแขกไม่สามารถแสดงความคิดเห็นในโพสต์นี้ได้

10.1. วัตถุประสงค์ของหม้อน้ำ- ขจัดความร้อนออกจากอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ซึ่งช่วยให้คุณลดอุณหภูมิของจุดเชื่อมต่อ p-n และลดผลกระทบต่อพารามิเตอร์การทำงานของอุปกรณ์ มีการใช้หม้อน้ำแบบแผ่น ครีบ และพิน เพื่อปรับปรุงการกระจายความร้อน วิธีที่ดีที่สุดคือติดอุปกรณ์กึ่งตัวนำเข้ากับหม้อน้ำโดยตรง หากจำเป็นต้องแยกอุปกรณ์ไฟฟ้าออกจากแชสซี หม้อน้ำจะถูกต่อเข้ากับแชสซีผ่านฉนวน ปะเก็น ความสามารถในการเปล่งความร้อนของหม้อน้ำขึ้นอยู่กับระดับความดำของวัสดุ (หรือพื้นผิว) ที่ใช้สร้างหม้อน้ำ:

ยิ่งระดับความมืดสูงเท่าใด การกระจายความร้อนก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น

10.2. พินหม้อน้ำ- แผ่นระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพมากสำหรับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ คุณต้องใช้แผ่นดูราลูมินที่มีความหนา 4-6 มม. และลวดอลูมิเนียมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3-5 มม.
บนพื้นผิวของแผ่นหม้อน้ำที่ผ่านกระบวนการแล้ว ให้ใช้การเจาะตรงกลางเพื่อทำเครื่องหมายตำแหน่งของรูสำหรับหมุด ขั้วต่อทรานซิสเตอร์ (หรือไดโอด) และสกรูยึด ระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางของรู (พิทช์) สำหรับหมุดในแถวและระหว่างแถวควรเท่ากับ 2-2.5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดอลูมิเนียมที่ใช้ เลือกเส้นผ่านศูนย์กลางของรูเพื่อให้ลวดเข้าไปในรูด้วยช่องว่างที่เล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ กับ ด้านหลังรูจมลึก 1-1.5 มม.
แมนเดรลทำจากแท่งเหล็กยาว 80-100 มม. และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง B-10 มม. ซึ่งมีการเจาะรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวด 0.1 มม. ที่ปลายก้าน ความลึกของรูควรเท่ากับความสูงของหมุดหม้อน้ำในอนาคต

ข้าว. 10.1. คีมย้ำสำหรับหมุดหม้อน้ำ

จากนั้นจึงตัดจำนวนช่องว่างของพินที่ต้องการ ในการทำเช่นนี้ให้สอดลวดเข้าไปในรูในแมนเดรลแล้วตัดออกด้วยเครื่องตัดลวดเพื่อให้ความยาวของปลายที่ยื่นออกมาจากแมนเดรลนั้นมากกว่าความหนาของแผ่น 1-1.5 มม. แมนเดรลถูกยึดไว้ในที่รองโดยหงายรูขึ้น หมุดว่างจะถูกสอดเข้าไปในรู ลงบนปลายที่ยื่นออกมาซึ่งแผ่นวางคว่ำหน้าลงและตอกหมุดด้วยค้อนเบา ๆ พยายามเติมช่องว่างที่จมลงไป หมุดทั้งหมดได้รับการติดตั้งในลักษณะนี้
คุณสามารถสร้างพินฮีทซิงค์ได้โดยใช้วิธีติดตั้งพินในรูบนแผ่นฐานที่แตกต่างกันเล็กน้อย มีการจีบเหล็กโดยแสดงรูปวาดสำหรับหมุดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 และความยาวสูงสุด 45 มม. ดังแสดงในรูปที่ 1 10.1. ส่วนการทำงานของหางปลาควรทำให้แข็งขึ้น หมุดถูกสอดเข้าไปในรูที่ฐานของหม้อน้ำ, ฐานวางอยู่บนทั่งตีเหล็ก, จีบอยู่ที่ด้านบนของพินแล้วกระแทกด้วยค้อน มีการสร้างร่องวงแหวนรอบๆ หมุด และตัวหมุดนั้นก็ติดอยู่ในรูอย่างแน่นหนา
หากจำเป็นต้องสร้างหม้อน้ำแบบสองด้านก็จำเป็นต้องมีการจีบสองอัน: ใส่หมุดเข้าไปในหนึ่งในนั้นติดตั้งบนทั่งโดยให้รูหงายขึ้นฐานของหม้อน้ำจะถูกเกลียวและอันที่สอง จีบวางอยู่ด้านบน ด้วยการตอกหางปลาด้านบนด้วยค้อน หมุดจะถูกยึดไว้ทั้งสองด้านในคราวเดียว วิธีนี้สามารถนำไปใช้ในการผลิตหม้อน้ำจากทั้งอลูมิเนียมและโลหะผสมทองแดง สุดท้ายสามารถติดตั้งหมุดได้โดยใช้การบัดกรี ในการทำเช่นนี้ให้ใช้ลวดทองแดงหรือทองเหลืองที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2-4 มม. เป็นวัสดุ ปลายด้านหนึ่งของหมุดถูกกระป๋องให้มีความยาวมากกว่าความหนาของแผ่นประมาณ 1-2 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางของรูในจานควรอยู่ในขนาดที่หมุดกระป๋องพอดีกับรูโดยไม่ต้องใช้ความพยายามมากนัก
ฟลักซ์ของเหลวถูกฉีดเข้าไปในรูที่ฐาน (ตารางที่ 9.2) ใส่หมุดเข้าไปและแต่ละอันจะถูกบัดกรีด้วยหัวแร้งอันทรงพลัง เมื่อสิ้นสุดการทำงานหม้อน้ำจะถูกล้างด้วยอะซิโตน

ข้าว. 10.2. ฮีทซิงค์สำหรับทรานซิสเตอร์อันทรงพลัง

10.3. หม้อน้ำทองแดงแผ่นสามารถสร้างความหนา 1-2 มม. สำหรับทรานซิสเตอร์กำลังสูง เช่น P210, KT903 และอื่นๆ ในแพ็คเกจที่คล้ายกัน ในการทำเช่นนี้ให้ตัดวงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 60 มม. ออกจากทองแดงและทำเครื่องหมายรูที่กึ่งกลางชิ้นงานเพื่อติดทรานซิสเตอร์และลีด จากนั้นในทิศทางแนวรัศมีวงกลมจะถูกตัดด้วยกรรไกรโลหะ 20 มม. โดยแบ่งออกเป็น 12 ส่วนรอบเส้นรอบวง หลังจากติดตั้งทรานซิสเตอร์ แต่ละเซกเตอร์จะหมุน 90° และโค้งงอขึ้น

10.4. หม้อน้ำสำหรับทรานซิสเตอร์ที่ทรงพลังประเภท KT903, KT908 และอื่น ๆ ในกรณีที่คล้ายกันสามารถทำจากแผ่นอลูมิเนียมหนา 2 มม. (รูปที่ 10.2) ขนาดที่ระบุของหม้อน้ำให้พื้นที่ผิวที่แผ่รังสีเพียงพอในการกระจายพลังงานบนทรานซิสเตอร์ได้สูงถึง 16 W

ข้าว. 10.3. หม้อน้ำสำหรับทรานซิสเตอร์กำลังต่ำ: a-scan; ข - มุมมองทั่วไป

10.5. หม้อน้ำสำหรับทรานซิสเตอร์กำลังต่ำสามารถทำจากแผ่นทองแดงแดงหรือทองเหลืองหนา 0.5 มม. ตามแบบในรูป 10.3. หลังจากทำการตัดทั้งหมดแล้ว รีมเมอร์จะถูกรีดเข้าไปในท่อโดยใช้แมนเดรลที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสม จากนั้นวางชิ้นงานไว้บนตัวทรานซิสเตอร์อย่างแน่นหนาแล้วกดด้วยวงแหวนสปริงโดยงอหูยึดด้านข้างไว้ก่อนหน้านี้ วงแหวนทำจากลวดเหล็กเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5-1 มม. แทนที่จะใช้แหวนคุณสามารถใช้ผ้าพันแผลลวดทองแดงได้ จากนั้นหูข้างก็งอลง "ขน" ที่ตัดของชิ้นงานจะงอออกไปด้านนอกตามมุมที่ต้องการ - และหม้อน้ำก็พร้อม

10.6. หม้อน้ำสำหรับทรานซิสเตอร์ของซีรีย์ KT315, KT361สามารถทำจากแถบทองแดงอลูมิเนียมหรือดีบุกที่มีความกว้างมากกว่าความกว้างของตัวเรือนทรานซิสเตอร์ 2-3 มม. (รูปที่ 10.4) ทรานซิสเตอร์ติดกาวเข้ากับหม้อน้ำด้วยอีพอกซีหรือกาวอื่นที่มีค่าการนำความร้อนที่ดี เพื่อให้มีการสัมผัสความร้อนที่ดีขึ้นระหว่างตัวเรือนทรานซิสเตอร์และหม้อน้ำ จำเป็นต้องถอดการเคลือบสีออกจากตัวเรือนที่จุดสัมผัส และติดตั้งลงในหม้อน้ำแล้วติดกาวโดยมีช่องว่างน้อยที่สุด ติดตั้งทรานซิสเตอร์โดยให้หม้อน้ำอยู่บนบอร์ดตามปกติ โดยให้ขอบด้านล่างของหม้อน้ำสัมผัสกับบอร์ด หากความกว้างของแถบคือ 7 มม. และความสูงของหม้อน้ำ (ทำจากแผ่นโลหะเคลือบดีบุกหนา 0.35 มม.) คือ 22 มม. จากนั้นด้วยกำลังการกระจาย 500 mW อุณหภูมิของหม้อน้ำ ณ จุดที่ทรานซิสเตอร์ ติดกาวได้ไม่เกิน 55°C

10.7. หม้อน้ำทำจากโลหะ "เปราะบาง"ตัวอย่างเช่นจากแผ่น duralumin ที่ทำในรูปแบบของชุดแผ่น (รูปที่ 10.5) เมื่อทำปะเก็นและแผ่นหม้อน้ำจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีเสี้ยนที่ขอบรูและที่ขอบของแผ่น พื้นผิวสัมผัสของปะเก็นและแผ่นจะถูกขัดอย่างระมัดระวังโดยใช้กระดาษทรายละเอียดวางลงบนกระจกแบน หากไม่จำเป็นต้องแยกตัวเรือนทรานซิสเตอร์ออกจากตัวอุปกรณ์ สามารถติดตั้งหม้อน้ำบนผนังของตัวอุปกรณ์หรือบนพาร์ติชันภายในได้โดยไม่ต้องมีปะเก็นฉนวน ซึ่งช่วยให้การถ่ายเทความร้อนมีประสิทธิภาพมากขึ้น

10.8. การติดตั้งไดโอดประเภท D226 บนหม้อน้ำหรือบนแผ่นระบายความร้อน ไดโอดถูกยึดให้แน่นโดยใช้หน้าแปลน ขั้วแคโทดถูกกัดที่ฐานและทำความสะอาดด้านล่างอย่างทั่วถึงด้วยกระดาษทรายละเอียดจนกระทั่งได้พื้นผิวที่เรียบและสะอาด หากจำเป็นต้องออกจากขั้วแคโทด ให้เจาะรูในหม้อน้ำสำหรับขั้ว ขจัดสารเคลือบเงาออกจากด้านล่างด้วยอะซิโตน และตะไบด้านข้าง (ขอบ) ของไดโอดฟลัชอย่างระมัดระวังโดยให้ด้านล่างเพื่อให้สัมผัสความร้อนได้ดีขึ้น ไดโอดกับหม้อน้ำ

10.9. ปรับปรุงการสัมผัสความร้อนระหว่างทรานซิสเตอร์และฮีทซิงค์จะช่วยให้ทรานซิสเตอร์กระจายพลังงานได้มากขึ้น
บางครั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้หม้อน้ำแบบหล่อ การกำจัดโพรงและความไม่สมบูรณ์ของพื้นผิวอื่นๆ ณ จุดที่สัมผัสกับความร้อน (เพื่อปรับปรุงให้ดีขึ้น) อาจเป็นเรื่องยาก และบางครั้งก็เป็นไปไม่ได้ ในกรณีนี้ ปะเก็นตะกั่วจะช่วยได้ แผ่นตะกั่วจะถูกรีดหรือทำให้แบนอย่างระมัดระวังระหว่างแท่งแบนเรียบสองแท่งให้มีความหนาประมาณ 10.5 มม. และตัวเว้นระยะจะถูกตัดออกตามขนาดและรูปร่างที่ต้องการ ทำความสะอาดทั้งสองด้านด้วยกระดาษทรายละเอียดซึ่งติดตั้งไว้ใต้ทรานซิสเตอร์และชุดประกอบถูกอัดแน่นด้วยสกรู ปะเก็นไม่ควรหนาเกิน 1 มม. เนื่องจากค่าการนำความร้อนของตะกั่วต่ำ

10.10. การใส่ร้ายหม้อน้ำอลูมิเนียมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนของหม้อน้ำ พื้นผิวมักจะเป็นแบบด้านและสีเข้ม วิธีที่ไม่แพงใส่ร้ายป้ายสี - การบำบัดหม้อน้ำในสารละลายเฟอร์ริกคลอไรด์ที่เป็นน้ำ
ในการเตรียมสารละลาย ต้องใช้ผงเฟอร์ริกคลอไรด์และน้ำในปริมาณเท่ากัน หม้อน้ำทำความสะอาดฝุ่นและสิ่งสกปรก ขจัดคราบน้ำมันอย่างทั่วถึงด้วยน้ำมันเบนซินหรืออะซิโตนแล้วแช่ในสารละลาย เก็บไว้ในสารละลายประมาณ 5-10 นาที สีของหม้อน้ำเป็นสีเทาเข้ม การประมวลผลต้องทำในพื้นที่ที่มีการระบายอากาศดีหรือกลางแจ้ง

คุณรู้หรือไม่?

10.11. ระบบการระบายความร้อนของทรานซิสเตอร์กำลังต่ำสามารถบรรเทาได้โดยการวางพรู (“ พวงมาลัย”) ไว้บนตัวโลหะของทรานซิสเตอร์ - เกลียวที่บิดจากลวดทองแดง, ทองเหลืองหรือทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5-1.0 มม.
10.12. หม้อน้ำที่ดีอาจเป็นกล่องโลหะของอุปกรณ์หรือพาร์ติชันภายในก็ได้
10.13. ตรวจสอบความสม่ำเสมอของแผ่นสัมผัสหม้อน้ำโดยการทาฐานของทรานซิสเตอร์ด้วยสีบางส่วนแล้วทาลงบนพื้นผิวของแผ่นสัมผัส บริเวณที่ยื่นออกมาของการสัมผัส แผ่นหม้อน้ำจะเป็นสี
10.14. เพื่อให้แน่ใจว่ามีการสัมผัสความร้อนที่ดี พื้นผิวของทรานซิสเตอร์ที่อยู่ติดกับฮีทซิงค์สามารถหล่อลื่นด้วยสารหล่อลื่นที่ไม่ทำให้แห้ง เช่น ซิลิโคน วิธีนี้จะช่วยลดความต้านทานความร้อนของหน้าสัมผัสได้หนึ่งถึงครึ่งถึงสองเท่า
10.15. เพื่อปรับปรุงสภาวะการทำความเย็น หม้อน้ำต้องอยู่ในตำแหน่งเพื่อไม่ให้รบกวนการไหลของอากาศหมุนเวียน: ครีบของหม้อน้ำอยู่ในแนวตั้งและด้านที่ทรานซิสเตอร์ตั้งอยู่ควรอยู่ด้านข้าง และไม่ต่ำกว่าหรือสูงกว่า