Ионистор самодельный: Страница не найдена — All-Audio.pro

Содержание

Cамодельный ионистор — суперконденсатор делаем своими руками. — Орден Современной Технократии — ЖЖ

Электрическая емкость земного шара, как известно из курса физики, составляет примерно 700 мкФ. Обычный конденсатор такой емкости можно сравнить по весу и объему с кирпичом. Но есть и конденсаторы с электроемкостью земного шара, равные по своим размерам песчинке – суперконденсаторты. 

Появились такие приборы сравнительно недавно, лет двадцать назад. Их называют по-разному: ионисторами, иониксами или просто суперконденсаторами.

Не думайте, что они доступны лишь каким-то аэрокосмическим фирмам высокого полета. Сегодня можно купить в магазине ионистор размером с монету и емкостью в одну фараду, что в 1500 раз больше емкости земного шара и близко к емкости самой большой планеты Солнечной системы — Юпитера.

Любой конденсатор запасает энергию. Чтобы понять, сколь велика или мала энергия, запасаемая в ионисторе, важно ее с чем-то сравнить. Вот несколько необычный, зато наглядный способ.

Энергии обычного конденсатора достаточно, чтобы он мог подпрыгнуть примерно на метр-полтора. Крохотный ионистор типа 58-9В, имеющий массу 0,5 г, заряженный напряжением 1 В, мог бы подпрыгнуть на высоту 293 м!

Иногда думают, что ионисторы способны заменить любой аккумулятор. Журналисты живописали мир будущего с бесшумными электромобилями на суперконденсаторах. Но пока до этого далеко. Ионистор массой в один кг способен накопить 3000 Дж энергии, а самый плохой свинцовый аккумулятор — 86 400 Дж — в 28 раз больше. Однако при отдаче большой мощности за короткое время аккумулятор быстро портится, да и разряжается только наполовину. Ионистор же многократно и без всякого вреда для себя отдает любые мощности, лишь бы их могли выдержать соединительные провода. Кроме того, ионистор можно зарядить за считаные секунды, а аккумулятору на это обычно нужны часы.

Это и определяет область применения ионистора. Он хорош в качестве источника питания устройств, кратковременно, но достаточно часто потребляющих большую мощность: электронной аппаратуры, карманных фонарей, автомобильных стартеров, электрических отбойных молотков. Ионистор может иметь и военное применение как источник питания электромагнитных орудий. А в сочетании с небольшой электростанцией ионистор позволяет создавать автомобили с электроприводом колес и расходом топлива 1-2 л на 100 км.

Ионисторы на самую разную емкость и рабочее напряжение есть в продаже, но стоят они дороговато. Так что если есть время и интерес, можно попробовать сделать ионистор самостоятельно. Но прежде чем дать конкретные советы, немного теории.

Из электрохимии известно: при погружении металла в воду на его поверхности образуется так называемый двойной электрический слой, состоящий из разноименных электрических зарядов — ионов и электронов. Между ними действуют силы взаимного притяжения, но заряды не могут сблизиться. Этому мешают силы притяжения молекул воды и металла. По сути своей двойной электрический слой не что иное, как конденсатор. Сосредоточенные на его поверхности заряды выполняют роль обкладок. Расстояние между ними очень мало. А, как известно, емкость конденсатора при уменьшении расстояния между его обкладками возрастает. Поэтому, например, емкость обычной стальной спицы, погруженной в воду, достигает нескольких мФ.

По сути своей ионистор состоит из двух погруженных в электролит электродов с очень большой площадью, на поверхности которых под действием приложенного напряжения образуется двойной электрический слой. Правда, применяя обычные плоские пластины, можно было бы получить емкость всего лишь в несколько десятков мФ. Для получения же свойственных ионисторам больших емкостей в них применяют электроды из пористых материалов, имеющих большую поверхность пор при малых внешних размерах.

 На эту роль были перепробованы в свое время губчатые металлы от титана до платины. Однако несравненно лучше всех оказался… обычный активированный уголь. Это древесный уголь, который после специальной обработки становится пористым. Площадь поверхности пор 1 см3 такого угля достигает тысячи квадратных метров, а емкость двойного электрического слоя на них — десяти фарад!


http://techclan.planeta2.org/photo/samodelnyj_ionistor/12-0-529

Самодельный ионистор На рисунке 1 изображена конструкция ионистора. Он состоит из двух металлических пластин, плотно прижатых к «начинке» из активированного угля. Уголь уложен двумя слоями, между которыми проложен тонкий разделительный слой вещества, не проводящего электроны. Все это пропитано электролитом.

При зарядке ионистора в одной его половине на порах угля образуется двойной электрический слой с электронами на поверхности, в другой — с положительными ионами. После зарядки ионы и электроны начинают перетекать навстречу друг другу. При их встрече образуются нейтральные атомы металла, а накопленный заряд уменьшается и со временем вообще может сойти на нет.

Чтобы этому помешать, между слоями активированного угля и вводится разделительный слой. Он может состоять из различных тонких пластиковых пленок, бумаги и даже ваты.

В любительских ионисторах электролитом служит 25%-ный раствор поваренной соли либо 27%-ный раствор КОН. (При меньших концентрациях не сформируется слой отрицательных ионов на положительном электроде.)

В качестве электродов применяют медные пластины с заранее припаянными к ним проводами. Их рабочие поверхности следует очистить от окислов. При этом желательно воспользоваться крупнозернистой шкуркой, оставляющей царапины. Эти царапины улучшат сцепление угля с медью. Для хорошего сцепления пластины должны быть обезжирены. Обезжиривание пластин производится в два этапа. Вначале их промывают мылом, а затем натирают зубным порошком и смывают его струей воды. После этого прикасаться к ним пальцами не стоит.

Активированный уголь, купленный в аптеке, растирают в ступке и смешивают с электролитом до получения густой пасты, которой намазывают тщательно обезжиренные пластины.

При первом испытании пластины с прокладкой из бумаги кладут одна на другую, после этого попробуем его зарядить. Но здесь есть тонкость. При напряжении более 1 В начинается выделение газов Н2, О2. Они разрушают угольные электроды и не позволяют работать нашему устройству в режиме конденсатора-ионистора.

Поэтому мы должны заряжать его от источника с напряжением не выше 1 В. (Именно такое напряжение на каждую пару пластин рекомендовано для работы промышленных ионисторов.)

Подробности для любознательных

При напряжении более 1,2 В ионистор превращается в газовый аккумулятор. Это интересный прибор, тоже состоящий из активированного угля и двух электродов. Но конструктивно он выполнен иначе (см. рис. 2). Обычно берут два угольных стержня от старого гальванического элемента и обвязывают вокруг них марлевые мешочки с активированным углем. В качестве электролита употребляется раствор КОН. (Раствор поваренной соли применять не следует, поскольку при ее разложении выделяется хлор.)

Энергоемкость газового аккумулятора достигает 36 000 Дж/кг, или 10 Вт-ч/кг. Это в 10 раз больше, чем у ионистора, но в 2,5 раза меньше, чем у обычного свинцового аккумулятора. Однако газовый аккумулятор — это не просто аккумулятор, а очень своеобразный топливный элемент. При его зарядке на электродах выделяются газы — кислород и водород. Они «оседают» на поверхности активированного угля. При появлении же тока нагрузки происходит их соединение с образованием воды и электрического тока. Процесс этот, правда, без катализатора идет очень медленно. А катализатором, как выяснилось, может быть только платина… Поэтому, в отличие от ионистора, газовый аккумулятор большие токи давать не может.

Тем не менее, московский изобретатель А.Г. Пресняков (http://chemfiles.narod.r u/hit/gas_akk.htm) успешно применил для запуска мотора грузовика газовый аккумулятор. Его солидный вес — почти втрое больше обычного — в этом случае оказался терпим. Зато низкая стоимость и отсутствие таких вредных материалов, как кислота и свинец, казалось крайне привлекательным.

Газовый аккумулятор простейшей конструкции оказался склонен к полному саморазряду за 4-6 часов. Это и положило конец опытам. Кому же нужен автомобиль, который после ночной стоянки нельзя завести?

И все же «большая техника» про газовые аккумуляторы не забыла. Мощные, легкие и надежные, они стоят на некоторых спутниках. Процесс в них идет под давлением около 100 атм, а в качестве поглотителя газов применяется губчатый никель, который при таких условиях работает как катализатор. Все устройство размещено в сверхлегком баллоне из углепластика. Получились аккумуляторы с энергоемкостью почти в 4 раза выше, чем у аккумуляторов свинцовых. Электромобиль мог бы на них пройти около 600 км. Но, к сожалению, пока они очень дороги.

Дополнительные материалы из раздела сделай сам.
http://techclan.planeta2.org/publ/27

http://vkontakte.ru/note9771591_10283476

Ионистор. Суперконденсатор. | Афанасий Скобелевский

Ионисторы.

Ионисторы.

Тема этой статьи – Ионисторы. Это – очень интересные электронные приборы. По своим параметрам, они занимают промежуточное место между электролитическими конденсаторами и аккумуляторами (химическими источниками тока). Так что же такое ионистор?

Схема экспериментов.

Схема экспериментов.

Проведем два небольших эксперимента – с конденсатором и с ионистором.

Эксперимент с батареей конденсаторов.

Эксперимент с батареей конденсаторов.

Для первого эксперимента возьмем конструкцию из шестнадцати конденсаторов по четыре тысячи микрофарад, соединенных параллельно. Общая емкость сборки будет 64 тысячи микрофарад. В качестве источника электрической энергии возьмем Самсунговский аккумулятор 18650 на 4 вольта. Чтобы уменьшить ток заряда конденсаторов, заряжать их будем через два соединенных последовательно резистора по 1 ому. Один из резисторов может быть замкнут переключателем, чтобы уменьшить ограничивающее сопротивление до 1 ома. В первый момент заряда, стрелочный прибор отметил пиковый ток заряда 350 миллиампер. Заряд продолжался не более 1 секунды. Ток уменьшился до нуля, конденсаторы зарядились до напряжения источника – почти 4 вольта и начали медленно разряжаться через внутреннее сопротивление вольтметра. Ускорим процесс разряда – подключим параллельно конденсатору лампочку 3,5 вольта 0,26а — её рабочее сопротивление около 14 ом, а в холодном состоянии – около 2 ом. Лампочка зажглась, но горела не больше 2 секунд. Объем, как и вес конденсаторной батареи – впечатляет.

Эксперимент с ионистором.

Эксперимент с ионистором.

Во втором эксперименте мы будем заряжать от того же Самсунговского аккумулятора ионистор на 2,7 вольта, емкостью 100 фарад. Размеры ионистора легко сравнить с конденсаторами – он меньше конденсаторной сборки примерно в 30 раз, настолько же и легче! А ёмкость ионистора больше – в полторы тысячи раз! Включаем секундомер и включаем заряд ионистора через два ограничивающих резистора сопротивлением 2 ома. В первый момент прибор отметил ток 1,5 ампера. То есть это практически ток короткого замыкания аккумулятора на токоограничивающий резистор. Как и в случае с конденсаторами, ток заряда уменьшается, а напряжение на ионисторе – увеличивается. НО, какая скорость процесса! До полутора вольт ионистор зарядился только за полторы минуты! А ток заряда уменьшился только до 1 ампера. Прошло больше 3-х минут, ток уменьшился до 0,7 ампера – теперь можно уменьшить до 1 ома ограничивающий резистор – ток становится больше 1 ампера, зарядка пошла быстрее.

До напряжения 2,5 вольта ионистор заряжался почти 5 минут! Вспомним, что через тот же резистор конденсатор зарядился за секунду! Включим лампочку, подключенную к ионистору и секундомер. Лампочка – зажглась и продолжает гореть! Напряжение на ионисторе уменьшается, но как медленно!!! Прошла минута – лампочка горит, а на ионисторе остается еще 2 вольта! Прошло 6 минут – лампочка горит, правда, не так ярко, а на ионисторе – больше 1 вольта! Чтобы разрядить ионистор до 1 вольта потребовалось почти 9 минут! Лампочка при этом заметно светится. Прошло 10 минут, а ионистор полностью не разрядился, (только до 8 десятых вольта.)

Аккумулятор и Ионистор.

Аккумулятор и Ионистор.

Очень похоже на аккумулятор, скажете Вы, однако, аккумулятор выдает относительно постоянное рабочее напряжение, а напряжение на ионисторе понижается линейно от рабочего значения до нуля.

Ионистор — Суперконденсатор.

Ионистор — Суперконденсатор.

Иони́стор – ионный конденсатор, его — называют по-разному: суперконденсатор, ультраконденсатор, двухслойный электрохимический конденсатор. А что у ионистора внутри? Ионистор это электрохимическое устройство — электролитический конденсатор, «обкладками» в котором служит двойной электрический слой на границе раздела электрода и электролита. А что же такое «двойной электрический слой»?

Двойной электрический слой.

Двойной электрический слой.

Это двойной слой ионов, который образуется на границе между обкладкой и электролитом. Обкладки и электролит в месте контакта приобретают заряды противоположного знака, но равной величины, что приводит к образованию двойного электрического слоя.

Для электродов ионистора используют пористые материалы, такие, как активированный уголь или вспененные металлы. Это позволило хранить заряд не на поверхности, а в ОБЪЕМЕ! И расстояние между обкладками – соизмеримо с размерами ионов электролита.

А как мы знаем, чем меньше расстояние между пластинами конденсатора и чем больше их площадь, тем больше емкость конденсатора – тем большую энергию он может запасать.

Конденсатор с двойным электрическим слоем.

Конденсатор с двойным электрическим слоем.

Первый конденсатор с двойным слоем на пористых угольных электродах был запатентован в 1957 году фирмой General Electric. А в Советском Союзе ионисторы были анонсированы только в 1978 году.

1 грамм активированного угля, в зависимости от технологии изготовления, может иметь поверхность от 500 до 2200 квадратных метров.

Николай Дмитриевич Зелинский.

Николай Дмитриевич Зелинский.

Активированный уголь впервые был синтезирован русским химиком Николаем Дмитриевичем Зелинским в1915 году и использован им в противогазах — как универсальное средство химической защиты.

Графен.

Графен.

В настоящее время, в ионисторах используют Графе́н — двумерная модификация углерода, образованная слоем атомов углерода толщиной в один атом. Чистый графен, получаемый методом химического осаждения из газообразного состояния, проводит электричество так же хорошо, как и медь.

Нобелевская премия за графен.

Нобелевская премия за графен.

За «передовые опыты с двумерным материалом — графеном» Андрею Константиновичу Гейму и Константину Сергеевичу Новосёлову была присуждена Нобелевская премия по физике за 2010 год.

Самодельный ионистор.

Самодельный ионистор.

Сегодня, в интернете много рекомендаций и руководств по изготовлению ионистора в домашних условиях! Есть видео, где описан способ получения графена методом обдирания напильником угольного стержня от старой круглой батарейки! В других видео пористый электрод делают, смешивая активированный уголь с акриловым лаком или клеем ПВА. Можно ли изготовить ионистор такими способами? Попробуем разобраться во всех этих рецептах и выяснить что получится в результате. Но, это – тема следующей статьи!

А все, о чем я рассказал в этой статье, можно увидеть в видео на моем канале YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=XMLhw3jRgrk Приятного просмотра!

Ионистор — убийца аккумулятора!

Человечество с каждым днём всё более нуждается в качественных источниках резервного питания. Аккумуляторы – довольно сложные в обслуживании приборы и ограниченные в объёме электрического заряда. Требовался мощный накопитель электроэнергии. Такой прибор был изобретён. Ионистор – что это такое? Это суперконденсатор (Supercapacitor), электролит которого может состоять, как из органических, так и неорганических веществ. По функциональным возможностям ионистор можно определить не только как конденсатор, но и как химический источник тока.


Ионисторы

Концепция

Ионистор большой ёмкости – это конденсатор, объём которого может составлять несколько фарад напряжением от 2 до 10 вольт. Накопителем заряда является двойной электрический слой (ДЭС) на линии соприкосновения электрода и электролита. Если обычные ёмкости измеряются в микро,- и пикофарадах, то становится понятно, что эти ионисторы являются суперконденсаторами. Концепция ионистора построена на том, что за счёт тонкости ДЭС и большой поверхности пористых обкладок и электродов удаётся достичь колоссального объёма заряда.

Окислительно-восстановительные реакции

Аккумулятор заряда расположен на границе раздела между электродом и электролитом. Во время процесса зарядки электроны, движутся от отрицательного электрода к положительному по внешнему контуру. Во время разряда электроны и ионы движутся в обратном направлении. В суперконденсаторе EDLC нет переноса заряда. В этом типе суперконденсатора окислительно-восстановительная реакция возникает на электроде, генерирующем заряды и переносе заряда через двойные слои конструкции, где применяют ионистор.

Из-за окислительно-восстановительной реакции, происходящей в этом типе, существует потенциал с меньшей плотностью мощности, чем EDLC, поскольку системы Faradaic медленнее, чем нефарадевидные системы. Как правило, псевдокапакторы обеспечивают более высокую удельную емкость и плотность энергии, чем EDLC, из-за того, что они относятся к фарадеитовой системе. Тем не менее правильный выбор суперконденсатора зависит от приложения и доступности.

История изобретения ионистора

Американской компанией Дженерал Электрик в 1957 году был запатентован простой ионистор с ДЭС, электроды которого были сделаны из активированного угля. Теоретически предполагалось накопление энергии в порах поверхности электродов.

Суперконденсатор

Уже в 1966 году компанией Стандарт Ойл Огайо был получен патент на компонент, который обеспечивал накопление энергии в ДЭС. Потерпев убытки, связанные с низкой реализацией ёмких конденсаторов, фирма передала права на изготовление этих устройств компании Nec. Новый владелец лицензии сумел значительно увеличить спрос на свою продукцию под названием суперконденсатор (Supercapacitor). Устройство значительно понизило энергозависимость электронной памяти, что стимулировало развитие компьютерных технологий.

1978 год ознаменовался появлением на рынке электротехники Золотого конденсатора (Gold Cap) ведущей японской электрокомпании Панасоник. Это уже было устройство более высокого качества. Ионисторы нашли своё применение в системах питания электронной памяти.

В том же году первое упоминание о том, что такое ионисторы в СССР, было опубликовано в пятом номере журнала «Радио». В статье был описан первый советский ионистор КИ1-1. Его устройство предполагало предельный объём заряда до 50 фарад. Недостатком суперконденсатора было его высокое внутреннее сопротивление (ВС), что препятствовало полноценной отдаче электрической энергии.

Суперконденсаторы с малым ВС появились только в 1982 году. Новая конструкция была разработана специалистами компании PRI для особо мощных схем, где применяют ионистор «PRI Ultracapacitor».

Важно! Прогресс в совершенствовании суперконденсаторов приведёт к тому, что ионисторы полностью заменят традиционные аккумуляторы.

Применение

Ионисторы часто встречаются в устройстве цифрового оборудования. Они играют роль запасного источника питания микроконтроллера, микросхемы и т.д. С помощью такого источника при выключенном основном питании аппаратура способна сохранять настройки и обеспечивать питание встроенных часов. Например, в некоторых аудиоплеерах применяется миниатюрный ионистор.

В момент замены батареек или аккумуляторов в плеере могут сбиться настройки частоты радиостанции, часов. Благодаря встроенному ионистору этого не происходит. Он питает электронную схему.

Его емкость значительно меньше аккумулятора, но его хватает на несколько суток, чтобы сохранить работу часов и настроек. Также ультраконденсаторы используются для работы таймеров телевизора, микроволновой печи, сложного медицинского оборудования.

Были случаи опытного использования ионисторов, например, для проектирования электромагнитной пушки, которую называют Гаусс оружием. В быту ионисторы используются в схемах маломощных светодиодных фонариков. Его зарядка может выполняться от солнечных элементов.

Перспективы использования

Ионисторы с каждым годом становятся все совершенней. Важным параметром, которому ученые уделяют особое внимание – является увеличение удельной емкости. Через какое – то время планируется подобными приборами заменить аккумуляторы. Такие элементы позволяют заменить батареи в различных технических сферах. Специалисты возлагают большие надежды на разработку графеновых устройств. Применение инновационного материала поможет уже в ближайшее время создать изделия с высокими показателями запасаемой удельной энергии.

Будет интересно➡ Конденсатор — простыми словами о сложном

Ионистор нового образца в несколько раз превосходит альтернативные варианты. Данные элементы имеют в своей основе пористую структуру. Применяется графен, на котором распределяются частицы рутения. Преимуществом графеновой пены является способность удержания частиц оксидов переходных металлов. Подобные суперконденсаторы работают на водном электролите, что позволяет обеспечить безопасность эксплуатации.

Интересно почитать: что такое электрический ток.

В перспективе новинки будут применяться в сфере изготовления персонального электрического транспорта. Приборы на основе графеновой пены могут перезаряжаться до 8000 раз без ухудшения качественных характеристик. В сфере автомобильного строения проводятся разработки альтернативных разновидностей топлива и устройств накопления энергии высокой эффективности. Подобные приборы могут применяться для грузового транспорта, электрических автомобилей и поездов.


Батарея из суперконденсаторов

В автомобилестроении суперконденсаторные батареи находят следующие применения:

  1. Пусковое устройство подсоединяется параллельно стартерным батареям. Применяется для повышения эксплуатационного срока и улучшения пусковых характеристик двигателя.
  2. Для стабильного питания акустических систем большой мощности в автомобиле.
  3. Буферные батареи подходят для применения в гибридном транспорте. Они характеризуются небольшой емкостью и значительной выходной мощностью.
  4. Тяговые батареи актуальны при использовании в качестве основного источника питания.

Суперконденсаторы обладают множеством преимуществ по сравнению с аккумуляторами в автомобильной промышленности. Они превосходно выдерживают перепады напряжения. Приборы характеризуются легкостью, поэтому можно устанавливать большое их количество. Для сферы микроэлектроники разрабатываются новые технологии по производству компактных суперконденсаторов.

При производстве электродов применяются специальные методы осаждения на тонкую подложку из диоксида кремния специальной углеродистой пленки. Использование суперконденсаторов позволяет внедрить в жизнь экологические технологии экономии энергии. В перспективе предусмотрено расширение сфер применения таких приспособлений для отраслей автотранспорта, мобильной техники и средств связи.

Разновидности суперконденсаторов

Где применяется освещение искусственное

Ионисторы делятся на три вида:

  1. Идеальный ионистор. Название было присвоено ионному конденсатору, в котором электроды из углерода поляризовались на 100%. При полном отсутствии электрохимических процессов энергия накапливается благодаря ионному переносу электронов с одного на другой электрод. Электролитом в «идеальных» ионисторах служат растворы основания KOH и серной кислоты h3SO4.
  2. Гибридные ионисторы – это конденсаторы со слабо поляризуемыми электродами. Скопление энергии в ДЭС происходит на поверхности одного из электродов.
  3. Псевдоионисторы обладают высокой удельной ёмкостью. На поверхности электродов происходят возвратные электрохимические реакции.


Устройство ионистора

Производительность суперконденсаторов

Она определяется с точки зрения электрохимической активности и химических кинетических свойств, а именно: электронной и ионной кинетикой (транспортировкой) внутри электродов и эффективностью скорости переноса заряда на электрод/электролит. Для высокой производительности при использовании материалов на основе углерода с EDLC важна удельная площадь поверхности, электропроводность, размер пор и отличия. Графен с его высокой электропроводностью, большой площадью поверхности и межслойной структурой привлекателен для использования в EDLC.

В случае псевдоконденсаторов, несмотря на то что они обеспечивают превосходную емкость по сравнению с EDLC, они все же ограничены плотностями малой мощностью микросхемы кмоп. Это объясняется плохой электропроводностью, ограничивающей быстрое электронное движение. Кроме того, окислительно-восстановительный процесс, который ведет процесс зарядки/разрядки, может повредить электроактивные материалы. Высокая электропроводность графена и его отличная механическая прочность делают его пригодным в качестве материала в псевдоконденсаторах.

Исследования адсорбции на графене показали, что она происходит в основном на поверхности графеновых листов с доступом к большим порам (т.е. межслойная структура является пористой, обеспечивая легкий доступ к ионам электролита). Таким образом, для лучшей производительности следует избегать агломерации графена без пор. Производительность может быть дополнительно улучшена путем модификации поверхности путем присоединения функциональных групп, гибридизации с электропроводящими полимерами и путем образования композитов графена/оксида металла.

Сравнение положительных и отрицательных сторон

Что такое потенциал в электричестве

Ионисторы стали использовать не только, как преобразователи параметров электрической цепи, но и как поставщики электроэнергии. Они стали широко применяться вместо одноразовых аккумуляторных элементов питания в электронных системах хранения информации.

Обратите внимание! Несмотря на превосходные технические характеристики ионисторов, ими ещё нельзя полноценно заменить аккумулятор на автомобиле.

По сравнению с гальваническими элементами и аккумуляторами, ионисторы имеют свои недостатки и преимущества.

Недостатки

  1. Массовое внедрение ионисторов тормозит их высокая стоимость.
  2. Зависимость напряжения от уровня зарядки конденсатора.
  3. В момент короткого замыкания возникает риск выгорания электродов в ионисторах большой ёмкости при крайне низком ВС.
  4. Высокий показатель саморазряда суперконденсаторов ёмкостью в несколько фарад.
  5. Небольшая скорость отдачи энергии, в отличие от обычных конденсаторов.

Достоинства

  1. Возможность устанавливать максимально большой ток зарядки и получать разряд той же величины.
  2. Высокая стойкость к деградации. Многочисленные исследования показали, что даже после 100 тыс. циклов заряда-разрядки у ионисторов не наблюдалось ухудшение характеристик.
  3. Оптимальное внутреннее сопротивление не допускает быстрый саморазряд, не приводит к перегреву устройства и его разрушению.
  4. В среднем ионистор может прослужить около 40 тыс. часов при минимальном снижении ёмкости.
  5. Ионистор обладает небольшим весом, в отличие от электролитических конденсаторов аналогичной ёмкости.
  6. Ионистор отлично функционирует и в мороз, и в жаркое время года.
  7. Достаточная механическая прочность позволяет устройству переносить значительные нагрузки.

Параметры

Ионисторы отличаются следующими характеристиками:

  1. Внутреннее сопротивление (измеряется в миллиОмах).
  2. Максимальный ток. (А).
  3. Номинальное напряжение (В).
  4. Емкость (Ф).
  5. Параметры саморазряда.

Будет интересно➡ Что такое полярность конденсатора и как ее определить?

В качестве электродов в приборе применяется активированный уголь или углерод на вспененной основе. Эти компоненты помещаются в электролит. Сепаратор предназначен для защиты устройства от короткого замыкания электродов. В современных устройствах не используется электролит на основе кислоты или кристаллического раствора щелочи, так как данные компоненты обладают высоким уровнем токсичности.

Это интересно! Все о полупроводниковых диодах.

Во внутренних полостях конструкции содержится электролит, запасающий электроэнергию при взаимодействии с пластинами. Первые электрохимические ионисторы (молекулярные накопители энергиибыли) разработаны более 50 лет назад. Они были изготовлены на основе пористых углеродных электродов. В настоящее время они используются в некоторых электрических приборах. По сравнению с литий – ионными аккумуляторами современные ионисторы характеризуются большим ресурсом и высокой скоростью разряда.

При использовании ионисторов можно добиться более экономичного режима работы за счет аккумулирования излишков энергии. Между обкладками конструкции располагается не стандартный слой диэлектрика, а более толстая прослойка, позволяющая получить тонкий зазор.

При этом прибор обеспечивает возможность получения электроэнергии в больших объемах. Суперконденсатор аккумулирует и расходует заряды быстрее, чем альтернативные варианты. Двойной слой диэлектрика увеличивает площадь электродов. Это позволяет улучшить электрические характеристики.


Связка из шести ионисторов

Практическое использование ионисторов

Современные модели суперконденсаторов стали использоваться в сферах транспорта и бытовой электроники.

Транспортные средства

С недавнего времени в схему питания электротранспорта всё чаще стали встраивать мощные ионистры.

Тяжёлый и общественный транспорт

На улицах мегаполисов мира стали появляться электробусы. В Москве можно увидеть общественный транспорт, работающий на энергии бортовых ионисторов. Отечественные электрические автобусы вышли на городские маршруты столицы в мае нынешнего года.

На тяжёлых транспортных средствах суперконденсаторы используются как вспомогательный источник питания.

Автомобили

Ведущие производители электромобилей, такие как Тесла и Ниссан, пользуясь международными выставками, представляют каждый раз новые модели, системы питания которых построены на ионисторах. Российский опытный образец Ё-мобиль использует суперконденсатор как основной источник энергии.


Автомобильный ионистор

Дополнительная информация. На автомобилях, работающих на жидком топливе, стали устанавливать ионисторы для обеспечения лёгкого пуска двигателя в условиях Крайнего Севера.


Суперконденсатор с АКБ для облегчённого пуска двигателя

Автогонки

Для пропаганды и рекламы автомобилей, работающих на ионисторах, ведущие автоконцерны постоянно проводят автогонки на таких автомашинах. Зрители на таких мероприятиях проявляют большой интерес к перспективе развития электрического индивидуального транспорта.

Бытовая электроника

Суперконденсаторы стремительно ворвались в сферу бытовой электроники. Их можно заметить в блоках резервного питания ноутбуков, смартфонов. Ионисторы встроены в операционные блоки персональных компьютеров. Они предохраняют от потери данных во время аварийных отключений от постоянного источника электроэнергии.


Ионистор для бесперебойного питания ПК

Преимущества устройств для зарядки

Транспортные средства нуждаются в дополнительном энергетическом рывке для ускорения, и именно в этом подходят ионисторы. Они имеют ограничение общего заряда, но они способны передать его очень быстро, что делает их идеальным аккумуляторами. Преимущества их по отношению к традиционным батареям:

  1. Низкий импеданс (ESR) увеличивает импульсный ток и нагрузку при параллельном соединении с батареей.
  2. Очень высокий цикл — разряд занимает миллисекунды до нескольких минут.
  3. Падение напряжения по сравнению с устройством, работающим от батареи, без суперконденсатора.
  4. Высокая эффективность при 97-98%, а эффективность DC-DC в обоих направлениях составляет 80% -95% в большинстве приложений, например, видеорегистратора с ионисторами.
  5. В гибридном электрическом транспортном средстве эффективность кругового движения на 10% больше, чем у батареи.
  6. Хорошо работает в очень широком температурном диапазоне, обычно от -40 C до + 70 C, но может быть и от -50 C до + 85 C, есть специальные версии, достигающие 125 C.
  7. Небольшое количество тепла, выделяемого во время зарядки и разряда.
  8. Длительный срок службы цикла с высокой надежностью, что снижает затраты на обслуживание.
  9. Небольшая деградация в течение сотен тысяч циклов и длится до 20 миллионов циклов.
  10. Они теряют не более 20% своей емкости после 10 лет, а продолжительность жизни составляет 20 лет и более.
  11. Не подвержены износу и старению.
  12. Не влияет на глубокие разряды, в отличие от батарей.
  13. Повышенная безопасность по сравнению с батареями — нет опасности перезарядки или взрыва.
  14. В конце эксплуатации не содержит опасных материалов для удаления, в отличие от многих батарей.
  15. Соответствует экологическим стандартам, поэтому нет сложной утилизации или переработки.

Ионистор своими руками

Для изготовления суперконденсатора своими руками потребуются:

  • фольга, можно взять вкладку из пачки сигарет, она будет диэлектриком;
  • таблетка активированного угля, это будет электрод;
  • клей ПВА в качестве электролита.

Изготавливают простейший ионистор своими руками следующим образом:

  1. Мелко размолотый уголь перемешивают с клеем ПВА.
  2. Кистью наносят смесь на один отрезок фольги.
  3. После каждой просушки наносят следующий клеевой слой. Трех слоев вполне достаточно для изготовления ионистора.
  4. На высушенную поверхность накладывают второй отрезок фольги после обработки клеем ПВА.
  5. Приложив с двух сторон модели проводки от батарейки, заряжают самодельный ионистор.


Самодельный ионистор

Продемонстрировать возможности самоделки можно, услышав сигнал подсоединённого маломощного динамика, или, если применить его для свечения светодиода.

Частота, с которой создаются новые модели суперконденсаторов, настолько большая, что порой трудно запоминать новые названия. Специалисты ожидают скорого появления высоковольтных иониксов, которые совершат технологическую революцию во всех сферах деятельности человека.

Что такое ионистор – сфера применения

В отличие от стандартных конденсаторов ионистор не имеет диэлектрика, разделяющего электроды.

Электроды в комплексе с сепаратором и рабочей жидкостью (электролитом) установлены в герметично запакованном корпусе, к которому припаиваются точки вывода с указанием полярности. Форма и корпус ионистора может иметь разный размер и соответствовать параметрам обычных батареек. Такой модуль очень быстро теряет заряд и также быстро заряжается.

Применяют такие устройства в цифровых электронных приборах, в качестве дополнительного источника питания, что позволяет сохранить настройки аппаратуры при замене батареек.

Также суперконденсаторы применяют для работы таймеров на телевизоре, микроволновке и другой бытовой и аудиотехнике, а также медицинском оборудовании. Высокоемкостные ионисторы совместно с аккумуляторами способны питать электродвигатели.

Нередко ультраконденсаторы встраивают в микросхемы светодиодных фонарей. Заряжаться модуль может от солнечной энергии, накопленной в солнечных батарейках.

Принцип работы ионистора

Как уже было сказано, ионистор сильно напоминает конденсатор, но в отличие от него он не имеет диэлектрического слоя вокруг себя. Обкладки представляют собой особые вещества, которые копят заряды противоположных знаков.

Известно, что емкостные характеристики конденсаторов, как и ионисторов, зависят от величины обкладок. Рассматриваемый элемент обладает обкладками из активированного угля или специально подготовленного вспененного углерода. Это обеспечивает повышенную площадь обкладок.

Вам это будет интересно Описание элемента Пельтье


Простая схема, демонстрирующая принцип работы

Ионистор обладает выводами, которые сепарированы разделителем, помещенным в электролиты. Нужно это для предотвращения вероятных коротких замыканий. Электролиты чаще всего представляют собой кислоты и щелочи в любом приемлемом агрегатном состоянии.

Обратите внимание! При использовании электролитического йода или серебра можно получить качественный ионистор со значительными емкостными характеристиками, способностью работать при низких температурах и малым саморазрядом.

Во время протекания электрических и химических реакций часть электронов отделяется от полюсов приспособления и обеспечивает создание положительного заряда. Отрицательно заряженные ионы, которые находятся в электролите, притягиваются этими полюсами со знаком «плюс». В результате получается электрический слой.


Ионистор на плате магнитолы

Сам же заряд сосредотачивается на границах углеродных полюсов и электролитического вещества. Слой очень тонкий, всего 1-5 нанометров в толщину, а это значительно повышает емкость приспособления.

Что такое и ионистор

Ионисторы появились в массовой продаже сравнительно недавно. Также они могут называться суперконденсаторами или ультраконденсаторами. Внешне они похожи на обычные конденсирующие элементы, обладающие более внушительной емкостью. Если говорить проще, то это смесь аккумуляторной батареи и конденсатора. Техническое устройство прибора можно описать, как конденсирующий электролитический элемент с двойным электрическим слоем. В зарубежной литературе его принято обозначать EDLC, что расшифровывается как Electric Double Layer Capacitor.


Внешний вид элемента

К сведению! Патент на производство приспособления, которое сохраняло электроэнергию с двойным электрическим слоем, получил американец К. Райтмаер еще в прошлом веке. Сегодня такие элементы стали крайне популярными и называются ионисторами.


Примерная схема строения

Несмотря на достаточно новую технологию преобразования и хранения электрической энергии, такие устройства сегодня доступны к продаже практически в любых магазинах электрики и электроники, а их производство налажено не только за рубежом, но и в России.

Ионисторы

Ионисторы – модные заменители накопителей, то, что зачастую возит в багажнике большинство меломанов, они отличаются от конденсаторов следующими параметрами:

  • Большими потерями энергии
  • Огромным сопротивлением
  • Отдают заряд намного медленнее накопителей
  • Стоят дешевле в несколько раз, чем накопители такой же емкости
  • Оптимальным временем работы ионистора является: 1 секунда/83 кул.

Проверяем ионистор

Инструкция рекомендует проверить ионистор, чтобы понять, работает ли он, и как он работает:

  • Цепляете ионистор к акустической системе с просадками питания
  • Заводите мотор и наблюдаете, если напряжение на его клеммах усиливается, значит пока все у вас в порядке
  • Увеличиваете громкость и замечаете, как напряжение садится от 13-ти до 10-ти вольт

Примечание: Это означает одно, при первом же ударе мощности саба заряд падает и ионистор превращается в лишний компонент в системе питания, поскольку активным и полезным он бывает тогда, когда заряд его выше напряжения внутри сети.

  • Подобную ситуацию любители автозвука называют просадкой, она может стать значительно большей, если вы применяете в системе питания тонкие и некачественные провода из дешевого обмедненного алюминия
  • В таком случае к стандартной просадке добавляется просадка от кабеля

Примечание: Стоит знать, чем грозит вам просадка кабеля. Причина в том, что от резкого возрастания потребления происходит возрастание реактивного сопротивления.

И чем быстрее и больше пользователь хочет взять через кабель энергию, тем кабель сильнее будет этому мешать (особенно если он у вас тонкий и очень длинный). Проблема от дешевого и низкокачественного кабеля отражается на ионисторе, который после разрядки, не сможет больше снова накопить энергию, поэтому решайте сами

Суперконденсаторы или Ионисторы вместо аккумулятора. Новая технология Ё-мобиль.

Большинство современных конденсаторов имеют емкость в микрофарадах или пикофарадах. Емкость Ионисторов исчисляется Фарадами.

Что бы понять насколько это много, можно вспомнить формулу по которой можно рассчитать необходимую емкость в зависимости от нагрузки.

C=I·t/U ,
 
где
С — емкость, Ф;
I — постоянный ток разрядки, А;
U — номинальное напряжение ионистора, В;
t — время разрядки от Uном до нуля, с;

Сейчас на рынке уже есть ионисторы емкостью в десятки Фарад.
К примеру есть ионистор на 5,5 Вольта емкостью 22 Фарада. Мы зарядим его полностью и подключим лампочку на 1 Ватт (5,5 Вольт  0,18 Ампера).

Итого:
22 Фарада = 0,18 Ампера  t / 5,5 Вольта
t = 672 секунды

Исходя из формулы выше наша лампочка будет гореть  672 секунды или 12 минут. Кажется что это не такая большая величина, но на самом деле мы можем использовать несколько ионисторов сразу.
Для примера существуют суперконденсаторы намного большей емкости.

Модуль суперконденсаторов Maxwell на 500 фарад. Рабочее напряжение 12Вольт — 48 Вольт

К примеру на новом российском авто Ё-мобиль используются конденсаторы фирмы https://www.elton-cap.com/.
Ионисторы этой фирмы достигают емкости в  10 000 Фарад при напряжении 1,5 Вольта. Так же они производят ячейки (модули) с несколькими ионисторами емкостью в 1000 Фарад и рабочим напряжением 15 Вольт.

К сожалению у Суперконденсаторов есть достоинства и недостатки.

— Суперконденсаторы достаточно дорогие поэтому не составляют конкуренции батареям (аккумуляторам), так как конденсаторы емкостью равной емкости одного аккумулятора обойдутся вам в тысячи долларов.
Темнеменее использование суперконденсаторов в электронике более чем оправдано.
— к сожалению на контантах суперконденсаторов  во время всего цикла разрядки падает напряжение, поэтому для устройств которые требуют постоянного напряжение это не применимо. Возможен вариант использования стабилизатора, но при этом устройство будет потреблять больше энергии.

— к сожалению суперконденсатор нельзя полноценно использовать вместе с аккумулятором. Если их подключить параллельно из-за внутреннего сопротивления, аккумуляторная батарея всегда будет отдавать больше тока чем конденсатор.
При этом если потребитель использует импульсный источник питания, в те моменты когда батарея и конденсатор будут отключены — батарея будет заряжать конденсатор, при этом с большими токами и щадящего режима для батареи просто не получится.
Единственный выход использовать Ионисторы как дополнительный источник питания, тоесть заряжать их во время когда сеть не нагружена и полностью отдавать их энергию в нужные моменты, после чего подключать батарею, когда энергия уже исчерпана.
Это значительно усложняет систему а значит и цену таких устройств.
Однако все так же еффективно эти конденсаторы можно использовать в системах рекуперации энергии.

+ очень большое колличество циклов заряда и разряда
+ большие токи отдачи
+ Суперконденсаторы достаточно быстро заряжаются (практически моментально зависит от того какой ток может обеспечить зарядное устройство)
+ Суперконденсаторы  намного меньше обычных конденсаторов и в тоже время имеют намного большую емкость.
+ широкий рабочий диаппазон температур (от -50 до + 50 градусов цельсия)

Возможно за суперконденсаторами будущее, но к сожалению на данный момент они вряд ли смогут полностью заменить аккумуляторы.

Суперконденсаторы BOOSTCAP большой емкости для увеличение потенциала электромобиля. Соединены параллельно с аккумуляторной батарей

Сборка из 200 суперконденсаторов BOOSTCAP установленных в багажник электромобиля для уменьшения нагрузки на аккумуляторы и ускорения зарядки

Хотя на некоторых автомобилях уже сейчас заменяются пусковые батареи на суперконденсаторы, которые куда более эффективно выполняют свои функции. В часности они отдают моментально очень большие токи которые необходимы для удачного пуска двигателя особенно в холодную погоду.

СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ ИЗ ИОНИСТОРА

Сварочный аппарат для точечной сварки пластин АКБ чаще всего делают на базе трансформатора от микроволновки, но этот проект идёт полностью другим путём, задействуя ионистор с номинальной емкостью 1,5F.

Сварочник состоит из самого ионистора, SCR-тиристора, толстых проводов и электродов, а также переключателя для запуска. Изначально планировалось выполнить соединение 2-х суперконденсаторов в параллель, чтобы получить немного больше энергии, но он итак дает почти идеальные сварные швы, поэтому нет особой необходимости делать его больше и сложнее.

Прежде чем проводить чистовую сборку, была протестирована первая версия сварочного устройства для батарей. И оно работает – сварные швы вполне хороши!

Вот фотография первого сварного шва – кусок никелевой полосы от какой-то старой аккумуляторной батареи. Эти 2 сварных шва были выполнены за один раз – оба электрода лежали на полосе. Ток шел от одного электрода вниз через полоску, через нижнюю пластину батареи и обратно вверх через полоску к другому электроду. Это идеальный способ сделать сварку. Если у вас недостаточно энергии, можете поместить один электрод на пластину батареи, чтобы была только одна точка сопротивления, чтобы взять всю энергию на один сварной шов. Очевидно, что этот способ занимает в два раза больше времени, поскольку получаете только один сварной шов за один разряд.

Первый шов был проверен стандартным способом – на отрыв ленты. Пришлось потянуть довольно сильно, и в результате в полосе образовалось 2 дырки, где были сварные швы. Если сварные швы достаточно прочные чтобы разорвать металл (а не сварной шов с неповрежденной полосой), значит это хороший сварной шов. Здесь имеется именно это. 

Другие, использующие подобный принцип сварочные аппараты, часто работают с более высоким напряжением – до 20 вольт (предел ионистора) – и поскольку энергия пропорциональна квадрату напряжения от 13 до 19 В, то более чем вдвое увеличивает доступную энергию.

Одним из нерешенных вопросов было то, как прикрепить кабели – 4 многожильных провода скрепленные вместе, чтобы получился гибкий шнур к электродам. Просто наложил провода и электрод внахлест, связал их вместе тонкой медной проволокой, а затем сжал их, чтобы они достигли наилучшего возможного контакта. Затем пропаял эти соединения с флюсом. Лучшее свидетельство того, что соединения в порядке, – это их прощупывание после длительной сварки. Если они теплые или горячие, значит, соединение недостаточно хорошее, и тратим на это место энергию.

Старое зарядное устройство от авто использовалось в качестве источника питания для СА. Обычная двухполупериодная схема и трансформатор с центральным отводом. Также использовался последовательно резистор на 1 Ом, чтобы ограничить начальный скачок тока, так как суперконденсатор выглядит для БП как короткое замыкание, в начале процесса зарядки.

Источник заряжает ионистор до 13 В примерно за 3 секунды и до 16 В примерно за 11 секунд. Это нормально для практического использования.

Остается сделать ножной переключатель, чтобы отключить подачу и запуск SCR. Он будет иметь два переключателя, механически связанных, так что тот, который отключает подачу, всегда замыкается раньше, чем тот, который запускает SCR. Другой оставшийся шаг – заставить твердотельное реле отключать питание зарядного устройства.

Педальный переключатель собран – это 2 микровыключателя на небольшом кронштейне, кусок обшивки и старый шарнир, деревянный брусок и немного пенопласта для пружины. Провод представляет собой обрывок многожильного кабеля.

Вот схема. MOSFET на мгновение отключает питание зарядного устройства во время разряда, поэтому он не удерживает тиристор включенным.

Поскольку затвору требуется несколько вольт, чтобы он оставался включенным, питание через верхнюю часть конденсатора не работает до конца цикла разряда. Питание 9 В – любые батарейки, ток небольшой.

Собран полевой МОП-транзистор на небольшой плате. Четырехпозиционная клеммная колодка обеспечивает подключение ножных педальных переключателей.

Поскольку источник питания может генерировать постоянное напряжение, превышающее абсолютный максимум конденсатора, пришлось поставить вольтметр и отслеживать степень заряда. Не слишком надёжно, зато красиво и информативно.

Малоиндуктивный Высоковольтный Конденсатор. Делаем высоковольтный конденсатор в домашних условиях

Если Вы замыслили построить лазер, ускорительную трубку, генератор электромагнитных помех или что-нибудь еще в этом роде, то рано или поздно Вы столкнетесь с необходимостью использовать малоиндуктивный высоковольтный конденсатор, способный развивать нужные Вам Гигаватты мощности.
В принципе можно попытаться обойтись использованием покупного конденсатора и что-то близкое к тому, что Вам нужно даже имеется в продаже. Это керамические конденсаторы типа КВИ-3, К15-4, ряд марок фирм Murata и ТDK, ну и конечно зверь Maxwell 37661 (последний, правда, масляного типа)

Использование покупных конденсаторов, однако имеет свои недостатки.

  1. Они дороги.
  2. Они малодоступны (Интернет, конечно, связал людей, но таскать деталюшки с другого конца земного шара несколько напрягает)
  3. Ну и самое, конечно, главное: они все-равно не обеспечат требуемых Вами рекордных параметров. (Когда речь идет о разряде за десятки и даже единицы наносекунд для питания азотного лазера или получения пучка убегающих электронов из неоткачной ускорительной трубки, ни один Максвелл Вам не в помощь)

По этому гайду мы будем учиться делать самодельный малоиндуктивный высоковольтный
конденсатор на примере платы, предназначенной для использования в качестве драйвера
лампового лазера на красителях. Тем не менее принцип является общим и с его
использованием Вы сможете строить конденсаторы в частности (но не ограничиваясь)
даже для питания азотных лазеров.

I. РЕСУРСЫ


II. СБОРКА

Когда проектируется устройство, требующее малоиндуктивного питания, думать надо о конструкции в целом, а не отдельно о конденсаторах, отдельно о (например) лазерной головке и т.д. В противном случае токоведущие шины сведут на нет все преимущества малоиндуктивного дизайна конденсаторов. Обычно конденсаторы являются органичной составной частью подобных устройств и именно поэтому примером будет служить плата драйвера лазера на красителях.
Блажен тот самодельщик, вокруг которого валяются листы стеклопластика и оргстекла. Мне же приходится использовать кухонные разделочные доски, продающиеся в магазине.
Возьмите кусок пластика и обрежьте в размер будущей схемы.

Идея схемы примитивна. Это два конденсатора, накопительный и обострительный, включенные через разрядник по схеме с резонансной зарядкой.4, какой бы быстрой цепь питания ни была. Укоротить можно только фронт, но не весь импульс. С другой стороны, при конструировании, например, азотного лазера так вольно крепить разрядник Вы уже не станете.

Следующим этапом надо нарезать фольгу и, возможно, ламинат-пакеты (если только размер конденсатора не предполагает использование полного формата пакета, как в случае накопительного конденсатора на рассматриваемой плате.)

Несмотря на то, что ламинирование в идеале происходит герметично и пробой по закраинам должен быть исключен, не рекомендуется делать закраины (размер d на рисунке) менее чем по 5 мм на каждые 10 кВ рабочего напряжения.
Закраины размером по 15 мм на каждые 10 кВ напряжения обеспечивают более-менее стабильную работу даже без герметизации.
Размер выводов (размер D на рисунке) выбирайте равным предполагаемой толщине стопы будущего конденсатора с некоторым запасом. Углы фольги, естественно, должны быть скруглены.
Начнем с пикового конденсатора. Вот как выглядят заготовки и готовая, заламинированная обкладка:

Для пикового конденсатора взят ламинат толщиной 200 мкм, поскольку за счет «резонансной» зарядки здесь ожидается наброс напряжения под 30 кВ. Заламинируйте необходимое количество обкладок (в нашем случае 20 шт.). Сложите их стопкой (выводами поочередно в разные стороны). У полученной стопки подогните выводы (при необходимости излишки фольги надо обрезать), уложите стопку в гнездо, образованное уголковыми контакторами на плате и прижмие верхней крышкой.

Фетишисты закрепят верхнюю крышку аккуратными болтиками, но можно и просто примотать изолентой. Пиковый конденсатор готов.

Сборка накопительного конденсатора ничем принципиально не отличается.
Меньше работы ножницами, поскольку используется полный формат А4. Ламинат здесь выбран толщиной 100 мкм, поскольку планируется использовать зарядное напряжение 12 кВ.
Точно так же собираем в стопку, подгибаем выводы и прижимаем крышкой:

Кухонная досточка с подрезанной ручкой выглядит, конечно злостно, но функциональности не нарушает. Надеюсь, что у Вас с ресурсами проблем будет меньше. Да и вот еще что: если в качестве основания и крышки надумаете использовать деревяшки, их придется серьезно подготовить. Первое — хорошенько просушить (лучше при повышенной температуре). И второе — герметично пролакировать. Уретановым или виниловым лаком.
Дело здесь не в электропрочности и не в утечках. Дело в том, что когда поменяется влажность деревяшки изогнет. Во-первых это нарушит качество контакта и удлинит время разряда конденсаторов. Во-вторых, если как здесь поверх этой платы предполагается монтировать лазер, его тоже изогнет со всеми вытекающими последствиями.

Загибая выводы не забудьте проложить по дополнительному слою изоляции. А то в самом деле: обкладки друг от друга отделены двумя слоями диэлектрика, а выводы от обкладки противоположной полярности — только одним.
Посмотрим, что у нас получилось. Воспользуемся мультиметром со встроенным измерителем емкости.
Вот что показывет накопительный конденсатор.

А вот что показыват пиковый конденсатор.

Вот, собственно и все. Конденсаторы готовы, тема гайда исчерпана.
Однако, вероятно не терпится опробовать их в деле. Доделываем недостающее части схемы, устанавливаем лампу, подключаем к источнику питания.
Вот как это выглядит.

Вот осциллограмма, тока, снятая небольшим колечком провода, непосредственно подключенным к осциллографу и расположенным вблизи контура, питающего лампу. Правда вместо лампы схема была нагружена на шунт.

А вот осциллограмма вспышки лампы, снятая фотодиодом ФД-255, направленным на ближайшую стену. Рассеянного света вполне хватает. Правильней даже сказать «более чем.»

Можно долго ругать плохо получившиеся кондесаторы и искать причину, почему разряд длится более 5 мкс… На самом деле лампа вспышка вываливает кучу мегаватт и даже рассеяным от стен светом загоняет фотодиод в глубокое насыщение. Унесем фотодиод подальше. Вот осциллограмма снятая с 5 метров, когда фотодиод смотрит не точно на лампочку, а чуть в сторону от нее.

Время нарастания точно определить сложно из-за помех, однако видно, что оно составляет порядка 100 нс и хорошо согласуется с длительностью полупериода тока.
Оставшийся хвост в световом импульсе — свечение медленно остывающей плазмы. Полная длительность — под 1 мкс.
Хватит ли этого для лазера на карасителе? Это отдельный вопрос. Вообще обычно такого импулсьса более чем хватает, но тут все зависит от красителя (насколько он чист и хорош), от кюветы, осветителя, резонатора и т.п. Если мне удастся получить генерацию на одном из имеющихся в продаже флуоресцентных маркеров — тогда будет отдельный гайд по самодельному лазеру на красителях.

(ЗЫ) Пришлось добавить еще 30 нФ в главный накопительный конденсатор и действительно хватило. Труба, фотку которой можно найти тут же в разделе «Фотки» заработала даже лучше чем от двухмаксвелльного ГИН»а.

Вообще время разряда в 100 нс отнюдь не предел для описанной технологии создания конденсаторов. Вот фото конденсатора с которым устойчиво работает в режиме сверхизлучения воздушный откачной азотный лазер:

Время его разряда уже за пределами возможностей моего осциллографа, однако то, что азотник с этим конденсатором эффективно генерит уже при 100 мм.рт.ст. позволяет оценить время разряда в 20 нс и менее.

III. ВМЕСТО ЗАКЛЮЧЕНИЯ. БЕЗОПАСНОСТЬ

Сказать, что такой конденсатор опасен — это ничего не сказать. Электрический удар от такой емкости также смертелен, как КАМАЗ, летящий на Вас со скоростью 160 км/ч. Относиться к этому конденсатору нужно с таким же уважением, как к оружию или взывчатке. При работе с такими конденсаторами применяйте все возможные меры безопасности и, в частности дистанционное включение и выключение.
Предугадать все опасные ситуации и дать рекомендации, как в них не попасть, попросту невозможно. Будьте осторожны и думайте головой. Знаете, когда кончается карьера сапера? Когда он перестает бояться. Именно в тот самый момент, когда он становится «на ты» с взрывчаткой, ему сносит бошку.
С другой стороны миллионы людей ездят по дорогам с КАМАЗами и тысячи саперов ходят на работу и остаются живы. Пока Вы осторожны и думаете головой, все будет в порядке.

Маечный конденсатор

Этот тип конденсатора получил свое название за сходство формы обкладок с пакетом «майка».
Индуктивность этого конденсатора больше чем у кондера описанного выше или конфетного , но он вполне пригоден для использования в СО2-шке или ГИНе. С трудом заводит краситель а для азотника не подойдет.

Материалы понадобятся те же что и в гайде выше: майларовая пленка(или пакеты для ламинирования), алюминиевая фольга и скотч/изолента.

На схеме ниже обозначены размеры основных зазоров.


L — длинна диэлектрика
D — ширина диэлектрика
R — внешний радиус конденсатора

Зазоры от краев диэлектрика по 15мм. С той стороны, где выходят контактные полосы обкладок отступ 50мм. Эти отступы сделаны минимально возможными для максимальной емкости при заданных L и D диэлектрика. Обратите внимание, эти зазоры подобраны для 10кВ. (Я сомневаюсь, что имеет смысл делать такой тип конденсатора для более высоких напряжений, поэтому я не буду писать здесь формулы для пересчета отступов и зазоров для других напряжений)

Расстояние между выводами обкладок — 30мм. Этот зазор тоже взят минимально возможным для 10кВ. Увеличение данного зазора сделает выводы слишком узкими — увеличится индуктивность конденсатора.

Изготовление

Маечный конденсатор готов. Можете устанавливать его ваш лазер, ГИН или другой высоковольтный девайс.

Электрическая емкость земного шара, как известно из курса физики, составляет примерно 700 мкФ. Обычный конденсатор такой емкости можно сравнить по весу и объему с кирпичом. Но есть и конденсаторы с электроемкостью земного шара, равные по своим размерам песчинке — суперконденсаторты.

Появились такие приборы сравнительно недавно, лет двадцать назад. Их называют по-разному: ионисторами, иониксами или просто суперконденсаторами.

Не думайте, что они доступны лишь каким-то аэрокосмическим фирмам высокого полета. Сегодня можно купить в магазине ионистор размером с монету и емкостью в одну фараду, что в 1500 раз больше емкости земного шара и близко к емкости самой большой планеты Солнечной системы — Юпитера.

Любой конденсатор запасает энергию. Чтобы понять, сколь велика или мала энергия, запасаемая в ионисторе, важно ее с чем-то сравнить. Вот несколько необычный, зато наглядный способ.

Энергии обычного конденсатора достаточно, чтобы он мог подпрыгнуть примерно на метр-полтора. Крохотный ионистор типа 58-9В, имеющий массу 0,5 г, заряженный напряжением 1 В, мог бы подпрыгнуть на высоту 293 м!

Иногда думают, что ионисторы способны заменить любой аккумулятор. Журналисты живописали мир будущего с бесшумными электромобилями на суперконденсаторах. Но пока до этого далеко. Ионистор массой в один кг способен накопить 3000 Дж энергии, а самый плохой свинцовый аккумулятор — 86 400 Дж — в 28 раз больше. Однако при отдаче большой мощности за короткое время аккумулятор быстро портится, да и разряжается только наполовину. Ионистор же многократно и без всякого вреда для себя отдает любые мощности, лишь бы их могли выдержать соединительные провода. Кроме того, ионистор можно зарядить за считаные секунды, а аккумулятору на это обычно нужны часы.

Это и определяет область применения ионистора. Он хорош в качестве источника питания устройств, кратковременно, но достаточно часто потребляющих большую мощность: электронной аппаратуры, карманных фонарей, автомобильных стартеров, электрических отбойных молотков. Ионистор может иметь и военное применение как источник питания электромагнитных орудий. А в сочетании с небольшой электростанцией ионистор позволяет создавать автомобили с электроприводом колес и расходом топлива 1-2 л на 100 км.

Ионисторы на самую разную емкость и рабочее напряжение есть в продаже, но стоят они дороговато. Так что если есть время и интерес, можно попробовать сделать ионистор самостоятельно. Но прежде чем дать конкретные советы, немного теории.

Из электрохимии известно: при погружении металла в воду на его поверхности образуется так называемый двойной электрический слой, состоящий из разноименных электрических зарядов — ионов и электронов. Между ними действуют силы взаимного притяжения, но заряды не могут сблизиться. Этому мешают силы притяжения молекул воды и металла. По сути своей двойной электрический слой не что иное, как конденсатор. Сосредоточенные на его поверхности заряды выполняют роль обкладок. Расстояние между ними очень мало. А, как известно, емкость конденсатора при уменьшении расстояния между его обкладками возрастает. Поэтому, например, емкость обычной стальной спицы, погруженной в воду, достигает нескольких мФ.

По сути своей ионистор состоит из двух погруженных в электролит электродов с очень большой площадью, на поверхности которых под действием приложенного напряжения образуется двойной электрический слой. Правда, применяя обычные плоские пластины, можно было бы получить емкость всего лишь в несколько десятков мФ. Для получения же свойственных ионисторам больших емкостей в них применяют электроды из пористых материалов, имеющих большую поверхность пор при малых внешних размерах.

На эту роль были перепробованы в свое время губчатые металлы от титана до платины. Однако несравненно лучше всех оказался… обычный активированный уголь. Это древесный уголь, который после специальной обработки становится пористым. Площадь поверхности пор 1 см3 такого угля достигает тысячи квадратных метров, а емкость двойного электрического слоя на них — десяти фарад!

Самодельный ионистор На рисунке 1 изображена конструкция ионистора. Он состоит из двух металлических пластин, плотно прижатых к «начинке» из активированного угля. Уголь уложен двумя слоями, между которыми проложен тонкий разделительный слой вещества, не проводящего электроны. Все это пропитано электролитом.

При зарядке ионистора в одной его половине на порах угля образуется двойной электрический слой с электронами на поверхности, в другой — с положительными ионами. После зарядки ионы и электроны начинают перетекать навстречу друг другу. При их встрече образуются нейтральные атомы металла, а накопленный заряд уменьшается и со временем вообще может сойти на нет.

Чтобы этому помешать, между слоями активированного угля и вводится разделительный слой. Он может состоять из различных тонких пластиковых пленок, бумаги и даже ваты.
В любительских ионисторах электролитом служит 25%-ный раствор поваренной соли либо 27%-ный раствор КОН. (При меньших концентрациях не сформируется слой отрицательных ионов на положительном электроде.)

В качестве электродов применяют медные пластины с заранее припаянными к ним проводами. Их рабочие поверхности следует очистить от окислов. При этом желательно воспользоваться крупнозернистой шкуркой, оставляющей царапины. Эти царапины улучшат сцепление угля с медью. Для хорошего сцепления пластины должны быть обезжирены. Обезжиривание пластин производится в два этапа. Вначале их промывают мылом, а затем натирают зубным порошком и смывают его струей воды. После этого прикасаться к ним пальцами не стоит.

Активированный уголь, купленный в аптеке, растирают в ступке и смешивают с электролитом до получения густой пасты, которой намазывают тщательно обезжиренные пластины.

При первом испытании пластины с прокладкой из бумаги кладут одна на другую, после этого попробуем его зарядить. Но здесь есть тонкость. При напряжении более 1 В начинается выделение газов Н2, О2. Они разрушают угольные электроды и не позволяют работать нашему устройству в режиме конденсатора-ионистора.

Поэтому мы должны заряжать его от источника с напряжением не выше 1 В. (Именно такое напряжение на каждую пару пластин рекомендовано для работы промышленных ионисторов.)

Подробности для любознательных

При напряжении более 1,2 В ионистор превращается в газовый аккумулятор. Это интересный прибор, тоже состоящий из активированного угля и двух электродов. Но конструктивно он выполнен иначе (см. рис. 2). Обычно берут два угольных стержня от старого гальванического элемента и обвязывают вокруг них марлевые мешочки с активированным углем. В качестве электролита употребляется раствор КОН. (Раствор поваренной соли применять не следует, поскольку при ее разложении выделяется хлор.)

Энергоемкость газового аккумулятора достигает 36 000 Дж/кг, или 10 Вт-ч/кг. Это в 10 раз больше, чем у ионистора, но в 2,5 раза меньше, чем у обычного свинцового аккумулятора. Однако газовый аккумулятор — это не просто аккумулятор, а очень своеобразный топливный элемент. При его зарядке на электродах выделяются газы — кислород и водород. Они «оседают» на поверхности активированного угля. При появлении же тока нагрузки происходит их соединение с образованием воды и электрического тока. Процесс этот, правда, без катализатора идет очень медленно. А катализатором, как выяснилось, может быть только платина… Поэтому, в отличие от ионистора, газовый аккумулятор большие токи давать не может.

Тем не менее, московский изобретатель А.Г. Пресняков (http://chemfiles.narod .r u/hit/gas_akk.htm) успешно применил для запуска мотора грузовика газовый аккумулятор. Его солидный вес — почти втрое больше обычного — в этом случае оказался терпим. Зато низкая стоимость и отсутствие таких вредных материалов, как кислота и свинец, казалось крайне привлекательным.

Газовый аккумулятор простейшей конструкции оказался склонен к полному саморазряду за 4-6 часов. Это и положило конец опытам. Кому же нужен автомобиль, который после ночной стоянки нельзя завести?

И все же «большая техника» про газовые аккумуляторы не забыла. Мощные, легкие и надежные, они стоят на некоторых спутниках. Процесс в них идет под давлением около 100 атм, а в качестве поглотителя газов применяется губчатый никель, который при таких условиях работает как катализатор. Все устройство размещено в сверхлегком баллоне из углепластика. Получились аккумуляторы с энергоемкостью почти в 4 раза выше, чем у аккумуляторов свинцовых. Электромобиль мог бы на них пройти около 600 км. Но, к сожалению, пока они очень дороги.

Любители разных высоковольтных опытов часто сталкиваются с проблемой, когда бывает необходимо использовать высоковольтные конденсаторы. Как правило, такие конденсаторы очень сложно найти, а если и удастся, то придется заплатить за них немало денег, что по силам отнюдь не каждому. Помимо этого политика нашего сайта просто не позволит вам тратить средства на покупку того, что можно самому изготовить, не выходя из дому.

Как вы уже догадались, данный материал мы решили посвятить сборке высоковольтного конденсатора, чему также посвящен авторский видеоролик, который мы предлагаем вам посмотреть перед началом работы.

Что же нам понадобится:
— нож;
— то, что мы будем использовать в качестве диелектрика;
— пищевая фольга;
— прибор для измерения емкости.


Сразу отметим, что в качестве диелектрика автор самодельного конденсатора использует самые обычные самоклеющиеся обои. Что касается прибора для измерения емкости, то его использование не обязательно, поскольку предназначен этот прибор только для того, чтобы в конце можно было узнать, что получилось в итоге. С материалами все ясно, можно приступать к сборке самодельного конденсатора.

Первым делом отрезаем два куска от самоклеющихся обоев. Нужно примерно полметра, однако желательно, чтобы одна полоска получилась чуть длиннее другой.



Получившийся лист фольги режим ровно на две части по длине.


Следующим делом кладем на ровную поверхность один кусок обоев, на который аккуратно кладем один кусок пищевой фольги. Фольге нужно класть так, чтобы по трем краям получился зазор примерно в сантиметр. С четвертой стороны фольга будет выпирать, что вполне нормально на этом этапе.


Сверху кладем второй лист обоев.


На нем кладем второй лист фольги. Только на этот раз делаем так, чтобы выступала фольга с противоположной предыдущему шагу стороне. То есть, если у автора первый кусок выступал снизу, то на этот раз он должен выступать сверху. Отдельно следует отметить, что листы фольги не должны касаться друг друга.



Теперь с одного края снимаем подложку и проклеиваем наш конденсатор.

Как изготовить высоковольтный конденсатор. Малоиндуктивный Высоковольтный Конденсатор

Электрическая емкость земного шара, как известно из курса физики, составляет примерно 700 мкФ. Обычный конденсатор такой емкости можно сравнить по весу и объему с кирпичом. Но есть и конденсаторы с электроемкостью земного шара, равные по своим размерам песчинке — суперконденсаторты.

Появились такие приборы сравнительно недавно, лет двадцать назад. Их называют по-разному: ионисторами, иониксами или просто суперконденсаторами.

Не думайте, что они доступны лишь каким-то аэрокосмическим фирмам высокого полета. Сегодня можно купить в магазине ионистор размером с монету и емкостью в одну фараду, что в 1500 раз больше емкости земного шара и близко к емкости самой большой планеты Солнечной системы — Юпитера.

Любой конденсатор запасает энергию. Чтобы понять, сколь велика или мала энергия, запасаемая в ионисторе, важно ее с чем-то сравнить. Вот несколько необычный, зато наглядный способ.

Энергии обычного конденсатора достаточно, чтобы он мог подпрыгнуть примерно на метр-полтора. Крохотный ионистор типа 58-9В, имеющий массу 0,5 г, заряженный напряжением 1 В, мог бы подпрыгнуть на высоту 293 м!

Иногда думают, что ионисторы способны заменить любой аккумулятор. Журналисты живописали мир будущего с бесшумными электромобилями на суперконденсаторах. Но пока до этого далеко. Ионистор массой в один кг способен накопить 3000 Дж энергии, а самый плохой свинцовый аккумулятор — 86 400 Дж — в 28 раз больше. Однако при отдаче большой мощности за короткое время аккумулятор быстро портится, да и разряжается только наполовину. Ионистор же многократно и без всякого вреда для себя отдает любые мощности, лишь бы их могли выдержать соединительные провода. Кроме того, ионистор можно зарядить за считаные секунды, а аккумулятору на это обычно нужны часы.

Это и определяет область применения ионистора. Он хорош в качестве источника питания устройств, кратковременно, но достаточно часто потребляющих большую мощность: электронной аппаратуры, карманных фонарей, автомобильных стартеров, электрических отбойных молотков. Ионистор может иметь и военное применение как источник питания электромагнитных орудий. А в сочетании с небольшой электростанцией ионистор позволяет создавать автомобили с электроприводом колес и расходом топлива 1-2 л на 100 км.

Ионисторы на самую разную емкость и рабочее напряжение есть в продаже, но стоят они дороговато. Так что если есть время и интерес, можно попробовать сделать ионистор самостоятельно. Но прежде чем дать конкретные советы, немного теории.

Из электрохимии известно: при погружении металла в воду на его поверхности образуется так называемый двойной электрический слой, состоящий из разноименных электрических зарядов — ионов и электронов. Между ними действуют силы взаимного притяжения, но заряды не могут сблизиться. Этому мешают силы притяжения молекул воды и металла. По сути своей двойной электрический слой не что иное, как конденсатор. Сосредоточенные на его поверхности заряды выполняют роль обкладок. Расстояние между ними очень мало. А, как известно, емкость конденсатора при уменьшении расстояния между его обкладками возрастает. Поэтому, например, емкость обычной стальной спицы, погруженной в воду, достигает нескольких мФ.

По сути своей ионистор состоит из двух погруженных в электролит электродов с очень большой площадью, на поверхности которых под действием приложенного напряжения образуется двойной электрический слой. Правда, применяя обычные плоские пластины, можно было бы получить емкость всего лишь в несколько десятков мФ. Для получения же свойственных ионисторам больших емкостей в них применяют электроды из пористых материалов, имеющих большую поверхность пор при малых внешних размерах.

На эту роль были перепробованы в свое время губчатые металлы от титана до платины. Однако несравненно лучше всех оказался… обычный активированный уголь. Это древесный уголь, который после специальной обработки становится пористым. Площадь поверхности пор 1 см3 такого угля достигает тысячи квадратных метров, а емкость двойного электрического слоя на них — десяти фарад!

Самодельный ионистор На рисунке 1 изображена конструкция ионистора. Он состоит из двух металлических пластин, плотно прижатых к «начинке» из активированного угля. Уголь уложен двумя слоями, между которыми проложен тонкий разделительный слой вещества, не проводящего электроны. Все это пропитано электролитом.

При зарядке ионистора в одной его половине на порах угля образуется двойной электрический слой с электронами на поверхности, в другой — с положительными ионами. После зарядки ионы и электроны начинают перетекать навстречу друг другу. При их встрече образуются нейтральные атомы металла, а накопленный заряд уменьшается и со временем вообще может сойти на нет.

Чтобы этому помешать, между слоями активированного угля и вводится разделительный слой. Он может состоять из различных тонких пластиковых пленок, бумаги и даже ваты.
В любительских ионисторах электролитом служит 25%-ный раствор поваренной соли либо 27%-ный раствор КОН. (При меньших концентрациях не сформируется слой отрицательных ионов на положительном электроде.)

В качестве электродов применяют медные пластины с заранее припаянными к ним проводами. Их рабочие поверхности следует очистить от окислов. При этом желательно воспользоваться крупнозернистой шкуркой, оставляющей царапины. Эти царапины улучшат сцепление угля с медью. Для хорошего сцепления пластины должны быть обезжирены. Обезжиривание пластин производится в два этапа. Вначале их промывают мылом, а затем натирают зубным порошком и смывают его струей воды. После этого прикасаться к ним пальцами не стоит.

Активированный уголь, купленный в аптеке, растирают в ступке и смешивают с электролитом до получения густой пасты, которой намазывают тщательно обезжиренные пластины.

При первом испытании пластины с прокладкой из бумаги кладут одна на другую, после этого попробуем его зарядить. Но здесь есть тонкость. При напряжении более 1 В начинается выделение газов Н2, О2. Они разрушают угольные электроды и не позволяют работать нашему устройству в режиме конденсатора-ионистора.

Поэтому мы должны заряжать его от источника с напряжением не выше 1 В. (Именно такое напряжение на каждую пару пластин рекомендовано для работы промышленных ионисторов.)

Подробности для любознательных

При напряжении более 1,2 В ионистор превращается в газовый аккумулятор. Это интересный прибор, тоже состоящий из активированного угля и двух электродов. Но конструктивно он выполнен иначе (см. рис. 2). Обычно берут два угольных стержня от старого гальванического элемента и обвязывают вокруг них марлевые мешочки с активированным углем. В качестве электролита употребляется раствор КОН. (Раствор поваренной соли применять не следует, поскольку при ее разложении выделяется хлор.)

Энергоемкость газового аккумулятора достигает 36 000 Дж/кг, или 10 Вт-ч/кг. Это в 10 раз больше, чем у ионистора, но в 2,5 раза меньше, чем у обычного свинцового аккумулятора. Однако газовый аккумулятор — это не просто аккумулятор, а очень своеобразный топливный элемент. При его зарядке на электродах выделяются газы — кислород и водород. Они «оседают» на поверхности активированного угля. При появлении же тока нагрузки происходит их соединение с образованием воды и электрического тока. Процесс этот, правда, без катализатора идет очень медленно. А катализатором, как выяснилось, может быть только платина… Поэтому, в отличие от ионистора, газовый аккумулятор большие токи давать не может.

Тем не менее, московский изобретатель А.Г. Пресняков (http://chemfiles.narod .r u/hit/gas_akk.htm) успешно применил для запуска мотора грузовика газовый аккумулятор. Его солидный вес — почти втрое больше обычного — в этом случае оказался терпим. Зато низкая стоимость и отсутствие таких вредных материалов, как кислота и свинец, казалось крайне привлекательным.

Газовый аккумулятор простейшей конструкции оказался склонен к полному саморазряду за 4-6 часов. Это и положило конец опытам. Кому же нужен автомобиль, который после ночной стоянки нельзя завести?

И все же «большая техника» про газовые аккумуляторы не забыла. Мощные, легкие и надежные, они стоят на некоторых спутниках. Процесс в них идет под давлением около 100 атм, а в качестве поглотителя газов применяется губчатый никель, который при таких условиях работает как катализатор. Все устройство размещено в сверхлегком баллоне из углепластика. Получились аккумуляторы с энергоемкостью почти в 4 раза выше, чем у аккумуляторов свинцовых. Электромобиль мог бы на них пройти около 600 км. Но, к сожалению, пока они очень дороги.

Если Вы замыслили построить лазер, ускорительную трубку, генератор электромагнитных помех или что-нибудь еще в этом роде, то рано или поздно Вы столкнетесь с необходимостью использовать малоиндуктивный высоковольтный конденсатор, способный развивать нужные Вам Гигаватты мощности.
В принципе можно попытаться обойтись использованием покупного конденсатора и что-то близкое к тому, что Вам нужно даже имеется в продаже. Это керамические конденсаторы типа КВИ-3, К15-4, ряд марок фирм Murata и ТDK, ну и конечно зверь Maxwell 37661 (последний, правда, масляного типа)

Использование покупных конденсаторов, однако имеет свои недостатки.

  1. Они дороги.
  2. Они малодоступны (Интернет, конечно, связал людей, но таскать деталюшки с другого конца земного шара несколько напрягает)
  3. Ну и самое, конечно, главное: они все-равно не обеспечат требуемых Вами рекордных параметров. (Когда речь идет о разряде за десятки и даже единицы наносекунд для питания азотного лазера или получения пучка убегающих электронов из неоткачной ускорительной трубки, ни один Максвелл Вам не в помощь)

По этому гайду мы будем учиться делать самодельный малоиндуктивный высоковольтный
конденсатор на примере платы, предназначенной для использования в качестве драйвера
лампового лазера на красителях. Тем не менее принцип является общим и с его
использованием Вы сможете строить конденсаторы в частности (но не ограничиваясь)
даже для питания азотных лазеров.

I. РЕСУРСЫ


II. СБОРКА

Когда проектируется устройство, требующее малоиндуктивного питания, думать надо о конструкции в целом, а не отдельно о конденсаторах, отдельно о (например) лазерной головке и т.д. В противном случае токоведущие шины сведут на нет все преимущества малоиндуктивного дизайна конденсаторов. Обычно конденсаторы являются органичной составной частью подобных устройств и именно поэтому примером будет служить плата драйвера лазера на красителях.
Блажен тот самодельщик, вокруг которого валяются листы стеклопластика и оргстекла. Мне же приходится использовать кухонные разделочные доски, продающиеся в магазине.
Возьмите кусок пластика и обрежьте в размер будущей схемы.

Идея схемы примитивна. Это два конденсатора, накопительный и обострительный, включенные через разрядник по схеме с резонансной зарядкой.4, какой бы быстрой цепь питания ни была. Укоротить можно только фронт, но не весь импульс. С другой стороны, при конструировании, например, азотного лазера так вольно крепить разрядник Вы уже не станете.

Следующим этапом надо нарезать фольгу и, возможно, ламинат-пакеты (если только размер конденсатора не предполагает использование полного формата пакета, как в случае накопительного конденсатора на рассматриваемой плате.)

Несмотря на то, что ламинирование в идеале происходит герметично и пробой по закраинам должен быть исключен, не рекомендуется делать закраины (размер d на рисунке) менее чем по 5 мм на каждые 10 кВ рабочего напряжения.
Закраины размером по 15 мм на каждые 10 кВ напряжения обеспечивают более-менее стабильную работу даже без герметизации.
Размер выводов (размер D на рисунке) выбирайте равным предполагаемой толщине стопы будущего конденсатора с некоторым запасом. Углы фольги, естественно, должны быть скруглены.
Начнем с пикового конденсатора. Вот как выглядят заготовки и готовая, заламинированная обкладка:

Для пикового конденсатора взят ламинат толщиной 200 мкм, поскольку за счет «резонансной» зарядки здесь ожидается наброс напряжения под 30 кВ. Заламинируйте необходимое количество обкладок (в нашем случае 20 шт.). Сложите их стопкой (выводами поочередно в разные стороны). У полученной стопки подогните выводы (при необходимости излишки фольги надо обрезать), уложите стопку в гнездо, образованное уголковыми контакторами на плате и прижмие верхней крышкой.

Фетишисты закрепят верхнюю крышку аккуратными болтиками, но можно и просто примотать изолентой. Пиковый конденсатор готов.

Сборка накопительного конденсатора ничем принципиально не отличается.
Меньше работы ножницами, поскольку используется полный формат А4. Ламинат здесь выбран толщиной 100 мкм, поскольку планируется использовать зарядное напряжение 12 кВ.
Точно так же собираем в стопку, подгибаем выводы и прижимаем крышкой:

Кухонная досточка с подрезанной ручкой выглядит, конечно злостно, но функциональности не нарушает. Надеюсь, что у Вас с ресурсами проблем будет меньше. Да и вот еще что: если в качестве основания и крышки надумаете использовать деревяшки, их придется серьезно подготовить. Первое — хорошенько просушить (лучше при повышенной температуре). И второе — герметично пролакировать. Уретановым или виниловым лаком.
Дело здесь не в электропрочности и не в утечках. Дело в том, что когда поменяется влажность деревяшки изогнет. Во-первых это нарушит качество контакта и удлинит время разряда конденсаторов. Во-вторых, если как здесь поверх этой платы предполагается монтировать лазер, его тоже изогнет со всеми вытекающими последствиями.

Загибая выводы не забудьте проложить по дополнительному слою изоляции. А то в самом деле: обкладки друг от друга отделены двумя слоями диэлектрика, а выводы от обкладки противоположной полярности — только одним.
Посмотрим, что у нас получилось. Воспользуемся мультиметром со встроенным измерителем емкости.
Вот что показывет накопительный конденсатор.

А вот что показыват пиковый конденсатор.

Вот, собственно и все. Конденсаторы готовы, тема гайда исчерпана.
Однако, вероятно не терпится опробовать их в деле. Доделываем недостающее части схемы, устанавливаем лампу, подключаем к источнику питания.
Вот как это выглядит.

Вот осциллограмма, тока, снятая небольшим колечком провода, непосредственно подключенным к осциллографу и расположенным вблизи контура, питающего лампу. Правда вместо лампы схема была нагружена на шунт.

А вот осциллограмма вспышки лампы, снятая фотодиодом ФД-255, направленным на ближайшую стену. Рассеянного света вполне хватает. Правильней даже сказать «более чем.»

Можно долго ругать плохо получившиеся кондесаторы и искать причину, почему разряд длится более 5 мкс… На самом деле лампа вспышка вываливает кучу мегаватт и даже рассеяным от стен светом загоняет фотодиод в глубокое насыщение. Унесем фотодиод подальше. Вот осциллограмма снятая с 5 метров, когда фотодиод смотрит не точно на лампочку, а чуть в сторону от нее.

Время нарастания точно определить сложно из-за помех, однако видно, что оно составляет порядка 100 нс и хорошо согласуется с длительностью полупериода тока.
Оставшийся хвост в световом импульсе — свечение медленно остывающей плазмы. Полная длительность — под 1 мкс.
Хватит ли этого для лазера на карасителе? Это отдельный вопрос. Вообще обычно такого импулсьса более чем хватает, но тут все зависит от красителя (насколько он чист и хорош), от кюветы, осветителя, резонатора и т.п. Если мне удастся получить генерацию на одном из имеющихся в продаже флуоресцентных маркеров — тогда будет отдельный гайд по самодельному лазеру на красителях.

(ЗЫ) Пришлось добавить еще 30 нФ в главный накопительный конденсатор и действительно хватило. Труба, фотку которой можно найти тут же в разделе «Фотки» заработала даже лучше чем от двухмаксвелльного ГИН»а.

Вообще время разряда в 100 нс отнюдь не предел для описанной технологии создания конденсаторов. Вот фото конденсатора с которым устойчиво работает в режиме сверхизлучения воздушный откачной азотный лазер:

Время его разряда уже за пределами возможностей моего осциллографа, однако то, что азотник с этим конденсатором эффективно генерит уже при 100 мм.рт.ст. позволяет оценить время разряда в 20 нс и менее.

III. ВМЕСТО ЗАКЛЮЧЕНИЯ. БЕЗОПАСНОСТЬ

Сказать, что такой конденсатор опасен — это ничего не сказать. Электрический удар от такой емкости также смертелен, как КАМАЗ, летящий на Вас со скоростью 160 км/ч. Относиться к этому конденсатору нужно с таким же уважением, как к оружию или взывчатке. При работе с такими конденсаторами применяйте все возможные меры безопасности и, в частности дистанционное включение и выключение.
Предугадать все опасные ситуации и дать рекомендации, как в них не попасть, попросту невозможно. Будьте осторожны и думайте головой. Знаете, когда кончается карьера сапера? Когда он перестает бояться. Именно в тот самый момент, когда он становится «на ты» с взрывчаткой, ему сносит бошку.
С другой стороны миллионы людей ездят по дорогам с КАМАЗами и тысячи саперов ходят на работу и остаются живы. Пока Вы осторожны и думаете головой, все будет в порядке.

Маечный конденсатор

Этот тип конденсатора получил свое название за сходство формы обкладок с пакетом «майка».
Индуктивность этого конденсатора больше чем у кондера описанного выше или конфетного , но он вполне пригоден для использования в СО2-шке или ГИНе. С трудом заводит краситель а для азотника не подойдет.

Материалы понадобятся те же что и в гайде выше: майларовая пленка(или пакеты для ламинирования), алюминиевая фольга и скотч/изолента.

На схеме ниже обозначены размеры основных зазоров.


L — длинна диэлектрика
D — ширина диэлектрика
R — внешний радиус конденсатора

Зазоры от краев диэлектрика по 15мм. С той стороны, где выходят контактные полосы обкладок отступ 50мм. Эти отступы сделаны минимально возможными для максимальной емкости при заданных L и D диэлектрика. Обратите внимание, эти зазоры подобраны для 10кВ. (Я сомневаюсь, что имеет смысл делать такой тип конденсатора для более высоких напряжений, поэтому я не буду писать здесь формулы для пересчета отступов и зазоров для других напряжений)

Расстояние между выводами обкладок — 30мм. Этот зазор тоже взят минимально возможным для 10кВ. Увеличение данного зазора сделает выводы слишком узкими — увеличится индуктивность конденсатора.

Изготовление

Маечный конденсатор готов. Можете устанавливать его ваш лазер, ГИН или другой высоковольтный девайс.

Любители разных высоковольтных опытов часто сталкиваются с проблемой, когда бывает необходимо использовать высоковольтные конденсаторы. Как правило, такие конденсаторы очень сложно найти, а если и удастся, то придется заплатить за них немало денег, что по силам отнюдь не каждому. Помимо этого политика нашего сайта просто не позволит вам тратить средства на покупку того, что можно самому изготовить, не выходя из дому.

Как вы уже догадались, данный материал мы решили посвятить сборке высоковольтного конденсатора, чему также посвящен авторский видеоролик, который мы предлагаем вам посмотреть перед началом работы.

Что же нам понадобится:
— нож;
— то, что мы будем использовать в качестве диелектрика;
— пищевая фольга;
— прибор для измерения емкости.


Сразу отметим, что в качестве диелектрика автор самодельного конденсатора использует самые обычные самоклеющиеся обои. Что касается прибора для измерения емкости, то его использование не обязательно, поскольку предназначен этот прибор только для того, чтобы в конце можно было узнать, что получилось в итоге. С материалами все ясно, можно приступать к сборке самодельного конденсатора.

Первым делом отрезаем два куска от самоклеющихся обоев. Нужно примерно полметра, однако желательно, чтобы одна полоска получилась чуть длиннее другой.



Получившийся лист фольги режим ровно на две части по длине.


Следующим делом кладем на ровную поверхность один кусок обоев, на который аккуратно кладем один кусок пищевой фольги. Фольге нужно класть так, чтобы по трем краям получился зазор примерно в сантиметр. С четвертой стороны фольга будет выпирать, что вполне нормально на этом этапе.


Сверху кладем второй лист обоев.


На нем кладем второй лист фольги. Только на этот раз делаем так, чтобы выступала фольга с противоположной предыдущему шагу стороне. То есть, если у автора первый кусок выступал снизу, то на этот раз он должен выступать сверху. Отдельно следует отметить, что листы фольги не должны касаться друг друга.



Теперь с одного края снимаем подложку и проклеиваем наш конденсатор.

BMS для суперконденсаторов (ионисторов) 100F, 200F, 300F, 400F, 500F, 800F, — конфигурация 6S — Share Project

Модуль ATMEGA328P со встроенным LoRa и CAN-BUSВВЕДЕНИЕ В своем стремлении усовершенствовать свою систему телеметрии LoRa к настоящему времени я прошел через довольно много прототипов. Этот пост будет посвящен следующему дизайну узла. В связи с тем, что площадь, на которой я буду развертывать систему, довольно большая, но с примерно квадратными граничными линиями ограждения, я решил попробовать уменьшить количество узлов LoRa Radio, необходимых для покрытия всей площади.Это открыло возможность использовать шину CAN-BUS для подключения узлов, работающих только с датчиками, к радиоузлу, чтобы они сообщали о состоянии при возникновении исключений, а также по запросам от радиоузла. Таким образом, устройство будет функционировать как шлюз LoRa-to-CAN-BUS с некоторой локальной автоматизацией для управления передачей данных на мастер-станцию. Эта концепция также может быть адаптирована для использования в других областях, таких как домашняя автоматизация или промышленная установка. В основе устройства я остановился на универсальном ATMEGA328P, который, если исключить текущую нехватку чипов и текущие высокие цены, является очень недорогим чипом с множеством хорошо протестированных библиотек и относительно низкой кривой обучения, в значительной степени из-за его очень широкого использования в экосистеме Arduino.Компонент LoRa обрабатывается модулем RA-02 или даже RA-01H от AI-Tinker (не спонсируется). Это устройство, как мы видели в предыдущих прототипах, требует использования преобразователей логических уровней из-за того, что оно принимает только логические уровни 3,3 В. Хотя я мог бы избавиться от них, если бы запитал ATMEGA328P от 3,3 В, это вызвало бы две проблемы, одна из которых по-прежнему будет заставлять использовать преобразователи уровней… Я решил запустить ATMEGA328P на частоте 16 МГц, что в основном заставляет мне использовать 5v для питания чипа.Вторая причина не так очевидна, если вы внимательно не прочитаете несколько таблиц данных… Компонент CAN-Bus обрабатывается автономным контроллером SPI-to-CAN MCP2515, а также приемопередатчиком CAN-шины TJA1050. интересно… MCP2515 может работать от 3,3 В, а TJA1050 работает только от 5 В. Таким образом, теоретически я мог бы использовать преобразователи логических уровней только между MCP2515 и TJA1050, в то время как остальная часть схемы работает на 3,3 В … Учитывая, что я бы предпочел использовать ATMEGA328P на частоте 16 МГц, а также тот факт, что мой LoRa Radio Схема модуля со схемой преобразователя логического уровня работает очень хорошо, я решил не менять ее и оставить шину CAN на 5 В на всем протяжении, так как мне все равно придется использовать регулятор 5 В на печатной плате только для эта цель.Соединения ввода-вывода для модулей LoRa и CAN BUS Оба встроенных компонента ( Lora и CAN ) являются устройствами SPI. Это означает, что они имеют общие линии SCK, MISO и MOSI (обеспечиваемые на ATMEGA328P контактами D13, D12 и D11 соответственно. Затем индивидуальное устройство SPI дополнительно выбирается для работы с помощью вывода CE, по одному уникальному выводу на устройство). который устанавливается микроконтроллером на низкий уровень, чтобы указать устройству, что оно должно обратить внимание на данные, передаваемые по шине SPI … И LoRa, и CAN также используют другие контакты, LoRa нуждается в контакте сброса, подключенном к D9 , вывод CS/CE на D10, а также вывод аппаратного прерывания, подключенный к D2.(Обратите внимание, что это для использования с библиотекой LoRa Sandeep Mistry. Для библиотеки Radiolib потребуется дополнительный контакт, обычно подключенный к DIO1 на модуле LoRa. Устройство не обеспечивает доступ к этим контактам в его текущем макете, поэтому вы можете использовать только это с библиотекой Sandeep Mistry, по крайней мере на данный момент …) Модуль CAN использует вывод CE / CS на D4 с выводом IRQ на D6, который, хотя и не является выводом аппаратного прерывания, имеет функциональность PCINT. Контакты D10, D9 и D2 не размыкаются для доступа пользователя.хотя я решил дать доступ к D4 и D6, а также к шине SPI, D11, D12, D13, чтобы разрешить взаимодействие с логическими анализаторами или добавить к шине другие устройства SPI… Это подводит нас к очень интересному моменту. … Действительно ли два устройства SPI хорошо работают вместе? и что я имею в виду под «хорошо играть вместе»? Чтобы ответить на этот вопрос, мы вынуждены сначала взглянуть на немного теории, а также понять фундаментальные различия между SPI и I2C… Разница между SPI и I2CБольшинство из нас будет хорошо знакомо с I2C, так как это очень распространенный протокол, используемый для подключения датчиков к микроконтроллеру.Он состоит всего из двух линий ввода-вывода, SDA для данных и SCL для часов. Каждое устройство на шине имеет собственный встроенный адрес, как и в случае расширителя ввода-вывода PCF8574, этот адрес можно выбрать между 0x20h и 0x27h. Все устройства совместно используют эти общие линии данных и будут реагировать только тогда, когда специально адресуется главным контроллером… Если вы случайно не поместите два устройства с одинаковым адресом на одну и ту же шину (если это вообще сработает), таким образом, чтобы неправильное устройство ответило на любой запрос данных…SPI, с другой стороны, работает по совершенно другому принципу, что делает его в несколько раз быстрее, чем I2c, при этом данные одновременно отправляются и принимаются активным устройством… SPI также известен как четырехпроводной протокол. Каждое устройство имеет как минимум 4 линии данных, а именно: SCK (часы), MOSI (для данных, передаваемых ОТ ведущего устройства НА ведомое устройство), MISO (для данных, передаваемых НА ведущее устройство ОТ ведомого устройства) и CE или CS (чип). выберите ) pin.SCK, MISO и MOSI являются ОБЩИМИ для всех устройств, что означает, что они являются общими для всех из них.CE/CS — это уникальный контакт для КАЖДОГО устройства, а это означает, что если у вас есть четыре устройства SPI на шине, вам нужно будет иметь четыре отдельных контакта CE/CS! Устройство будет или, скорее, должно реагировать только на данные на SPI- BUS, ЕСЛИ мастер переводит соответствующий вывод CE/CS в НИЗКИЙ уровень. Теперь вам должно очень быстро стать ясно, что это может превратиться в очень, очень сложный беспорядок, очень быстро. Возьмем очень хороший пример. модуль дисплея SPI ST7789 имеет дешевую версию, обычно продается на Ali-express, а также в других интернет-магазинах.Этот конкретный модуль, я полагаю, чтобы упростить его использование, имеет вывод CE / CS, который по умолчанию внутренне опущен на землю … Так что насчет этого, спросите вы? Что в этом плохого, ведь это экономит вам пин-код ввода-вывода? На самом деле это очень неправильно, факт, который вы очень быстро обнаружите, если когда-либо пытались использовать один из этих дисплеев на шине SPI вместе с другими устройствами SPI… Ничего не будет работать, или будет работать только дисплей (если вы повезло) Но почему? Вытягивание CE/CS LOW сигнализирует микросхеме, что она должна реагировать на инструкции на общих линиях SCK, MISO и MOSI.если штифт находится внутри НИЗКОГО уровня, это заставляет этот чип всегда реагировать, даже когда он не должен. Таким образом, загрязняя всю SPI-BUS мусором … Ответ на вопрос После этого очень многословного объяснения, которое все еще является чрезвычайно простым, пришло время вернуться к нашему первоначальному вопросу: Sx127x ( RA-02 ) Модуль и MCP2515 Могут ли контроллер хорошо работать на одной шине? Ответ не однозначен, так как он сводится к тому, какие библиотеки вы используете… Помните, что библиотека должна сбрасывать вывод CE/CS устройства, с которым она хочет взаимодействовать.Некоторые библиотеки ошибочно полагают, что используются только они, и игнорируют тот простой факт, что они должны освобождать вывод CE/CS ПОСЛЕ КАЖДОЙ транзакции, чтобы освободить шину для других устройств, которые также могут ее использовать… Однако я могу сказать, что библиотека LoRa от Sandeep Mistry, а также библиотека mcp_can действительно хорошо сочетаются друг с другом. Эти две библиотеки не удерживают отдельные выводы CE/CS в НИЗКОМ состоянии и позволяют совместно использовать шину spi. Это не относится к описанному выше модулю ST7789, где аппаратное обеспечение фактически все время вытягивает штифт… Взглянем поближе на печатную плату Давайте поближе познакомимся с печатной платой. Модуль Ra-02 (LoRa) занимает большую часть левой стороны печатной платы, а ATMEGA328P — справа. RA-02 окружен преобразователями уровня с использованием N-канального мосфета BSS138 и резисторов 10 кОм (от Q1 до Q6, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R8, R9, R10, R11, R12, R13). ) C1 и C2 — шунтирующие конденсаторы для модуля Ra-02. В левом нижнем углу у нас есть кнопка аппаратного сброса, для сброса ATMEGA328P, с желтой перемычкой (h2) рядом с ней.Эта перемычка управляет балластным резистором 120 Ом (R17) для шины CAN. Удаление перемычки удалит балласт. Непосредственно под ним находится разъем CAN, помеченный как U5, где CH обозначается как CAN-H, а CL — как порты CAN-L. U3 и U4 вместе с R18, R19, X2, C16, C17 составляют компоненты CAN на печатной плате. Развязка обеспечивается C6, C7, C8, а также C9 и C12 (также включает развязку ATMEGA328P). Заголовок программирования ICSP предоставляется выше U1 (ATMEGA328P) для использования с USPASP, AVRASP или Arduino в качестве интернет-провайдера и т.п.На плате не предусмотрен преобразователь USB в последовательный порт, возможна последовательная загрузка, загружаемая с помощью загрузчика Arduino для Arduino NANO (чтобы использовать все аналоговые входы). Контакты RxD, TxD и DTR выведены на противоположные стороны печатной платы, а также доступ к контактам 3,3 В, 5 В и GND. Предусмотрена розетка постоянного тока. он может принимать до 12 В постоянного тока, хотя я бы рекомендовал не превышать 7,2 В, чтобы не слишком нагружать регуляторы LDO на задней панели печатной платы (LDO1 и LDO2). на картинке выше я подключил преобразователь USB-to-Serial, а также CAN-BUS к устройству.Принципиальная схема Подробные принципиальные схемы представлены ниже: Лист 1 (вверху) относится к ATMEGA328p и поддерживающим его схемам, а также к источнику питания через регуляторы LDO. Лист 2 (внизу) относится к преобразователям логического уровня, RA-02. (Sx1278) Модуль LoRa, контроллер CAN-BUS и схема приемопередатчика. Программное и микропрограммное обеспечение Чтобы протестировать этот модуль, я использовал библиотеку mcp_can от Cory J Fowler для части CAN-Bus, а также Arduino-LoRa от Sandeep MistryКомбинированный пример, использующий LoRa и CAN одновременно, будет выпущен вместе со следующей частью проекта, а именно модулем CAN-Relay.

Использование энергии магнитного тока.Как сделать зарядку из кулера для компьютера как сделать генератор из кулера и магнитов

Вопрос банальный. Сначала рекомендуем определиться с местом установки самодельного вентилятора. В технике преобладают два типа двигателей: коллекторные (исторически первые), асинхронные (изобретены Николой Теслой). Первый очень шумный, при переключении секций возникает искра, щетки трутся, вызывая шум. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, троттером, шума производит меньше.Поставить-реле защиты найдете в холодильнике. Добавив пару фраз вроде веселых фраз, мы вернем серьезность сайта. Как сделать вентилятор своими руками, чтобы не напугать родных. Попробуем ответить.

Аспекты конструкции самодельного вентилятора

Устройство вентилятора настолько простое, что пропадает смысл рассказывать, красить внутри. Что учесть при проектировании? Помните рычание циклонного пылесоса, громкость выше 70 дБ. Внутренний коллектор Двигатель.Чаще ликвидировались революции. Определитесь, в месте установки самодельного вентилятора допустим аналогичный уровень звукового давления? Выбирая второе, ориентируйтесь на асинхронные двигатели, простые модели не требуют пусковой обмотки. Мощность небольшая, вторичный ЭДУ наводится полем Статора.

Барабан асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором прорезан медными жилами формовкой, углом к ​​оси. Направление наклона определяет направление вращения ротора двигателя.Медные жилы не изолированы от материала барабана, электропроводность олимпийского металла превосходит окружающий материал (силумин), разница потенциалов между соседними резидентами невелика. Ток течет по меди. Имеется в виду статор, ротор не имеет контакта, искра еще не включена (провод покрыт лаковой изоляцией).

Шум асинхронного двигателя определяется двумя факторами:

  1. Генератор и ротор.
  2. Качество подшипников.

Коррекция настройки, техническое обслуживание асинхронного двигателя, можно добиться практически полной бесшумности. Рекомендуем подумать, важен ли уровень звукового давления. Касается канального вентилятора — допускается использование коллекторного двигателя, в требованиях будет установлено расположение секции.

Вентилятор канальный вставляется внутрь секции воздуховода, крепится, разрывая тракт. На техническое обслуживание секция выведена.

Шум теряет первостепенную роль.Звуковая волна, проходя по воздуховоду, затухает. Особенно быстрая часть спектра, имеющая несогласованные размеры относительно ширины/длины поперечного сечения пути. Подробнее читайте в учебниках по акустическим линиям. Коллекторный двигатель можно использовать в подвале, гараже, лишенном людей. Соседи кооператива услышат, скорее напрягу внимание, чтобы обратить внимание.

Какой хороший коллекторный двигатель, за право использования которого мы боремся. Три недостатка асинхронных:


В начальный момент асинхронный двигатель не развивает большой крутящий момент, проводится ряд специальных конструктивных мероприятий.Для фаната это не имеет значения. Большинство бытовых моделей оснащены асинхронными двигателями. При производстве количество фаз увеличивают до трех.

Поисковик для вентилятора

В одном ролике на ютубе предлагалось использовать двигатель постоянного тока 3 вольта из магазина магазина. Копирует USB-шнур, работает, вращая лазерный диск-лезвие. Полезное изобретение? Если вам надоел лишний порт, жара поможет выжить. Процессорный кулер проще взять, выжать из системного блока.12 вольт желтый провод (красный на 5). Черная пара — Земля. Со старого компа соберу. Гражданам РФ просто лень выдумывать, выбрасывать любопытную технику на свалку.

Асинхронные вентиляторные двигатели работают без пускового конденсатора… Особенность вентиляторных двигателей: идти прямо с обмоткой. Пара советов в помощь достать двигатель:


Сделать крыльчатку вентилятора

Вопрос из чего сделать вентилятор, не решен, авторы крыльчатки молчат.Холодильник первой ночи! Компрессор обдувается крыльчаткой. Получишь мотор, снимай. Это будет полезно. По поводу стиральной машины, Барабан пустил меня на авиационный винт. Пластиковый бак подходит для изготовления корпуса. Сиденья раздельные Прогрейте строительным феном.

Осмотреть блендер, поставить ненужный лазерный диск, получивший форму крыльчатки. Сделать веер можно самостоятельно, используя колющие материалы. Не требует большой мощности, нет смысла особо точить предметы.Поверьте, читатели знают, как сделать вентилятор своими руками.

Вечный вентилятор от процессорного кулера

Мы решили порадовать читателей, рассказали как сделать вентилятор. Обзор не первый, пришлось покопаться, поискать путное. Шикарно выглядит идея создания вечного веера, крутящегося вечно. Пользователь Mail.Ru опубликовал привлекательный дизайн. Посмотрим вблизи, попутно думая, как сделать вентилятор, работающий вечно.

Знаете, конечно, системные блоки работают тихо (современные модели).Малейший шум означает: кулер сошел с оси или пора смазать состарившийся вентилятор. Работа на часы, дни складываются в недели, системный блок будет служить годами. Это стало возможным, благодаря продуманной технологии. Подумайте, шум зависит от величины силы трения. Энергия механическая становится тепловой, акустической за счет наличия шероховатостей. Процессорные кулеры легко вращаются, стоит залить.

Автор видео — извиняюсь за отсутствие названия, обосновываю: ролик на английском — предлагает собрать из аксессуара вечный веер.Точность подгонки деталей большая, лезвие крутится легко. Затраты сведены к минимуму. Автор ролика, выложенного каналом Deirones, заметил: Вентилятор процессора питается постоянным током. Страница внутри обнаружила четыре витка, равномерных по окружности, оси которых направлены к центру инструктора.

Внутри нет переключателей, это означает парадоксальный факт: поле катушек постоянно.

Если асинхронный двигатель типового вентилятора питается переменным напряжением 220 вольт, создавая вращающееся магнитное поле, то в нашем случае картина постоянная.Можно сказать: внутри ротора приводит в движение переключатель, создавая нужное распределение. Неправда, подтвержденная дальнейшим ходом мысли автора, результатом опыта. Западный новатор решает заменить катушку постоянным магнитом. Действительно, переменного поля нет — зачем электрический ток?

Демонстративно автор отрезает провод питания, неодимовые магниты (жесткий диск) Каркас периметра. Каждая на продолжении оси катушки. Работа завершена, лопасти бодро закрутились.Полагаем, просто используется принцип сортировки по православной литературе. Коммерческая тайна патентообладателя.

Начальное движение лопастей достигается случайными колебаниями воздуха. Напоминает Магнетрон, колебательные перепалки вызваны естественным хаотическим движением элементарных частиц. Встал вопрос, что задает направление вращения. Дизайн абсолютно симметричен. Решили разобраться, высказать свои наблюдения:

Согласитесь, удобнее, чем мучать USB-порты, постоянно расходующие батарейки.Есть вечный вентилятор из произвольного положения, лишенный проводов. Мы предполагаем, что мощность магнитов играет решающую роль. Перестает работать простое правило: больше — лучше. Слайсы золотая середина. При этом лопасти крутятся от беспорядочного потока воздуха, преодолевающего поле неодимовых осколков. Слабые магниты, вероятно, бессильны поддерживать устойчивое вращение. Сила поля должна быть именно такой, какую создают катушки под действием напряжения +5 или +12 вольт.

Создать вечный веер правильно

Обсудили как сделать веер, измерить направление, мощность магнитного поля катушек.Наслаждайтесь специальными устройствами. Магнитометр, тесламетр, образованный преобразователем магнитной индукции, измерительный модуль. При взаимодействии полей получается результирующая картинка, называемая сцеплением. Преобразователь генерирует ЭДС. Размер определяет измеряемую мощность магнитного поля. Как два пальца! Стоит 10 000 руб.

Магниты будут располагаться на значительном расстоянии от оси. Катушки гораздо ближе. Нужно знать изменение картинки с расстоянием. По закону кулона сила падает обратно пропорционально квадрату удаленности, это справедливо для одиночных зарядов произвольного знака.Отдельные магнитные полюса в природе еще не найдены (невозможно создать возможное), в закон введен куб расстояния. Допустим удаление до катушки от оси 1 см, периметр диагонали получается 10. Значит неодим должен быть сильнее 10 х 10 х 10 = 1000 раз, маленькая катушка.

Никто не обязывает иметь неодимовые магниты по периметру вентилятора по диагоналям. Полюса лежат крест-накрест. Регулировать эффект воздействия подавляющим. Наличие неодимовых магнитов в центре сторон корпуса вентилятора значительно увеличивает напряженность поля.Рассчитать. Предположим, что гипотенуза треугольника со стороной 10 см является диагональю. Расстояние до центра квадрата будет равно 10/√2=7 см. Понимаете, отношение от 1000 капель, достигающее 7 х 7 х 7 = 343. Масса, отчаявшись найти сильные неодимовые магниты для создания вечного вентилятора.

Измерение! Подойдет компас (есть кастомные конструкции, собранные своими руками, например, http://polyus.clan.su/index/indikatory_magnitnogo_polja_svoimi_rukami/0-52).Одна катушка должна быть подключена к питанию. Потом найти положение, поднятая стрелка отклонится примерно на 45 градусов (не нравится — бери любой другой азимут). После начала экспериментировать с неодимом. Поместите кусок на разные удаления, добиваясь совпадения отклонения стрелки процессора с фанкойлом при использовании фанкойла. Наверняка расстояние не равно диагонали, половина детали, у вас будет ломать неодим, резать.

Пропевая одно ребро в длину, аккуратно ломаем детали о гвоздь, получая нужную напряженность поля для создания вечного веера.Будем считать, что индукция распределяется пропорционально объему. Сегодня доходчиво рассказали, как сделать вентилятор своими руками!

Блок питания

Желая сделать вентилятор своими руками, видит 3 задачи: достать двигатель, питание, сделать пропеллер. Детали должны быть взаимно состыкованы. Три задачи решены, вы начинаете делать вентилятор своими руками. Сегодня дома обилие импульсных блоков питания. Вдумайтесь, это началось в 90-х. Игровые приставки, мобильные телефоны, другое оборудование.Техника ломается, импульсные блоки питания остаются. Напряжение иногда нестандартное, большинство двигателей работают, питаясь любым напряжением. Просто оборот изменится соответственно. В доме сломалась сломанная бытовая техника — Немедленно сделай сам вентилятор.

Самодельные блоки питания вентилятора

Постоянно люди пытаются сделать особый вентилятор своими руками. Один вопрос чаще выходит за рамки обсуждения: источник питания. Само устройство вентилятора настолько очевидно, что исчезло, чтобы остановить больше.Итак, понятно, что аккумуляторы сегодня немыслимы. Сможет ли он работать долго. Ответ — нет. На крайний случай возьмите «Крон», в советское время они считались надежным источником энергии. Блок питания плохой, мощность будет постепенно падать, обороты уменьшаться, человек раздражается. Важная стабильность без дополнительных усилий. Нет маленькой батарейки на 12 вольт — готовьтесь: приступим к поиску того, как сделать источник энергии из самодельного вентилятора.

Первое, что приходит в голову: покурить компьютер.Как известно, миниатюрные устройства питаются от порта USB. Гаджеты перезаряжаются. USB-порт — источник неисчерпаемой энергии. Напряжение небольшое, потребуется низковольтный двигатель постоянного тока. Мы считаем, что вы можете найти дома, чтобы купить в магазине. Сколько будет мощность порта: по старым меркам 2-3 Вт. Другое дело найти хост-устройство с обновленной версией интерфейса (2014 год объявлен редкостью). Разработчики обещали дать 50 Вт (даже больше, верится с трудом). Правда проводов станет больше, номинальные напряжения увеличатся.Напомним, по традиции питание подается на красный (+), черный (-) провода. Белый, зеленый — сигнал.

Понятно, на большую мощность рассчитывать сложно, «даже если порт поддержит, мотор не потянет. Рекомендуется брать раш раш. Двигатель должен питаться быстрым напряжением. Например, рекомендуем использовать процессорный кулер.Напряжение питания меньше 12 вольт,просто падает скорость вращения.Избыток Осторожно — Мотор сгорает.

Ищем энергию, вопрос решается проще, чем на 3 вольта:

Блок питания 12 вольт для самодельного вентилятора своими руками

Предлагаем не собирать импульсный блок питания, сделать самому как обычно.Напомним, первые отличаются малогабаритными трансформаторами. Поэтому блок питания будет относительно больших габаритов. Он будет состоять из следующих частей:

  • Понижающий трансформатор. Количество витков заранее не называю, напряжение неизвестно, выпрямляя какие диоды, получаем 12 вольт. Конечно, можно поэкспериментировать, например, видео YouTube о самодельных радиоприемниках, захватив читателя, ища готовое решение.
  • Мост bippetier, добавляя три три, повышает эффективность.Радиометаллы не отличаются большой стоимостью.
  • Костяк блока питания готов к тому, что самодельный вентилятор будет служить долго, расправляя сетевые пульсации. После моста включаем фильтр нижних частот, схему извратил из интернета.

На выходе постоянное напряжение амплитудой 12 вольт. Старайтесь не перепутать клеммы. Где «Плюс», где «минус» можно понять изучив схему. Ниже фото моста, смотрите, читайте пояснение.В радиоэлектронике направление тока указывает на противоположное истинному. Заряды текут, по мнению, в направлении от плюса к минусу (в сторону электронов). Читая схему, вы увидите: диод, эмиттер транзистора, отмеченные стрелкой, выглядят неправильно. По направлению движения положительных зарядов. Каждая имеет отметку, на схеме обозначена огромной треугольной стрелкой. Поэтому мы всегда учимся «плюс», руководствуясь графическими примечаниями, данными чертежом.

На чертеже видно: плюс будет справа, пропущенный по диодной стрелке на нижний вывод выхода. Минус уходит наверх. Для переменного напряжения (Грубо говоря) Плюс, минус будут чередоваться влево-вправо, название выпрямителя станет понятным — биппетье. Работает на положительную часть напряжения и на отрицательную. Диоды берут силовые, низкочастотные. Твердые размеры, рассеянная мощность относительно велика. Можно посчитать, используя нехитрую формулу, взятую из учебного курса физики.Сопротивление открытого P-N перехода (листы справочника) умножаем на ток, потребляемый двигателем, запас берем не менее чем в 2 раза. На корпусе мотора есть надпись с указанием мощности, можно разделить на 12 вольт напряжение, просто умножить на 2 — 3, взять диод с эквивалентной дисперсионной мощностью (см. справочник).

Теперь вычисляем трансформатор… Зашел сюда http://radiolodka.ru/programmy/radiolyubitelskie/kalkulyatory-radiolubitelya/, выбрал программу Trans50, будем ее осваивать.Обратите внимание, среди программного обеспечения есть возможность рассчитать параметры фильтра. Не жалеете, что собрались делать веер? Предлагает выбрать одну из 5 обмоток. Сталь участвует везде. Можно сделать, потери будут велики. Сталь образует магнитопровод, энергия которого поступает во вторичную обмотку. Лучше найти старый ржавый трансформатор. Время нехорошее, в голодные 90-е свалки завалены сданными в металлолом пластинами обмоток. Проблем с намоткой трансформаторов не было.

Пришло время понять, какое напряжение понадобится для корректной работы схемы. Помогает термин, заимствованный из электроники, работающей от переменного напряжения. Напряжение на активном сопротивлении создает тепловой эффект, равный постоянному напряжению, действующему по амплитуде. Чтобы получить необходимое значение напряжения на вторичной обмотке, нужно 12 вольт разделить на 0,707 (единица, деленная на корень из квадрата 2). Авторы получили 17 вольт. В инженерном расчете грешит погрешность 30%, берите мало (часть амплитуды до 1 вольта потеряется на диодах).

Насчет тока вторичной обмотки (нужно рассчитать), наберите в поисковике что-то вроде «мощность Кулеры». Сделаем с читателями. Умные статьи пишут: Ток потребления пары указан на корпусе. Будет нужный параметр, подставим в калькулятор. Напряжение вторичной обмотки Автор взял 19 вольт. Падение напряжения на P-N переходах мощных кремниевых диодов составляет 0,5 — 0,7 вольта. Поэтому необходим соответствующий запас. Умные головы поискали, сделали вывод, кулер процессора не потребляет свыше 5 Вт, следовательно, ток равен 5 делим на 12 = 0.417 А. Подставляем цифры в ленточный калькулятор, для ленточного сердечника получаем конструктивные параметры трансформатора:

  1. Сечения магнитопровода под обмотку 25 х 32 мм.
  2. Окно из магнитной проволоки 25 x 40 мм.
  3. Магнитопровод разведенный с каркасом под обмотку из провода толщиной 1 мМ и сечением 27 х 34 мм.
  4. Провод наматывается по основной стороне окна, от краев остается запас 1 мм, итого 38 мм.

Первичная обмотка выполнена из 1032 диаметром 0,43 мм. Примерная длина провода 142 метра, общее сопротивление 17,15 Ом. Вторичная обмотка состоит из 105 витков медной жилы с лаковой изоляцией диаметром 0,6 мм (длина 16,5 метра, сопротивление 1 Ом). Теперь читатели понимают: вопрос, из чего сделать вентилятор, начинают решать сердечник…

Насколько эффективны предлагаемые технические решения? Фокалла известна Древнему Египту.Об этом свидетельствует клип Майкла Джексона, рекомендующий «Помни» (Remember The Time). Сюжет едва ли создавался без консультаций с археологами, историками. Хотим сообщить, что в Мексике большинство дам любит стихи. Испанцы умеют бороться с жарой, страна лежит на экваторе. Подумай…

Самое логичное использование компьютерного вентилятора не по назначению это конечно же ветрогенератор. Простота и доступность компьютерного кулера вдохновила многих самоделок. Идея создать портативную зарядку своими руками для мобильных устройств многим не дает покоя.Вот и автор этого замечательного видеоязыка давно хотел проверить — что это за вертушка?

Берем любой корпусной вентилятор, чем больше в диаметре, тем лучше. Многие наивно полагают, что его электродвигатель тут же превратится в генератор, надо его крутить. Однако максимум, на что он способен в такой производительности, это поджечь слабенький светодиод. Это предел? Почему так мало? Чтобы понять причину, нужно заглянуть внутрь устройства. Весь фокус в том, что в таких кулерах стоит немикольстерский движок.Он конструктивно не приспособлен для работы в встречном режиме как генератор, и вот почему: его обмотки намотаны последовательно двойным проводом, а также встречно друг к другу, а полюса магнита чередуются. Поэтому при вращении вентилятора в змеевиках будет происходить анти-ЭДП и такой генератор будет малоэффективен.

Первый способ реконструкции охладителя к генератору тока

Первый способ выхода из этой ситуации — попробовать вылечить родной мотор, то есть перемотать статор новым проводом.Конечно, процедура эта очень кропотливая, но для тех, кто умеет работать руками — вполне посидел.
А в образовательных целях даже пригодится. Главное теперь чередовать направления намотки на каждом сердечнике. Таким образом, у нас будет простейший однофазный генератор переменного тока. Между собой катушки соединены последовательно. Чем больше количество витков и тоньше провода, тем лучше. Начало первой катушки и конец последней будут по выводам нашего генератора.Теперь можно все собрать и проверить. Но не забывайте, что напряжение будет переменным. Поэтому нужно сделать простой выпрямитель или купить готовый.
После всей этой лечебной процедуры показатели конечно улучшились, но не радикально. Причиной этого может быть как слишком большой зазор между статором и ротором, так и слабый кольцевой магнит. Его собственно магнитом можно назвать с большой натяжкой. Плюс еще выпрямитель кушает от одного до двух вольт. К сожалению, такая ремиссия себя не оправдала.

Второй вариант переделки кулера в ветряк

Что ж, переходим к плану «б». Возьмите обычный щеточный двигатель от принтера. Легко превращается в генератор без переделок. А благодаря механическому коллектору при вращении сразу дает постоянный ток. И никаких выпрямителей не надо. Его мощность минимальна, что немаловажно для небольшой крыльчатки. Однако следует отметить, для эффективной работы ему требуются высокие обороты, а значит, и скорость ветра. Посмотрим, что удастся из него выжить, проведя тестовую серию.Можно сделать вывод, что при ветре со скоростью до пяти метров в секунду ловить вообще нечего, а вот в диапазоне от пяти до десяти метров в секунду вполне можно запитать большой светодиодный фонарь и в Практика применения для дежурного освещения небольших помещений, коридоров, уличных дорожек или в качестве скамейки. Можно отказаться от батареек в маленьком радиоприемнике, а если добавить в цепь привод в виде ионистора, то проблема с порывами ветра и конструкция станет более практичной.Если вы живете в высотном доме, идеально разместить такой ветрогенератор на балконе и найти ему свое применение. А вот про зарядку мобильных телефонов таким ветряком придется забыть. Просто не хватает мощности. Набрать напряжение не проблема, какая будет работать схема телефона и как бы она показывала процесс зарядки, но ток будет при этом не более 50 мА при ветрах около десяти метров в секунду. А это мизерная мощность. Для нормальной зарядки нужно в десять раз больше.Увы, это возможно только при ураганном ветре. Кстати, большой плюс маленького ветряка в том, что он не боится сильных порывов ветра и ему не нужна защита, а дешевизна и простота конструкции способны разбудить фантазию гораздо больше самодельщиков, которые способны творить чудеса своими руками.
Подробный процесс изготовления ветряка из кулера от компьютера показан на видео.


Всем привет! В сети много схем высоковольтных генераторов, отличающихся мощностью, сложностью сборки, ценой и доступностью комплектующих.Эта самоделка собрана практически из движков, собрать ее сможет любой желающий. Собран этот генератор, скажем так, для ознакомительных целей и всяких опытов с электричеством. высокое напряжение. Примерный максимум этого генератора 20 киловольт. Поскольку блок питания не используется в качестве источника питания для данного генератора, это дополнительный плюс в плане безопасности.

На фото все необходимые детали, для сборки высоковольтного генератора.

Для сборки потребуются:

Катушка зажигания от ВАЗа
Охладитель с датчиком Холла
«N» Channel Mosfet
Резисторы на 100 Ом и 10 ком
Соединительные изолированные провода
Паяльник

Радиатор для Мосфта.
Составная самонесущая
Фанерная основа для крепления деталей

Кому будет интересно попробую расскажу подробнее. Генератор импульсов использует кулер от компьютера или аналогичный на 12 вольт, но с одним условием — в него должен быть встроен датчик Холла. Именно датчик Холла будет генерировать импульсы для высоковольтного трансформатора, который в данном случае использует катушку зажигания автомобиля. Выбрать подходящий вентилятор очень просто, как правило, он имеет три входа.

На фото видно наличие трех выводов. Стандартная окраска Это красный вывод плюс питание, черный — общий (земля) и желтый — выход с датчика Холла. При подаче питания на выходной вентилятор (желтый провод) получаем импульсы, частота которых зависит от вращения электродвигателя этого кулера и чем выше напряжение, тем выше частота импульсов. Далее следует быстрое напряжение в разумных пределах — примерно 12-15 вольт, чтобы не спалить кулер и всю схему.Полученный импульсный сигнал необходимо подать на катушку зажигания, но усилить его.

В качестве силового ключа использован «N» канальный полевой транзистор (Mosfet) IRFS640A так же подойдет другой с аналогичными параметрами или примерным током 5-10 ампер и напряжением 50 вольт для надежности. Мосфеты присутствуют практически во всех современных электронных схемах, будь то материнская плата компьютера или пусковая установка энергосберегающей лампы, поэтому найти подходящие не составит труда.

Катушка зажигания от автомобиля ВАЗ «Классика» Б117-А имеет три вывода.Центральный — высоковольтный вывод, «б+» — плюс 12 вольт, а общий «К» — можно не маркировать.

Изначально схемы состояли из трех компонентов: кулер, мосфет и катушка, но через непродолжительное время она была сломана, как то мосфет или мосфет, или датчик холла. Выход — установка резисторов на 100 Ом для ограничения пускового тока от датчика Холла до затвора, и подтягивающего резистора 10к для запирания мосфета при отсутствии импульса.

При сборке схемы транзистор необходимо устанавливать на радиатор желательно с применением термопасты, так как при работе необходим нагрев.

Разъем от кулера, используемый как клеммная колодка для подключения мосфета. В итоге необходимость в перепайке транзистора отпала, для подключения или замены достаточно соединить колодку с выводами транзистора.

Вентилятор закреплен на верхней части радиатора двумя винтами. В итоге оказалось, что кулер играет двойную роль — как генератор импульсов и как дополнительное охлаждение.

Область применения

Сделать ветрогенератор, взяв за основу вентилятор, казалось бы, проще? Однако на пути такого технического перевоплощения встанет несколько препятствий.Как их преодолеть, для чего можно применить ветряную электростанцию ​​из вентилятора и расскажет эта статья.

Сразу стоит предупредить, ожидать, что плодом работы будет блок, который можно заряжать от промышленных аккумуляторов, или не стоит корпусов. Зарядка мобильного телефона, или работа небольшого осветителя на светодиодах — примерно такие задачи сможет решить ветрогенератор, являющийся, если можно так выразиться, продуктом глубокой переработки вентилятора.

Почему такие похожие устройства для перевоплощения друг в друга требуют усилий? Это технические пояснения, которые смогут рассмотреть.

Отличия

Особенности конструкции электродвигателей и генераторов

Движение электронов, электрический ток, происходит в проводнике под действием изменяющегося внешнего магнитного поля. Аналогично устроены электрические двигатели, только в обратном порядке — на движущиеся заряженные частицы в магнитном поле действует сила, которая заставляет проводник менять свое положение в пространстве, т.е.е. приводит к движению ротора.

И в генераторах, и в двигателях это магнитное поле создается в статоре, либо в роторе, в зависимости от модели, постоянными магнитами или электромагнитами (обмотками возбуждения). Если мотор притягивает железные предметы — он на постоянных магнитах. Этот вариант оптимален с точки зрения использования его в качестве генератора, так как не требует никакой модернизации.

«Применение для получения электроэнергии двигателя с обмотками возбуждения будет более сложным, т.к. ему придется обеспечивать питание этих самых обмоток.А это заметно усложнит конструкцию. »

Так на самом деле работает автомобильный генератор. На ротор через «таблетку», щетки и контактные кольца подается 12В. Вместе с ротором вращается создаваемое им магнитное поле. Он создает электрический ток в обмотке статора (конечно, тока вырабатывается больше, чем расходуется, иначе нужен генератор).

При полной зарядке аккумулятора и отключении мощных потребителей ток на ротор почти не подается и генератор хорошо вращается.А используя автогенератор в качестве ветряной электростанции, этот ток должен будет подавать и контролировать его параметры.

Иногда предлагают для такого случая снять обмотку с ротора и вместо провода включить постоянные магниты niordic (ток в этом случае не нужен), но это тема для отдельной статьи.

Характеристики геометрических лопаток

Так как конструкция вентилятора соответствует цели — выталкивать массы воздуха, а, наоборот, придаваться в движение потокам воздушных масс, то и геометрия будет отличаться незначительно.Угол атаки лопастей обоих типов мало различается.


Чем ближе ориентироваться к центру — есть отличия.

Ветряная электростанция винт:

Площадь лопасти по центру в выработке энергии практически не участвует, так как движется во много раз медленнее всей лопасти, поэтому делается с углом атаки равным до нуля, чтобы воздушные массы могли спокойно проходить, не создавая заторов. У неподвижного вентилятора потребности в изменении угла атаки лопастей нет.

Поскольку общая геометрия аналогична, крыльчатка вентилятора будет работать и как ветрогенератор.

Скорость вращения

Вряд ли хоть один вентилятор под действием ветра будет давать такие же обороты, как и включенный в сеть. Поэтому не стоит надеяться, что ветрогенератор, 100 ватт, сделанный из вентилятора 12В, даст такое же напряжение и обеспечит работу потребителей 100 ватт.

Примеры изготовления

От детского игрушечного вентилятора на батарейках

Такой ветрогенератор проще простого.В игрушке используется электродвигатель чаще всего на 1,5 или 4,5 вольта с независимым возбуждением от постоянных магнитов. Есть готовый винт. Нужно достать батарейки, к контактам + и — подсоединить провода, поместить вентилятор в поток воздуха, включить, и можно будет измерить на контактах характеристики вырабатываемого тока.

Для того, чтобы такой ветрогенератор работал лучше, лопасти винта не помешают добавить мощности, например, накладки, вырезанные из пластиковой трубы в виде лепестков.Что ж, придется снабдить агрегат некоторыми другими обвязочными элементами для электронагрузки.

Вентилятор необходимо защитить от атмосферных осадков специальным кожухом и закрепить на подвижной раме. Подвижное крепление шпангоута к мачте должно включать в себя контактно-щеточный механизм (без него ток не пропустишь). Противоположный конец рамы снабжен стабилизатором, его задача — разворачивать ветрогенератор навстречу потоку воздуха.

На что можно рассчитывать, если двигатель 4.5В, это максимум 2,5…3В, не хватает даже для зарядки телефона (обычно 5В). А вот диета из светодиодов, например, может обозначать границы въездных ворот, или подсвечивать границы садовой дорожки, такой прибор при достаточном ветре вполне способен обеспечить.

От вентилятора процессорного кулера (кулера)

Этот вентилятор чаще всего двигатель 12В, как и в предыдущем примере на постоянных магнитах и ​​превращение его в ветрогенератор в той же последовательности.

Различия в том, что:

  • лопасти кулера изначально никуда не деваются — пропеллер нужен новый;
  • тока, вырабатываемого при определенной скорости ветра, вполне достаточно для зарядки андроида или планшета 5В (использования контроллера в этом случае не избежать и подойдет обычное автомобильное зарядное устройство).

Вентилятор охлаждения двигателя автомобиля

Вариант посложнее, но если предыдущие варианты изначально рассматривались как игрушки, то у этой конструкции могла быть вполне ощутимая отдача. Рассматриваемый ветрогенератор может служить, например, для зарядки аккумулятора 12В. Запас в электроэнергии батареи, пропуская 12/220 через преобразователь 12/220, можно использовать как домашнюю сеть.

В конструкции используется двигатель от вентилятора 24В. Лопасти укорачивают, оставляя только фрагменты, необходимые для крепления нового ПВХ-отрезка от ПВХ-трубки (использовать для этих целей ПВХ-бутылку не получится — из-за малой жесткости они будут просто гнуться на ветру).

Вырежьте лопасти примерно по этому шаблону как на фото.


Количество лопастей может быть любым, чаще всего используются варианты 3, 4 или 6.

Ветрогенератор выполнен по классической схеме (рис. 3). Напряжение, которое вырабатывается при умеренных 4…7 м/с, будет больше 12В, что позволит зарядить аккумулятор. В электрическую цепь необходимо добавить диод, чтобы при отсутствии ветра силовая установка не превратилась в вентилятор на мачте.

Контроллер заряда аккумулятора не мешает и зарядному току и разрядной цепочке в конце заряда.Можно обойтись и без него, но тогда придется постоянно следить за процессом зарядки и регулировать вручную.

Если есть дом, из старого кулера от компьютера можно построить отличную ветряную установку, которая будет производить электроэнергию. Мини ветрогенератор отличная вещь, особенно для местности с частыми и сильными ветрами. Об особенностях и технологии его изготовления мы узнаем далее.

Как сделать мини ветрогенератор своими руками

Начало работы над мини ветрогенератором следует с изготовления чертежей будущей ветроустановки.Кроме того, материалы должны быть подготовлены как:

  • толстая пластиковая бутылка;
  • старый охлаждающий кулер или вентилятор, от его размеров и мощности напрямую зависит мощность самого генератора;
  • провод слаботочный в количестве 5-8 метров;
  • брус деревянный, сечение и размеры которого определяются индивидуально;
  • две стальные трубы, которые входят в одну;
  • диоды
  • ;
  • эпоксидная смола и суперклей и состав суперклея;
  • застежки в виде затяжных завязок;
  • старый SD-диск.

В первую очередь нужно приступить к поиску подходящего механизма охлаждения. Предлагаем использовать кулер от старого компьютера. Изначально кулер разбирается, его пропеллерная часть находится на электродвигателе. Чаще всего он фиксируется на стопорном кольце, оно находится под резиновым уплотнителем. После демонтажа кольцевого уплотнения снимите лопасти вентилятора.

Далее процесс пайки кабелей, обеспечивающих работу генераторной установки.На медных змеевиках вентилятора есть два разъема для проводов, это разъемы на змеевиках. Один из участков отличается наличием соединенного провода из меди, а второй имеет два провода. Два провода соединяются с ножками одного провода пайкой.

На следующем этапе создания малого ветрогенератора создается выпрямитель. Основной функцией этого прибора является преобразование переменного тока в константу. Для этих целей потребуется четыре диода, они обрезаются таким образом, чтобы одна пара от черной метки оставалась с отрезком 10 см.Длинный конец диода загнут, поэтому соединение будет П-образным. Все диоды соединены методом пайки. Для проверки ветрогенератора подключите к нему диоды, если светодиод работает, то ветрогенератор работает правильно. Наружная пластиковая часть кулера снята, для обработки всех неровностей используйте нож.

Далее следует процесс изготовления лопасти ветрогенератора. Для изготовления лезвий используйте старую бутылку, например, из-под шампуня.Верх и низ бутылки обрезаются. Получается изделие цилиндрической формы, его необходимо разрезать вдоль. Предварительно сделайте чертеж в виде лопастей, по нему вырежьте из бутылки лопасти для ветрогенератора. Учтите, что конечная часть лопастей должна быть срезана под углом сто двадцать градусов. Далее следует процесс фиксации лопастей на кулере.

На следующем этапе выполняется изготовление хвостовика ветряка. Для крепления мотора используется брус из дерева.Его вращение осуществляется с помощью стальных трубок. Для изготовления хвостовика используйте ненужный диск. Деревянный брусок снабжен сквозным отверстием, его диаметр должен быть немного больше диаметра стальной трубы. При не плотной установке трубки зафиксируйте ее клеем на основе эпоксидной смолы. На торцевой части планки имеется вырез для установки диска. Место, на котором соединяется мотор с Брю, также необходимо обработать клеевым составом.Провода и пайку также рекомендуется промазать клеем для предотвращения коррозии.

Далее следует процесс изготовления опоры. Для его помещения используйте две трубки. Один из них закреплен на деревянном бруске, а второй установлен в соотношении с вращением. Для их соединения можно использовать подшипники, а для улучшения скольжения использовать фторопласт.

Мини ветрогенератор своими руками из мотора

Предлагаем вариант сделать ветрогенератор из мотора от старого принтера.Эта модель отличается средней производительностью и работает даже при малейшем ветре. Также понадобится аккумулятор для моталки, максимальная мощность устройства 100мА.

В качестве основной детали виндмастера используется мотор, от нерабочего струйного принтера. Предварительно принтер необходимо разобрать и снять с него двигатель.

Для замков лезвия используют транзистор. Его необходимо просверлить в соотношении с размером установленного вала. Далее все детали фиксируются клеевым составом на эпоксидной основе.Кроме того, при таком составе обеспечивается защита особо важных частей устройства от влаги и непогоды.

Используя отрезок пластиковой трубы диаметром около 12 см, вырежьте лопасть для ветряка. Для этих целей используется режущий станок. Оптимальное значение ширины составляет 90 мм, отверстия делаются специальным приспособлением, после чего вал устанавливается на двигатель генератора с помощью винтовых соединений.

В качестве основы для изготовления ветряка используется труба диаметром 55 мм.Для изготовления хвоста используйте Фанер. Внутри трубы устанавливается двигатель, затем выполняется конструкция выпрямителя. Так как мотор не воспроизводит большое количество электроэнергии при малом ветре. Таким образом, можно применить схему удвоения, включаемую последовательно.

Схема находится в полиэтиленовом пакете и устанавливается в трубу вместе с выпрямителем. Далее производится фиксация мотора с помощью проволоки. Кроме того, все отверстия закрываются силиконовым пистолетом.Одно отверстие используется для слива воды, а второе – для испарения конденсатных масс.

Для фиксации хвоста ветрогенератора используется болт и проволока. Таким образом, удастся надежно зафиксировать установку. Следите за жесткостью полученных соединений.

Для того, чтобы соорудить мачту для установки ветряка, используйте бруски, соединенные между собой при помощи саморезов. Закрепите ветряк на мачте и установите на заданное место. При такой установке есть возможность зарядить мобильный телефон или организовать подсветку.

Сделать мини ветрогенератор своими руками

Перед началом работ на ветрогенераторе необходимо определить количество ветров в вашем климатическом районе. Серьезные зелено-безветренные зоны подразумевают использование ветрогенераторов исключительно парусного типа. При необходимости для обеспечения ДК в него добавляется устройство в виде бастера. Это устройство выполняет функцию выпрямителя, а также стабилизирует напряжение. Также потребуется наличие зарядного устройства, мощного аккумулятора, преобразователя.Стоимость изготовления данной установки крайне высока и не всегда оправдана.

В зонах со слабым ветром, обозначенных желтым цветом, возможен вариант изготовления тихоходного ветрогенератора. Эти устройства отличаются хорошей производительностью.

Для ветреных регионов подойдут любые ветряные установки. Чаще всего используются устройства вертикального типа или парусники.

Для выполнения расчетов по определению мощности ветроустановки необходимо учитывать такие факторы, как:

  • постоянная скорость ветра в конкретном регионе;
  • воздух является твердой средой, поэтому мощность ветрогенератора зависит от качества и производительности ротора;
  • воздушных потоков обладают кинетической энергией.

Предлагаем рассмотреть особенности парусных ветрогенераторов. Эти устройства изготовлены из износостойкого материала, который отлично противостоит ветрам. Если вы решили сделать такую ​​установку самостоятельно, то необходимо, прежде всего, провести ряд расчетов, связанных с этими приборами.

В качестве материала для изготовления ветрогенератора можно использовать различные железы, завалявшиеся у вас дома. Самый дорогой элемент – аккумулятор.Его мощность определяет размер установки и ее производительность.

Самодельный ветрогенератор осевого типа достаточно прост в изготовлении в домашних условиях. Начните работу с мачты. Для его изготовления чаще всего используются трубы, они должны быть разного диаметра. Для соединения труб друг с другом используется сварочный аппарат. Мачта установлена ​​на забойной платформе. При этом в землю углубляются на несколько метров, для получения устойчивой конструкции. На отдельные части установки нужно два магнита, для более прочной фиксации их дополнительно заливают эпоксидной смолой.

Далее следует процесс изготовления формы и фанеры. Для этих целей используются катушки, соединенные между собой по фазе. Процесс изготовления статора выглядит так: на предварительно вырезанный из фанеры квадрат устанавливается вощеная бумага. Следует установить установку из фанеры, на которой заранее вырезаны отверстия для установки статора. Далее следует процесс монтажа кружки из стеклотекстолита и устанавливаются катушки.

После этого изготавливается готовый статор из заранее подготовленной формы.Для изготовления винта используется дюралюминиевая труба. Шнек изготавливается диаметром один метр. Для нарезки полотен используйте электрический лобзик. В центральной части установки оборудуйте отверстие, которым будет закреплен винт на генераторе.

Ветрогенератор имеет смещенное к оси хвостовое оперение. При сильном ветре ветер давит на поверхность ветрогенератора и его смещает в сторону. Такая схема позволяет защитить устройство от сильного ветра.Данная модель ветрогенератора позволяет производить достаточное количество энергии для обеспечения уличного освещения дома. Сделать ветрогенератор несложно, главное условие получения качественного устройства – сравнение силы ветра в вашем регионе с его мощностью.

Технология производства мини ветрогенератора своими руками

Для производителя изготовления необходим минимальный запас инструментов и материалов. Предлагаем вариант постройки мини ветрогенератора для дачи.Это устройство способно обеспечить небольшой дом минимальным количеством электроприборов.

Для изготовления такого ветрогенератора понадобится в первую очередь диск, на который устанавливаются магниты. Далее следует процесс намотки медных катушек, которые заливаются смолой. Для выполнения вращения генератор устанавливается на заранее предусмотренное основание.

Данные ветрогенераторы отличаются хорошей производительностью и качеством работы. Соотношение магнита с полюсами два к трем, если ветрогенератор двухфазный, для однофазного устройства достаточно соотношение один к трем.Все полюса связаны друг с другом в зависимости от используемых катушек.

Мощность ветрогенератора определяется в первую очередь размерами магнитов, используемых в его конструкции. В качестве мачты под генератор достаточно использовать стальную трубу или бревна. Батарейки не обязательно использовать новые, а любые электроприборы подходят по мощности.

Можно сделать вариант из нескольких ветрогенераторов одновременно, каждый из них будет выполнять определенные функции — один обеспечивает жилище светом, второй отвечает за работу телевизора, а третий — за ночное освещение .

Из чего состоит светодиодный фонарь. Электрические схемы фонарей. Ремонт фонарика своими руками. Самодельный светодиодный фонарик

Свет в походе важная деталь, поговорим об устройстве фонарей.

Этот выпуск будет посвящен устройству электрических фонарей и их свойствам. Она, структура, общая почти для всех типов фонарей. Исключение составляют механические фонарики, да и то лишь частично.

Любой фонарь состоит из следующих частей: корпус, аккумулятор, источник света, оптическая система, система управления.

Корпус. Изготавливаются в основном из трех видов материалов:

Сталь сейчас практически не используется, так как имеет много недостатков.
Пластик — самый распространенный материал корпуса дешевых и некоторых дорогих фонариков. Основные недостатки – повышенная хрупкость при минусовых температурах, плохая термостойкость, горючесть.
Алюминий – сюда же входят сплавы на основе алюминия. Чаще встречается в дорогих моделях, преимущественно ручных. Материал термоустойчив, устойчив к минусовым температурам, обладает высокой ударопрочностью.

Источник света. Это может быть лампа накаливания, по принципу нагревания какого-либо вещества — например, вольфрама — до температуры излучения, или светодиод с его «бестемпературным оптическим излучением».

Для работы лампы с высокой эффективностью требуются значительные мощности. Светодиоду практически все равно: включили вы его на 1 люмин, или вкл.

Более подробно источники света мы разберем в отдельной статье.

Аккумулятор.Фонарик является мобильным предметом, поэтому в 99% случаев имеет либо аккумулятор, либо разъем для аккумулятора. В случае со встроенным аккумулятором производитель легко может схитрить и заложить что-то не того качества, не той емкости или просто сэкономить и установить аккумулятор из прошлого века.

Есть сложные системы, например фонарь, работающий как от аккумулятора, так и от сети танка: например, некоторые фонари от Поларион.

Оптическая система.Свет можно сфокусировать 2-мя основными способами: установкой рефлектора (рефлектора) или преломлением светового потока (линзой). В случае с рефлекторами мы можем фокусировать свет только в одном направлении и настраивать центральные и вторичные ореолы, в случае с линзами мы можем как фокусировать свет в точку, так и рассеивать его до полного видимого отсутствия ореолов . В качестве альтернативы линза может придавать световому лучу другую форму, например эллипс.


Пример практически всех возможных ореолов фонарей

Рефлекторы делятся на 2 основных типа: гладкие и текстурированные.Гладкий рефлектор имеет хорошо выраженный центральный луч, фактурный, в свою очередь, имеет плавный переход между ореолом 1 и 2.

Линзы изготавливаются из пластика, если модель очень дешевая, или из стекла. Стекло не царапается, пластик сложнее разбить, но и мутнеет гораздо быстрее, особенно дешевые. Объективы бывают следующих типов.

Защитный. Они гладкие, плоские, с одной лишь функцией — защищать источник света в фонаре.

Рассеяние.Эти линзы, кроме защиты, имеют рассеивающую функцию. Помните, что рассеивающие линзы значительно уменьшат дальность и интенсивность светового луча.

Коллиматор. Эти линзы, помимо их защиты, выполняют функцию фокусировки светового пучка. Коллиматорные линзы не могут быть диффузными.

Обратите внимание, что при прохождении через оптическую систему световой поток уменьшится минимум на 5%, верхний предел ничем не ограничен.

Система управления. Сейчас чаще всего нужно подать управляющий сигнал на клеммы управляющего процессора, этот сигнал можно замкнуть по-разному: например, герконом, или механическим рычагом, а также магнитными или механическими кольцами. И, конечно же, кнопки: тактильные или тактические. С развитием радиотехники практически повсеместно перестали выпускать фонари с обычным тумблером, прерывающим цепь питания. Большинство современных моделей фонарей имеют электронный контроллер в виде платы микросхемы.

Иногда в налобных фонарях бывает вынос питания на затылок, отдельно. Это делается для разгрузки головы купола.

Электропроводка в фонаре состоит из проводов и контактов. Контакты доступны в стальном и позолоченном исполнении. У стали есть один недостаток, они окисляются от воды, ржавеют и теряют проводимость.

Позолоченные не окисляются, по крайней мере, до тех пор, пока не будет нанесено золотое покрытие. Электропроводка чаще всего стальная, реже медная.

Вот некоторая основная информация о фонариках, которая поможет вам понять устройство фонариков. В скором времени на нашем сайте будут опубликованы статьи о силовых и световых источниках, а также других элементах строения фонаря.

Спасибо за внимание,
Алексей Евдокимов

Светодиодные светильники

уверенно заменяют своих предшественников. Они имеют максимальную светоотдачу, потребляя гораздо меньше энергии, чем лампы накаливания.

Фонарь, который не ломается и не перегорает — что может быть надежнее в экстремальных ситуациях? Светодиодный фонарь рассчитан на работу в течение 5-10 тысяч часов (если это время перевести в годы, то получится 5-10 лет безупречной службы).

Типы светодиодных светильников

По назначению светодиодные светильники делятся на несколько основных групп:

Взрывозащищенные модели имеют герметичный корпус и искробезопасную электрическую цепь.

Самодельный светодиодный фонарик

Наряду с качественными светодиодными фонарями в магазинах часто встречаются дешевые подделки. Светодиоды в них быстро тухнут, в результате чего покупка быстро превращается в бесполезный хлам. Поэтому многие любители домашних поделок не без оснований считают, что добросовестно сделанная самоделка гораздо надежнее и долговечнее покупного фонарика.

Аккумуляторный фонарь — основные части (фото)

Покупателя должно насторожить большое количество светодиодов в фонарике. Таким способом они обычно компенсируют недостаток яркости.

Несколько светодиодов оправдано устанавливать только в дальнобойных фонарях высокого класса. И это вовсе не значит, что они слабые: просто этого требует специфика таких моделей.

Помимо технических характеристик LED, при выборе фонаря необходимо обратить внимание на следующие аспекты:

  • поток света (люмен). Характеризует мощность светового луча и его дальность действия;
  • исполнение по международному стандарту IPX-8. В инструкции указана степень устойчивости фонаря к неблагоприятным условиям и механическим воздействиям. По этой характеристике можно узнать, будет ли модель работать под водой;
  • Характеристики покрытия корпуса (анодирование). В данном случае существует прямая зависимость между толщиной защитного слоя и устойчивостью фонаря к механическим повреждениям;
  • Тип рефлектора. Может быть гладким или морщинистым. Первый вариант используется в дальнобойных моделях, второй – в ближних фонарях;
  • гладкое стекло или линза. С помощью стекла формируется луч высокой яркости, но края светового круга несколько ослаблены.

Световой луч от фонарика с линзой напоминает лазер: круг от него имеет четкие очертания одинаковой интенсивности свечения.

Важную роль при выборе светодиодного фонаря играет его стоимость.Диапазон цен на эту продукцию очень обширен. Например, ручной фонарь может стоить от 1,5 до 31 тысячи рублей.

В дорогих моделях переключаются режимы освещения, они отличаются большей мощностью. У дешевых фонариков таких достоинств нет, но в быту их возможностей обычно достаточно. Примерно такие же цены установлены и на фары головного света.

Мощный налобный фонарь (аккумуляторный, светодиодный)

Видео

В этом видео подробно рассказывается о мощных светодиодных лампах.

Если проанализировать цены на светодиодные светильники, то можно установить следующее. Вне зависимости от назначения модели, цены на них вполне приемлемые. Любая группа имеет широкий диапазон цен. Даже прожектор можно купить всего за 3,5 тысячи рублей. При этом, несмотря на невысокую стоимость, он будет оснащен достаточным набором функций.

Вечный фонарь или фонарик Фарадея так называется фонарик с альтернативным источником питания. То есть этот фонарик не требует батареек или подзарядки аккумуляторов.Чтобы «зажечь» его, нужно встряхнуть. Сам фонарь содержит генератор и аккумуляторную батарею.

Давайте сначала познакомимся с заводским фонариком:

Я старался максимально раскрасить конструкцию. Суть в том, что цилиндрический постоянный магнит свободно болтается в трубке — корпусе между резиновыми упорами или пружинами (где как). А в центре трубки намотана катушка. При встряхивании магнит движется вверх и вниз внутри катушки, создавая в ней переменное электричество.

Посмотрим без чехла.

Видим соленоид, цилиндрический магнит, ограничители, небольшую плату с диодами, переключатель и батарейки. О, и светодиод на плате.

Встряхните фонарик, включите его. Работает!

А вот и наш прототип:

Тик-так бокс. Трубка, на которую намотана катушка, представляет собой корпус от шариковой ручки. Пара магнитов от жесткого диска, есть такие.Да, вместо батареек используются конденсаторы. Белый светодиод. пара диодов.

Имеется особенность намотки катушки. Как вы наверное заметили из схемы, катушка состоит из двух обмоток, общая длина катушки 40 мм. Разделите мысленно удар. В первой половине наматываем 600 витков тончайшего провода диаметром около 0,08 мм. А во второй половине 600 оборотов. Вот и все — двухсекционная катушка готова. Далее по схеме.

В ряде публикаций предлагается использовать сверхъяркие светодиоды вместо ламп накаливания в электродинамических фонариках («жучках»).Для питания таких светодиодных «светильников» в «жучок» рекомендуется устанавливать выпрямитель с накопителем энергии (аккумулятор или суперконденсатор) и блок, регулирующий или стабилизирующий выпрямленное напряжение.

Простые опыты показали, что при включении по схеме рис. 1, а светодиод светит не мигая и стабильно от одной полуволны переменного напряжения, генерируемого генератором Г1.

Для защиты светодиода от обратного напряжения нельзя подключать диод VD1, если амплитуда переменного напряжения не превышает 10 В, По данным из, светодиоды (выдерживают обратное напряжение 15…20 В и выше, а с моего «жучка» даже при интенсивной работе рычагом не удалось «выжать» более 9 В.

Поэтому все доработки сведены к минимуму. Нужно только сделать светодиодную «лампочку», установив сверхъяркий светодиод в стандартный цоколь от лампочки накаливания. Необходимые действия подробно описаны в . Рекомендую припаивать вывод светодиода к резьбовой части основания не изнутри, а снаружи, возле неглубокого надреза, сделанного напильником во фланце основания.Половина (удобнее) таблетки аспирина служит флюсом для подачи. Поданную основу промывают водой, вытирают и сушат. Затем выводы светодиодов отливаются и припаиваются к резьбовой и центральной частям основания. Внутреннюю полость основания желательно заполнить изолятором. Я использовал каплю пенополиуретана. После его полимеризации через сутки можно вкрутить «лампочку» в держатель фонарика и пользоваться как обычно.

Чтобы не «пропала» и вторая полуволна напряжения, стоит включить еще один светодиод, припаяв его встречно-параллельно первому (рис.1, б). В цоколе места достаточно. Этот вариант предпочтительнее других благодаря высокой светоотдаче и равномерной загрузке генератора. Схема на рис. 1, в также нагружает генератор равномерно, но поскольку светодиоды включены попарно последовательно, то при малых оборотах генератора (при разгоне) лампочка загорается при более высоком напряжении. Эта схема больше подходит для работы от сети.

Если в качестве накопителя энергии использовать суперконденсатор, то он включается по схеме на рис.2.

Несколько слов об особенностях работы ионисторов в «жучке». При зарядке обнаружилось, что поднять напряжение на суперконденсаторе до нужного уровня не удалось, что называется, «в лоб». После того, как в суперконденсатор «закачивается» заряд определенной величины, напряжение не поднимается выше, как бы вы ни старались. Но стоит только прекратить прокачку и сделать перерыв не более 10…15 с (при этом напряжение на суперконденсаторе падает на несколько десятков милливольт), следующая прокачка проходит легко до следующего «препятствия» , который необходимо преодолеть снова с небольшой паузой и т. д.пока не будет достигнут требуемый уровень напряжения на суперконденсаторе. Это явление особенно заметно при использовании двух суперконденсаторов. Для поднятия напряжения до 4,41В потребовалось более двадцати таких «шагов*.

Нужно ли поднимать напряжение на суперконденсаторе до номинального 5,5 В? Я полагаю, что нет, потому что это вредно для суперконденсатора. В таблице приведены следующие цифры: при температуре от -25°С до +75°С и рабочем напряжении 0,6 Uном суперконденсатор может работать 40 000 часов (около 5 лет).Отсюда вывод: при Uном = 5,5 В суперконденсатор не следует заряжать до напряжения выше 3,3 В. Кроме того, среднее прямое падение напряжения на светодиоде равно 3,6 В. Это выше «щадящих» 3,3 В. для суперконденсатора.

На простом опыте установлено, что разряд суперконденсатора на один светодиод (падение напряжения с 4,41 В до 3,33 В) происходит за 1 мин, а повышенная яркость наблюдается первые 10…20 с. После этого суперконденсатор разряжается с приемлемой светоотдачей еще 20 минут.Таким образом, нет смысла поднимать напряжение на суперконденсаторе выше 3,4…3,5 В. В таблице указано время разряда суперконденсатора от 3,52 В и яркость светодиода. Критерием была разборчивость газетного текста при освещении фонариком. Эти цифры хорошо коррелируют с разрядными напряжениями в аккумуляторе (два гальванических элемента типоразмера АА) фонарика электрика, в котором вместо лампочки накаливания установлен один светодиод.

Легче будет смонтировать схему, показанную на рис.2 в корпус фонаря, если снять траверсу с держателем цоколя. В освободившемся объеме легко размещаются суперконденсаторы С1, С2 (диаметр — 18,5 мм, толщина — 5,5 мм), диод VD1 и светодиоды HL1, HL2.

Кнопка SB1 (микропереключатель МП11) расположена на месте поводка, перемещавшего траверсу относительно фокуса фары. В качестве общего провода используется фольгированная пластина из ламинированного стеклотекстолита. Выводы всех компонентов, кроме VD1 и SB1, крепятся к нему в нужных местах пайкой.Диод VD1 соединяет вывод «+» суперконденсаторов с кнопкой. Остальной монтаж производится гибким изолированным проводом. Плата крепится двумя винтами с потайной головкой к пластиковой щеке генератора, защищающей ротор с помощью магнитов.

Литература

  1. Усовершенствование электромеханического фонаря. -Радио, 2007. №9, С.58.
  2. Светодиод в электромеханическом фонаре. — Радио, 2006, №8. С.57.
  3. Хитрый баг».- Радиомир, 2007. №9, С.44.
  4. Сверхъяркие светодиоды. — Радиомир, 2004, № 5…7.
  5. Сверхъяркие светодиоды. — Радиомир, 2006. № 11.12.
  6. Светодиод
  7. в качестве стабилитрона. — Радио, 1997, №3. С.51.
  8. Ионисторы серии К58. — Радио Мир, 2003, №6, С.45.

Принцип действия
Приведенная ниже схема (««) позволяет запитать белый или синий светодиод, для которого требуется напряжение питания 3 — 3 В.5 В, от одного гальванического элемента или батареи NiCD , NiMH , даже разряженной до напряжения 0,8 В под нагрузкой.

Для красного и желтого светодиодов напряжение питания при токе 20 мА составляет 1,8 — 2,4 В, а для синего, белого и зеленого — 3 — 3,5 В, поэтому питание синего или белого светодиода осуществляется от пальчиковой батарейки напрямую невозможно .
Схема представляет вариант блокирующего генератора и был описан из города Суиндон в британском журнале « Everyday Practical Electronics » за ноябрь 1999 года.Ниже вы можете прочитать эту статью:
( кликните по картинке мышкой для просмотра в большом масштабе )


Схема питается от элемента LR6/AA/AAA напряжение 1,5 В — схема может неделю непрерывно работать от одного аккумулятора до его разряда до 0,8 В!!! Примечание: AA или AAA (R6) — солевые батарейки, LR6 — щелочные батарейки.

Эта схема работает как генератор с регулируемым током. При каждом выключении транзистора VT затухающее магнитное поле в обмотке трансформатора T вызывает положительный импульс напряжения (до 30 В) на коллекторе транзистора.Это напряжение вместе с напряжением источника питания (аккумулятора) подается на светодиод. Переключение происходит с очень высокой частотой и низким коэффициентом заполнения. Уменьшение сопротивления резистора R приводит к увеличению тока через светодиод и, соответственно, увеличивает яркость его свечения.
сначала дает значение сопротивления 10 кОм (средний ток через светодиод 18 мА), а затем указывает, что уменьшение сопротивления до 2 кОм увеличивает средний ток до 30 мА.Также указывает, что КПД зависит от используемого транзистора ВТ — наилучшие результаты дает применение транзистора с низким напряжением насыщения между коллектором и эмиттером В КЭ (САТ) … Там указано, что для транзистора ZTX450 ( В CE (SAT) = 0,25 В) КПД 73%, при использовании ZTX650 ( В CE (SAT) BC550 падает до 57%.

Упоминание о такой конструкции в статье М.Шустов «Низковольтный блок питания светодиодов» в журнале «Радиомир» №8 за 2003 год:

А вот конструкция японского радиолюбителя: http://elm-chan.org/works/led1/report_e .html

Моделирование
Для имитации такого устройства можно использовать бесплатный симулятор схемы. … Вот модель этого генератора:

При напряжении питания 1,5 В и индуктивности каждой из обмоток трансформатора 200 мкГн потребляемая мощность от аккумулятора составляет 197 мВт, а от светодиода излучается 139 мВт.Потери мощности составили 58 мВт, из них 55 мВт в транзисторе и 3 мВт в резисторе. Таким образом, КПД составил 71%.

При напряжении питания 1,5 В и транзисторе BC547C ( В CE(SAT) = 0,2 В) зависимость среднего тока светодиода от индуктивности обмотки трансформатора (при одинаковых обмотках) представлена ​​ниже:


При индуктивности обмотки менее 17 мкГн преобразователь не запускается.

Зависимость среднего тока светодиода от напряжения питания представлена ​​ниже:

Трансформатор
Также вместо самонамотанного трансформатора на ферритовом кольце можно использовать промышленный импульсный трансформатор, например,
М — малогабаритный, И — импульсный, Т — трансформаторный, В — высота с выводами 55 мм.

МИТ-4В доступен в коричневом или черном корпусе.

Этот трансформатор имеет три обмотки (одну первичную и две вторичные) с коэффициентом трансформации, равным единице. Омическое сопротивление каждой обмотки около 5 Ом, индуктивность около 16 мГн.
Обмотки содержат по 100 витков, намотаны проводом ПЭЛШО 0,1 на кольце К17,5х8х5 из феррита М2000НМ1-Б.
Обозначение ферритового кольца расшифровывается следующим образом: К — кольцо; 17,5 — наружный диаметр кольца, мм; 8 — внутренний диаметр кольца, мм; 5 — высота кольца, мм.
Феррит марки М2000НМ-1Б расшифровывается следующим образом: 2000 — начальная магнитная проницаемость феррита; Н — феррит низкочастотный; М — феррит марганцево-цинковый (до 100 кГц).
Первая клемма помечена цифрой «1» на корпусе трансформатора, а нарисованная стрелка указывает направление счета остальных клемм. Я использовал контакты 1-4 и 2-3.

Вы также можете использовать низкочастотный согласующий трансформатор TOT:

Этот трансформатор рассчитан на работу на частотах до 10 кГц.
Обозначение «ТОТ» расшифровывается как: Т — трансформатор; О — терминал; Т — транзистор.
Бронесердечник трансформатора ТОТ изготовлен из холоднокатаной ленты с повышенной магнитной проницаемостью и повышенной индукцией класса технического насыщения 50Н.
Расположение выводов трансформаторов ТОТ напоминает распиновку электронных ламп — на боковой поверхности трансформатора имеется ключ и дополнительная маркировка первого вывода (красная точка).При этом клеммы отсчитываются по часовой стрелке от монтажной стороны, а первая клемма располагается в левом верхнем углу.

Цоколёвка трансформаторов типов: и — ТОТ1 — ТОТ35; б — ТОТ36 — ТОТ189, ТОЛ1 — ТОЛ54; в — ТОТ202 — ТОТ219, ТОЛ55 — ТОЛ72

Германиевые транзисторы
Для снижения порогового напряжения аккумулятора, при котором светодиод еще горит, можно использовать германиевые транзисторы, например советские n-p-n транзистор МП38А:

У этого транзистора прямое падение напряжения на p-n пересечениях составляет около 200 мВ .
Для проверки собрал макетную конструкцию на транзисторе МП38А и трансформаторе МИТ-4В:

Изрядно разряженная литиевая батарейка CR2032 в этой схеме питает цепочку из пяти светодиодов. При этом напряжение аккумулятора под нагрузкой составляет около 1,5 вольта.

Варианты улучшения схемы
1) Параллельно резистору можно добавить конденсатор.

Я оценил влияние конденсатора на КПД преобразователя, запустив симуляцию в :


Как видно из графика, после некоторого увеличения КПД при дальнейшем увеличении емкости преобразователя конденсатора КПД преобразователя начинает снижаться.
2) Вы также можете добавить диод Шоттки последовательно со светодиодом и подключить конденсаторы параллельно со светодиодом.

3) Для ограничения верхнего предела напряжения на нагрузке можно дополнительно параллельно светодиоду подключить стабилитрон (стабилитрон).

п-н-п транзисторы
Так же как и на n-p-n транзисторах , можно также использовать транзисторы p-n-p конструкции . Собрал такой преобразователь на основе германия pnp -транзистор ГТ308В ( VT ) и импульсный трансформатор МИТ-4В (катушка L1 — выводы 2-3, L2 — выводы 5-6):

Величина резистора R подбирается опытным путем (в зависимости от типа транзистора) — желательно использовать переменный резистор номиналом 4.7 кОм и постепенно снижать его сопротивление, добиваясь стабильной работы преобразователя.

преобразователь мой на p-n-p транзистор

Я исследовал работу этого преобразователя с помощью цифрового осциллографа. При этом преобразователь питался от полуразряженной никель-кадмиевой батареи, а в качестве нагрузки использовались два зеленых светодиода, подключенных через германиевый диод.


напряжение нагрузки

Пиковое напряжение на нагрузке превышает 5 вольт, что достаточно для свечения двух зеленых светодиодов, даже с учетом падения напряжения на германиевом диоде.
Такая же форма кривой напряжения на нагрузке получается при моделировании преобразователя в симуляторе. :


напряжение на резисторе


напряжение между клеммами 6-5 MIT

Напряжение на нагрузке равно сумме напряжения на обмотке 6-5 трансформатора и напряжения аккумуляторной батареи.


напряжение между клеммами 3-2 MIT

Как видим, напряжения на обмотках трансформатора практически идентичны (с учетом расположения одноименных выводов).


определение периода

Период следования импульсов 1,344 мс, т.е. частота генерации 744 Гц.

Для питания такого преобразователя можно использовать не только аккумулятор, но и ультраконденсатор (суперконденсатор):

Самодельный конденсатор. Как сделать постоянный конденсатор

Самодельный конденсатор постоянной емкости

Самодельный конденсатор постоянной емкости.

Конденсаторы

можно изготовить своими руками.Самый простой способ — сделать фиксированный конденсатор. Для самодельных конденсаторов емкостью до нескольких сотен пикофарад расходуется алюминиевая или оловянная фольга, тонкая писчая или папиросная бумага, парафин или воск (стеарин не годится). Фольгу можно взять от поврежденных бумажных конденсаторов большой емкости, а можно использовать алюминиевую фольгу, которой заворачивают шоколад и некоторые виды конфет. Бумагу также можно использовать для поврежденных конденсаторов. Расправьте фольгу и вырежьте из нее две полоски – пластины будущего конденсатора.Длина и ширина полосок фольги определяются емкостью изготавливаемого конденсатора (расчет приведен ниже). Отрежьте еще две бумажные полоски в 2 раза шире, чем полоски фольги. Один из них должен быть в 1,5-2 раза длиннее другого. Растопите парафин в банке, но не доводите до кипения. С помощью кисточки смажьте бумажные полоски горячим парафином и ровно посередине положите на них полоски фольги. Сложите обе пары полосок. Накройте их бумагой и прогладьте теплым утюгом, чтобы полоски лучше и плотнее склеились.Если нет парафина или воска, полоски можно пропитать медицинским вазелином. Возьмите отрезки медной проволоки толщиной 1-1,5 и длиной 50-60 мм. Согните их, а концы полосок фольги вденьте в образовавшиеся петли, предварительно очистив их от парафина, чтобы между ними был надежный электрический контакт. Скатайте склеенные полоски в плотный рулет – конденсатор готов. Для прочности его можно вклеить в полоску картона, а затем пропитать расплавленным парафином или обмазать снаружи клеем БФ-2.Теперь сообщим расчетные данные таких конденсаторов. Две взаимно перекрывающиеся полоски фольги площадью 1 см2, разделенные тонкой писчей бумагой, образуют конденсатор емкостью около 20 пФ. Если взять, например, полоски фольги шириной 1 см и длиной 10 см, то конденсатор будет иметь емкость 200 пФ. Из полосок такой же ширины, но длиной 50 Ом получится конденсатор емкостью около 1000 пФ. Конденсатор такой емкости можно изготовить из полосок фольги шириной 2 и длиной 25 см или 2.5 в ширину и 20 см в длину. • При расчете не учитывайте концы полосок фольги, к которым крепятся провода, так как они не перекрываются другими концами полоски. Сделав конденсатор, проверьте, замкнуты ли его пластины между собой.

Если вы заядлый радиолюбитель и любите собирать радиоприемники, то могли заметить, что поставщики электронных компонентов несколько сократили ассортимент подстроечных конденсаторов переменной емкости. Было время, когда почти в каждом радиоприемнике был хотя бы один подстроечный конденсатор, но сейчас, с появлением варикапа и синтезатора частоты, такой подстроечный конденсатор антенной цепи — большая редкость.Они все еще производятся, но они недешевы, и они не появятся в вашей коробке с компонентами так быстро, как раньше.

К счастью, переменный конденсатор — удивительно простое устройство. А сделать можно и самому, хоть конденсатор емкостью в несколько десятков пикофарад собирается из подручных материалов.

Для сборки самодельного конденсатора вам понадобится болт, пара гаек, кусок медной проволоки с покрытием (длина 30 см, калибр AWG22, т.е. диаметр 0,64 мм) и небольшой кусочек текстолита.

Сначала наверните гайки на болт и нанесите олово на одну из граней каждой гайки, затем припаяйте этот болт с гайками к куску медного текстолита, как показано на рисунках ниже.

Болт желательно взять длиной 16 мм. Если одного не оказалось под рукой, то можно взять и более длинный, но его придется отрезать по длине. Теперь обмотайте край болта медной проволокой. Сделайте 12 колец, после двенадцатого витка обрежьте лишние концы проволоки, оставив с каждой стороны около 12-15 мм.

На рисунке ниже показан предпоследний шаг. На этом этапе нужно сделать небольшую пластиковую прокладку и поместить ее между гайками. Это необходимо для надежной фиксации конструкции при вращении болта во время настройки такого самодельного конденсатора. Кусочек такого пластика может быть из чего угодно и любого вида пластика. В данном случае использовался кусок пластиковой трубы.

Последний шаг — просто согнуть внешний конец проволоки катушки по направлению к внутреннему концу, а затем отрезать излишки.Далее возьмите нож или другое лезвие и снимите эмаль с конца проволоки. В конце берем отрезанный кусок провода, зачищаем его весь и припаиваем к куску текстолита между двумя гайками. Убедитесь, что оба конца катушки имеют длину около 12-15 мм. Теперь вы можете подключить самодельный регулируемый конденсатор этими концами к радиоприемнику.

Как сделать конденсатор?




Изобретатель живет в душе каждого из нас, а потому радиолюбительство – достаточно популярное увлечение.Самостоятельное изготовление радиодеталей – одна из самых интересных составляющих этого хобби. В этой статье мы поговорим о том, как сделать конденсатор своими руками в домашних условиях.

материалы

Для изготовления конденсатора нам понадобится:

  • фольга,
  • железо,
  • папирусная бумага,
  • парафин,
  • зажигалка.

Фольга не нуждается в дополнительной подготовке, но с помощью последних трех компонентов нам предстоит сделать вощеную бумагу.

Производство

Итак, материалы подготовлены, приступаем к работе:

  1. Нагреваем парафин и тщательно обрабатываем папирусную бумагу.
  2. Складываем его «гармошкой», ширина каждой секции которой около 30 мм. Количество слоев гармоники определяет емкость конденсатора, каждый слой соответствует примерно 100 пФ.
  3. В каждую секцию вкладываем кусочек фольги площадью 30 на 45 мм.
  4. Складываем гармошку и проглаживаем теплым утюгом.
  5. Все, конденсатор готов! Выглядывающие кусочки фольги — это соединительные контакты нашего конденсатора, через которые его можно подключить к схеме.

У нас получился простейший бытовой конденсатор, при этом стоит отметить, что чем толще и качественнее будет фольга, тем более высоковольтным он будет. Однако обращаем ваше внимание на то, что лучше не пытаться изготовить в домашних условиях конденсатор, выдерживающий более 50 кВ. «Профессионалы-любители» советуют, если вы хотите приблизиться к этому значению, в качестве диэлектрика используйте пакеты для ламинирования, но для их нагрева потребуется ламинатор.

Электрическая емкость земного шара, как известно из курса физики, составляет примерно 700 мкФ. Обычный конденсатор такой емкости по весу и объему можно сравнить с кирпичом. Но есть конденсаторы с электрической емкостью земного шара, равной по размеру песчинке — суперконденсаторы.

Такие устройства появились относительно недавно, около двадцати лет назад. Называются они по-разному: ионисторы, иониксы или просто суперконденсаторы.

Не думайте, что они есть только у каких-то высокопоставленных аэрокосмических фирм.Сегодня можно купить в магазине ионистор размером с монету емкостью один фарад, что в 1500 раз превышает емкость земного шара и близка к емкости самой большой планеты Солнечной системы — Юпитера.

Любой конденсатор хранит энергию. Чтобы понять, насколько велика или мала энергия, запасенная в ионисторе, важно ее с чем-то сравнить. Вот несколько необычный, но наглядный способ.

Энергии обычного конденсатора достаточно, чтобы он подпрыгнул примерно на метр-полтора.Крохотный ионистор типа 58-9В, имеющий массу 0,5 г, заряженный напряжением 1 В, мог прыгнуть на высоту 293 м!

Иногда думают, что ионисторы могут заменить любой аккумулятор. Журналисты изобразили мир будущего с бесшумными электромобилями на суперконденсаторах. Но пока это далеко не так. Ионистор весом в один кг способен накопить 3000 Дж энергии, а самый плохой свинцовый аккумулятор — 86 400 Дж — в 28 раз больше. Однако при выдаче большой мощности за короткое время аккумулятор быстро приходит в негодность, и он разряжается лишь наполовину.Ионистор же многократно и без вреда для себя отдает любую мощность, лишь бы соединительные провода их выдерживали. Кроме того, ионистор можно зарядить за секунды, а аккумулятору на это обычно требуются часы.

Определяет область применения ионистора. Он хорош в качестве источника питания для устройств, потребляющих большую мощность кратковременно, но достаточно часто: электронная техника, фонарики, автомобильные стартеры, электрические отбойные молотки. Ионистор также может иметь военное применение в качестве источника питания для электромагнитного оружия.А в сочетании с небольшой силовой установкой ионистор позволяет создавать автомобили с электрическими колесами и расходом топлива 1-2 литра на 100 км.

Ионисторы на самые разные емкости и рабочие напряжения есть в продаже, но они дорогие. Так что если есть время и интерес, можно попробовать сделать ионистор самостоятельно. Но прежде чем давать конкретные советы, немного теории.

Из электрохимии известно: при погружении металла в воду на его поверхности образуется так называемый двойной электрический слой, состоящий из противоположных электрических зарядов — ионов и электронов.Между ними действуют силы взаимного притяжения, но заряды не могут приблизиться друг к другу. Этому препятствуют силы притяжения молекул воды и металла. По своей сути двойной электрический слой представляет собой не что иное, как конденсатор. Заряды, сосредоточенные на его поверхности, действуют как пластины. Расстояние между ними очень маленькое. А, как известно, емкость конденсатора увеличивается с уменьшением расстояния между его обкладками. Поэтому, например, емкость обычной стальной спицы, погруженной в воду, достигает нескольких мФ.

По существу ионистор состоит из двух электродов с очень большой площадью, погруженных в электролит, на поверхности которых под действием приложенного напряжения образуется двойной электрический слой. Правда, используя обычные плоские пластины, можно было бы получить емкость всего в несколько десятков мФ. Для получения больших емкостей, присущих ионисторам, используют электроды из пористых материалов, имеющих большую поверхность пор при малых внешних размерах.

На эту роль в свое время пробовали губчатые металлы от титана до платины.Однако несравненно лучшим оказался… обычный активированный уголь. Это древесный уголь, который после специальной обработки становится пористым. Площадь поверхности пор 1 см3 такого угля достигает тысячи квадратных метров, а емкость двойного электрического слоя на них – десять фарад!

Самодельный ионистор На рисунке 1 представлена ​​конструкция ионистора. Он состоит из двух металлических пластин, плотно прижатых к «начинке» из активированного угля. Уголь укладывают в два слоя, между которыми проложен тонкий разделительный слой вещества, не проводящего электроны.Все это пропитано электролитом.

При зарядке ионистора в одной его половине на порах угля образуется двойной электрический слой с электронами на поверхности, в другой половине — с положительными ионами. После зарядки ионы и электроны начинают течь навстречу друг другу. При их встрече образуются нейтральные атомы металла, а накопленный заряд уменьшается и со временем может вообще исчезнуть.

Для предотвращения этого между слоями активированного угля вводят разделительный слой.Его можно сделать из различных тонких полиэтиленовых пленок, бумаги и даже хлопка.
В любительских ионисторах электролитом служит 25% раствор хлорида натрия или 27% раствор КОН. (При более низких концентрациях на положительном электроде не будет образовываться слой отрицательных ионов.)

В качестве электродов используются медные пластины с предварительно припаянными к ним проводами. Их рабочие поверхности должны быть очищены от окислов. В этом случае целесообразно использовать крупнозернистую шкурку, оставляющую царапины. Эти царапины улучшат сцепление угля с медью.Для хорошей адгезии плиты необходимо обезжирить. Обезжиривание пластин осуществляется в два этапа. Сначала их моют с мылом, а затем натирают зубным порошком и смывают струей воды. После этого не следует трогать их пальцами.

Активированный уголь, купленный в аптеке, растирают в ступке и смешивают с электролитом до получения густой пасты, которой смазывают тщательно обезжиренные пластины.

При первом тесте пластины с бумажной прокладкой кладем друг на друга, после чего попробуем зарядить.Но тут есть тонкость. При напряжении более 1 В начинается выделение газов h3, O2. Они разрушают угольные электроды и не позволяют нашему прибору работать в режиме конденсатора-ионистора.

Следовательно, мы должны заряжать его от источника с напряжением не выше 1 В. (Это напряжение для каждой пары пластин, которое рекомендуется для работы промышленных ионисторов.)

Подробности для любопытных

При напряжении более 1,2 В ионистор превращается в газовую батарею.Это интересное устройство, также состоящее из активированного угля и двух электродов. Но конструктивно он выполнен иначе (см. рис. 2). Обычно от старого гальванического элемента берут два угольных стержня и обвязывают их марлевыми мешочками с активированным углем. В качестве электролита используется раствор КОН. (Солевой раствор использовать нельзя, так как при его разложении выделяется хлор.)

Энергоемкость газоаккумулятора достигает 36 000 Дж/кг, или 10 Втч/кг. Это в 10 раз больше, чем у ионистора, но в 2.в 5 раз меньше, чем у обычного свинцового аккумулятора. Однако газовый аккумулятор — это не просто аккумулятор, а весьма своеобразный топливный элемент. При его заряде на электродах выделяются газы — кислород и водород. Они «оседают» на поверхности активированного угля. При появлении тока нагрузки они соединяются для образования водяного и электрического тока. Однако этот процесс без катализатора протекает очень медленно. А катализатором, как оказалось, может быть только платина… Поэтому, в отличие от ионистора, газовый аккумулятор не может давать большие токи.

Однако московский изобретатель А.Г. Пресняков (http://chemfiles.narod.ru/hit/gas_akk.htm) успешно применил газовый аккумулятор для запуска двигателя грузового автомобиля. Его солидный вес — почти втрое больше обычного — в данном случае оказался сносным. Но дешевизна и отсутствие таких вредных материалов, как кислота и свинец, казались чрезвычайно привлекательными.

Газовый аккумулятор простейшей конструкции оказался склонным к полному саморазряду за 4-6 часов. На этом эксперименты закончились.Кому нужна машина, которую невозможно завести после ночной стоянки?

И все же «большая техника» не забыла о газовых батареях. Мощные, легкие и надежные, они есть на некоторых спутниках. Процесс в них проходит под давлением около 100 атм, а в качестве поглотителя газов используется губчатый никель, который в таких условиях работает как катализатор. Все устройство размещено в сверхлегком воздушном шаре из углеродного волокна. В результате получились аккумуляторы с энергоемкостью почти в 4 раза выше, чем у свинцовых аккумуляторов.На них электромобиль мог проехать около 600 км. Но, к сожалению, пока они очень дорогие.

Конденсатор — не игрушка для детей

(Архив пионерской мудрости)

Страшная история из фильма не ужасов

«Заряженный высоковольтный конденсатор можно отнести к источнику постоянного тока. Считается, что постоянный ток менее опасен, чем переменный. Исходя из своего опыта, могу не согласиться. Если «втыкнуть» в бытовую розетку, то будет дергаться.Хотя частота тока в розетке 50 Гц, и человек не успеет отреагировать на столь быстрое событие, тем не менее, у вас будет шанс освободиться от действия электрического тока во время судорог. Ведь напряжение в розетке равно нулю 50 раз в секунду. Если вы «подключаетесь» к мощному источнику постоянного тока, то тут без вариантов. Ваши мышцы будут сильно сокращаться, и никакая сила воли не сможет их расслабить. Вы будете приклеены к источнику постоянного тока.При этом ваша тушка будет нагреваться, медленно превращаясь в уголь. Фильм ужасов!
Поражающее действие заряженного высоковольтного конденсатора несколько иное и зависит от конкретных условий. Однако в любом случае приятных ощущений от прикосновения к электродам заряженного конденсатора у вас точно не будет. Определенно! Обуглить не успеешь, а шарики на лоб полезут. Цыпочка… и ты уже в раю! В особо тяжелых случаях, при чудовищно большом заряде (не будем о цифрах), конденсатор разорвет вас на части, как грелку.Шары будут в одном углу комнаты, а лоб в другом углу комнаты.
Короче говоря, будьте бдительны! При работе с высоковольтным оборудованием лучше переборщить, чем недоделать».

Конденсатор является одним из основных элементов в блоке питания импульсных лазеров. Высоковольтный конденсатор используется для питания импульсных ламп, а также для накачки импульсных газоразрядных лазеров. Параметры конденсатора выбираются в зависимости от конкретного типа лазера.Определяющими факторами являются такие величины, как емкость, рабочее напряжение, волновое сопротивление и собственная индуктивность конденсатора. Энергия накачки зависит от емкости и рабочего напряжения конденсатора. Энергия конденсатора рассчитывается по простой формуле

.

E = CU 2 / 2, где E — энергия конденсатора

С — емкость конденсатора

U — напряжение заряда конденсатора

Величина тока, который будет проходить при разряде конденсатора через небольшую нагрузку, зависит от волнового сопротивления.Чем ниже импеданс конденсатора, тем больше ток. В волновое сопротивление рассчитывается по формуле

ρ to = √(L to /C to), где ρ to -импеданс конденсатора

L к — конденсатор индуктивности

Кл — емкость конденсатора

Скорость передачи энергии конденсатора в нагрузку зависит от собственной индуктивности конденсатора. Чем меньше индуктивность конденсатора, тем выше крутизна фронта импульса накачки. Откуда индуктивность в конденсаторе? Дело в том, что пластины конденсатора являются проводником тока, а проводник, по которому течет ток, имеет индуктивность.Даже если конденсатор состоит всего из двух пластин, фактическая схема конденсатора соответствует рисунку ниже.

Это классический колебательный контур с активным сопротивлением R, которое зависит от диэлектрика между обкладками конденсатора и удельного сопротивления всех токоведущих элементов конденсатора. Таким образом, заряд и разряд конденсатора происходит не мгновенно, а носит колебательный характер. Частота колебаний определяется формулой Томпсона, из которой рассчитывается собственная индуктивность конденсатора.

Где L к — собственная индуктивность конденсатора

Кл — емкость конденсатора

F p — основная резонансная частота

Конечно, чем выше энергия конденсатора, тем больше мощность накачки. Однако с увеличением емкости конденсатора увеличивается и время импульса накачки. Если продолжительность накачки не имеет принципиального значения, то для работы лазера подходят высоковольтные электролитические конденсаторы. Такие конденсаторы можно использовать, например, для накачки рубинового или неодимового лазера.Конечно, получить кондер на 1000 мкФ при рабочем напряжении 3 кВ проблематично. Но эта проблема легко решается с помощью конденсаторной батареи. При последовательном соединении отдельных конденсаторов общее зарядное напряжение увеличивается, а емкость можно увеличить, подключив конденсаторы параллельно. В радиотехнических магазинах можно купить электролитические конденсаторы, имеющие, например, 150 мкФ х 450 В.

Из этих конденсаторов можно сделать банк на любую емкость и рабочее напряжение.
На рисунке ниже показан пример блока конденсаторов, эквивалентного одному конденсатору 30 мкФ x 2 кВ.

Если продолжительность накачки должна быть как можно меньше, то электролитические конденсаторы больше не подходят для работы лазера, и необходимо покупать импульсные конденсаторы. К сожалению, высоковольтные импульсные конденсаторы — редкость в магазинах радиотехники. В магазине «Чип и Дип» вы можете запастись высоковольтными конденсаторами от компании MURATA».

Однако максимальное напряжение таких конденсаторов ограничено 15 кВ при емкости 1 нФ.Такие конденсаторы можно использовать для накачки самодельных азотных лазеров или лазеров на парах металлов.
Для накачки лазеров на красителях требуется 100 — 1000 штук таких конденсаторов, соединенных параллельно. Учитывая стоимость одного такого кондера на уровне ~80 руб/шт, все удовольствие обойдется любителю минимум в 8000 руб. Так что из кучи конденсаторов еще нужно спаять одну банку.
Можно купить через интернет конденсаторы типа КВИ-3, которые также подходят для накачки лазеров, но их цена будет еще дороже (~200 руб/шт).

Также через интернет приобретаются конденсаторы типа КПИМ, которые вполне подходят для накачки лазера на красителе.

Эти конденсаторы обладают впечатляющими характеристиками. Рабочее напряжение может быть в пределах 5 — 100 кВ при емкости конденсатора 0,1 — 240 мкФ. А вот частота импульсов будет Если денег нет, а очень хочется, то приступаем к мастурбации, а именно к изготовлению самодельного высоковольтного конденсатора.

Самодельный высоковольтный конденсатор

Схема конденсатора проста, но трудности реализации этой схемы в виде готовой конструкции возрастают с увеличением рабочего напряжения конденсатора. Для начала разберем возможные варианты простого конденсатора из двух пластин, разделенных воздухом. На рис. 1 показаны пластины заряженного конденсатора. Если нужно сделать конденсатор с малой индуктивностью, то следует стремиться укоротить все токоведущие элементы.Причем направление токов в обкладках конденсатора при разряде должно быть противоположным, чтобы уменьшить магнитное поле. Направление токов зависит от места соединения электродов конденсатора. Индуктивность конденсатора будет наименьшей, если электроды конденсатора соединить с пластинами в центре, как показано на рисунке 2.

Собственно, по этой схеме и производятся промышленные керамические конденсаторы.Только у высоковольтных конденсаторов пластины имеют форму круга во избежание возникновения коронных разрядов. Возможные варианты подключения электродов к обкладкам конденсатора, а также направления токов при разряде показаны на рисунке ниже.

Схема на рисунке 3 соответствует минимальной индуктивности конденсатора. По этой схеме необходимо изготовить конденсатор, если требуется короткий импульс накачки.
Емкость плоского конденсатора рассчитывается по формуле:

прокладкиконденсатор

S — площадь пластин конденсатора

D — толщина диэлектрика между обкладками конденсатора

Как видно из формулы, для увеличения емкости конденсатора необходимо уменьшить толщину диэлектрика и увеличить площадь пластин конденсатора.Толщину диэлектрика можно уменьшить до определенного предела, который зависит от диэлектрической прочности диэлектрического материала. Ниже этого предела произойдет пробой диэлектрика, и конденсатор можно будет выбросить. Увеличение площади пластин приводит к увеличению размеров конденсатора. Для компактности конденсатора его пластины либо сворачиваются (рулонная технология), либо собираются в пакет (пакетная технология).

Роликовая технология

Под рулонной технологией изготовления конденсатора понимается способ расположения пластин конденсатора, когда длинные полосы пластин сворачивают, уменьшая тем самым размеры конденсатора.Схематически такой конденсатор представляет собой полосковую полоску, показанную на рисунке ниже.

Для изготовления конденсатора вам понадобится полиэтиленовая пленка, пищевая алюминиевая фольга, полоски жести от консервной банки (например, «сгущенки») и скотч. Полиэтиленовую пленку можно купить на строительном рынке или в магазине хозтоваров. Пленку лучше брать самую толстую (~200 мкм), хотя подойдет и пленка 100 мкм. Просто расход пленки будет больше. Главное, чтобы на поверхности пленки не было царапин и проколов.Полиэтиленовая пленка будет служить диэлектриком, разделяющим пластины конденсатора, и от качества поверхности пленки зависит надежность конденсатора. Любое пятнышко или волос на поверхности пленки будет источником коронного разряда, который в конечном итоге пробьет пленку.
В первую очередь нужно определить рабочее напряжение конденсатора. От этого зависит выбор толщины полиэтиленовой пленки. Диэлектрическая прочность полиэтилена находится в пределах 40 — 60 кВ/мм.Это означает, что при толщине пленки 100 мкм предельное рабочее напряжение конденсатора будет ~ 5 кВ.
При толщине пленки 200 мкм предельное рабочее напряжение конденсатора будет ~10 кВ. Для увеличения рабочего напряжения нужно просто использовать несколько слоев пленки, наложенных друг на друга.
Конденсатор изготовим по схеме рисунка 3 (см. выше).

Каждая пластина конденсатора будет помещена в собственную оболочку из полиэтиленовой пленки.Конверт представляет собой полоску полиэтиленовой пленки произвольного размера, сложенную пополам. Чем длиннее полоска, тем выше возможная емкость конденсатора. Ширина полосы сделана несколько больше ширины обкладок конденсатора, чтобы исключить возникновение воздушного разряда между обкладками конденсатора.

Электроды конденсатора вырезаны из консервной жести в виде прямоугольной полосы шириной ~1 см. Длина полоски жести произвольная, но не менее ширины полиэтиленовой пленки.Для предотвращения коронных разрядов концы полоски олова закруглены напильником (рис. 7 ниже). Для уменьшения активного сопротивления полоса олова обернута несколькими слоями алюминиевой фольги (рис. 8 ниже).
Для предотвращения возникновения искрового разряда между электродами конденсатора полоска жести обмотана с одного конца несколькими слоями полиэтиленовой пленки, которая закреплена липкой лентой (рис. 9 ниже).

Пластины конденсатора вырезаны в виде прямоугольной полосы из алюминиевой фольги.Размеры подкладки делаются такими, чтобы она была несколько меньше размеров полиэтиленовой оболочки. Концы алюминиевой полосы закруглены ножницами для предотвращения коронного разряда.
Электрод фиксируется на подкладке липкой лентой, как показано на рисунке ниже.

Пластина конденсатора размещена на полиэтиленовой пленке, как показано на рисунке ниже.

Затем пластиковую пленку складывают пополам, как показано на рисунке ниже.

Вторая пластина конденсатора готовится таким же образом.
Теперь можно свернуть полоски в рулет. Если полиэтиленовые полосы очень длинные, то рулон легче раскатать по полу комнаты.
Один конверт из полиэтиленовой пленки с подкладкой конденсатора расстилают на полу и сверху накладывают второй конверт с подкладкой конденсатора так, чтобы обе подкладки были параллельны друг другу (рисунок ниже).

Рулон сматывается, начиная с электродов, как показано на рисунке ниже.

Поскольку алюминиевая фольга в полиэтиленовой оболочке не закреплена, при сворачивании рулона необходимо следить за тем, чтобы пластины конденсатора оставались параллельными друг другу и не выползали из полиэтиленовой пленки. Свернутый рулон максимально плотно стягивается липкой лентой, которая служит не только стяжкой, но и фиксирует рулон, не давая полиэтиленовой пленке разматываться.
Изготовленный конденсатор показан на рисунке ниже.

Для предотвращения пробоя воздухом электроды конденсатора немного отогнуты друг от друга.Но при рабочем напряжении конденсатора более 10 кВ между электродами конденсатора лучше установить пластину из оргстекла толщиной 3-4 мм. Размеры пластины выбирают исходя из рабочего напряжения конденсатора. Назначение плексигласовой пластины — уменьшить напряженность электрического поля между электродами конденсатора и тем самым предотвратить межэлектродный пробой по воздуху.
Емкость изготовленного конденсатора можно измерить цифровым LC-метром.

Порционная технология

Под серийной технологией изготовления конденсатора понимается способ расположения пластин конденсатора, когда короткие полосы пластин накладываются друг на друга, образуя пакет.

Схематично такой конденсатор показан на рисунке ниже.

Самый простой способ изготовления конденсатора по пакетной технологии — это использование двустороннего фольгированного гетинакса, который можно купить на радиорынке или в магазине (например, Чип и Дип).Двусторонний фольгированный гетинакс представляет собой почти готовый конденсатор (рис. 1 ниже). Остается только снять полосу меди по периметру листа с обеих сторон (рис. 2 ниже) для предотвращения межэлектродного пробоя на воздухе и соединить электроды с обеими поверхностями листа (рис. 3 ниже).
Все! Конденсатор готов!

Конечно, емкость такого конденсатора будет небольшой. Но если положить несколько листов друг на друга, соединив плюс с плюсом, а минус с минусом, можно получить значительную емкость.К сожалению, гетинакс, как и текстолит, не лучший материал для высоковольтной аппаратуры. Диэлектрическая прочность этих материалов составляет ~ 18 кВ/мм. Это значит, что самый распространенный в продаже лист фольги гетинакса толщиной 1,5 мм можно заряжать до ~20 кВ. При более высоком зарядном напряжении возрастает вероятность пробоя гетинакса. К тому же стоимость изготовления такого самодельного конденсатора будет очень высока, если нужна большая емкость.
Более дешевым, но трудоемким будет изготовление высоковольтного конденсатора с использованием полиэтиленовой пленки и пищевой алюминиевой фольги.Ниже представлен вариант технологии изготовления конденсатора по серийной технологии.

В первую очередь определяем рабочее напряжение конденсатора, от которого зависит выбор толщины полиэтиленовой пленки. Напомню еще раз, что диэлектрическая прочность полиэтилена находится в пределах 40 — 60 кВ/мм. Для изготовления большого конденсатора потребуется значительное количество как алюминиевой фольги, так и полиэтиленовой пленки. Кроме того, вам потребуются два толстых (4 — 5 мм) листа диэлектрика (в моих самоделках используется оргстекло) для обвязки корпуса конденсатора.
Каждая пластина конденсатора представляет собой полоску алюминиевой фольги, концы которой закруглены ножницами для предотвращения коронных разрядов. Каждая пластина соединяется с другими пластинами той же полярности через контактную полосу, которая вырезается из алюминиевой фольги и фиксируется клейкой лентой на пластине (рисунок ниже).

Из полиэтиленовой пленки вырезают полоску, размеры которой несколько превышают размеры пластины конденсатора. Полоска алюминиевой фольги фиксируется на пленке с помощью клейкой ленты (рисунок ниже).

Затем пленка складывается пополам, образуя диэлектрический слой с обеих сторон обкладки конденсатора (рисунок ниже).

Изготавливается также пластина конденсатора противоположной полярности. Затем пластины накладываются друг на друга (рисунок ниже).

В принципе конденсатор готов. Нужно только прижать пластины друг к другу с помощью диэлектрических пластин и сдернуть весь пакет. Однако емкость конденсатора будет пренебрежимо мала.Чтобы увеличить емкость, нужно увеличить количество пластин конденсатора. Сечение конденсатора с несколькими пластинами показано на рисунке ниже.

По этой схеме можно сделать конденсатор на любую емкость и рабочее напряжение. Не менее 1 000 000 В. Принципиальным ограничением является размер помещения, где будет располагаться конденсатор. С увеличением емкости увеличивается и размер конденсатора. Даже если рабочее напряжение равно 20 кВ, увеличение емкости вызовет вращение конденсатора…

…конденсатор крутится…

… в элегантную тумбочку для интерьера комнаты.

И чем толще пакет пластин конденсатора, тем больше усилий нужно, чтобы его сдернуть. Толстые диэлектрические пластины помогут облегчить сжатие пакета, между которыми помещается весь пакет пластин.

В качестве опции на рисунке ниже показаны две пластины из плексигласа толщиной 5 мм, которые будут служить как корпусом конденсатора, так и сжимать пакет пластин.На верхнюю пластину по всей длине наклеена межэлектродная разделительная перегородка с пазами для пластиковых стяжек.

На нижнюю диэлектрическую пластину укладывается весь пакет пластин, а на пакет накладывается верхняя пластина. Затем максимально прижимают верхнюю пластину (руками, ногами, прессом и т. д.) к нижней. Затянутые пластины фиксируются пластиковыми стяжками.
Готовый затянутый пакет пластин конденсатора показан на рисунке ниже.

После затягивания и фиксации пакета можно закрепить контактные планки пластин конденсатора. Схема крепления контактных планок показана на рисунке ниже.

Преимуществом «сухого» конденсатора, выполненного по описанной выше катаной или пакетной технологии, является малая величина утечки электрического заряда, что важно при работе конденсатора в высокочастотных цепях. Однако у такого конденсатора есть и существенный недостаток, а именно наличие воздуха между пластинами.Как бы ни было сильно сжатие пластин, между ними всегда будет воздух. Само по себе наличие воздуха никак не влияет на энергетические характеристики конденсатора. В качестве накопительных вполне можно использовать «сухие» конденсаторы, служащие для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения до 1 кВ. Однако при увеличении зарядного напряжения воздух начинает ионизироваться, что проявляется в характерном шипении конденсатора при его подключении к источнику напряжения > 10 кВ.Шипение вызвано возникновением коронных разрядов, которые со временем приводят к пробою диэлектрика между обкладками конденсатора. А если использовать конденсатор в режиме короткого замыкания, что характерно для работы импульсного конденсатора, то проявление коронных разрядов будет максимальным. Даже при идеальной поверхности пленки между обкладками конденсатора в момент быстрого разряда конденсатора по периметру края алюминиевой фольги будут возникать коронные разряды, как показано на рисунке ниже.

Свечение коронных разрядов в самодельном конденсаторе видно в затемненной комнате.

Из-за возникновения коронных разрядов промышленные высоковольтные конденсаторы всегда погружают в жидкий диэлектрик, который, во-первых, имеет большую диэлектрическую прочность, чем воздух, во-вторых, увеличивает емкость конденсатора, так как диэлектрическая проницаемость любого жидкий диэлектрик выше, чем у воздуха. При этом высоковольтные конденсаторы с рабочим напряжением в десятки киловольт никогда не изготавливаются в виде единого рулона или отдельной упаковки.Если требуется изготовить высоковольтный конденсатор, то его собирают из нескольких секций (рулонов или пакетов), которые соединяют между собой параллельно для увеличения емкости и последовательно для увеличения рабочего напряжения. При этом рабочее напряжение каждой секции не превышает 10 кВ. Все секции собранного конденсатора помещены в прочный корпус и залиты жидким диэлектриком. В качестве жидкого диэлектрика используется масло
, которое может быть как минеральным (нефтяным), так и растительным (касторовое), или синтетическим (например, силиконовым).У каждого из масел есть свои плюсы и минусы, которые не имеют особого значения для самодельных конструкций. Если есть желание погрузить свой самодельный конденсатор в масло, то вовсе не обязательно запасаться, например, касторовым маслом, которое можно купить в аптеке. Вполне подойдет пищевое растительное масло типа Олейна, Милора и др., которое будет дешевле. Например, рулонный конденсатор можно положить в стеклянную банку и залить маслом (рисунок ниже).

Заманчиво использовать в качестве жидкого диэлектрика глицерин (ε ≈ 40) или дистиллированную воду (ε ≈ 80).Эти жидкости увеличивают емкость конденсатора на порядок. К сожалению, и глицерин, и вода имеют относительно низкое удельное сопротивление, которое будет шунтировать источник высокого напряжения, имеющий выход с высоким сопротивлением (например, диодно-емкостной умножитель напряжения). Проще говоря, конденсатор закроет блок питания, и высокого напряжения не будет. Однако глицерин и вода успешно применяются в импульсных высоковольтных конденсаторах. Фишка в том, что конденсатор заряжается не от источника постоянного напряжения, а от генератора импульсного напряжения (ГВП).

Конструкция импульсного конденсатора представляет собой коаксиальную линию, составленную из двух дюралюминиевых трубок, между которыми залит либо глицерин, либо дистиллированная вода.

1 — наружная и внутренняя металлические трубы

2 — жидкий диэлектрик (глицерин или вода)

3 — контакт внутренней металлической трубки

4 — диэлектрическая трубка

5 — отверстие для диэлектрической заливки

Жидкий диэлектрик заливается в конденсатор через отверстие, сделанное на конце внешней трубки.

Отношение диаметров дюралевых трубок определит емкость конденсатора в соответствии с формулой для емкости цилиндрического конденсатора:

Где C — емкость конденсатора

ε — относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика между

прокладкиконденсатор

ε 0 — абсолютная диэлектрическая проницаемость равная 8,85×10 -12 Ф/м

L — длина труб конденсатора

r 2 — радиус наружной трубы конденсатора

R 1 — радиус внутренней трубы конденсатора

Схема подключения импульсного коаксиального конденсатора представлена ​​на рисунке ниже.


湯屋溫泉網紅推薦指南 — supercapacitor+car+battery+diy的推薦與評價,YOUTUBE、PINTEREST、STACKEXCHANGE和 網紅們這樣回答:

#11. Diy supercapacitor. One disadvantage is a relativ

DIY Supercapacitor Jump Starter As you already know this option will use whatever low voltage is left in your car battery and give it a boost so you have …

於 smilysalon.com

#12. Wholesale super capacitor car battery For Circuits And Devices

Find wholesale super capacitor car battery, air conditioner capacitor, and much more at Alibaba.ком. Купить Конденсаторы у международных поставщиков и со склада …

или www.alibaba.com

№13. Блок хранения суперконденсаторов ? | Форумы по электромобилям DIY

Извините, если этот продукт поднимался ранее, я искал, но ничего не нашел. Kilowattlabs Sirius Supercapacitor storage «батарея» Несколько …

於 www.diyelectriccar.com

№14. Гибридный источник питания с батареями и суперконденсатором для …

Гибридный источник питания с батареями и суперконденсатором для автомобильных приложений… Суперконденсаторы используются последовательно с силовой батареей для обеспечения питания.

или www.garmanage.com

№15. Суперконденсатор — Википедия

В 1991 году он описал разницу между поведением «суперконденсатора» и «батареи» в электрохимическом хранении энергии. В 1999 году он определил термин …

於 en.wikipedia.org

№16. 5.6v Super-capacitor 18650 Battery Box Diy Rc Car Fpv Drone

Купите батарею с большей экономией.Небольшой размер, легкий вес, портативный, простой в переноске и хранении. Найдите товары с игрушками с дистанционным управлением высокого качества по адресу …

.

или www.aliexpress.com

№17. Почему никто не пытался заменить автомобильный аккумулятор…

… эти причудливые солнечные и аккумуляторные установки, но ни одна из них не заменяет основной автомобильный аккумулятор. … Множество людей используют комбинации lifepo4/суперконденсатор.

於 diysolarforum.com

№18. Вопрос: Как сделать суперконденсатор своими руками

Что лучше конденсатор или аккумулятор? Почему суперконденсаторы могут заменить батареи? Почему конденсаторы не используются в качестве батарей в некоторых электронных устройствах? Как долго может …

или www.seniorcare2share.com

№19. Новый метод быстрой зарядки с использованием суперконденсаторов — AIP …

Также была построена уменьшенная модель электромобиля с эффективной системой управления батареями, которая позволяет переключаться между батареей и конденсатором …

於 aip.scitation.org

№20. (PDF) Использование суперконденсаторов для повышения производительности аккумуляторов

интерпретируется схемой обнаружения низкого напряжения как … Управление питанием гибридного электромобиля с ультраконденсатором и батареей обсуждалось в [71]–[73] …

.

или www.researchgate.net

—>

№21. Суперконденсатор Arduino для автомобильного пускового устройства — общие …

Мой автомобильный аккумулятор емкостью 48 Ач, и я живу в тропическом районе, поэтому двигатель никогда не замерзает. Gahhhrrrlic 20 марта 2017 г., 14:11 …

или forum.arduino.cc

№22. BU-209: Как работает суперконденсатор? — Батарея…

Литий-ионные аккумуляторы

имеют аналогичную схему защиты. Удельная энергия суперконденсатора колеблется от 1 Втч/кг до 30 Втч/кг, что в 10–50 раз меньше, чем у литий-ионных.

於 batteryuniversity.com

№23. Суперконденсатор против автомобильного аккумулятора 2600F Суперконденсатор

Supercapacitors заполняет пробел между электролитическими конденсаторами и перезаряжаемыми … Создайте собственную замену автомобильного аккумулятора своими руками с …

於 2600f-суперконденсатор.blogspot.com

№24. Что такое суперконденсатор? Следующий шаг для электромобилей и …

Суперконденсаторы решают некоторые застарелые проблемы полностью электрических автомобилей с батарейным питанием, а также обеспечивают дополнительные преимущества для гибридов, …

於 www.carmagazine.co.uk

№25. Комбинация литий-железо-фосфатной батареи и супер…

Цепь

вызвана столкновением автомобиля или поломкой генератора и выработкой высокого напряжения, существует вероятность взрыва аккумуляторной батареи.

или www.ipcbee.com

№26. Оптимизация конструкции аккумуляторов с помощью суперконденсаторов | Авнет Абакус

Уменьшение нагрузки на аккумулятор увеличит запас хода автомобиля. … суперконденсатор может полностью заменить батареи без каких-либо реальных недостатков.

или www.avnet.com

№27. Анализ конструкции и производительности гибридной батареи … — MDPI

№28. Super Capacitor Car Protable Начиная устройство Универсальное Нет…

№29. Суперконденсаторная батарея — цена, солнечная батарея и зарядное устройство

№30. Как спрятать суперконденсаторы в электромобилях — Wevolver

№31. FPV-POWER 12 В 25 Ач LiFePO4 Supercap Combo

№32. Высокопроизводительные суперконденсаторы KEMET для автомобильной …

№33. Суперконденсаторы находят применение в гибридных автомобилях …

№34. Суперконденсаторы – достойная альтернатива литий-ионным батареям…

№35. Нано-суперконденсаторы для электромобилей — Автомобильный инженер

№36. 12V Car Audio Capacitor Bank — High-Tech Battery Solutions Inc

№37. СУПЕРКОНДЕНСАТОР JUMP STARTER, 12 В, 800 А

№38. Самодельный ионистор — суперконденсатор своими руками…

#39. Система управления суперконденсаторами: комплексный …

#40. Суперконденсаторная батарея для продажи | eBay

—>

№41. Запустите свой автомобиль в любой момент с помощью этого аккумулятора стоимостью 112 долларов США…

№42. Ультраконденсатор и ультраконденсаторная батарея — Электроника …

№43. Суперконденсатор, добавленный в радиоприемник или усилитель — DIY Home …

#44. Как сделать пусковое устройство с суперконденсатором, которое не разряжается …

№45. Выбор подходящего суперконденсатора для вашего приложения

№46. Как сделать суперконденсатор дома — Supercaptech.ком

№47. Старт-стоп, 12 В — Skeleton Technologies

№48. Суперконденсаторы как решение с длительным сроком службы в батареях …

#49. Суперконденсатор для замены пускового аккумулятора — Polar Power

#50. Могут ли суперконденсаторы заменить батареи в будущих электромобилях?

#51. Может ли суперконденсатор заменить вашу батарею для резервного питания

№52. Самодельный пусковой механизм

#53. Zoxcell|Графеновые суперконденсаторные батареи и накопители энергии …

#54. Автомобили, работающие на суперконденсаторах, можно заряжать за считанные минуты

#55. Суперконденсатор в сравнении с батареей — Ультраконденсатор плюсы и минусы — Arrow …

#56. Блок суперконденсаторов 12 В — Jabawok Industries

#57. Более дешевые ультраконденсаторы для электромобилей — CleanTechnica

#58. Цепь стартера с суперконденсатором

#59.Ультраконденсаторы VS Автомобильный аккумулятор — ультраконденсатор 2600F

#60. Участие в определении размеров блока суперконденсаторов на 12 …

—>

#61. Быстрый и дешевый способ изготовления электродов суперконденсаторов

#62. Самодельный умный/интеллектуальный суперконденсаторный гибридный автомобиль…

#63. Игра с суперконденсаторами — замена аккумулятора грузовика

#64. Эффективность комбинации батарея-суперконденсатор в электрических …

#65. Ах, господи, моя борьба за суперконденсаторы продолжается

#66. Аккумулятор для автомобильной аудиосистемы | Крышка автомобильного аккумулятора | Большой Джефф Онлайн Инк

#67. Система запуска автомобиля с суперконденсатором — Google

#68. Материалы для аккумуляторных суперконденсаторов — Targray

#69. Экспериментальное исследование использованной пачки суперконденсаторов… — NCBI

#70. Электровелосипед на суперконденсаторе с мотором «сделай сам» | Хакадей

№71. Как заряжать батареи суперконденсаторов | Ренесас

№72. Обзор и тестирование суперконденсатора Bump4life — Стив …

#73. Ohm — более умный и легкий автомобильный аккумулятор, который работает с вашим …

#74. Самодельные суперконденсаторы и Роберт Мюррей-Смит — Бесконечные…

№75. Случайный прорыв может стать недостающим звеном для электрического …

#76. Суперконденсаторы в сравнении с батареями — BatteryGuy

#77. Экспериментальное исследование пакета суперконденсаторов … — Hindawi

#78. Как работают суперконденсаторы? — Объясните этот материал

#79. Новый гибкий суперконденсатор позволяет электромобилям …

#80. Хотите зарядить свой электромобиль за 10 минут? — Новости Би-би-си

—>

#81. Lamborghini использует суперконденсаторы в своем самом мощном автомобиле

#82. Идея автомобильного аккумулятора LiFePO4? | Хранилище и солнечная батарея Second Life

#83. Интеграция батареи и суперконденсатора для энергии … — ijarcce

#84. Тесла может решить проблему владения своими автомобилями…

#85. Энергоемкая Tesla выбирает производителя суперконденсаторов | Бизнес

#86. Самодельный суперконденсатор (самодельная супербатарея) | DIYГаджеты

#87. Могут ли ультраконденсаторы заменить аккумуляторы в будущих электрических …

#88. Суперконденсаторы на основе графена могут привести к разрядке батарей …

#89. Гибридный ультраконденсатор радикально повышает мощность и эффективность …

#90. Как связать свинцово-кислотный аккумулятор и суперконденсатор? — В …

#91. Практические схемы управления системой батарея/суперконденсатор …

#92. Суперконденсаторы в качестве альтернативы батареям

#93. Графеновые суперконденсаторы, изготовленные из «традиционной бумаги» …

#94. Вопросы и ответы по CAP-XX: суперконденсаторы для систем «стоп-старт»

#95. Запуск автомобиля с помощью суперконденсаторов | Электрострела

—>

(PDF) Комулайнен Л., Руотсалайнен М. — Миллиарды устройств IoT в полевых условиях

Фамей, Дж. (2021 г.) Специальный выпуск «Безбатарейные устройства и сети IoT», MDPI.

Доступно по адресу: https://www.mdpi.com/journal/sensors/special_issues/bfitn (дата обращения: 6

, октябрь 2021 г.).

GSIWaiste (2021) ПЕРЕРАБОТКА АККУМУЛЯТОРОВ ВАЖНА ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

ЗДОРОВЬЕ 4 Вещи, которые вы должны знать об утилизации аккумуляторов и окружающей среде

, GSIWaiste. Доступно по адресу: https://gsiwaste.com/battery-recycling-is-

Important-for-Environmental-health/ (дата обращения: 6 октября 2021 г.).

IoTforall (2021 г.) Датчики на солнечных батареях: как IoT получает экологическое обновление, IoTforall.

Доступно по адресу: https://www.iotforall.com/solar-powered-sensors-how-iot-is-getting-a-green-

Обновление

(дата обращения: 26 октября 2021 г.)

Джуши А., Пегатоке, А., Ле, Т.Н. (2016) Сбор энергии ветра для автономных сетей беспроводных датчиков

, Конференция Euromicro 2016 по проектированию цифровых систем.

Рынки и рынки (2021) Рынок аккумуляторов, Рынки и рынки. Доступно по адресу:

https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/battery-iot-market-153084557.html

(по состоянию на 13 октября 2021 г.).

Метсон, Э. (2021) Батареи и их воздействие на окружающую среду, Ecofriendlylink.

Доступно по адресу: https://ecofriendlylink.com/blog/batteries-and-the-environment/ (дата обращения: 6

, октябрь 2021 г.).

NDB (2021), Технология нано-алмазных аккумуляторов, NDB. Доступно по адресу:

https://ndb.technology/technology/ (дата обращения: 26 октября 2021 г.)

PowerWatch (2021 г.), PowerWatch, PowerWatch. Доступно по адресу:

https://www.powerwatch.com/ (дата обращения: 26 октября 2021 г.)

Раза В., Али Ф., Раза Н., Луо Ю., Ким К.Х., Ян Дж., Кумар С., Мехмуд А. .,

Квон, Э. Э. (2018) Последние достижения в технологии суперконденсаторов, Nano Energy,

, том 52, октябрь 2018 г., стр. 441–473.

ReVibe Energy (2021), Сбор энергии вибрации, ReVibe Energy. Доступно по адресу:

https://revibeenergy.com/vibrationenergyharvesting/ (дата обращения: 26 октября 2021 г.)

Суперконденсатор 12V / 100A.

Supercapacitor أو كما يطلق عليه ionistor — وهو نوع من المكثفات ذات قدرة عالية. هذا القرص يختلف نوعيا عن غالبية البطارية الداخلية. يمكنك جعل بطارية 12V ممتازة, إذا رغبت في ذلك, والتي يمكن ألك, والتي يمكن أن تستخدم لاحقا في المزرعة مع مجموعة متنوعة من الأأهزة.

الذي أدلى به هنا من هذه الأدوات. / Источник: econet.ru.

12V بطارية من المثثفات الفائئة مختلفة نوعيا على عدد من المعلمات من البطاريات التقليدية. هذه الوحدة ليست خائفة من التفريغ «الصفر», وقال انه يمكن أن تحمل الثير من دورات الششن, ونحن لا نخاف من الزائد حرجة صدمة كهربائية.

هنا هو الدائرة. / Источник: youtube.com.

من أأل جعل جهاز من هذا القبيل, وسوف تحتاج 8 المثثفات الفائئة, الأسلاك النحاسية, واثنين من الصواميل والمسامير. الصكوك بالضرورة كليبرز مفيدة، ملاقط وحام الحديد. وفقا لذلك، نحن بحاجة إلى تدفق وجندى.

>>>> أفكار للحياة | НОВАТЭ.РУ <<<<
فمن الضروري تصويب ونظيفة. / Источник: applyda.ru. إعلان

ونحن ننتج بطارية مضادة للمتوازية. وهذا يعني أنه سيكون لدينا 4 أزواج من بطاريتين عمل متوازية.سيتضمن هذا التسلسل. كما تم تصميم نظام من هذا القبيل ككل، يمكن أن ينظر إليه في الصورة.

просмотрщик историй инстаграм نحن بحاجة إلى أن تفعل أشياء من هذا القبيل هنا. / Источник: youtube.com.

الخطوة الأولى هي أن تأخذ ملمع الأسلاك النحاسية, وتصويب ذلك وتنظيف الورنيش. جعل العملية ممكن بسكين. بعد ذلك، عازمة سلك في عناصر الاتصال. كل ما تحتاجه لجعل مربعين واثنين من «أعمدة». كل قطب ملحومة بالضرورة الجوز. الساحات زوايا بدوره أن «пролудит».

وهكذا مختومة. / Источник: youtube.ком.

في المرحلة الثانية يتم الانتقال إلى البطارية عن طريق لحام ططع الغيار اللازمة لالمثثثفات الكهربائية طبقة مزدوجة. من المهم جدا للقيام بذلك هو عدم عكس القطبية. بعد جمع كل العصابات يتم لحام إلى هيكل القطب. الآن تهمة الحالية من 5 A. بعد خمس دقائق، ويتم شحن البطارية بالكامل.

وهذا ما يحدث. / Источник: youtube.com.

استكمالا لموضوع النعال ساخنة مع يديه على قدميه من البرد «لا تسطط» وليس فطط.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.