სუნთქვის ენერგიის USB დამტენი: 4 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:20

სუნთქავ? გაქვთ გაჯეტი, რომლის დამუხტვაც შესაძლებელია USB პორტის საშუალებით? თუ თქვენ უპასუხეთ დიახ ორივეს, მაშინ იღბლიანი ხართ. ეს ინსტრუქცია გვიჩვენებს, თუ როგორ უნდა გააკეთოთ მოწყობილობა, რომელიც დატენავს თქვენს USB- მოწყობილობას, სანამ აკეთებთ იმას, რასაც საუკეთესოდ აკეთებთ. ამოისუნთქე. ძველი CD-ROM დისკიდან, უბრალო ელექტრონული წრედიდან და რამდენიმე რეზინის ზოლებიდან ამოღებული ზოგიერთი ნაწილის გამოყენებით, თქვენ მალე დაიმსხვრევით და გაფანტავთ თქვენს გზას სრულად დამუხტული ფსევდო-სასარგებლო ელექტრონული გაჯეტის ნირვანამდე.

ნაბიჯი 1: შესავალი და ნაბიჯი 1

ეს პროექტი მოითხოვს "დამამზადებელი" უნარების ფართო სპექტრს, როგორიცაა PCB დაფის წარმოება, ელექტრონიკის დემონტაჟი, პლასტმასის ჭრა და ბურღვა, ეპოქსიდის შერევა, გადაცემათა კოლოფის დიზაინი, ნაწილების შეჯვარება, ქაღალდის სამაგრების მოხრა და ჭაბურღილის რისკი. თქვენი ოდესმე ასე ძვირად ღირებული ტელეფონი, კამერა ან PDA. საერთო ჯამში, კარგი გართობა. ვინაიდან ყველას ექნება უსარგებლო ნაწილების განსხვავებული კოლექცია ამის ასაშენებლად, მე უბრალოდ მოგცემთ დეტალურ მიმოხილვას, თუ როგორ მოვიქეცი ამის შესახებ და თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ეს ჭორები თქვენს საკუთარ პროექტზე. რომელიც შედგება ოთხი ნაბიჯისგან თავისუფლად.1. გახეხეთ გენერატორისთვის შესაფერისი ნაწილები 2. შექმენით დამტენის წრე 3. შეიკრიბეთ გენერატორი, გულმკერდის წყვილი და მექანიკური დაბრუნება 4. შეაერთეთ დამტენის წრე და შეამოწმეთ ნაბიჯი 1: მე მქონდა დაახლოებით ოთხი ძველი CDROM დისკი, რომლებიც მიმოიფანტა და რამდენიმე მათგანი გამოვყავი, რომ მენახა რა მაგარი ნაწილები იყო შიგნით. გამოდის, რომ შიგნით არის ბევრი მაგარი ძრავა, გადაცემათა კოლოფი და სხვა ნაწილები, რომლებიც სრულად ადასტურებს ჩემს დაჟინებულ მოთხოვნას, რომ ასეთი სისულელეები გარშემო იყოს. უჯრის გასახსნელად გამოყენებული ამ ერთეულების შიგნით გადაცემათა კოლოფის დანახვა მომცა ამ პროექტის იდეამ. პატარა დაბალი ბრუნვის მომენტი, მაღალი ბრუნვის სიჩქარე არის დაკავშირებული უჯრაზე გადაცემათა კოლოფის საშუალებით, რომელსაც აქვს საბოლოო თანაფარდობა დაახლოებით 20: 1. ადრე მე ვიყენებდი პატარა პეიჯერის ძრავების პარალელურ მასივს სუნთქვისგან ელექტროენერგიის გამომუშავებისთვის (იხ. ქვემოთ) მაგრამ წრფივი მგზავრობა თქვენი გულმკერდის გაფართოებიდან არც ისე დიდია (დაახლოებით ერთი ინჩის მანძილზე), ასე რომ სასარგებლო ძაბვის გამომუშავების მიზნით, თქვენ ნამდვილად უნდა გაჩუმდეთ და ააფეთქოთ. ყოველ შემთხვევაში, გაანადგურე CDROM დისკები, რომელსაც თითქმის ყველა ავტოფარეხის გაყიდვაში, მეურნეობის მაღაზიაში ან ნაგავსაყრელზე ნახავთ. ქვემოთ მოყვანილი სურათი აჩვენებს შედეგებს. ბევრი პოტენციური პროექტია იქ. ჯერჯერობით ჩვენ გვაინტერესებს მხოლოდ პლასტიკური გადაცემათა კოლოფი და ძრავები უჯრის გასახსნელად და/ან ლაზერული ვაგონის გადასაადგილებლად. გადახედეთ სხვადასხვა გადაცემათა კოლოფს და დისკებს და შეეცადეთ წარმოიდგინოთ გზა, რომ დაამატოთ დამატებითი გადაცემათა კოლოფი, რათა გაიზარდოს გადაცემათა კოეფიციენტი, ან როგორ დაამატოთ სხვა ძრავა სერიულად. გსურთ შეამციროთ ცვლილებები გადაცემათა კოლოფში. ალტერნატიულად, შეგიძლიათ უბრალოდ გადაწუროთ ყველა გადაცემა და ააწყოთ თქვენი გადაცემათა კოლოფი ნულიდან. თქვენ ასევე დაგჭირდებათ მინიმუმ ერთი ძრავა, რომელსაც აქვს მცირე გადაცემათა კოლოფი ან ბალიში, რათა დააკავშიროთ იგი გადაცემათა კოლოფთან. CDROM დისკის ძრავები, როგორც წესი, არის მარტივი მუდმივი მაგნიტი DC ძრავები, რომლებიც შექმნილია 5V– ზე მუშაობისთვის, გარდა spindle ძრავისა, რომლის გამოყენება მაინც არ გსურთ. ამ ეტაპზე თქვენ ასევე გინდათ იფიქროთ იმაზე, თუ რის გამოყენებას აპირებთ იმისათვის, რომ სამაჯური შემოხვიდეს თქვენს მკერდზე. ძველი ქამარი, ნაქსოვი, ძველი ფეხსაცმლის სამაჯური, სახელის სამკერდე სამაჯური, ან ყველაფერი, რაც კომფორტულად მოერგება თქვენს ირგვლივ, ყოველგვარი გაჭიმვის გარეშე. თქვენ გინდათ რომ ყველა გაფართოება მოხდეს თქვენს ხაზოვან გენერატორში. ნებისმიერი მონაკვეთი, რომელიც მოხდება თქვენს გულმკერდის წყვილში, იქნება ფუჭი ენერგია.

ნაბიჯი 2: შექმენით დამტენის წრე

დამტენის წრე საკმაოდ მარტივია. იგი შედგება: 1. დიოდური ხიდი, რომელიც გადააქცევს AC ძაბვას გენერატორიდან გასწორებულ DC- ში.2. დატენვის ბატარეა ძაბვის გასათანაბრებლად და გამომუშავებული ჭარბი ენერგიის შესანარჩუნებლად, როდესაც USB პორტზე არაფერია დაკავშირებული. თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ დიდი კონდენსატორი, მაგრამ ბატარეები გვთავაზობენ ძაბვის უფრო პროგნოზირებად დონეს. გამაძლიერებელი კონვერტორი, რათა დაბალი ძაბვა 5VDC- მდე მიიყვანოს USB დატენვისთვის 4. USB დანამატი. მე შევადგინე წრე EAGLE– ში, პროგრამა, რომელსაც მე გირჩევთ. შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ უფასოდ cadsoft.de– დან. სქემატური და ერთი ფენის დაფის განლაგება ერთვის. EAGLE და დაფის წარმოების ფაქტობრივი გამოყენება ამ ინსტრუქციის ფარგლებს სცილდება. ბევრი დიდი ინსტრუქცია არსებობს ამ თემების გასაშუქებლად. იხილეთ ეს მაგალითად, თუ როგორ უნდა გააკეთოთ PCB თქვენს სამზარეულოში. დამტენების სქემის ნაწილების სია (რაოდენობა თამამად): 1x L6920 რეგულირებადი გამომავალი ნაბიჯი DC კონვერტორი (1V მინიმალური შეყვანა, მონაცემთა ცხრილი აქ) Digikey# 497-4593- 1-ND4x 1N4148 გადართვის დიოდები (მე გამოვიყენე პატარა SOD523 smds, მაგრამ შეგიძლიათ ჩაწეროთ რაც გაქვთ მოსახერხებელი) Digikey# 1N4148WTDICT-ND2x 10uF კერამიკული ან სხვა დაბალი ESR კონდენსატორები (მე გამოვიყენე 1206 სმს) Digikey# 39901299-1-ND2x 100k თხელი ფილმის რეზისტორები Digikey# P100kFCT-ND1x 10uH მავთულხლართების ინდუქტორი Digikey# 490-2519-1-ND1x USB ქალი ტიპი A smd კონექტორი Digikey# AE9924-ND ქვემოთ შეგიძლიათ იხილოთ სქემატური და დაფის ფაილები და მათი jpegs ასევე. მკაცრი ნაწილი არის კარგი PCB- ის დამზადება თქვენს სამზარეულოში, რომელსაც აქვს საკმარისი კვალი L6920– ის TSSOP პაკეტისთვის. როგორც ხედავთ სურათზე, მე გავაკეთე 4 დაფა ერთდროულად, რადგან თითოეული ძალიან პატარაა. მისი შეთავსების ხერხი მდგომარეობს იმაში, რომ დაიწყოთ შუაში და გაიაროთ გზა, დაიწყოთ L6920– ით და დაამატეთ SMD დისკრეტული მიდგომები. წყვილი პინცეტი აუცილებელია კარგ თვალებთან ან გამადიდებელ შუშასთან ერთად, ნათელი შუქი და სტაბილური ხელი. არ ინერვიულოთ იმაზე, რომ იქ ძალიან ბევრი შედუღება მოხდება, გამოიყენეთ თქვენი წებოვანი ფითილი ნებისმიერი უბედური შემთხვევის გასასუფთავებლად და ყოველი ნაბიჯის შემდეგ შეამოწმეთ თქვენი სამუშაო მულტიმეტრით. Პრაქტიკას მივყავართ სრულყოფილებამდე.

ნაბიჯი 3: შექმენით გენერატორი

ახლა თქვენ უნდა გააკეთოთ გენერატორი. თქვენ უნდა ითამაშოთ სიჩქარით და ძრავით, სანამ არ მიიღებთ დამაკმაყოფილებელ მოწყობას. თქვენ მოგინდებათ მულტიმეტრი გამოიყენოთ ძრავაზე ბრუნვის დროს, რომ ნახოთ რამდენ ძაბვას იღებთ. გსურთ მიიღოთ 2-3 ვოლტის დიაპაზონში, ხოლო მოძრაობისას წრფივი გადაცემათა კოლოფი ნელა დაახლოებით ერთი ინჩით მოძრაობთ. გადაცემათა კოლოფის დაყენებისას, თქვენ უნდა გამოიყენოთ ის, რომელსაც აქვს დიდი გადაცემათა კოლოფი, რომელიც დამზადებულია პატარა გადაცემათა კოლოფით. სერიულად დალაგებული ეს მოგცემთ გადაცემის კარგ თანაფარდობას, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახატზე. (იგნორირება იმისა, რომ კბილები არასწორი ზომისაა ნახატზე, მე ძალიან ზარმაცი ვიყავი კბილების შესატყვისი ხატის გადასაღებად) თქვენ უნდა ისროლოთ სადღაც 25-50: 1 დიაპაზონში. მეტი უკეთესია, მაგრამ საბოლოოდ გადაცემათა კოლოფში დანაკარგები გროვდება და ძნელი ხდება ძრავის შემობრუნება და გადაცემათა კოლოფი.

ერთ -ერთი გასაღები არის იპოვოთ გზა გამოიყენოთ წრფივი გადაცემათა კოლოფი CD უჯრაზე ან სხვა ნაჭერზე, რომ თქვენი სუნთქვის მოძრაობა გადააქციოს DC ძრავის ბრუნვად. მე ჩავრთე CD დისკის გენერატორის სხვა პროტოტიპის ვერსიის სურათი, სადაც ნათლად ხედავთ ხაზოვანი უჯრის მექანიზმს. ასევე ჩანს პლასტმასის მოჭრილი ნიშნები. ამ პროტოტიპს ასევე შეეძლო LED მასივის განათება სურათზე. არ შეგეშინდეთ ამ ნივთის დაჭრა თქვენი საჭიროებების შესაბამისად. მეორე სურათზე DC ძრავა დამონტაჟებულია პლასტმასის დისკის I კანიბალიზაციისას. ამ სიახლოვეს იყო ხაზოვანი სლაიდერი, რომლითაც სუნთქვის მოძრაობას ვათავსებდი გადაცემათა კოლოფთან. მე ასევე დავამატე სხვა გადაცემათა კოლოფი (იხ. სურათი) ამძრავის მატარებელს, რათა გაიზარდოს თანაფარდობა და მომავალში სხვა ძრავის დამონტაჟების ნება დართოს გამომუშავების გაზრდას. მთავარი გამოწვევაა ეფექტურად სუნთქვის ძალისხმევის ეფექტურად თარგმნა ძრავის ბრუნვაში. ასევე სურათზე

ნაბიჯი 4: ყველაფერი ერთად და გამოსცადეთ

მას შემდეგ რაც გენერატორის დამაკმაყოფილებელი კონფიგურაცია გაქვთ, მაშინ გინდათ დააკავშიროთ გენერატორი დატენვის წრეს, ჩადეთ ბატარეა და გამოიყენეთ თქვენი მულტიმეტრი USB პორტში გამომავალი ძაბვის შესამოწმებლად. თუ თქვენ ვერ ხედავთ 5V– ს, მაშინ პრობლემაა. გაასწორეთ სანამ თქვენს ძვირადღირებულ გაჯეტს USB პორტში შეაერთებთ. ქვემოთ შეგიძლიათ ნახოთ ჩემი აწყობილი სუნთქვის ენერგიის USB გენერატორი მთელი თავისი დიდებით, ზემოდან და ქვემოდან. თქვენ ხედავთ რეზინის ზოლს, რომელიც გამოიყენება დასაბრუნებლად, წრფივი გადაცემათა კოლოფის, სამაჯურისა და ქაღალდის სამაგრის საშუალებით, რომელსაც ვიყენებდი ხაზოვანი მექანიზმის სამაგრთან დასაკავშირებლად. აქ მთავარი ის არის, რომ ყველა მოძრაობა გადავიდეს წრფივ გადაცემათა კოლოფზე, ასე რომ თქვენ გინდათ, რომ სამაჯური და კავშირის მეთოდი იყოს მკაცრი ყოველგვარი გადაცემის გარეშე. რეზინის ჯგუფის ან ზამბარის დაბრუნების ძალა თქვენზეა. ჩემი ნახევრად გათვლილი ექსპერიმენტები მიუთითებს იმაზე, რომ თქვენ შეგიძლიათ გაუმკლავდეთ 1N ძალას ისე, რომ არ იგრძნოთ ზედმეტად შრომა თქვენს სუნთქვაში. იდეალურ შემთხვევაში, თქვენ გინდათ ისეთი პატარა რეზინის ბენდი, რომელიც ამოსუნთქვისას დაუბრუნებს სწორხაზოვან მექანიზმს საწყის მდგომარეობას. თუ თქვენ მიიღებთ საკმარის გამომუშავებას მაღალი სიჩქარის თანაფარდობით, დამატებითი ძრავით ან უფრო დიდი ძრავით, მაშინ დაგჭირდებათ უფრო დიდი ზამბარის დაბრუნება. არსებითად თქვენ ინახავთ მექანიკურ ენერგიას თქვენი ინჰალაციის დროს, რომელიც გამოიყენება ამოსუნთქვისას გენერატორის ჩართვის მიზნით, რათა თქვენ გამოიმუშაოთ როგორც ბიძგი, ასევე გაყვანა. თქვენ გჭირდებათ დიოდური ხიდი, რათა წარმატებით ისარგებლოთ. ასე რომ, მე შევიკავე ეს ურჩხულობა და დავუკავშირე მას DataQ– დან ჩემი საიმედო მონაცემების მოპოვების ყუთში. მიმაგრებულია გენერატორის ძაბვის დიაგრამის გამომუშავება 5V USB- ზე შემდგომი გარდაქმნის წინ. ძირითადად ბატარეა მუშაობს შემდგომი გადამყვანით და სუნთქვის გენერატორი ამუხტავს ბატარეას. ნაკვეთში თქვენ ხედავთ ბატარეის გამათანაბრებელ ეფექტს, როდესაც მე ვსუნთქავ ძაბვის ვარდნას. სინამდვილეში მე მივუახლოვდი ჰიპერვენტილაციას, მაგრამ მეცნიერების სახელით. შედეგები ჩანს ტელეფონის დატენვის ფოტოში. ერთი რამ უნდა აღვნიშნო, რომ მე მომიწია USB კაბელის შეცვლა, რათა RAZR დატენულიყო, როგორც ეს მოცემულია ამ ვებგვერდზე. მე არ მაქვს რაიმე მყარი რიცხვი ჩემს მიერ გამომუშავებული ენერგიის შესახებ, მე ჯერ არ გამომივიდა ამის საზომი კარგი საშუალება. ტიპიური დასვენების მეტაბოლიზმი არის 50-75 ვტ ბრძანებით, რომლის მნიშვნელოვანი ნაწილი სუნთქვის გამო ძალისხმევა (მე ვნახე ჩრდილოეთით 50%). ასე რომ, თუ ვივარაუდოთ 25W უწყვეტი ენერგია, რომელიც გამოიყენება სუნთქვისთვის, გონივრული ჩანს, რომ ჩვენ შეგვიძლია 4% -ით გავზარდოთ, რომ 1W მივიღოთ მობილური ტელეფონის დასატენად. ჩემს მობილურ ტელეფონზე და ამ ვარაუდებზე დაყრდნობით დაახლოებით 3 საათი დასჭირდება 3.7V 800mAh ბატარეის დატენვას. ვივარაუდოთ 100% ეფექტურობა. სამწუხაროდ, რამდენიმე გაზომვის საფუძველზე, რისი გაკეთებაც შემეძლო, ჩემს მიერ აგებული სუნთქვის გენერატორი 50 მგვტ. გზა სუნთქვა არ სუნთქვა. ის დატენავდა ტელეფონს, მაგრამ NiMH ბატარეა უმეტეს სამუშაოს ასრულებდა მანამ, სანამ არ დაიღვრებოდა. შემდეგ თქვენ მოგიწევთ სუნთქვა ერთი დღის განმავლობაში NiMH ბატარეის დასატენად. თქვენ მაინც აპირებდით ამის გაკეთებას, არა? ასე რომ, გაუმჯობესების ადგილი არსებობს. ერთი სფერო, რომელსაც მე ვაკვირდები, არის ნახშირბადის ნანო მილების და პოლიურეთანის გამოყენება ელექტროაქტიური პოლიმერული გენერატორის შესაქმნელად. ეს არის ტექნოლოგიის ტიპი, რომელიც გამოიყენება სამხედროებისთვის ჩამტვირთავი გენერატორების შესაქმნელად. მომავალმა გაუმჯობესებამ შეიძლება გამოიწვიოს ეს მოწყობილობა 1 ვტ დიაპაზონში. კერძოდ, უკეთესი DC ძრავის გამოყენებით (უფრო მაღალი ძაბვა ბრუნზე) და დრაივერის მორგება, რათა უფრო კომფორტული და უკეთესი იყოს სუნთქვის მოძრაობასთან. მე დიდი ხანია ვმუშაობ ამ ტიპის მოწყობილობებზე ჩემს სამზარეულოში/სახელოსნოში და მსურს ეს ყველაფერი გავასაჯაროო, რათა სხვებმა შეძლონ ბორტზე ასვლა. თავისუფლად დამიკავშირდით კითხვებით ან დისკუსიისთვის. როგორც ბარდმა თქვა, "და ძაღლის მოშინაურება შეუჩერებლად გაგრძელდა".