Senter atau Torch sangat berguna dalam situasi darurat seperti mati lampu. Senter ini dioperasikan dengan baterai, dan kami harus mengisi daya secara teratur dalam interval tertentu. Tetapi bagaimana jika Anda tidak memiliki listrik dan senter Anda mati? Dalam situasi seperti itu, Senter yang dapat diisi secara mekanis adalah pilihan yang sangat baik, yang dapat diisi dengan memutar tuas yang terpasang padanya. Ia memiliki beberapa mekanisme dan roda gigi untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik untuk mengisi baterai di dalamnya. Di sini kami menggunakan prinsip yang sama untuk membuat lampu flash Emergency yang memiliki Supercapacitor dan Supercapacitor ini dapat diisi dengan memutar Motor DC yang terpasang padanya.
Jadi dalam tutorial ini, kita akan membuat senter darurat yang dapat diisi dengan memutar motor DC kecil yang terpasang padanya. Untuk membangun ini, kami menggunakan dioda Superkapasitor, LED, dan Schottky. The super digunakan untuk menyalakan LED, dan motor DC digunakan untuk mengisi ulang super tersebut. Dioda Schottky digunakan untuk menghentikan aliran arus dari supercapacitor ke motor karena pada saat motor dihubungkan ke Supercapacitor, motor mulai berputar dengan mengambil daya dari Supercapacitor dan kita tidak dapat mengisi ulang supercapacitor menggunakan motor. Jadi satu-satunya cara untuk memblokir aliran arus dari Supercapacitor ke motor adalah dengan menggunakan Diode. Dioda PN junction lainnya dapat digunakan, selain dioda Schottky memiliki penurunan tegangan yang lebih rendah dibandingkan dengan dioda persimpangan PN lainnya.
Komponen Diperlukan
- Motor DC
- Superkapasitor
- Dioda Schottky
- Resistor (200 ohm)
- Beralih
- LED
Motor DC :
Motor DC adalah jenis motor yang sangat umum dan mudah didapat dengan harga murah. Motor ini dilengkapi dengan magnet. Sebuah angker ditempatkan di medan magnet ini, jadi setiap kali arus melewati angker, ia mengalami gaya yang menyebabkannya memutar rotor sehubungan dengan posisi aslinya.
Motor DC dapat dibedakan menjadi banyak jenis sesuai dengan bentuk, ukuran, dan cara kerjanya. Terutama motor DC dibagi menjadi empat jenis:
- Motor DC Magnet Permanen
- Seri Motor DC
- Shunt DC Motors
- Motor DC Senyawa
Dalam proyek ini, kami menggunakan Motor DC Toy \ Hobby. Ini adalah motor DC biasa yang hanya memiliki dua terminal tanpa polaritas. Tegangan operasinya adalah 4,5V hingga 9V. Pelajari juga lebih lanjut tentang motor DC dan berbagai cara untuk mengontrolnya dalam tutorial di bawah ini:
Kapasitor Super:
Superkapasitor adalah kapasitor berkapasitas tinggi dengan nilai kapasitansi jauh lebih tinggi daripada kapasitor normal tetapi batas tegangannya lebih rendah. Superkapasitor menggabungkan properti kapasitor dan baterai menjadi satu perangkat. Superkapasitor dapat menyimpan energi 10 hingga 100 kali lebih banyak daripada kapasitor elektrolitik dan dapat menerima dan mengirimkan muatan jauh lebih cepat daripada baterai, dan memiliki siklus pengisian-pemakaian yang lebih banyak daripada baterai yang dapat diisi ulang. Pelajari lebih lanjut tentang Supercapacitors di sini.
Dalam proyek ini, kami menggunakan kapasitor 5. 5V 1F Koin Super. Sebelum melanjutkan, kami akan memeriksa berapa banyak energi yang dapat disimpan superkapasitor ini. Kami dapat menghitung simpanan energi menggunakan rumus berikut:
E = 1 / 2CV 2
Dimana E = Energi
C = Kapasitansi
V = Tegangan
Dalam kasus kita C = 1F dan V = 5,5 V.
E = ½ * 1 * 5,5 * 5,5 E = 15 Joule
Polaritas superkapasitor ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Arah panah mewakili aliran arus dari terminal positif ke terminal negatif.
Dioda Schottky:
Dioda Schottky juga dikenal sebagai dioda pembawa panas / Dioda penghalang. Seperti namanya, ini digunakan sebagai penghalang untuk menghentikan aliran arus ke arah sebaliknya. Arus masuk melalui Anoda dan keluar melalui Katoda. Dibandingkan dengan dioda persimpangan PN, dioda Schottky memiliki penurunan tegangan maju yang lebih sedikit dan laju peralihan yang cepat.
Penurunan tegangan dioda Schottky umumnya antara 0,15 dan 0,45 volt, tetapi dioda persimpangan PN normal memiliki penurunan tegangan antara 0,6 hingga 1,7 .
Motor DC sebagai Pembangkit Listrik
Sebelum membuat keseluruhan rangkaian, mari kita lihat bagaimana motor DC dapat digunakan untuk menghasilkan tegangan AC. Hubungkan motor dan led seperti yang ditunjukkan pada rangkaian di bawah ini:
Karena motor tidak memiliki polaritas, hubungkan kabel pertama ke pin positif LED dan kemudian kabel kedua ke pin negatif led. Sekarang putar motor ke kecepatan maksimumnya dengan meniup udara, LED akan menyala. Jika LED tidak menyala, balikkan koneksi lalu putar lagi.
Gambar perangkat keras yang sebenarnya ditunjukkan di bawah ini:
Diagram Sirkuit dan Penjelasan Kerja
Sekarang, kita telah melihat bagaimana sebuah motor dapat menghasilkan listrik, kita akan menggunakan motor tersebut untuk mengisi superkapasitor yang kemudian menyalakan LED.
Super Capacitor digunakan di sini untuk menyimpan muatan sehingga bisa menyalakan LED lebih lama. Hubungkan terminal negatif superkapasitor dengan kabel pertama motor dan terminal positif ke kabel kedua motor melalui dioda Schottky.
Seperti yang diceritakan sebelumnya dioda Schottky digunakan untuk memblokir aliran arus ke arah yang berlawanan. Jadi hubungkan terminal positif dioda Schottky ke motor dan terminal negatif ke superkapasitor. Sekarang arus akan mengalir dari anoda ke katoda, dan akan menghalangi aliran arus dari katoda ke anoda artinya arus hanya akan mengalir dari motor ke superkapasitor. Dioda Schottky digunakan di sini karena memiliki penurunan daya yang lebih rendah daripada dioda normal.
Sekarang hubungkan LED dengan Supercapacitor dan gunakan resistor untuk membatasi konsumsi daya. Sakelar slider juga digunakan untuk menyalakan dan mematikan LED. Hubungkan pin positif super dan LED dengan 2 nd dan 3 rd pin dari saklar dan menghubungkan pin negatif menyebabkan pin pertama dari saklar.
Setelah koneksi, prototipe senter saya terlihat seperti gambar di bawah ini. Saya menggunakan karton untuk membuat struktur seperti pipa.
Terakhir, Senter Darurat bertenaga Mekanis siap, cukup hembuskan udara ke kipas untuk memutarnya. Motor akan mengisi supercapacitor, dan Supercapacitor akan menyalakan LED. Anda dapat menggunakan LED yang lebih terang untuk mendapatkan lebih banyak cahaya. Setelah superkapasitor terisi penuh, ia dapat menyalakan led selama kira-kira. 10 menit. Untuk memutar motor, alih-alih menghembuskan udara, beberapa roda gigi dan mekanisme tuas yang lebih efisien dapat dibuat.
Jika Anda memiliki pertanyaan tentang proyek ini, tinggalkan di bagian komentar.
Video demonstrasi lengkap diberikan di bawah ini: