|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Pozytywka na ogniwa słoneczne. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Alternatywne źródła energii Jaka moc może ujarzmić wściekłą bestię? Cóż, oczywiście muzyka! A nie ma nic bardziej czarującego i kojącego niż cudowne dźwięki melodii płynące z pozytywki. Od wieków te melodie fascynowały mężczyzn, kobiety i dzieci - bez wyjątku. Omawiana pozytywka zasilana jest ogniwami słonecznymi. Moc ze słońca Zasilanie ze słońca to nie jedyna wyjątkowa cecha tej pozytywki. W przeciwieństwie do swoich poprzedników, ta pozytywka nie zawiera żadnych ruchomych części i jest w całości zasilana ogniwami krzemowymi. Zasilane energią słoneczną pozytywki z przeszłości były tylko ulepszeniem swoich starych mechanicznych odpowiedników. W nich zamiast tradycyjnej fabrycznej sprężyny zastosowano silnik elektryczny do obracania muzycznego bębna, który z kolei zasilany był baterią słoneczną. W naszej wersji tej klasycznej zabawki napęd mechaniczny został zastąpiony krzemowym mikroukładem (chipem). Wewnątrz tego chipa przechowywane są wszystkie nuty i interwały muzyczne potrzebne do zagrania melodii. Po przyłożeniu do obwodu zasilania z ogniw słonecznych nuty są pobierane z pamięci mikroukładu i odtwarzane przez głośnik. Schemat obwodu Nasza zabawka wykorzystuje układ scalony 7920 wyprodukowany przez firmę Suwa Seikosha (układ scalony jest dostępny w firmie Epson America, Inc., Torrance, CA). Mikroukład może odtwarzać melodię z 64 nut zapisanych w jego pamięci. To prawie cztery razy więcej niż liczba banknotów w konwencjonalnym pudełku mechanicznym. Mikroukład ma również wewnętrzny generator, który wydobywa nuty w wymaganej kolejności. Jedynymi zewnętrznymi komponentami pudełka są obwód sterowania tonem RC i wzmacniacz końcowy. Pełny schemat elektronicznej pozytywki pokazano na ryc. 1.
Skok jest ustawiany przez kondensator C1 i rezystor R1. Te dwa elementy określają częstotliwość wewnętrznego generatora, który określa nie tylko wysokość dźwięków, ale także tempo melodii. Niestety w naszym pudełku tonacja i tempo przeplatają się, a zmiana w jednym powoduje zmianę w drugim. Możesz eksperymentować z różnymi tonacjami i tempami, zmieniając wartość rezystora R1. Stopień wyjściowy to prosty wzmacniacz mocy z dwoma tranzystorami Q1 i Q2. Sygnał wyjściowy mikroukładu przez rezystor R2 kontroluje prąd bazowy tranzystora Q1. Z kolektora tego tranzystora wzmocniony sygnał podawany jest na bazę tranzystora Q2, którego prąd kolektora zasila głośnik o rezystancji 8 omów. Być może zaskoczyło Cię nietypowe włączenie tranzystorów Q1 i Q2 w stopniu wyjściowym. Jest używany ze względu na niskie napięcie zasilania obwodu. Faktem jest, że układ 7920 jest przeznaczony do napięcia zasilania 1,5 V, które można łatwo uzyskać z ogniw słonecznych. Ale w przypadku większości obwodów tranzystorowych to napięcie jest zwykle niedopuszczalne. Aby uzyskać duże wzmocnienie, tranzystory można połączyć w obwód Darlingtona, jak pokazano na ryc. 2. Jednak łatwo zauważyć, że w tym przypadku złącza emiterowe dwóch tranzystorów są połączone szeregowo.
Z podstaw radioelektroniki wiadomo, że spadek napięcia na spolaryzowanej w kierunku przewodzenia diodzie krzemowej, czyli złączu baza-emiter w tranzystorze, wynosi 0,7 V. Spadek napięcia na dwóch złączach emiterowych wyniesie już 1,4 V. W innymi słowy, obwód złożony z dwóch takich tranzystorów wymagałby do działania napięcia polaryzacji co najmniej 1,4 V. Przy takim nachyleniu wzmocnienie sygnału będzie bardzo małe, jeśli stopień jest zasilany ze źródła 1,5 V. To napięcie zasilania jest po prostu niewystarczające. Do normalnej pracy naszego stopnia wzmacniającego konieczne jest zapewnienie zasilania co najmniej 2 V, a jeszcze lepiej 3 V. Łącząc tranzystory w sposób pokazany na rys. 1, całkowicie rozwiązaliśmy problem przesunięcia podstawy. Izolując od siebie dwa złącza emiterowe w tym obwodzie, wykorzystujemy do działania prąd kolektora tranzystora Q1. Gdy taki stopień jest zasilany ze źródła napięcia 1,5 V, wymagana zmiana sygnału wejściowego może być większa niż 0,7 V. Źródło energii słonecznej dla tego domowego produktu jest jednym z najprostszych spośród opisanych w tej książce. Zawiera trzy ogniwa słoneczne połączone szeregowo. To nie jest gotowa bateria słoneczna, ale po prostu dowolne trzy elementy. Ale nie spiesz się. Zanim zaczniesz lutować i łączyć ze sobą pierwsze elementy, które wpadną Ci w ręce, musisz najpierw rzucić kilka faktów związanych z obwodem. Średnio moc pobierana przez pozytywkę jest bardzo mała. Średni pobór prądu wynosi około 30 mA. Jednak na początku odtwarzania nuty obserwuje się znaczne skoki prądu. W takich momentach pobór prądu sięga czasami 90 mA. Wpływa to na działanie ogniw słonecznych i tworzy ciekawy efekt muzyczny. Zastanówmy się najpierw nad samym zjawiskiem, a następnie nad skutkiem, do którego ono prowadzi. Cechą charakterystyczną wszystkich dźwięków odtwarzanych przez instrumenty muzyczne jest zmiana amplitudy podczas dźwięku. Odciągnij, a następnie opuść strunę gitary lub uderz w klawisz fortepianu. Zwróć uwagę na ostry atak dźwięku, który usłyszysz najpierw, przechodzący w stłumioną oscylację, którą muzycy nazywają stanem ustalonym. O to właśnie chodzi. W pierwszej chwili, gdy zaczyna brzmieć nuta, powstaje bardzo ostry szczyt energii. Imitując prawdziwe instrumenty, 7920 generuje ten dźwięk elektronicznie. W rezultacie następuje krótki skok prądu, który wchodząc w końcowy stopień, doprowadza tranzystor Q2 do stanu bliskiego nasycenia. Oznacza to, że przez krótki czas cały prąd z ogniw słonecznych przepływa przez rezystor obciążenia 8 omów. Ale w tym krótkim czasie zmienia się punkt pracy na charakterystyce prądowo-napięciowej ogniwa słonecznego. W rezultacie zmienia się nie ilość prądu generowanego przez ogniwa słoneczne (ponieważ prąd ma charakter samoograniczający), ale napięcie wyjściowe. Przez krótki czas wyjście generatora słonecznego okazuje się niejako zwarte, a jego napięcie wyjściowe odpowiednio się zmienia. Cóż, teraz powiem ci, że generator zegara w chipie 7920 jest nieco wrażliwy na zmiany napięcia. Dlatego spadek napięcia na początku odtwarzania nuty prowadzi do krótkotrwałego spadku częstotliwości dźwięku. Aby zwalczyć to zjawisko, podjęto następujące środki. Po pierwsze, zwiększono rozmiar ogniw słonecznych. Używając elementów o oczywiście większych (niż to konieczne) rozmiarach, można osiągnąć zmniejszenie efektu modulacji dźwięku, jednak skoki napięcia (choć nie tak znaczące) nadal będą się utrzymywać. A jednak pewne kłopoty powoduje niestałość obciążenia ogniw słonecznych, których wartość waha się praktycznie od nieskończoności (przy braku dźwięku) do niewielkiej wartości (podczas grania nuty). W rzeczywistości całkowita zmiana napięcia wynosi łącznie około 0,5 V lub więcej. Po drugie, aby wygładzić te małe wahania, możesz zainstalować kondensator C2 równolegle z panelem słonecznym. W tym momencie, gdy obwód wymaga dużego prądu, kondensator C2, rozładowując się, dostarcza większość z niego. Podczas przerwy między nutami kondensator C2 jest ładowany przez ogniwa słoneczne. Korzystając z tych dwóch rozwiązań obwodów, można mniej więcej ustabilizować napięcie zasilania mikroukładu. projekt Generator muzyczny umieszczony jest na płytce drukowanej, której rozmiar pozwala na umieszczenie całego urządzenia w niewielkiej objętości np. w pudełeczku spod kolczyków lub spinek do mankietów.
Podczas instalacji należy pamiętać, że kondensator C2 jest umieszczony w celu zaoszczędzenia miejsca nie od góry, ale od strony drukowanych przewodów. Głośnik, który jest przewymiarowanym głośnikiem 8 omowym z odbiornika tranzystorowego, nie powinien być umieszczony zbyt blisko płytki drukowanej. Najlepszą imitację dźwięku pozytywki uzyskuje się stosując głowicę dynamiczną ze sztywnym stożkiem wykonanym z tworzywa sztucznego lub metalu.
Pozytywka Teraz nadszedł czas, aby nadać pozytywce odpowiedni wygląd. Pomyśl o tym, a na pewno wymyślisz różne opcje. Jako etui odpowiednie jest również pudełko na biżuterię, którego rozmiary mogą być bardzo różnorodne, a także pudełko na monety, a nawet terrarium. Możliwości są tu ograniczone jedynie wyobraźnią. Pamiętaj, że nasza pozytywka jest praktycznie wieczna, więc można jej używać na wiele różnych sposobów niż jej niedoskonałe mechaniczne poprzedniczki. Osobiście wybrałam szkatułkę na biżuterię w kształcie fortepianu z wieczkiem na zawiasach. Wydaje mi się, że kształt pianina bardzo dokładnie odpowiada przeznaczeniu pozytywki. Niezależnie od tego, którą obudowę wybierzesz, upewnij się, że ma ona otwartą górę lub wystarczająco jasne okienko w pokrywie, aby pomieścić ogniwa słoneczne. Połącz ogniwa słoneczne szeregowo i przyklej je do wewnętrznej strony pokrywy. W tym celu preferowany jest klej kauczukowy, ale zadziała każdy inny przezroczysty klej. Jeśli panel fotowoltaiczny znajduje się na ruchomej części skrzynki (na zawiasowej pokrywie), poprowadź przewody tak, aby ich ruch był jak najmniejszy. W takim przypadku można użyć elastycznego drutu. Część elektroniczną układu można umieścić w dowolnym dogodnym miejscu. Uwaga ta nie dotyczy jednak głośnika. Umieszczony w zamkniętym pudełku dyfuzor musi komunikować się z otoczeniem, inaczej nic nie usłyszysz. W takim przypadku wywierć kilka otworów przelotowych w korpusie obudowy w pobliżu głośnika. Aby przetestować nową zabawkę, umieść ją pod mocną lampą lub wystaw na słońce. A wtedy pokój wypełnią magiczne dźwięki muzyki. Autor: Byers T.
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Bambus to najlepsza roślina do oczyszczania powietrza ▪ Niedrogie zasilacze Antec z certyfikatem 80 PLUS Platinum ▪ Bezszwowe przeszczepy skóry 3D ▪ Wykryto potężne, energetyczne światło Słońca
▪ sekcja serwisu Ciekawostki. Wybór artykułów ▪ artykuł Rozstaliśmy się jak statki na morzu. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Czym są drożdże? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Gravilat urban. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Podarty papier staje się całością (dwa sposoby). Sekret ostrości
Komentarze do artykułu: Denise Dzięki za algorytm kompilacji pozytywki) [do góry]
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony