Menu English Ukrainian Rosyjski Strona główna

Bezpłatna biblioteka techniczna dla hobbystów i profesjonalistów Bezpłatna biblioteka techniczna


ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Urządzenia dopasowujące na ferrytowych obwodach magnetycznych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Obliczenia radioamatorskie

Komentarze do artykułu Komentarze do artykułu

Kwestie dopasowania impedancji wejściowej anteny do impedancji falowej podajnika, a także równoważenia anten dla radioamatorów zawsze były i pozostają aktualne. W ostatnich latach szczególne zainteresowanie wzbudza przekształcanie i dopasowywanie urządzeń na pierścieniach ferrytowych. Wynika to z faktu, że takie urządzenia mogą być niewielkich rozmiarów i mieć wysoką (do 98%) sprawność. Ponadto nie wykazują właściwości rezonansowych, gdy przedział częstotliwości pokrywa się o kilka oktaw (na przykład od 1 do 30 MHz), co jest szczególnie wygodne w przypadku stosowania anten wielopasmowych („kwadraty”, „ODWRÓCONE V” [ 1. 2], 3-elementowy trójzakresowy „kanał falowy” [3] itd.).

W takich transformatorach szerokopasmowych uzwojenia wykonane są w postaci dwużyłowych długich linii transmisyjnych (opartych na kablu koncentrycznym lub jednorodnym), nawiniętych na pierścieniu ferrytowym. Taka konstrukcja uzwojeń pozwala praktycznie wyeliminować indukcyjność rozproszenia i zmniejszyć indukcyjność wyprowadzeń.

Przyjęty w artykule symbol transformatora na liniach długich (TDL) z jednym uzwojeniem z linii dwuprzewodowej przedstawiono na rys.1. 1.a, z kilkoma (w tym przypadku dwoma) - na ryc. XNUMX.b.

Dopasowywanie urządzeń na ferrytowych rdzeniach magnetycznych

Na ryc. 2 przedstawia włączenie TDL ze stosunkiem transformacji n=1.

Dopasowywanie urządzeń na ferrytowych rdzeniach magnetycznych
Ris.2

Transformator składa się z uzwojenia w postaci jednolitej długiej linii nawiniętej na pierścieniowy ferrytowy rdzeń magnetyczny. Jego długość elektryczna wynosi P=2pl/L, gdzie l to geometryczna długość linii, L to długość fali (lambda). Ponieważ podczas propagacji fali o wysokiej częstotliwości prądy przepływające przez przewody linii są równe pod względem wartości i przeciwne w kierunku, obwód magnetyczny nie jest namagnesowany, co oznacza, że ​​\uXNUMXb\uXNUMXbmoc praktycznie nie jest tracona w ferrycie. Kiedy impedancja falowa linii g jest dopasowana do rezystancji źródła Rg i obciążenia Rl, TDL teoretycznie nie ma dolnej i górnej granicy częstotliwości. W praktyce maksymalna częstotliwość robocza jest ograniczona ze względu na indukcyjność przewodu i promieniowanie linii.

Należy zwrócić uwagę na specyfikę TDL. polegająca na występowaniu dwóch rodzajów napięć: antyfazowego U, działającego między przewodami linii i determinowanego mocą sygnału, oraz współbieżnego (lub podłużnego) V, ze względu na asymetrię obciążenia i w zależności od opcji włączenia transformatora.

Jak powstaje napięcie wspólne, działające między generatorem a obciążeniem, tj. Na indukcyjność linii Ll, wyraźnie widać na rys. 3.

Dopasowywanie urządzeń na ferrytowych rdzeniach magnetycznych
Ris.3

Jest oczywiste, że przewody długiej linii bocznikują obciążenie i generator, jeśli przepływają przez nie prądy wspólne. Wprowadzenie obwodu magnetycznego gwałtownie zwiększa indukcyjność uzwojenia, zwiększając w ten sposób odporność na prąd wspólny i znacznie zmniejszając ich efekt bocznikowania. Jednocześnie obwód magnetyczny nie wpływa na propagację fali, ponieważ zapewniony jest tryb fali bieżącej

(Rg=g=Ri).

Istnieje kilka sposobów na skonstruowanie TDL z całkowitym współczynnikiem transformacji n. Na przykład można zastosować się do następującej zasady. Uzwojenia (musi być n) wykonane są z odcinków linii dwuprzewodowych o równej długości elektrycznej. Każde uzwojenie jest umieszczone na oddzielnym pierścieniowym obwodzie magnetycznym tego samego typu. Wejścia linii od góry są połączone szeregowo, a od dołu równolegle.

Ogólnie rzecz biorąc, obwód przełączający TDL o całkowitym współczynniku transformacji n pokazano na ryc. cztery.

Dopasowywanie urządzeń na ferrytowych rdzeniach magnetycznych
Ris.4

Tutaj relacje

Rg=n2Rn, U1=nU2, g=nRn.

Na ryc. 5 przedstawia różne opcje włączania TDL.

Dopasowywanie urządzeń na ferrytowych rdzeniach magnetycznych

Możliwe jest zbudowanie TDL na jednym obwodzie magnetycznym, ale należy przestrzegać następujących wymagań. Po pierwsze, liczba zwojów każdej linii musi być proporcjonalna do wartości napięcia wspólnego działającego między końcami tej linii, ponieważ uzwojenia są połączone wspólnym strumieniem magnetycznym. Po drugie, geometryczne długości wszystkich linii muszą być koniecznie takie same. W zależności od opcji włączenia TDL może się nawet zdarzyć, że niektóre linie częściowo lub całkowicie muszą być umieszczone nie na rdzeniu magnetycznym.

Aby określić liczbę zwojów w uzwojeniach, konieczne jest obliczenie napięć wspólnych Vk na każdej linii.

W TDL z asymetrycznym wejściem i wyjściem (typ NN. Rys. 5, a)

Vk \uXNUMXd (n-k) Un;

w odwracaniu (typ NN, ryc. 5, b) Vk \u1d (n-k + XNUMX) Un;

ze zbalansowanym wejściem i niezbalansowanym wyjściem (typ SN, rys. 5, c)

Vk \u2d (n / XNUMX-k) Un;

z niezbalansowanym wejściem i zbalansowanym wyjściem (typ NS, rys. 5, d)

Vk \u1d (n + 2/XNUMX-k) Un;

z symetrycznym wejściem i wyjściem (typ SS, rys. 5, e)

Vk \u2d (n / 2 + t / XNUMX-k) Un.

We wzorach n to współczynnik transformacji, k to numer seryjny linii, licząc od góry, Un to napięcie na obciążeniu.

Te formuły są oryginalne. gdy określa się stosunek liczby zwojów w uzwojeniach umieszczonych na obwodzie magnetycznym. Jeżeli, na przykład, TDL o współczynniku transformacji n=3 jest włączany zgodnie ze schematem przedstawionym na rys. 5, a, a następnie V1:V2:V3=w1:w2:w3=2:1:0. Wynika z tego, że górna linia na rysunku leży całkowicie na obwodzie magnetycznym (w1), druga linia ma tylko połowę zwojów (w2 = w1/2), a trzecia linia (w3 = 0) powinna być całkowicie na obwodzie magnetycznym. Długość geometryczna wszystkich linii jest taka sama.

Przy dopasowywaniu „kanału falowego” o impedancji wejściowej 18,5 omów za pomocą 75-omowego kabla koncentrycznego za pomocą TDL (podłączonego zgodnie z obwodem na ryc. 5, d) ze współczynnikiem transformacji 2, stosunek zwojów uzwojenia wynosi równy w1:w2= (2+1 / 2-1: (2 + 1 / 2-2) \u3d 1: XNUMX. Oznacza to, że w obwodzie magnetycznym górne uzwojenie na rysunku powinno być całkowicie, a drugie - tylko trzecia część.

Gdy długość linii dla uzwojeń jest znacznie mniejsza niż długość fali roboczej, TDL można uprościć: linie, w których napięcia w trybie wspólnym wynoszą zero. zastąpiony zworką. W takim przypadku na przykład trójuzwojeniowy TDL (ryc. 5, e) jest przekształcany w dwuuzwojeniowy (ryc. 6).

Dopasowywanie urządzeń na ferrytowych rdzeniach magnetycznych
Ris.6

Współczynnik transmisji TDL zależy od tego, jak bardzo impedancja falowa różni się od wartości optymalnej i jaki jest stosunek długości elektrycznej linii do długości fali. Jeżeli np. c różni się od wymaganego dwa razy, to straty w TDL wynoszą 0,45 dB dla długości linii lambda/8 i 2,6 dB dla lambda/4. Na ryc. Rysunek 7 pokazuje zależność współczynnika transmisji TDL z n=2 od długości fazowej jej linii dla trzech wartości g.

Dopasowywanie urządzeń na ferrytowych rdzeniach magnetycznych
Ris.7

Z obliczeń podanych w [4] wynika, że ​​przy zastosowaniu linii o optymalnych wartościach y współczynnik fali stojącej w TDL nie przekracza 1,03 dla długości linii lambda/16 i 1,2 dla długości linii lambda/8. Z tego możemy wywnioskować, że parametry TDL pozostają zadowalające, gdy długość linii dwuprzewodowych jest mniejsza niż lambda/8.

Dane wyjściowe do obliczenia TDL to współczynnik transformacji p, możliwość załączenia TDL, dolna i górna granica zakresu częstotliwości pracy (w hercach), maksymalna moc Pmax przy obciążeniu (w watach), rezystancja obciążenia Rn (w omach) i impedancja falowa podajnika g (w omach). Obliczenia przeprowadza się w następującej kolejności.

1. Wyznacz minimalną indukcyjność przewodu liniowego Ll (w henrach) z warunku, że

Ld>>Rg/2fn.

W praktyce Ll możesz wziąć 5 ... 10 razy więcej niż obliczony stosunek Rg do 2fn.

2. Znajdź liczbę zwojów w linii na pierścieniu obwodu magnetycznego:

gdzie dcp to średnia średnica pierścienia (in

cm), S - pole przekroju poprzecznego

obwód magnetyczny (w cm2), ,u - względna przenikalność magnetyczna obwodu magnetycznego. 3. Oblicz prąd w trybie wspólnym Ic;

(w amperach) przepływający przez uzwojenie TDL, przy najniższej częstotliwości roboczej:

Ic=Vc/2pfnLl,

gdzie Vc jest napięciem wspólnym na linii, obliczonym dla poszczególnych opcji przełączania zgodnie z powyższymi współczynnikami.

4. Wyznacz indukcję magnetyczną (w Teslach) obwodu magnetycznego:

B=4*10-6.uIC/dcp.

Obwód magnetyczny dobiera się biorąc pod uwagę, że nie jest nasycony prądem wspólnym (lub prądem stałym, jeśli występuje). W tym celu indukcja magnetyczna w obwodzie magnetycznym musi być o rząd wielkości mniejsza niż indukcja nasycenia (zaczerpnięta z podręczników).

5. Znajdź Szczytowe napięcie szczytowe w linii:

gdzie y to SWR w podajniku.

6. Oblicz efektywną wartość prądu Ieff (w amperach):

7. Określ średnicę d drutów (w milimetrach) długiej linii:

gdzie J jest dopuszczalną gęstością prądu (w amperach na milimetr kwadratowy).

Do urządzeń dopasowujących anteny TDL odpowiednie są pierścieniowe (rozmiary K55X32X9, K65X40X9) rdzenie magnetyczne z ferrytów 300VNS, 200VNS, 90VNS, 50VNS, a także 400NN, 200NN, 100NN. W razie potrzeby rdzeń magnetyczny może składać się z kilku pierścieni. Wymaganą impedancję falową długiej linii uzyskuje się poprzez równomierne skręcenie ze sobą przewodów (z pewnym krokiem) (patrz tabela). W przypadku połączenia przewodów w kształcie krzyża, c jest mniejsze niż w przypadku połączenia sąsiednich przewodów. Impedancja falowa linii z nieskręconych drutów o średnicy 1.5 mm wynosiła 86 Ω.

Impedancja charakterystyczna długiej linii w zależności od skoku skrętu i rodzaju połączeń

Widok Skręcanie kroku, cm
4 3 2 1 0.67 0.25
: 70 60 56 44 36 -
II 45 43 40 33 (32) * - -
X 23 22 20 18 (19) * - 10 **

* Przy średnicy drutu 1 mm.
** Z drutem o średnicy 0.33 mm.

Aby poprawić parametry (w szczególności współczynnik asymetrii) i jednocześnie uprościć konstrukcję jednostki dopasowująco-przekształcającej, stosuje się połączenie szeregowe kilku TDL różnych typów.

Na przykład, stosując powyższą metodę, obliczamy złożoną TDL z n=2. Musi pasować do impedancji wejściowej anteny symetrycznej 12,5 om z kablem koncentrycznym RK-50. Dolna częstotliwość robocza to 14 MHz. Moc nie przekracza 200 watów. W przypadku TDL należy stosować rdzenie magnetyczne o rozmiarze K45X28X8 (dcp=3,65 cm, S=0,7 cm2) z ferrytu 100NN (jego właściwa indukcja nasycenia wynosi 0,44 T/cm2 [5]).

Niech pierwszy stopień o przełożeniu n=2 złożonego TDL (rys. 8) zostanie włączony zgodnie ze schematem z rys. 5, a, a drugi (przy n = 1) - zgodnie ze schematem z ryc. 5, panie

Dopasowywanie urządzeń na ferrytowych rdzeniach magnetycznych
Ris.8

Obliczamy pierwszą TDL.

1. Znajdź Ll:

Przyjmijmy, że Ll jest równe 13,5 μH.

2. Oblicz liczbę zwojów uzwojenia:

Taką liczbę zwojów podwójnego grubego drutu trudno umieścić w oknie obwodu magnetycznego. Dlatego wskazane jest użycie dwóch pierścieni. W tym przypadku obwód magnetyczny będzie miał wymiary K45X 28X16 (S = 1.4 cm2). Nowa liczba w:

3. Określ napięcie szczytowe przy obciążeniu:

4. Znajdujemy napięcie w trybie wspólnym na uzwojeniach zgodnie z obwodem przełączającym (ryc. 5, a):

V1=(2-1)71=71 V. Ponieważ napięcie wspólne na drugim uzwojeniu wynosi 0, uzwojenie to jest zastąpione zworami (rys. 6).

5. Prąd w trybie wspólnym to:

6. Obliczamy indukcję magnetyczną w obwodzie magnetycznym:

H=4*10-6*100*9*0,06/3,65=59*10-6 T, czyli znacznie mniej niż indukcja nasycenia.

Impedancja falowa linii g1=50 Ohm.

W drugim TDL wskazane jest użycie tych samych pierścieni, co w pierwszym. Następnie Ll \u13,5d 9 μH, w \uXNUMXd XNUMX zwojów.

7. Napięcie wspólne na uzwojeniu V=(2+1/2-1)71=106,5 V.

8. Prąd w trybie wspólnym to:

L=106,5/2*3,14*14*106* 13,5 * 10-6\u0,09d XNUMX A.

9. Indukcja magnetyczna

H=100*4*10-6*9*0,09/3,65=89*10-6 Tl.

I w tym przypadku okazuje się, że jest mniejszy niż indukcja nasycenia. Rezystancja falowa linii uzwojenia jest wybierana około 12 omów.

Średnice drutów dla linii TDL określa się w taki sam sposób jak średnice drutów do nawijania w transformatorach konwencjonalnych. To obliczenie nie jest tutaj pokazane.

Uważny czytelnik może zauważyć niedokładność w powyższych obliczeniach (ze względu na użycie złożonego TDL). Polega ona na tym, że indukcyjność LXNUMX jest obliczana bez uwzględnienia faktu, że uzwojenia TDL pierwszego i drugiego stopnia są połączone, to znaczy z pewnym marginesem. W praktyce więc w TDL każdego stopnia można zmniejszyć liczbę zwojów w uzwojeniach i zastosować mniejsze rdzenie ferrytowe.

Stosując kombinacje różnych pojedynczych TDL, można uzyskać szeroki zakres TDL o pożądanych właściwościach [4].

W przypadku wytworzonych TDL należy zmierzyć wydajność i współczynnik asymetrii [4]. Schemat włączania TDL przy określaniu pierwszego parametru pokazano na ryc. 9, drugi - na ryc. 10. Straty a (w decybelach) w transformatorze oblicza się według wzoru: a \u20d 1lg (U2 / nUXNUMX).

Dopasowywanie urządzeń na ferrytowych rdzeniach magnetycznych
Ris.9

Dopasowywanie urządzeń na ferrytowych rdzeniach magnetycznych
Ris.10

Kilka TDL zostało stworzonych przez autora. Praktyczne dane niektórych z nich podano poniżej. Wygląd dwóch transformatorów pokazano na ryc. jedenaście.

Dopasowywanie urządzeń na ferrytowych rdzeniach magnetycznych
Ris.11

Równoważenie TDL (typ NS) ze współczynnikiem transformacji n=1, pracujące w zakresie częstotliwości 1,5...30 MHz z mocą wyjściową do 200 W, pasujące do zasilacza RK-50 o impedancji wejściowej anteny 50 Ohm , może być wykonany na obwodzie magnetycznym 50VNS o standardowym rozmiarze

K65X40X9. Liczba zwojów uzwojeń linii (g \u50d 9 omów) wynosi 1. Uzwojenia 1-2 ', 2-12' (ryc. 2) są nawinięte na 2 druty PEV-1,4 3 bifilarnie, bez skręceń. Aby zapewnić stałość odległości między drutami, umieszcza się je na rurce z fluoroplastu. Uzwojenie 3-1' jest nawinięte oddzielnie na wolną część pierścienia tym samym drutem i tej samej długości co uzwojenia 1-2', 2-98'. Sprawność wyprodukowanego TDL wynosiła około 300%. współczynnik asymetrii - ponad XNUMX.

Dopasowywanie urządzeń na ferrytowych rdzeniach magnetycznych
Ris.12

TDL o współczynniku transformacji n=2 (typ NS), przeznaczony do mocy do 200 W, dopasowujący impedancję 75-omowego zasilacza z symetrycznym wejściem antenowym o impedancji wejściowej 18 omów. można wykonać na obwodzie magnetycznym 200NN (rys. 13) o rozmiarze K65X40X9. Uzwojenia muszą zawierać 9 zwojów linii z drutów PEV-2.1,0. Wyprodukowany transformator miał sprawność 97%, współczynnik asymetrii przy częstotliwości 10 MHz – 20, przy częstotliwości 30 MHz – co najmniej 60.

Dopasowywanie urządzeń na ferrytowych rdzeniach magnetycznych
Ris.13

Na ryc. 14 przedstawia schemat połączeń kompozytowego TDL (typu NS) ze współczynnikiem transformacji n=3, pasującego do anteny o impedancji wejściowej 9 omów, z 75-omowym kablem koncentrycznym. TDL, przeznaczony do pracy w zakresie 10 ... 30 MHz przy mocy do 200 W, wykonywany jest na pierścieniach (rozmiar K32X20X6) z ferrytu 50VNS. Obwody magnetyczne transformatorów WT1 i WT2 składają się z dwóch pierścieni, uzwojenia i cewka L1 muszą zawierać po 6 zwojów każdy. Linie długie i cewka wykonane są z drutu PEV-2 1,0. Impedancja linii dla WT1 - 70 Ohm, dla WT2 - 25 Ohm. Skonstruowany TDL miał sprawność 97%, współczynnik asymetrii co najmniej 250.

Dopasowywanie urządzeń na ferrytowych rdzeniach magnetycznych

Przed uruchomieniem TDL należy podjąć środki w celu ochrony ich przed niekorzystnymi wpływami klimatycznymi. W tym celu transformatory są owijane taśmą fluoroplastyczną, umieszczane w pudełku i, jeśli to możliwe, wypełniane mieszanką KLT.

literatura:

1. Benkovsky 3., Livisky E. Anteny amatorskie fal krótkich i ultrakrótkich - M .; Radio i komunikacja, 1983.
2. Anteny Rothammel K. - M .: Energia, 1979.
3. Zakharov V. Trzypasmowy trójelementowy kanał falowy anteny - Radio, 1970. Nr 4.
4. London S.E., Tomashevich S.V. - Informator dotyczący urządzeń transformatorowych wysokiej częstotliwości - M.; Radio i komunikacja, 1984.
5. Mikhailova M. et al.Miękkie ferryty magnetyczne do sprzętu radioelektronicznego.- M.: Radio i komunikacja, 1983.

Autor: V. Zacharow (UA3FU), Moskwa; Publikacja: N. Bolszakow, rf.atnn.ru

Zobacz inne artykuły Sekcja Obliczenia radioamatorskie.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Elektroniczny kask dla kierowców ciężarówek 14.04.2024

Bezpieczeństwo na drogach, zwłaszcza kierowców ciężkiego sprzętu budowlanego, jest dla inżynierów i naukowców najwyższym priorytetem. W świetle tego niemiecki Instytut Fraunhofera ds. Wytrzymałości Konstrukcyjnej i Niezawodności Systemów wprowadził nowy produkt - kask elektroniczny, który ma za zadanie chronić kierowców przed poważnymi obrażeniami podczas prowadzenia pojazdów budowlanych. Nowy elektroniczny kask opracowany przez zespół inżynierów z Instytutu Fraunhofera otwiera nowe perspektywy dla bezpieczeństwa kierowców ciężarówek i sprzętu budowlanego. Urządzenie jest w stanie monitorować poziom drgań w kabinie samochodu i ostrzegać kierowcę o możliwym niebezpieczeństwie. Podstawą działania kasku jest wbudowany czujnik piezoelektryczny, który podczas fizycznego odkształcenia generuje energię elektryczną. Mechanizm ten pozwala urządzeniu reagować na intensywne wibracje typowe dla sprzętu budowlanego. Gdy poziom odkształcenia przekroczy bezpieczne wartości, w kasku włącza się system alarmowy, ... >>

Antywitaminy zamiast antybiotyków 13.04.2024

Problem oporności bakterii na antybiotyki staje się coraz poważniejszy, stwarzając zagrożenie dla skutecznego leczenia infekcji. W świetle tego naukowcy szukają nowych sposobów zwalczania superbakterii. Jednym z obiecujących kierunków jest zastosowanie antywitamin, które mogą działać antybakteryjnie. Antywitaminy, choć znane jako przeciwieństwo witamin, okazały się obiecującym narzędziem w walce z antybiotykoopornością bakterii. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu w Getyndze w Niemczech potwierdziło ich potencjał w tworzeniu nowych leków do zwalczania niebezpiecznych infekcji. Wraz ze wzrostem liczby superbakterii odpornych na antybiotyki istnieje potrzeba znalezienia alternatywnych metod leczenia. Antywitaminy to cząsteczki podobne do witamin, ale zdolne do hamowania aktywności bakterii bez szkody dla organizmu ludzkiego. W tej chwili nauka zna tylko trzy antywitaminy: różę ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Elastyczna bateria ładowana przez ludzki pot 22.08.2021

Naukowcy na całym świecie nieustannie pracują nad stworzeniem oryginalnych metod ładowania przenośnych gadżetów do noszenia. Niezwykły sposób na uzupełnienie energii baterii za pomocą ludzkiego potu zaproponowali specjaliści z NTU Singapore University.

Eksperymentalna elastyczna bateria o wymiarach 2 na 2 cm ma płaski kształt, można ją przyczepić do zbierającej pot tkaniny i szybko połączyć się z dowolnymi gadżetami mobilnymi, w tym inteligentnymi zegarkami, czujnikami medycznymi i innymi urządzeniami.

Podczas testów ochotnik założył elastyczną baterię na nadgarstek i przez 30 minut jeździł na rowerze. Podczas eksperymentu element generował napięcie 4,2 V przy mocy 3,9 mW, co pozwala zasilić czujnik temperatury i zapewnić transfer danych z czujnika do smartfona przez Bluetooth. Bateria nie zawiera szkodliwych lub żrących materiałów, które są szkodliwe dla zdrowia ludzkiego lub środowiska.

Nowe baterie są w stanie wspierać autonomiczne działanie dowolnych gadżetów do noszenia, wykorzystując energię generowaną przez ludzkie ciało. Jednocześnie nie ma niebezpieczeństwa zanieczyszczenia środowiska szkodliwymi pierwiastkami, które znajdują się w prawie wszystkich nowoczesnych akumulatorach.

Wynalazek NTU oparty jest na atramencie do drukarek zawierającym płatki srebra i hydrofilowy poliuretan akrylan (HPUA). Kiedy srebrne płatki wchodzą w kontakt z ludzkim potem, jony chlorkowe i zwiększona kwasowość potu inicjują reakcję chemiczną, podczas której płatki łączą się, zwiększając przewodność elektryczną, a także generują prąd elektryczny między elektrodami.

Elastyczny akumulator wykorzystuje tkaninę, która może gromadzić ludzki pot, co zapewnia akumulatorowi zdolność generowania energii elektrycznej nawet wtedy, gdy osoba odpoczywa i nie poci się. Ponadto, według twórców, nowa bateria ma dłuższą żywotność niż nowoczesne baterie.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Miernik zapachów

▪ Główny problem kolonizacji Marsa

▪ Mydło magnetyczne usuwa plamy oleju

▪ Nowe czujniki ISOCELL firmy Samsung

▪ Wpływ urbanizacji na owady

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

 

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Urządzenia różnicowoprądowe. Wybór artykułu

▪ artykuł Wiem tylko, że nic nie wiem. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Czy pierwszy komputerowy błąd był prawdziwym owadem? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Operator stacji odbiorczej. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Wskaźnik promieniowania kuchenki mikrofalowej. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Jak ugryźć talerz. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Imię i nazwisko:


Email opcjonalny):


komentarz:




Komentarze do artykułu:

Alexander Kompromister, alexgr123@yandex.ru
Jak mogę skontaktować się z autorem tego artykułu?


Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024