Super kondensator ficklampan med anpassade laddare och spänning Booster (3 / 7 steg)

Steg 3: Schematisk bild och förklaring

Du kan följa med i bilden, som jag kommer att vara extremt noggrann med min hårdvara förklaring. Den väggen transformator, booster och LED bank är alla fristående produkter. Laddaren är den krets som måste skapas för att få allt och kör, så låt oss tala i detalj om laddaren kretsen.

STRÖMFÖRSÖRJNING:
Som ni kan se, är den makt kretsen relativt enkel. Vi har våra DC power jack som ansluter till väggen transformatorn. Denna spänningskälla ger ström till kondensatorn banken genom en nuvarande strömbegränsande motstånd bank och en diod. Också, är denna 9v källa ansluten till en 7805 5v regulator. Produktionen av denna regulator är en smidig 5v, som agerar för att driva vår micro controller (PIC10F222), samt våra 5v relä. Denna reglerade 5v källa är märkt VCC i schematiskt. Det finns en 10uf kondensatorn på tillförsel av regulatorn och på produktionen. Dessa tak används bara för att stabilisera produktionen. Det finns också en 0.1uf kondensator på produktionen som används som en frikoppling kondensatorer. Det agerar för att filtrera bort oönskat buller vid utgången; hög frekvens spikar, och vad som inte.

KONDENSATORN LADDNING RELÄ OCH DRIVER:
När driva, appliceras, går pin #4 av PIC10F222 från 0v till 5v, som aktiverar reläet genom en enkel förare krets. Jag har använt en NPN-transistor (2N2222) och en 10 k motstånd. När 5v tillämpas på basen av transistorn genom 10 k skyddsmotståndet, sjunker ström från samlaren genom att utsändaren av transistorn, som är ansluten till marken. Samlaren är ansluten till reläspole och till anoden av en 1N4001 diod. Jag ska komma till dioden på en sekund. Sekundära slutet av reläspole är ansluten till reglerade 5v leverans (VCC). När basen av transistorn är aktiverad, power anskaffas av våra VCC linje sjunker genom spolen och genom transistorn till marken, och därför avslutar kretsen. Spolen är sedan magnetiserat, som agerar för att byta den vanliga pin av reläet (CO) till reläet (NO) normalt öppen stift. När mikroprocessorn vänder reläet av, magnetfältet längs relay kollapsar, och en stor spänning stegring förekommer. Katoden (negativa slutet) av diod är också ansluten till vår VCC 5v källa. Dioden agerar för att skydda kretsen från denna spänning spike. Det är mycket nödvändigt. Se till att du inte placerar dioden på fel sätt, eller annat du kommer att ha en kortslutning när reläet aktiveras, och som kommer att återställa din enhet.

Den gemensamma pin av reläet är ansluten till katoden (negativa slutet) av 1N4001 diod på kraftledningen, strax efter motstånd banken. Denna diod är att säkerställa att det finns ingen tillbaka driver från kondensator bank. Denna diod kommer att se till att strömmen endast kommer att flöda in i kondensatorn banken från strömförsörjningen och inte bakåt från cap banken in i strömförsörjning eller regulator. När reläet aktiveras, ansluter den vanliga stiftet till normalt öppen stift (nej), som är ansluten till vår kondensator bank, som möjliggör uttag av kondensatorer. När reläet stänger av, är det gemensamma stiftet åter ansluten till reläet, som skär av avgiften till mössor normalt anslutna (NC) stift.

MIKRO-CONTROLLER OCH ADC:
Jag har valt PIC10F222 för detta projekt. Detta är en programmerbar mikrochip som jag har programmerat i mitt labb hemma. Det kräver en reglerad 5v (VCC) å pin #2, och våra DC marken till pin #7. Jag använder bara tre av de fyra ombord/o-portarna. Först är GPIO1, som är konfigurerad som en utgång (Pin #4). Detta fungerar för att aktivera/avaktivera vår relä. Den andra I/O porten är GPIO0, som är pin #5. Denna pin är konfigurerad som indata, och är programmerad för att arbeta som en analog till digital omvandlare (ADC). När strömmen slås på, reläet aktiveras och laddning påbörjas. Därifrån ADC ständigt provtagning avgiften på locken genom en resistor divider nätverk består av 2 x 10 k motstånd längs linjen, kostnad efter dioden. Varför detta behövs, du frågar? Eftersom vi ska kräva att den kondensator banken tas ut till mer än 5v, vi måste dela upp spänning värdet på mössor i halva, som om du placerar ett högre värde än 5v på raden ADC, kommer du att skada ditt chip. Med resistor avdelare på plats se ADC hälften av denna spänning bara. I programmering söker i ADC en spänning högre än 5.2v, så så fort spänningen på locken når 5.2v, det blir 2.6v på raden ADC. Den andra på locken energinivå denna avgift, MCU instruerar GPIO1 för att gå lågt, som inaktiverar reläet och inaktiverar laddningen till super mössor. Slutligen GPIO2, som är pin #3 handlingar som en utgång, som agerar flimra den gröna LED-indikatorn på och av när laddningen är på väg att inledas och när laddningen är klar.

GRÄNSSNITT:
Det måste vara ett bra sätt att ansluta våra kondensatorer till laddaren styrelsen, samt våra booster styrelsen och LED bank. Det finns två (2-stifts) terminal block som kan användas för två kondensatorer och en 3-polig Kopplingsplint för LED banken och booster. 3-polig plint har två skäl, och en kabel ansluten till positiva ledningen av kondensator bank. Positiva ledningen av kondensator bank kommer att anslutas till VIN (spänning ingång) av spänning ökat. En av marken stiften kan anslutas till GND (marken) stift booster styrelsen. Utgångsstiftet av spänning booster kan anslutas till den röda (positiva) ledningen av LED bank och svart (negativ) binda av LED banken kan anslutas till sekundära marken stift 3-polig plint på laddning ombord. Så nu alla marken är anslutna. Detta är mycket viktigt. Kraften i kondensatorn banken är ansluten till ingången på den spänning booster, som vi har kalibrerat till 8v. Produktionen av booster, som är förstärkt till 8v, är ansluten till banken LED som ger det effekt. Booster kommer hålla öka till 8v tills spänningen på kondensatorerna körs under 3.4v.