Kvar uređaja zbog nedostatka energije danas je čest problem. Mnogo puta važni telefonski pozivi ostaju bez nadzora, a mi nismo u mogućnosti odgovoriti na važan razgovor koji se vodi između naših kolega i nas, samo zbog ispražnjenosti baterije mobitela. Gotovo svaka osoba koja posjeduje pametni telefon želi da treba imati više vijeka trajanja baterije. Dakle, imajući ovaj problem na umu, dizajnirat ćemo mobilnu tehniku punjenja koristeći naše cipele. Ovaj projekt ne samo da će riješiti problem odvodnje baterije, već će promovirati i zdravlje stvaranjem uloška za cipele koji fizičku energiju stvorenu hodanjem pretvara u električnu energiju koja se zatim pohranjuje u prijenosni akumulator. Uz punjenje našeg elektroničkog uređaja, moći ćemo obnoviti i dio fizičke energije.
Kako sastaviti piezoelektrične elemente s drugim komponentama?
Kako smo razumjeli osnovni cilj našeg projekta, pomaknimo se korak dalje i potražimo potrebne komponente, a zatim ih integrirajmo za dizajn konačnog prototipa.
Korak 1: Korištene komponente
- Par cipela
- Piezoelektrični elementi (x14)
- Pištolj za vruće ljepilo
- Komplet za lemljenje
- 1N4001 - 1N4007 Diode (x4)
- Dremel alat
- Trake na čičak
- Digitalni multimetar
- Arhitektonsko mjerilo za ravnanje
Korak 2: Razumijevanje osnovnog principa projekta
Prije sastavljanja komponenata moramo razumjeti radni mehanizam projekta. U svakom projektu elektronike oslonac je napajanje. Glavni izvor energije koji omogućuje ovaj projekt naziva se piezoelektrični pretvarač / piezoelektrični element. Sastoje se od komponenata poput kristala i keramike koje imaju posebnu sposobnost pretvaranja fizičke energije u izmjeničnu električnu energiju. To svojstvo ovih elemenata možemo najbolje iskoristiti stavljajući ih ispod nogu na takav način da svaki put kad napravimo korak naša težina koristi se za potiskivanje piezoelektričnih elemenata, što zauzvrat pretvara našu fizičku energiju u električnu. Stvara se električna energija, ali postoji mali problem, Izmjenična struja (AC). Trebamo Istosmjerna struja (istosmjerna struja) za naš projekt. Stoga će se ovaj problem riješiti stvaranjem a Ispravljač mosta s diodama tako da se izmjenična snaga može pretvoriti u istosmjernu.
Demonstracija izmjeničnog i istosmjernog napona
Korak 3: Mjerenje veličine cipele
Prvi element koji nam treba za projektiranje piezoelektričnog generatora je plastična podloga. Izvadite podnožje iz cipele i napravite odgovarajuća mjerenja pomoću arhitektonskog ravnala.
Mjerenje stopala
Rupe za piezo elemente strateški su postavljene tako da se poravnaju s velikim udubljenjima na ulošku cipele, koje označavaju područja najvećeg pritiska.
Piezoelektrični uložak za cipele (peta)
Korak 4: LIJEPLJENJE PIEZO ELEMENTA
Kako smo završili s izradom baze za naš piezoelektrični generator, nalijepit ćemo piezo elemente na bazu uz pomoć pištolja za vruće ljepilo. Nanesite tanak sloj ljepila oko rupa rupe u plastici, a zatim brzo pritisnite piezoelektrične komponente na njega prije nego što se ohladi. Nemojte nanositi previše ljepila, jer u slučaju da to učinimo, možemo ograničiti potpuno stiskanje pjenastih jastučića. Pobrinut ćemo se za još jednu stvar da ljepilo ne dodiruje Pozitivno (NETO) i Negativni (CRNO) zglobovi jer će ti zglobovi kasnije biti zalemljeni. Osigurati ćemo da su piezo elementi zalijepljeni s obje strane plastike. Korištenjem digitalnog multimetra pobrinut ćemo se da naši piezo elementi rade.
Provjeravanje piezoelektričnih elemenata
Sada, pošto smo zalijepili sve piezoelektrične elemente na odgovarajuća mjesta, zalijepit ćemo dijelove pjene na svaki piezo element kao što je prikazano dolje:
Lijepljenje komada pjene
Korak 5: LEMENJE PIEZO ELEMENTA ZAJEDNO
Piezo elementi generiraju dovoljan napon, ali ne generiraju značajnu struju. Dakle, imajući ovo na umu, paralelno ćemo ožičiti sve piezo elemente (pozitivi će se zalemiti s pozitivnima, a negativni s negativnim). Kako smo to učinili, moći ćemo generirati velik broj ampera i naš će se uređaj brže puniti. Nakon lemljenja zglobova nanesite vruće ljepilo na zglobove jer će spriječiti lomljenje zglobova. Piezo elemente ćemo povezati s jedne strane plastike na drugu tako što ćemo kroz rupe provući žice jednog od piezo elemenata kako bi mogli paralelno lemiti s piezo s druge strane. Kako su svi piezo elementi na peti paralelno ožičeni, zadnji ćemo piezo u lancu zalemiti na jedan od piezo elemenata na prstu i nastaviti paralelno lemiti piezo elemente dok se ne spoji svih 14 elemenata.
Lemljenje Piezo elemenata
Korak 6: Izgradnja ispravljača mosta
Pomjerajući se korak naprijed, prvo ćemo proučiti shemu sklopa mostovskog ispravljača, drugo, izgradit ćemo mostni ispravljač pomoću dioda i na kraju ćemo ožičiti mostni ispravljač.
- Proučavanje dijagrama kruga: Kada se na diode nanese napon i one dopuste prolaz struje, kaže se da su u prosljeđivanju Pristran modu i kada se primijeni napon i diode ne dopuštaju prolazak struje, tada se kaže da su u Obrnuti pristranost način rada. Na shemi krugova prikazanoj dolje diode su spojene u unaprijed usmjerenom načinu rada i omogućuju prolaz struje kroz njih. Pozitivna strana diode je ona strana koja je obojena u sivo i to će biti prikazano u sljedećem koraku.
Kružni dijagram
- Izgradnja ispravljača mosta: Diode ćemo spojiti prema unaprijed pristranoj konfiguraciji, tako da kroz njih može proći ta struja. Početnici su mogli slijediti donji dijagram kako bi stvorili ispravljač mosta. Ispravljač mosta poznat je i kao Ispravljač s punim valom .
Ispravljač mosta
- Ožičenje mostnog ispravljača: Sada spojite piezoelektrične komponente na ispravljač prema dolje prikazanom dijagramu. Struja je izmjenična, tako da je položaj žica zamjenjiv, sve dok se spajaju na ispravne diode na dijagramu. Skinite USB kabel koji ste kupili s baterijom i izvadite unutarnje žice. Nas samo zanima NETO i CRNO žice. Sada, uvrnite pohabane žice svake žice, a zatim ih zalemite i također zalemite žice na ispravljač. Kao što znamo da istosmjerni napon ima pozitivne i negativne stezaljke, nakon lemljenja bolje je provjeriti polaritet. Da biste bili na sigurnijoj strani, na terminale nanesite pištolj za vruće ljepilo.
USB kabel priključen na ispravljač
Korak 7: Instalacija i završni radovi
Kako smo sastavili sve komponente i naš je piezoelektrični generator spreman, krenut ćemo prema instalacijskom dijelu. Namjestite plastični piezoelektrični generator unutar cipele, a zatim umetnite originalni potplat na nju. U slučaju da netko ima problem s namještanjem generatora u sebi, on / ona se može obratiti na donju sliku:
Namještanje piezoelektričnog generatora unutar cipele
Uzmite prethodno ožičeni USB kabel i provucite ga između jezika i vanjske strane cipele. Sada je preostala baterija za montiranje, a mi ćemo je učvrstiti između jezika cipele i vezica, a zatim čvrsto zategnuti cipelu. Bolje je koristiti Čičak da biste pričvrstili bateriju kako biste spriječili ispadanje baterije tijekom rada. Ako netko ima rezervnu cipelu, tada može napraviti izrez od pjene na potplatu i cipela će se malo podignuti.
Piezoelektrična cipela
Korak 8: Testiranje
Sada, kad smo dovršili instalacijski dio, trebali bismo ga testirati i provjeriti radi li ili ne. Da provjerimo koliko dobro rade, trebali bismo VJEŽBA dnevno. Bavite se sportom svaki dan, osim nogometom, jer vam se telefon može oštetiti prilikom udaranja lopte s noge. Baterija će se napuniti samo kad god napravimo korak, pa se toliko koraka naš telefon puni brže.
Testiranje prototipa
