Фотобатарейка ААА. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Зарядные устройства, аккумуляторы, гальванические элементы

 Комментарии к статье

Предлагаю выполнить технически законченное изделие из доступных материалов, даже из "радиолюбительского мусора", который скапливается в мастерских.

Можно отыскать вышедшие из строя мощные транзисторы, которые когда-то работали, например, в самодельном УНЧ, БП,... или были извлечены для замены из промышленных изделий. Среди обрезков фольгированного материала всегда найдется кусочек двустороннего стеклотекстолита толщиной 1,5 мм и размерами 40х8 мм. Среди крепежных изделий можно найти два бронзовых хромированных контактных винта: один М4х5 с крупной головкой D8 мм и второй М2,5х5 с хорошо сформованной головкой D3 мм. Еще понадобятся шайбочка из тонкого гетинакса D8х2,5, толщиной 1 мм (желательно со слоем фольги с одной стороны) и отрезок стеклянной трубки Dнар=10 мм (10,4±0,2 мм) с толстой стенкой ?1 мм длиной 42 мм и конденсатор типа К53-4 емкостью 4,7 мкФ х 6 В.

Предполагается, что вы - радиолюбитель, и необходимый набор инструментов (паяльник, пинцет и т.п.) и расходных материалов (спиртоканифольный флюс, эпоксидный клей, ацетон и химические составы для травления плат и пр.) у Вас имеется.

Изделие, которое получится в результате, представляет собой технически законченный фотоэлемент с максимальным выходным током 1,5 мА и выходным напряжением 1,5 В, причем напряжение стабилизировано и гарантируется при больших уровнях внешнего освещения - солнечный свет лампы накаливания мощностью 60...10 Вт с расстояния 150 мм. В последнем случае для подавления пульсаций выходного напряжения с частотой сети служит конденсатор.

Вся конструкция размещается в габаритах гальванического элемента стандартного типоразмера "ААА" (10,4±0,2 мм l=44,4±0,2 мм) и представляет собой стеклянную капсулу с контактами на торцах.

В предлагаемой конструкции используем кристаллы мощных биполярных низкочастотных транзисторов типов КТ802А, КТ803А или КТ808А.

Эти транзисторы выполнены по меза-планарной технологии, характерным для которой является выполнение электродов базы и эмиттера в виде взаимовходящих гребенок из напыленного на поверхности кристалла кремния металла (рис.1, под электродом эмиттера создана n-область, а электрод базы нанесен прямо на поверхность кремния р-типа).

П-область коллектора выполнена на другой стороне кристалла и контактирует (напаяна) с подложкой, которая, в свою очередь, напаяна на площадку основания корпуса транзистора. Кристаллы перечисленных типов транзисторов имеют номинальную площадь (из популярных транзисторов данной технологии) 5х5 мм и напаяны на подложку 8х8 мм, которая легко извлекается из корпуса транзистора вместе с кристаллом (в отличие от других типов транзисторов, например, КТ805, КТ903, у которых кристалл напаян на площадку основания массивного корпуса без подложки и снимается гораздо хуже, к тому же кристаллы гораздо меньше). Кристалл покрыт прозрачным теплостойким защитным лаком, сквозь который хорошо видна меза-планарная структура.

Планарный гребенчатый электрод базы используем в виде "полупрозрачного электрода", провод вывода эмиттера лучше аккуратно удалить. Можно использовать транзисторы (кристаллы) с поврежденным эмиттерным переходом. Критерием пригодности кристалла для описываемого применения является целостность коллекторного p-n перехода и величина фото-ЭДС 0,5 В (типовая), которая должна быть проверена после вскрытия корпуса прибора освещением кристалла лампой накаливания или при солнечном освещении - измерением напряжения между выводами базы и коллектора (корпусом) вольтметром с входным сопротивлением 10 кОм/В. Транзисторы, подвергавшиеся длительному воздействию перегрева или пробитые электрически, могут иметь меньшую фотоЭДС.

Отобрав, таким образом, транзисторы, снимем подложки с кристаллами. Проще всего это выполнить на кухне у газовой плиты. Крышки корпусов должны быть сняты, а выводы с кристаллов отделены от выводов корпуса (срезаны аккуратно без повреждения кристалла) перед этим! Берем транзистор за один из выводов корпуса и плоскогубцами держим корпус над горелкой выводами вниз в левой руке; в правой руке должен быть пинцет, которым после оплавления припоя и снимается подложка с кристаллом. Подложка облужена пластичным специальным припоем, поэтому из оснований транзисторов следует снять припой (тот же) для последующего использования при посадке кристалла на плату (рис.2).

Печатная плата размером 8х40 мм содержит 3 площадки для напайки кристаллов (фотоэлементов V1, V2, V3, которые раньше были транзисторами) размерами 8х9 мм. Кристаллы на подложках 8х8 мм следует посадить на эти площадки так, чтобы можно было припаять выводы баз (анодов, плюсы) соседних вентилей в последовательном согласном включении. Площадки и вырезы на торцах предназначены для крепления пайкой контактов, изготовленных из бронзовых хромированных винтов, у которых следует спилить резьбы для облегчения пайки. На обратной стороне выходные площадки удлинены и являются площадками для напайки конденсатора С1. Для вписывания конструкции в круг D8 мм (внутренний диаметр трубки корпуса) под конденсатор выполняют выборку, уменьшающую высоту его установки и габариты узла. Первым следует напаять контактный винт; под головку малого винта (М2,5, конакт "+") подложить шайбу из диэлектрика (лучше всего из тонкого фольгированного материала фольгой к плате с тем, чтобы закрепить шайбу пайкой на торце). А площадки для посадки кристаллов на плате облудить припоем, снятым при их демонтаже с корпуса, и покрыть спирто-канифольным флюсом.

Конденсатор и контакты можно напаять любым припоем, например, ПОС-61, а вот подложки с кристаллами лучше напаять тем же припоем, на котором они были напаяны на площадку основания корпуса бывшего транзистора, поэтому облудить площадки под вентили следует тем же припоем из транзистора и покрыть спирто-канифольным флюсом.

Подложки с кристаллами, облудив вывод базы и убрав эмиттерный, рекомендую напаивать следующим образом (рис.3): закрепляем плату, берем в левую руку (в х/б перчатках или через салфетку) кристаллы на подложке и накладываем на площадку на 3...4 мм, а паяльником в правой руке прогреваем площадку (облуженную и покрытую флюсом, как и основание подложки). Припой довольно быстро оплавится, и подложка будет подтянута к плате силами поверхностного натяжения. После этого аккуратно сдвигаем паяльник к краю платы, а подложку - на плату. Когда паяльник сойдет с платы, подложка еще будет на расплавленном припое несколько секунд, и ее можно точно позиционировать и придержать до застывания припоя.

После этого быстро подпаиваем выводы баз на площадки. Дальше проверяем напряжение и фототок (1,5 В х 1,5 мА), промываем в ацетоне или спирте, помещаем узел печатной платы в стеклянную трубку (корпус) и закрепляем несколькими каплями эпоксидного клея в районе контактного винта "-" и по периметру шайбы контакта "+" (заполняем зазор между винтом, шайбой и трубкой) (см. рис.2,а-в).

Такие фотобатарейки можно соединять параллельно (для увеличения фототока) или последовательно (для увеличения напряжения) в любых количествах, а также применять комбинированные варианты, составляя батарею с нужными параметрами. Изготовлять их можно по мере поступления заготовок и устанавливать в стандартные отсеки питания, вышедших из употребления часов, например.

Применение корпусов из прозрачного полимера нежелательно, ввиду потери оптической прозрачности из-за низкой устойчивости поверхности к абразивному воздействию, поэтому стекло лучше, хотя оно и менее ударопрочно. Если в вашем распоряжении есть оптически прозрачный компаунд типа эпоксидной смолы, то можно сформировать оптический элемент - линзу, залив часть высоты трубки корпуса этим материалом в процессе сборки (на рис.2 (А-А) показано пунктиром в верхней зоне над кристаллами). За счет концентрации света линзой чувствительность повысится. Хотя такой фотоэлемент и без этого имеет довольно хорошую чувствительность, это позволяет применять его и в качестве датчика освещенности.

Описанная конструкция хороша еще и тем, что нормаль кристаллов можно ориентировать на источник света вращением корпуса в вертикальной плоскости вокруг продольной оси (в упругих зажимах кассеты), и при этом в горизонтальной плоскости (параллельной продольной оси, проходящей через ось по нормали к кристаллам) обеспечивается очень широкий угол обзора и не требуется система слежения за источником света (прежде всего за Солнцем).

Автор: Ю.П.Саража

Смотрите другие статьи раздела Зарядные устройства, аккумуляторы, гальванические элементы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Умное зеркало Withings 14.01.2025 Современные технологии все глубже проникают в нашу повседневную жизнь, предлагая нам новые инструменты для контроля за состоянием здоровья. Одним из ярких примеров такого прогресса стало устройство с названием Omnia, которое было разработано компанией Withings. Это уникальное сочетание умных весов, фитнес-часов и искусственного интеллекта в одном гаджете. Устройство в виде зеркала не только отражает пользователя, но и предоставляет подробную информацию о его здоровье, анализируя различные данные и предлагая персонализированные рекомендации. Withings с устройством Omnia представляет нам новый взгляд на медицинские технологии, которые становятся не только функциональными, но и интуитивно понятными, создавая тем самым новое поколение гаджетов для здоровья. Omnia представляет собой новый этап в мониторинге здоровья, предлагая не просто замеры различных показателей, но и глубокий анализ этих данных. Оно способно измерять вес, отслеживать сердечную активность и оценивать метаболизм пользователя. Но функциональность устройства не ограничивается только этими показателями. Omnia собирает информацию и с других подключенных гаджетов, таких как умные часы, тонометры и даже умные кровати. Все эти данные сливаются в одном интерфейсе, создавая мощную экосистему для наблюдения за состоянием здоровья. Одной из особенностей Omnia является способность не просто собирать информацию, но и ее анализировать. Используя полученные данные, устройство не только показывает цифры, но и дает персонализированные рекомендации. Например, оно может напомнить пользователю о необходимости физической активности, предложить советы по питанию или дать рекомендации по улучшению качества сна. Искусственный интеллект, встроенный в гаджет, адаптирует эти советы в зависимости от особенностей конкретного человека, что делает взаимодействие с устройством более удобным и целенаправленным. Omnia также позволяет передавать собранные данные медицинским специалистам. Это открывает новые возможности для пользователей, поскольку теперь они могут не только следить за своим состоянием, но и поддерживать связь с врачами. Встроенный голосовой помощник, использующий искусственный интеллект, позволяет управлять устройством и получать рекомендации в удобной и доступной форме, делая взаимодействие с технологией простым и понятным. Компания Withings показывает, как медицинские технологии могут быть не только высокотехнологичными, но и удобными для пользователей. Omnia - это не просто новинка, а значимый шаг вперед в интеграции здоровья и технологий. Такой подход может стать основой для будущего, где устройства, заботящиеся о здоровье, будут естественной частью повседневной жизни. Будущее таких устройств, как Omnia, заключается в том, чтобы сделать заботу о здоровье более доступной и персонализированной. С помощью таких технологий люди смогут не только отслеживать свое состояние, но и активно влиять на него, что значительно повысит качество жизни.

Другие интересные новости:

▪ Новый способ получения электричества с помощью воды

▪ Спираль оптоволокна на микрочипе

▪ Надпись на бриллианте

▪ PT8 Neo - системная плата на чипсете VIA FSB800 от компании MSI

▪ Ускоритель GTX Titan с системой охлаждения от Gigabyte

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электробезопасность, пожаробезопасность. Подборка статей

▪ статья И только что в газетах осталось: выехал в Ростов. Крылатое выражение

▪ статья Зачем два века назад специальные люди в Англии плевались горохом в окна домов? Подробный ответ

▪ статья Глауциум желтый. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Автомат для зарядного устройства. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Преобразователь напряжения с Ши стабилизацией. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026