Yeni yıl tatilleri yaklaşıyor. Ve yeni yıla hediye olmadan, akrabalara, akrabalara ve arkadaşlara nasıl gelinir. Ve aynı zamanda, en iyi hediyenin yapılmış bir hediye olduğunu söyleyen eski, henüz alaka düzeyini kaybetmedi kendin yap. Ve neden olmasın, birisini orijinal bir Yeni Yıl hediyesi yapmaya çalışalım.
En basit Levitron'u böyle bir hediye olarak yapmak önerilmektedir. Manyetik kaldırma her zaman etkileyici ve büyüleyici görünüyor. Görünmez bir elektromanyetik kuvvet kullanarak, havada küçük bir neodimyum mıknatıs kaldırıp tutarız. Yükselen etki, mıknatısı çok küçük bir yükseklik aralığında, ancak yüksek bir frekansta yükselterek ve indirerek yaratılır. Bugün böyle bir cihazı kendiniz yapabilirsiniz. Ve bunun için çok fazla para ve zaman harcamak gerekli değildir.
Bu yazıda, basit ve ucuz bileşenlerden manyetik levitron üretimi için şema ve teknolojiyi ele alıyoruz.
Manyetik kaldırma için cihazın şeması aşağıda sunulmuştur.
Cihazın çalışma prensibi
Bu devreyi kullanarak, L1 bobini, sabit mıknatısı ağırlığında tutan özel bir elektromanyetik alan oluşturur. Denge konumu son derece dengesiz olduğundan, mıknatısı devrede tutmak için otomatik bir kontrol ve yönetim sistemi kullanılır. Konum izleme sensörü, Hall efektine dayanan manyetik olarak kontrol edilen bir sensör MD1'dir. Bobin merkezinde, çalışma ucunun yanından yerleştirilir ve sabitlenir.
Hall sensörünün (MD1) çalışması, statik veya dinamik manyetik alanda bir artış ile çıkış sinyalinin (pim 3) kapatılıncaya kadar indirilmesinden oluşur. Manyetik alanda bir azalma ile bunun tersi doğrudur. Hall sensörü, güç transistörü VT1'i kontrol ederken küçük bir besleme gerilimi (4 ... 20 V) ve düşük akım (3 ... 20 mA) ile çalışır.
LED1, cihazın çalışması üzerinde görsel kontrol için kullanılır.
VD2 diyotu, bobinin yüksek hızda çalışmasını sağlar.
Şema aşağıdaki gibi çalışır.
Cihazı açtığınızda, akım L1 bobininden ve açık transistör VT1'den geçer.
Bu durumda, bobin manyetik bir alan oluşturur ve kalıcı bir mıknatıs çekmeye başlar. Mıknatıs elektromıknatısa çekilir, ancak yükselir, konum sensörü (MD1) aralığına düşer ve manyetik alanıyla değiştirir. Bu durumda, transistör VT1'e elektromıknatısı kapatan bir sinyal uygulanır. Daha sonra sabit mıknatıs düşmeye başlar, ancak sensör duyarlılık bölgesinden ayrıldıktan sonra tekrar elektromıknatıs açılır. Bu durumda, mıknatıs yine elektromıknatısa taşınmaya zorlanır. Böylece, sabit mıknatıs sistem tarafından tanımlanan bir nokta etrafında sürekli olarak salınır.
Sabit mıknatısın salınımlar sırasında dönmesini önlemek için, konumu, örneğin, aşağıdan bir şey sabitleyerek, stabilize edilir. Mıknatıs ters çevrildiğinde, kutup MD1 konum sensörüne bakar ve devre durur, çünkü sensör sadece mıknatısın güney kutbu tarafından kontrol edilir.
Cihaz üretimi
1. Levitron cihazının temeli bir elektromıknatıs bobini tarafından belirlenir. Seçimi, cihazın tasarımını büyük ölçüde belirleyecektir.
Bobin bağımsız olarak yapılabilir. Tüp üzerine 0.3 ... 0.4 mm çapında 500 ... 600 dönüş emaye tel sarmak yeterlidir (yaklaşık 20 metre tel gerekecektir). Böyle bir cihaza güç vermek için 5 - 9 volt gerilimli bir güç kaynağı veya şarj cihazı kullanabilirsiniz.
Mevcut bir endüstriyel bobin kullanmak mümkündür. Aynı zamanda, nominal besleme voltajını bilmek ve gelecekte uygun bir güç kaynağı seçmek arzu edilir.
Bizim durumumuzda, orijinal bir hediye için cihazın kompakt bir tasarımı gereklidir, bu nedenle küçük boyutlu bir röle bobini seçildi.
2. Bobine ek olarak, kullanılan bobinin parametrelerine bağlı olarak yine bir alan etkili transistöre, örneğin IRFZ44N veya başka bir benzer MOSFET'e ihtiyacımız olacaktır. Bizim durumumuzda, video ekipmanının atılmasından sonra kartın bir parçası üzerinde kalan IRF630 transistörü kullanılır.
Benzer modlarda çalışan örneğin Hall tipi A3144, AH443 veya başka bir Hall sensörüne de ihtiyacınız vardır. Bu durumda, mağazada bulunan ucuz model HAL 508 UA-A-2-B-1-00 modeli kullanıldı.
Cihazı, yukarıdaki şemaya göre satın alınan radyo bileşenlerinin geri kalanıyla birlikte anlayacağız.
3. Levitron'un çalışmasını kontrol etmek ve ayarlamak için, direnç R2 hariç ve R3'ün 330 Ohm nominal değerinde bir değişiklikle yukarıdaki devrenin sol kısmını monte ediyoruz. Devrenin sağ tarafı cihazın güç kaynağıdır ve bu versiyonda gerekli değildir. Devreyi evrensel bir devre kartına monte etmek ve test etmek daha uygundur, ancak mevcut transistör zaten uygun bir boyutta devre kartının bir parçası üzerinde soğutucu ile birlikte lehimlendiğinden, devrenin yanındaki lehimi lehimledim.
4. Bobini monte edin. Hall sensörünü yerleştiririz ve geçici olarak bobinin en altındaki deliğin ortasına sabitleriz.
5. Cihazı test etme. Bobini masanın yüzeyinden belirli bir mesafeye sabitliyoruz. Bundan sonra, manyetik kaldırma cihazı çalıştırılabilir. Daha önce belirtilen rölenin bobini 210 Ohm sargı direncine sahip olduğundan ve 12V DC voltajı için tasarlandığından, uygun güç kaynağına bağlarız.
Daha sonra, kalıcı neodim mıknatısı elektromıknatısa hangi tarafın yönlendireceğini belirlemek gerekir. Levitronu açıyoruz (LED yanmalı) ve mıknatısı Hall sensörünün yanından bobinin altına getiriyoruz. Mıknatıs bobine çekilirse ve LED sönerse, mıknatıs doğru yönlendirilir, ancak bobinin manyetik alanı dışarı iterse, mıknatıs döndürülmelidir. LED sönmezse, mıknatısı her iki tarafa bağlarken, bobinin uçlarını değiştirmek gerekir, yani. kutuplarını değiştir. Doğru yapıldığında, elektromanyetik kuvvet mıknatısı alır ve havada tutar. Mıknatısın pozisyonunu, salınımlar sırasında yuvarlanmayacak şekilde sabitlemeyi unutmayın. Bu durumda, bir mikro kulaklıktan alınan, 7 mm çapında ve 1 mm kalınlığında bir neodimyum halka mıknatıs kullanılmıştır. Sabitlemek için, mıknatısın bir tarafına yapıştırılmış bir yalıtım bandı parçası yeterlidir.
Not. Bu bobinle yapılan ilk testler başarılı olmadı. Röle bobininin çekirdeği manyetik alanı güçlendirdi, ancak bobin kapatıldığında da etkisini gösterdi. Kurulum sırasında, mıknatıs konumu sabit değildi veya mıknatıs bobin kapalıyken çekirdeğe çekildi. Çekirdek bobinden çıkarıldığında, işlem fotoğrafta görüldüğü gibi stabilize edildi.
6. Cihazı yükseltin. Sonraki testler bazı kusurları ortaya çıkardı. İlk olarak, karmaşıklığı ve boyutu artıran ve hediyeye özgünlük katmayan ek bir güç kaynağına duyulan ihtiyaç. İkincisi, artan uçuş aralığıyla (bobinden uzaklık), besleme voltajını artırmanız gerekir ve bu da bobinin istenmeyen ısınmasına yol açar.
Tabii ki, elde edilen fırsatları kullanarak bu seçenek üzerinde durmak mümkündür. Sadece cihazı iyi bir durumda "paketlemek" için kalır.
7. Bobini daha yüksek bir voltajla (ancak daha düşük akım tüketimiyle) değiştirerek cihazın ikinci sürümünü yapabilir ve ek bir dahili transformatörsüz güç kaynağı yapabilirsiniz. Bu cihazın tam bir diyagramı makalenin başında verilmiştir.
Bobinin ithal edilmiş bir röleden ikinci versiyonu 110 voltluk bir voltaj için tasarlanmıştır ve 4700 Ohm'luk bir sargı direncine sahiptir. Cihazı şemaya göre parçalar ile tamamlarız.
8. Transformatörsüz bir güç kaynağı üretiyoruz (devrenin sağ tarafı). 220 voltluk alternatif bir akımı ihtiyacımız olan voltaja dönüştürür - küçük bir doğrudan akımın (K73-17 tipi bir kapasitör C3'ün kapasitansı ile belirlenen) yaklaşık 100 volt (Zener diyot VD3 tarafından belirlenir). Böyle bir PSU'nun avantajları vardır - basit bir devre ve küçük boyutlar. Ancak aynı zamanda bir dezavantajı vardır - açık cihazdaki parçalarla temas ettiğinde elektrik çarpması tehlikesi vardır. Bununla birlikte, güvenlik düzenlemelerine tabi olarak, tamamen yalıtılmış bir cihazda galvanik izolasyonun olmaması güvenli olacaktır.
9. Levitron için olduğu gibi, çiftleşme boyutu, yanmış bir flüoresan enerji tasarruflu lambadan bir kartuş ve bir LED lambadan ışık dağıtan bir kapak kullanıyoruz. Kartuşun iç boyutlarına göre kart üzerine bir devre yerleştirir ve oluşturur, kartı kartuşun terminallerine lehimliyoruz.
Yumuşatma kondansatörü C2 kartuşa dahil olmadığından Levitron kartına takın. Transistörün radyatörünü de çıkarıyoruz, çünkü düşük yük gücüyle isteğe bağlı.
10. Cihazı stand üzerine monte edin ve test edin.
Bu durumda, 10 mm çapında ve 3 mm kalınlığında bir halka neodimyum mıknatıs kullanılmıştır. MD1 sensörünü bobinin ortasına yerleştirin ve bir köpük parçasıyla sabitleyin. Hall sensörünü hareket ettirerek, mıknatısın bobinden maksimum mesafede sabit bir şekilde gezinmesini sağlıyoruz. Sensörün konumunu bobine göre sabitliyoruz.
11. Levitron'u kurduktan sonra cihazı monte edip yapıştırıyoruz. Cihaza bir LED lambanın daha büyük bir etkisini vermek için, abajurun içinde sınırlayıcı dirençli LED'lere kalıcı olarak 2-3 ekleyebilirsiniz. Isı yayılımını sağlamak için, eski lambanın tasarımı tarafından sağlanmadıysa, kartuşta havalandırma delikleri sağlayın.
Sarma yükselen bir etki yaratmak için, mıknatıs bir tür ışık figürüyle örülebilir, örneğin bir güvenin anahattı.
