חגי ראש השנה מתקרבים. ואיך לבוא לשנה החדשה בלי מתנה, לקרובי משפחה, קרובי משפחה וחברים. ובאותה עת, האמירה הישנה כי המתנה הטובה ביותר היא מתנה שהועלתה טרם איבדה את הרלוונטיות שלה עשה זאת בעצמך. ולמה לא, בואו ננסה להפוך מישהו למתנה מקורית לשנה החדשה.
מוצע להפוך את הלויטרון הפשוט ביותר למתנה כזו. ריחוף מגנטי תמיד נראה מרשים וכישוף. בעזרת כוח אלקטרומגנטי בלתי נראה, אנו מרימים ומחזיקים מגנט ניאודימיום קטן באוויר. האפקט העולה נוצר על ידי הרמת והורדת המגנט בטווח גבהים קטן מאוד, אך בתדירות גבוהה. היום אתה יכול להכין מכשיר כזה בעצמך. ועל כך אין צורך לבזבז הרבה כסף וזמן.
במאמר זה אנו מתייחסים לתכנית ולטכנולוגיה לייצור גבולות מגנטיות מרכיבים פשוטים וזולים.
ערכת המכשיר לריחוף מגנטי המוצג להלן.
עקרון הפעולה של המכשיר
באמצעות מעגל זה, הסליל L1 יוצר שדה אלקטרומגנטי ספציפי המחזיק את המגנט הקבוע על משקלו. מכיוון שמיקום שיווי המשקל אינו יציב ביותר, מערכת בקרה וניהול אוטומטית משמשת להחזקת המגנט במעגל. חיישן ניטור המיקום הוא חיישן MD1 מבוקר מגנטית, המבוסס על אפקט הול. הוא ממוקם וקבוע במרכז הסליל, מהצד של קצה העבודה.
פעולת חיישן ההיכל (MD1) מורכבת בהורדת אות הפלט (סיכה 3), עד לכיבוי, עם עלייה בשדה המגנטי הסטטי או הדינמי. כשמנמיכים את השדה המגנטי, ההפך הוא הנכון. חיישן Hall פועל עם מתח אספקה קטן (4 ... 20 וולט) וזרם נמוך (3 ... 20 mA), תוך שליטה בטרנזיסטור הכוח VT1.
LED1 משמש לבקרה חזותית על פעולת המכשיר.
הדיודה VD2 מספקת פעולה במהירות גבוהה של הסליל.
התוכנית עובדת כדלקמן.
כשאתה מדליק את המכשיר, הזרם עובר דרך הסליל L1 והטרנזיסטור הפתוח VT1.
במקרה זה, הסליל יוצר שדה מגנטי ומתחיל למשוך אליו מגנט קבוע. המגנט נמשך לאלקטרומגנט, אך עולה, הוא נופל לטווח חיישן המיקום (MD1) ומעביר אותו בשדה המגנטי שלו. במקרה זה, מופעל איתות על הטרנזיסטור VT1 שמכבה את האלקטרומגנט. ואז המגנט הקבוע מתחיל ליפול, אך לאחר שעזב את אזור הרגישות לחיישן הוא שוב מדליק את האלקטרומגנט. במקרה זה, המגנט שוב נאלץ לעבור לאלקטרומגנט. לפיכך, המגנט הקבוע מתנדנד ברציפות סביב נקודה שהוגדרה על ידי המערכת.
על מנת למנוע ממגנט הקבע להתהפך במהלך תנודות, מיקומו מתייצב, למשל, על ידי הבטחתו אליו מלמטה. כאשר המגנט מתהפך, הקוטב שלו משתנה, כשהוא פונה אל חיישן המיקום MD1 והמעגל מפסיק לעבוד, מכיוון שהחיישן נשלט רק על ידי הקוטב הדרומי של המגנט.
ייצור מכשירים
1. הבסיס של מכשיר לויטרון נקבע על ידי סליל אלקטרומגנט. הבחירה שלה תקבע במידה רבה את עיצוב המכשיר.
ניתן לייצר את הסליל באופן עצמאי. מספיק לסלול 500 ... 600 סיבובים של חוט אמייל בקוטר 0.3 ... 0.4 מ"מ אל הצינור (כ -20 מטרים של חוט יידרש). להפעלת מכשיר כזה, אתה יכול להשתמש באספקת חשמל או במטען עם מתח של 5 - 9 וולט.
אפשר להשתמש בסליל תעשייתי קיים. יחד עם זאת, רצוי לדעת את מתח האספקה המדורג שלו ולבחור בעתיד מקור כוח מתאים.
במקרה שלנו, למתנה מקורית, יש צורך בעיצוב קומפקטי של המכשיר, ולכן נבחר סליל ממסר בגודל קטן.
2. בנוסף לסליל, אנו זקוקים לטרנזיסטור אפקט שדה, למשל IRFZ44N או MOSFET דומה אחר, שוב, תלוי בפרמטרים של הסליל המשומש. במקרה שלנו משתמשים בטרנזיסטור IRF630, שנשאר על חלק מהלוח לאחר סילוק ציוד הווידיאו.
אתה צריך גם חיישן Hall, לדוגמה, הקלד A3144, AH443 או אחר, שפועל במצבים דומים. במקרה זה נעשה שימוש בחיישן הזול שנמצא בחנות, דגם HAL 508 UA-A-2-B-1-00.
אנו מורידים מההתקן את שאר רכיבי הרדיו שנרכשו על פי התרשים לעיל.
3. כדי לבדוק ולהתאים את פעולת הלויטרון, אנו מרכיבים את החלק השמאלי של המעגל לעיל, למעט הנגד R2 ועם שינוי בערך הנקוב של R3 עד 330 אוהם. הצד הימני של המעגל הוא מקור הכוח של המכשיר, ובגרסה זו אין צורך בכך. נוח יותר להרכיב ולבדוק את המעגל על גבי מעגל אוניברסלי, אך מכיוון שהטרנזיסטור הקיים כבר היה מולחם יחד עם גוף הקירור על חלק מהלוח במעגל בגודל מתאים, הלחמתי את המעגל שלידו.
4. הרכיב את הסליל. אנו מציבים את חיישן ההיכל ומקבעים אותו באופן זמני במרכז החור, בתחתית הסליל.
5. בדיקת המכשיר. אנו מקבעים את הסליל במרחק מסוים ממשטח השולחן. לאחר מכן ניתן להפעיל את מכשיר הריחוף המגנטי. מכיוון שלסליל של הממסר שהוזכר קודם יש התנגדות סלילה של 210 אוהם והוא מיועד למתח DC של 12V, אנו מחברים אותו למקור הכוח המתאים.
ואז יש לקבוע איזה צד לכוון את מגנט הניאודימיום הקבוע אל האלקטרומגנט. אנו מדליקים את הלוויטרון (הנורית אמורה להידלק) ומביא את המגנט לתחתית הסליל, מצידו של חיישן ההיכל. אם המגנט נמשך לסליל והנורית נכבה, המגנט מכוון נכון, אך אם השדה המגנטי של הסליל דוחף אותו החוצה, יש להפוך את המגנט. אם הנורית לא נכבה, בעת חיבור המגנט לשני הצדדים, יש צורך להחליף את קצות הסליל, כלומר לשנות את העמודים שלה. כאשר נעשה נכון, הכוח האלקטרומגנטי ירים את המגנט וישמור אותו באוויר. אל תשכח לייצב את מיקום המגנט כך שהוא לא יתגלגל במהלך תנודות. במקרה זה נעשה שימוש במגנט ניאודימיום טבעתי בקוטר 7 מ"מ ובעובי של 1 מ"מ, שנלקח מאוזניות מיקרו. כדי לייצב אותו, מספיק חתיכת סרט בידוד המודבקת בצד אחד של המגנט.
הערה הבדיקות הראשונות עם סליל זה לא היו מוצלחות. ליבת סליל הממסרה הגבירה את השדה המגנטי, אך הפעילה גם את השפעתו כאשר כיבוי הסליל היה. במהלך ההתקנה, מיקום המגנט לא היה יציב או שהמגנט נמשך לליבה כאשר הסליל כבה. כאשר הוצא הליבה מהסליל התהליך התייצב, כפי שניתן לראות בתמונה.
6. שדרג את המכשיר. בדיקות נוספות גילו כמה ליקויים. ראשית, הצורך במקור כוח נוסף, המגביר את המורכבות והגודל ולא מוסיף מקוריות למתנה. שנית, עם הגדלת טווח הטיסה (המרחק מהסליל) אתה צריך להגדיל את מתח האספקה, וזה מוביל לחימום בלתי רצוי של הסליל.
אפשר כמובן להתעכב על אפשרות זו, תוך שימוש בהזדמנויות המתקבלות. נותר רק "לארוז" את המכשיר במקרה הגון.
7. באפשרותך ליצור את הגרסה השנייה של המכשיר על ידי החלפת הסליל במתח גבוה יותר (אך עם צריכת זרם נמוכה יותר) ולבצע ספק כוח מובנה נוסף ללא שנאים. תרשים שלם של מכשיר זה ניתן בתחילת המאמר.
הגרסה השנייה של הסליל ממסר מיובא מיועדת למתח של 110 וולט ובעלת עמידות סלילה של 4700 אוהם. אנו משלימים את המכשיר עם חלקים בהתאם לתכנית.
8. אנו מייצרים ספק כוח נטול שנאים (צד ימין של המעגל). זה ממיר זרם חילופין של 220 וולט למתח שאנו זקוקים לו - כמאה וולט (נקבע על ידי דיודה זנר VD3) של זרם ישר ישיר (נקבע על ידי הקיבול של קבל C3 מסוג K73-17). ל- PSU כזה יש יתרונות - מעגל פשוט וממדים קטנים. אבל יש לזה גם חיסרון - יש סכנה של התחשמלות כאשר הוא בא במגע עם חלקים במכשיר המופעל. עם זאת, בכפוף לתקנות הבטיחות, היעדר בידוד גלווני במכשיר מבודד לחלוטין יהיה בטוח.
9. כמו במקרה של לויטרון, אנו משתמשים בהתאמה בגודל, מחסנית ממנורה חסכונית באנרגיה ניאון ושרופה וכיסוי מפזר אור ממנורת LED. אנו ממקמים ויוצרים מעגל על הלוח בהתאם לממדים הפנימיים של המחסנית, מכניסים את הלוח למסופי המחסנית.
מכיוון שקבל ההחלקה C2 אינו כלול במחסנית, התקן אותו על לוח לויטרון. אנו מסירים גם את הרדיאטור של הטרנזיסטור, מכיוון שעם כוח עומס נמוך הוא אופציונלי.
10. הרכיב את המכשיר במעמד ובדוק.
במקרה זה, נעשה שימוש במגנט ניאודימיום טבעתי בקוטר 10 מ"מ ובעובי של 3 מ"מ. הצב את חיישן MD1 במרכז הסליל ותקן אותו באמצעות חתיכת קצף. על ידי הזזת חיישן ההיכל, אנו משיגים ריחוף יציב של המגנט במרחק המרבי מהסליל. אנו מקבעים את מיקום החיישן ביחס לסליל.
11. לאחר התקנת הלויטרון, אנו מרכיבים את המכשיר ומדביקים אותו. כדי לתת למכשיר השפעה רבה יותר של נורת לד, אתה יכול להוסיף 2-3 לצמיתות על נוריות LED עם נגדי גבול בתוך האהיל. כדי להבטיח פיזור חום, ספק חורי אוורור במחסנית, אם לא נועד להם על ידי העיצוב של המנורה לשעבר.
כדי ליצור אפקט עוטף את העץ, ניתן לעטות את המגנט בעזרת דמות קלה כלשהי, למשל, מתאר של עש.
