Skocz do zawartości
Zaloguj się, aby obserwować  
rubesom

Generator piezoelektryczny

Pomocna odpowiedź

Chce zrobić generator piezoelektryczny (do zasilenia diody).

Jaki kupić konkretnie materiał?

Wikipedia podaje, że może to być kwarc ale czy każdy, czy musi być jakiś konkrety?

Jak się do tego podpiąć, gdzie plus a gdzie minus?

Jak patrzeć na wydajność takiego elementu? Wymiary, kształt?

Do teorii korzystałem z tego: STRONA

Dalej nie wiem jak zrobić coś takiego w domowych warunkach, coś na wzór tego projektu:

Da się zrobić taki generator samemu czy darować sobie i kupić jakąś kartkę komunijną z takim elementem?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Do eksperymentów z piezoelektrykami nie musisz kupować "konkretnego materiału". Wystarczy, że użyjesz akustycznego sygnalizatora piezo, wykonanego w formie płaskiego dysku z naparowaną elektrodą. Drugim doprowadzeniem jest blaszka-podstawa do której cały kryształ jest przyklejony. Takie coś leży za grosze w prawie każdym sklepie elektronicznym:

http://www.tme.eu/pl/katalog/#id_category=112501&page=1&s_field=artykul&s_order=ASC&products_with_stock=on

Niektóre są obudowane a inne "gołe", jedne mają kableki a inne nie, ale wszystkie zawierają kryształek piezo który odkształca się pod wpływem przyłożonego napięcia.

Ponieważ zjawisko to jest odwracalne, wyginając lub ugniatając delikatnie (bo materiał jest bardzo kruchy) krążek, dostaniesz na jego zaciskach napięcie. W ten sposób działają znane od dziesięcioleci wkładki krystaliczne do gramofonów odtwarzających płyty winylowe lub choćby niektóre mikrofony.

Z kryształka piezo dostajesz dość wysokie napięcie (nawet kilkanaście-kilkadziesiąt V), ale prąd jaki możesz z tego wyciągnąć jest bardzo malutki. No i dlatego moc takiego źródła jest bardzo niewielka. Żeby ją spożytkować przydałby się układ przetwarzania dużego napięcia i małego prądu na mniejsze napięcie i większy prąd czyli.. impulsowa przetwornica step-down. Temat jest ostatnio na czasie i należy do działki tzw. energy harvesting czyli pozyskiwania energii z dość dziwnych źródeł. Można sobie wyobrazić np. czujnik temperatury lub inną elektronikę z małym nadajniczkiem radiowym posadzoną na bloku dużego silnika. Jeżeli do pudełeczka włożymy element piezo zamocowany sztywno z jednej strony i z malutkim ciężarkiem na drugim końcu, będzie on drgał wytwarzając energię potrzebną do pracy czujnika i nadajnika. Koniec z bateriami i kabelkami 🙂

Oczywiście żeby wykorzystać dobrze takie źródło nie wystarczy dać diodkę i kondensator jak na filmiku bo to marnotrawstwo, ale w prostych zabawach nawet i to się sprawdzi. Diodka prostownicza jest potrzebna, bo element piezo wytwarza prąd przemienny. Na jednej elektrodzie raz jest "plus" a raz "minus" w zależności od kierunku odkształcenia. Dlatego najfajniej dać na wejściu dwupołówkowy prostownik Graetz'a wykonany z 4 diod o niskim spadku napięcia, np. germanowych lub Schottky'ego. Wtedy oba wychylenia płytki są wykorzystane i oba ładują dołączony do wyjścia prostownika kondensator. Ponieważ źródło jest "chwilowe" i daje tylko impulsy w trakcie odkształcania, energia musi być magazynowana. Z powodu niedopasowania (piezo chce dać duże napięcie ale jest "przyduszane" nienaładowanym kondensatorem) dużo energii tracimy, ale i tak zabawa jest niezła a zjawisko dla niektórych graniczy z magią.

W profesjonalnych zastosowaniach, gdzie każdy uJ energii jest ważny stosuje się specjalne scalaki. Chyba najwięcej tego typu rzeczy ma w swojej ofercie Linear Technology choć reszta (Analog Devices, Texas, Maxim) goni ich zawzięcie. Co ciekawe powstały już specjalizacje, bo przecież inaczej zachowuje się generator piezo (duże napięcie i mały prąd przemienny), inaczej generator TIG czyli termopara bazująca na różnicy temperatur (bardzo małe napięcie i mały prąd stały) a inaczej ogniwo słoneczne (średnie napięcie i stosunkowo duży prąd stały).

Oczywiście można już kupić dedykowane generatory piezo w postaci pudełeczek przytwierdzanych do drgających elementów maszyn, to samo z generatorami TIG ale te najprościej zrobić z ogniw Pelter'a wykorzystywanych do aktywnego chłodzenia elektroniki:

http://www.tme.eu/pl/katalog/#id_category=112888&page=1&s_field=artykul&s_order=ASC&products_with_stock=on

Tutaj także zjawisko jest odwracalne i zamiast przepuszczać przez taki moduł prąd w celu transportu ciepła, można korzystać z naturalnych różnic temperatur panujących np. między korpusem silnika a otoczeniem (lub między dłonią użytkownika a powietrzem lub powietrzem a gruntem gdzie czujnik jest wbity) w celu zasilania elektroniki.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!

Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!

Anonim
Dołącz do dyskusji! Kliknij i zacznij pisać...

×   Wklejony jako tekst z formatowaniem.   Przywróć formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Twój link będzie automatycznie osadzony.   Wyświetlać jako link

×   Twoja poprzednia zawartość została przywrócona.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz wkleić zdjęć bezpośrednio. Prześlij lub wstaw obrazy z adresu URL.

Zaloguj się, aby obserwować  

×
×
  • Utwórz nowe...