手電筒或火炬是非常有用的緊急情況下，如停電。這些手電筒是電池供電的，我們必須在特定的時間間隔定期充電。但是如果你沒有電，你的手電筒沒電了怎么辦?在這種情況下，機械充電手電筒是一個很好的選擇，它可以通過旋轉(zhuǎn)連接到它的杠桿來充電。它有一些機構(gòu)和齒輪將機械能轉(zhuǎn)化為電能，為里面的電池充電。在這里，我們使用相同的原理來制作一個應(yīng)急閃光燈，它有一個超級電容器，這個超級電容器可以通過旋轉(zhuǎn)附著在它上面的直流電機來充電。
因此，在本教程中，我們將制作一個應(yīng)急手電筒，可以通過旋轉(zhuǎn)連接在它上面的小型直流電機來充電。為此，我們使用了超級電容器、LED和肖特基二極管。超級電容為LED供電，直流電機為超級電容充電。肖特基二極管用于阻止電流從超級電容器流向電機，因為當電機連接到超級電容器時，電機通過從超級電容器獲取電力開始旋轉(zhuǎn)，我們不能使用電機給超級電容器充電。所以唯一的方法來阻止電流從超級電容器到電機是使用二極管。其他PN結(jié)二極管也可以使用，但肖特基二極管與其他PN結(jié)二極管相比具有更低的電壓降。
組件的要求
?直流電機
?超級電容器
?肖特基二極管
?電阻(200歐姆)
?開關(guān)
?LED
直流電機:
直流電動機是一種非常常見的類型的電機，很容易以低廉的價格獲得。這些馬達裝有磁鐵。一個電樞被放置在這個磁場中，所以每當電流通過電樞時，它就會受到一個力，使轉(zhuǎn)子相對于其原始位置旋轉(zhuǎn)。
直流電動機按其形狀、尺寸、工作原理可分為多種類型。直流電機主要分為四種：
?永磁直流電動機
?系列直流電動機
?并聯(lián)直流電動機
?復(fù)合直流電動機
在這個項目中，我們使用的是Toy\Hobby直流電機。這是一個普通的直流電動機，只有兩個端子，沒有任何極性。其工作電壓為4.5V ~ 9V。還可以在以下教程中了解更多關(guān)于直流電機和各種控制方法的信息：
超級電容器:
超級電容器是一種高容量電容器，其電容值比普通電容器高得多，但電壓限制較低。超級電容器集電容器和電池的特性于一體。超級電容器可以儲存比電解電容器多10到100倍的能量，并且可以比電池更快地接收和傳遞電荷，并且具有比可充電電池更多的充放電循環(huán)。在這里了解更多關(guān)于超級電容器的信息。
在這個項目中，我們使用5.5V 1F硬幣超級電容器。在繼續(xù)之前，我們將檢查這個超級電容器可以存儲多少能量。我們可以用下面的公式計算能量存儲：
式中E =能量
電容
V =電壓
在我們的例子中，C= 1F， V= 5.5 V。
超級電容器的極性如下圖所示。箭頭方向表示電流從正極流向負極。
肖特基二極管:
肖特基二極管又稱熱載流子二極管/勢壘二極管。顧名思義，它被用作阻止電流反向流動的屏障。電流從陽極進入，從陰極流出。與PN結(jié)二極管相比，肖特基二極管具有正向壓降小、開關(guān)速率快的特點。
肖特基二極管的電壓降一般在0.15和0.45伏之間，但一個正常的PN結(jié)二極管的電壓降在0.6到1.7之間。
直流電機作為發(fā)電機
在制作整個電路之前，讓我們看看直流電機是如何產(chǎn)生交流電壓的。連接電機和led，如下圖所示電路：
由于電機沒有任何極性，所以將第一根電線連接到LED的正引腳，然后將第二根電線連接到LED的負引腳。現(xiàn)在通過吹氣將電機旋轉(zhuǎn)到最大速度，LED應(yīng)該會發(fā)光。如果LED不發(fā)光，反向連接，然后再次旋轉(zhuǎn)。
實際硬件圖片如下：
電路圖及工作說明
現(xiàn)在，我們已經(jīng)看到了電機是如何發(fā)電的，我們將使用電機給超級電容器充電，從而為LED供電。
這里使用超級電容器來存儲電荷，以便它可以為LED供電更長時間。超級電容器的負極通過肖特基二極管與電機的第一根導(dǎo)線連接，正極通過肖特基二極管與電機的第二根導(dǎo)線連接。
如前所述，肖特基二極管用于阻止電流在相反方向流動。因此，將肖特基二極管的正極連接到電機上，負極連接到超級電容器上。現(xiàn)在電流會從陽極流向陰極，它會阻止電流從陰極流向陽極意味著電流只會從電機流向超級電容器。這里使用肖特基二極管是因為它比普通二極管的功耗低。
現(xiàn)在將LED與超級電容器連接，并使用電阻來限制功耗。滑動開關(guān)也用于打開和關(guān)閉LED。將超級電容的正極引腳與開關(guān)的第2和第3引腳連接，LED的負極引腳與開關(guān)的第1引腳連接。
連接后，我的手電筒原型看起來像下圖所示。我用硬紙板做了一個管狀的結(jié)構(gòu)。
最后，機械應(yīng)急手電筒準備好了，只要把空氣吹進風(fēng)扇就可以轉(zhuǎn)動它。電機將給超級電容器充電，超級電容器將為LED供電。你可以用更亮的LED來發(fā)出更多的光。一旦超級電容器充滿電，它可以為led供電大約。10分鐘。轉(zhuǎn)動馬達，而不是吹空氣一些更有效的齒輪和杠桿機構(gòu)可以建立。
本文編譯自circuitdigest
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