构建机械驱动的应急手电筒

手电筒或火炬是非常有用的紧急情况下，如停电。这些手电筒是电池供电的，我们必须在特定的时间间隔定期充电。但是如果你没有电，你的手电筒没电了怎么办?在这种情况下，机械充电手电筒是一个很好的选择，它可以通过旋转连接到它的杠杆来充电。它有一些机构和齿轮将机械能转化为电能，为里面的电池充电。在这里，我们使用相同的原理来制作一个应急闪光灯，它有一个超级电容器，这个超级电容器可以通过旋转附着在它上面的直流电机来充电。

因此，在本教程中，我们将制作一个应急手电筒，可以通过旋转连接在它上面的小型直流电机来充电。为此，我们使用了超级电容器、LED和肖特基二极管。超级电容为LED供电，直流电机为超级电容充电。肖特基二极管用于阻止电流从超级电容器流向电机，因为当电机连接到超级电容器时，电机通过从超级电容器获取电力开始旋转，我们不能使用电机给超级电容器充电。所以唯一的方法来阻止电流从超级电容器到电机是使用二极管。其他PN结二极管也可以使用，但肖特基二极管与其他PN结二极管相比具有更低的电压降。

组件的要求

•直流电机

•超级电容器

•肖特基二极管

•电阻(200欧姆)

•开关

•LED

直流电机:

直流电动机是一种非常常见的类型的电机，很容易以低廉的价格获得。这些马达装有磁铁。一个电枢被放置在这个磁场中，所以每当电流通过电枢时，它就会受到一个力，使转子相对于其原始位置旋转。

直流电动机按其形状、尺寸、工作原理可分为多种类型。直流电机主要分为四种：

•永磁直流电动机

•系列直流电动机

•并联直流电动机

•复合直流电动机

在这个项目中，我们使用的是Toy\Hobby直流电机。这是一个普通的直流电动机，只有两个端子，没有任何极性。其工作电压为4.5V ~ 9V。还可以在以下教程中了解更多关于直流电机和各种控制方法的信息：

超级电容器:

超级电容器是一种高容量电容器，其电容值比普通电容器高得多，但电压限制较低。超级电容器集电容器和电池的特性于一体。超级电容器可以储存比电解电容器多10到100倍的能量，并且可以比电池更快地接收和传递电荷，并且具有比可充电电池更多的充放电循环。在这里了解更多关于超级电容器的信息。

在这个项目中，我们使用5.5V 1F硬币超级电容器。在继续之前，我们将检查这个超级电容器可以存储多少能量。我们可以用下面的公式计算能量存储：

式中E =能量

电容

V =电压

在我们的例子中，C= 1F， V= 5.5 V。

超级电容器的极性如下图所示。箭头方向表示电流从正极流向负极。

肖特基二极管:

肖特基二极管又称热载流子二极管/势垒二极管。顾名思义，它被用作阻止电流反向流动的屏障。电流从阳极进入，从阴极流出。与PN结二极管相比，肖特基二极管具有正向压降小、开关速率快的特点。

肖特基二极管的电压降一般在0.15和0.45伏之间，但一个正常的PN结二极管的电压降在0.6到1.7之间。

直流电机作为发电机

在制作整个电路之前，让我们看看直流电机是如何产生交流电压的。连接电机和led，如下图所示电路：

由于电机没有任何极性，所以将第一根电线连接到LED的正引脚，然后将第二根电线连接到LED的负引脚。现在通过吹气将电机旋转到最大速度，LED应该会发光。如果LED不发光，反向连接，然后再次旋转。

实际硬件图片如下：

电路图及工作说明

现在，我们已经看到了电机是如何发电的，我们将使用电机给超级电容器充电，从而为LED供电。

这里使用超级电容器来存储电荷，以便它可以为LED供电更长时间。超级电容器的负极通过肖特基二极管与电机的第一根导线连接，正极通过肖特基二极管与电机的第二根导线连接。

如前所述，肖特基二极管用于阻止电流在相反方向流动。因此，将肖特基二极管的正极连接到电机上，负极连接到超级电容器上。现在电流会从阳极流向阴极，它会阻止电流从阴极流向阳极意味着电流只会从电机流向超级电容器。这里使用肖特基二极管是因为它比普通二极管的功耗低。

现在将LED与超级电容器连接，并使用电阻来限制功耗。滑动开关也用于打开和关闭LED。将超级电容的正极引脚与开关的第2和第3引脚连接，LED的负极引脚与开关的第1引脚连接。

连接后，我的手电筒原型看起来像下图所示。我用硬纸板做了一个管状的结构。

最后，机械应急手电筒准备好了，只要把空气吹进风扇就可以转动它。电机将给超级电容器充电，超级电容器将为LED供电。你可以用更亮的LED来发出更多的光。一旦超级电容器充满电，它可以为led供电大约。10分钟。转动马达，而不是吹空气一些更有效的齿轮和杠杆机构可以建立。

本文编译自circuitdigest