Étape 5: Electronics
Vous trouverez le projet Step-up ici :
J’ai ajouté deux exigences plus pour ce projet :
- TEG-module doit être protégé contre la surchauffe
- iPhone a besoin d’être protégé contre de hautes tensions
Régulateur de température Monitor & tension :
TEG-module se cassera si température supérieure à 350 ° c du côté chaud ou 180ºC côté froid. Pour avertir l’utilisateur, j’ai construit un moniteur de température réglable. Il s’allume une LED rouge si la température atteint une certaine limite qui vous pouvez établir comme vous voulez.
À l’aide de beaucoup de chaleur de la tension quand aller au-dessus de 5V et qui peut endommager certains électronique. Le Step-Up peut seulement monter vers le haut et pas démissionner. Je ne pouvais pas trouver une solution qui fait les deux et ainsi conçu mon propre limiteur de tension réglable. Il combine un amplificateur opérationnel et une diode zener pour détecter une certaine tension et nourrissez-en le signal de sortie d’un transistor MOSFET. Le transistor sera raccourci la source de toute la puissance mais seulement si supérieur à la limite de tension (5V). Qui va rapidement augmenter le courant et depuis le TEG-module a un effet limité sortie il va baisser en conséquence de la tension de sortie. Que moyens il va brûler toute l’énergie sous forme de chaleur, mais en même temps garder une tension très stable, il ne peut simplement dépasser 5V. Il tourne aussi sur un LED afin que l’utilisateur peut activer la source de chaleur jusqu'à ce que la LED s’éteint à nouveau. Une solution plus simple serait d’utiliser uniquement une diode zener pour alimenter la tension de sortie à terre si au-dessus de 4.7V. Mais ce n’est pas aussi marqué et probablement se consument. Je ne pouvais trouver une zener 5W et ce n’est pas suffisant.
Le cœur de ce circuit est un amplificateur opérationnel de basse tension. J’utilise un MCP6002 qui opère à 1,8-6V. Il possède deux unités de surveillance de la température à l’intérieur ce qui signifie, vous pouvez combiner les deux et limiteur de tension avec le même circuit.
Comment construire c’est similaire au projet Step-Up, regardez d’abord ! Composants nécessaires :
- IC: MCP6002
- Prise 8 broches pour ci
- R3, R4, R5 : 1KΩ
- R6 : 22KΩ
- R7, R8 : 470Ω
- R9 : 100KΩ
- R10 : 10KΩ
- R11 : Sonde de température PT1000
- R12, R13 : 68KΩ
- R14, R15 : 47KΩ
- P2, P3 : 1KΩ (peut-être 10KΩ œuvres, non testé)
- D3, D4: LED rouge
- D5: 4.7V diode zener, faible effet
- T1 : Transistor MOSFET effet élevé, BUZ12 ou similaire
Construction :
- Jetez un oeil à ma mise en circuit et essayer de le comprendre aussi bien que possible.
- Mesurer la valeur exacte du R3, il est nécessaire plus tard pour l’étalonnage
- Placer les composants sur une planche de prototype selon mes photos.
- Assurez-vous que toutes les diodes a polarisation correcte !
- Souder et couper les jambes
- Couper les voies de cuivre à bord du prototype selon mes photos
- Ajouter nécessaire fils et souder trop
- Coupez prototype planche à 43x22mm
Calibrage de moniteur de température :
J’ai placé la sonde de température du côté froid du TEG-module. Il a une température max de 180 ° c et j’ai calibré mon écran à 120ºC pour m’avertir en temps utile. La PT1000 platine a une résistance de 1000Ω à zéro degré et augmente sa résistance avec sa température. Les valeurs peuvent être trouvés ici. Il suffit de multiplier par 10.
Afin de calculer les valeurs d’étalonnage, vous devrez la valeur exacte du R3. Par exemple le mien était 986Ω. Selon le tableau la PT1000 aura une résistance de 1461Ω à 120 ° c. R3 et R11 forment un diviseur de tension et la tension de sortie est calculée conformément à la présente :
Vout=(R3*vin)/(R3+R11)
La meilleure façon de calibrer, c’est le circuit avec 5V d’alimentation trop et ensuite mesurer la tension sur la broche 3 IC. Puis régler P2 jusqu'à ce que la tension correcte (Vout) est atteint. J’ai calculé la tension comme ceci :
(986 * 5) /(1461+986) = 2.01V
Cela signifie que j’ai régler P2 jusqu'à ce que j’ai 2.01V sur la broche 3. Lorsque R11 atteint 120 ° c, la tension sur la broche 2 sera inférieure à la broche 3 et que la LED de déclenchement. R6 fonctionne comme un trigger de Schmitt. La valeur de celui-ci détermine la « lenteur » sera le déclencheur. Sans elle, la diode serait éteint à la même valeur comme il va. Maintenant il s’éteint quand la température descend à environ 10 %. Si vous augmentez la valeur de la R6 vous obtenez un déclencheur « plus vite » et valeur inférieure crée un déclencheur « plus lent ».
Étalonnage du limiteur de tension :
C’est beaucoup plus facile. Il suffit de nourrir le circuit avec la limite de tension vous voulez et tournez P3 jusqu'à ce que la LED s’allume. Assurez-vous que le courant n’est pas trop élevé plus T1 ou il va brûler ! Peut-être utiliser un autre petit dissipateur de chaleur. Il fonctionne de la même manière que le contrôleur de température. Lorsque la tension sur la diode zener augmente au-dessus de 4.7V il va baisser la tension à PIN6. La tension à PIN5 déterminera quand PIN7 est déclenchée.
Connecteur USB :
La dernière chose que j’ai ajouté est le connecteur USB. Nombreux smartphones modernes ne débitera pas si it´s pas connecté à un chargeur approprié. Le téléphone qui décident en regardant les lignes de données à deux le câble USB. Si les lignes de données est alimentée par une source de 2V, le téléphone « pense » il connecté à l’ordinateur et commencez à facturer à faible puissance, autour de 500 ma pour un iPhone 4 s par exemple. Si ils sont nourris par 2.8 resp. 2.0V, il va commencer le chargement à 1 a, mais c’est trop pour ce circuit. Pour obtenir de 2V, j’ai utilisé quelques résistances pour former un diviseur de tension :
Vout =(R12*Vin) /(R12+R14) =(47*5) /(47+68) = 2.04 qui est bon parce que j’aurai normalement un peu sous 5V.
Regardez ma mise en circuit et comment souder des images.
Prochaine étape :
Assemblée (électronique)
