制作一个应急手电筒的教程

手电筒或手电筒在停电等紧急情况下非常有用。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。但是如果你没有电而且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，可以通过旋转连接到它的杠杆来充电。它具有一些机构和齿轮，可以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制作具有超级电容器的应急手电筒，该超级电容器可以通过旋转连接到它的直流电机来充电。

所以在本教程中，我们将制作一个应急手电筒，可以通过旋转连接到它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。超级电容用来给LED供电，直流电机用来给超级电容充电。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，我们无法使用电机为超级电容器充电。因此，阻止电流从超级电容器流向电机的唯一方法是使用二极管。可以使用其他PN 结二极管，但与其他 PN 结二极管相比，肖特基二极管的压降更低。

所需组件

直流电机

超级电容器

肖特基二极管

电阻器（200 欧姆）

转变

引领

直流电机：

直流电机是一种非常常见的电机类型，价格低廉。这些电机配有磁铁。一个电枢被放置在这个磁场中，因此每当电流通过电枢时，它都会受到一个力，使其使转子相对于其原始位置旋转。

直流电动机按其形状、尺寸和工作方式可分为多种类型。直流电机主要分为四种：

永磁直流电机

系列直流电机

分流直流电机

复合直流电机

在这个项目中，我们使用的是玩具\爱好直流电机。这是一个普通的直流电机，只有两个端子，没有任何极性。其工作电压为 4.5V 至 9V。还可以在下面的教程中了解更多关于直流电机和控制它的各种方法：

超级电容：

超级电容器是一种高容量电容器，其电容值远高于普通电容器，但电压限制较低。超级电容器将电容器和电池的特性结合到一个设备中。超级电容器可以存储比电解电容器多 10 到 100 倍的能量，并且可以比电池更快地接收和传递电荷，并且比可充电电池具有更多的充放电循环。在此处了解有关超级电容器的更多信息。

在这个项目中，我们使用的是 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。我们可以使用以下公式计算能量存储：

E = 1/2CV 2

其中 E = 能量

C = 电容

V= 电压

在我们的例子中，C= 1F 和 V= 5.5 V。

E= ½*1*5.5*5.5

E= 15 焦耳

超级电容器的极性如下图所示。箭头方向代表电流从正极流向负极。

肖特基二极管：

肖特基二极管也称为热载流子二极管/势垒二极管。顾名思义，它被用作阻止电流反向流动的屏障。电流通过阳极进入并通过阴极离开。与PN结二极管相比，肖特基二极管的正向压降小，开关速度快。

肖特基二极管的压降一般在0.15到0.45伏之间，但是普通的PN结二极管的压降在0.6到1.7之间。

直流电动机作为发电机

在制作整个电路之前，让我们看看如何使用直流电机产生交流电压。连接电机和LED，如下图所示：

由于电机没有任何极性，因此将第一根线连接到 LED 的正极引脚，然后将第二根线连接到 LED 的负极引脚。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 不亮，则反向连接，然后再次旋转。

实际硬件映像如下图所示：

电路图及工作说明

现在，我们已经了解了电机如何发电，我们将使用电机为超级电容器充电，超级电容器又为 LED 供电。

此处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。超级电容的负极通过肖特基二极管连接到电机的第一根线，正极连接到电机的第二根线。

如前所述，肖特基二极管用于阻止相反方向的电流流动。因此，将肖特基二极管的正极连接到电机，将负极连接到超级电容器。现在电流将从阳极流向阴极，它会阻止电流从阴极流向阳极，这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率降低。

现在将 LED 与超级电容器连接，并使用电阻器来限制功耗。滑动开关也用于打开和关闭 LED。将超级电容器和 LED 的正极引脚连接到开关的第 2和第 3引脚，将 LED 的负极引脚连接到开关的第一个引脚。

连接后，我的手电筒原型如下图所示。我用纸板制作了一个管状结构。

最后，机械式应急手电筒准备就绪，只需将空气吹入风扇使其旋转即可。电机将为超级电容器充电，超级电容器将为 LED 供电。您可以使用更亮的 LED来获得更多光线。一旦超级电容器充满电，它可以为 LED 供电约 10 分钟。10分钟。为了旋转电机，可以建造一些更有效的齿轮和杠杆机构，而不是吹气。