“亚力克斯克”自充电电路

本帖最后由 能量海 于 2017-8-10 09:21 编辑


第六章:脉冲充电电池系统

“亚力克斯克”自充电电路

  
这是一个特别简单的电路,允许用辐射能以12V、8安培小时给一个48V、12安培小时的电池充电,在20小时里所耗用的电流比常规充电器少12倍。这个电路可对锂电、镍镉电和铅酸电池充电。电路用的是:

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  线圈用两根单独的直径0.5mm的绞合线绕制在空心架上,给出一个刚好2欧姆的阻值。绞合线并列绕在同一层上,如下示:


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  实际布局可能用了如下的标准电工钢片接头:

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  如果线圈缠绕在,比如说,一个1.25英寸或32毫米直径的塑料管上,那么管子的外部直径因其壁厚而是36mm,那么每匝约为118mm,那么200匝需要约24米的线。如果从线轴上量出线13米(14码)的线,并将线对折,那么线圈就可以紧密绕制成整齐的并列的线匝。在管的末端钻一个小孔,使折叠的导线可以有两匝穿过这个孔并系牢,而200匝将占去100mm的长度(4英寸),而线的另一端则用上另一端的孔系牢。起始端的线剪断分开,而每个线圈的两端,则使用断路检查来确定。

  亚历克斯通过使用高速晶体管和一个极快速作用的二极管而具有更高性能,令电路更具优势,而晶体管则无需氖管保护了。


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  这个电路使用的快速UF5408二极管目前在www.ebay.co.uk 供货是20个一包3.84英镑含邮费。

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  建议每增加一个晶体管就用一个2700 pF电容器,但这并非必要件,电路只要有双线并绕线圈驱动部分就能运行ok

  亚力克斯克最近的电路设计用的是最小的输入,只有1.5伏,电流可以从4毫安1毫安调整。这个小小的电路可以给12伏电池充电,虽然不可否认,充电率不是很高,因为每安培小时需时十个小时来给电池充电。然而,它的特别之处在于用一个只有1.5毫瓦的输入来给一个12伏电池充电。电路的元件非常少:

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  线圈是微型的,双线并绕在铁氧体芯上或者是空心的。在电路图中,线圈绕组上的点表示两个并列绕组的起始端。这清楚地表明,一个绕组的起始端连接到另一个绕组的末端,还连接到1.5V电池的正极侧。可以尝试各种固定电阻,直至达到1毫安电流,则可以省略可变电阻。应该强调的是只有一个接地点,而且是一个真正连接到大地类型的连接。简单的算术会告诉你,如果有一个充电电流流入电池充电,那么即使用想象中的效率为100%的电池,电池电荷也是驱动电路电池电流的许多倍。该电路在200MHz300MHz之间的频率运行。

  亚历克斯采用了商用的“扼流圈”,
http://it.farnell.com/murata/pla10an1522r0r2b/choke-common-mode-2x1-5mh-2-0a/dp/9528423?whydiditmatch=rel_3&matchedProduct=3532290 ,如下所示:

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  丹麦的杰斯•阿斯卡尼奥斯复制过这个电路,并这样详论:10K的可变电阻和另外1K的电阻需要是250毫瓦类型的,因为瓦数越大导致的电流消耗越大。此外,接地的质量是很重要,因为其非常有效的接地产生了从该电路产生了60伏的脉冲(夜间70伏),而只是通过触摸接地连接可以提高这些脉冲一直到92伏,而由此进一步实验也许能产生一些其它有趣的效应。


  亚历克斯的最先进的电路下面显示的这个:

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  这个电路用了上面显示的PLA电感器。熟悉电子电路的人最初的反应很可能是“这是不可能的,因为正在充电的电池是‘浮充的',因为它没有接到驱动电池的两侧”。尽管事实如此,电路的确运行良好,而十个1.2V的镍氢电池的电池组额定为1100毫安小时的容量,以前已经充放电十次了,现在用这个电路充电仅用半小时。

  输入电压可以是从12V36V的任意值,无需改动任何电路组件。晶体管的选择很重要,而STW12NK90Z是一种极高性能的、高压晶体管(目前www.mouser.com有货),尽管它并不便宜,我还是会强烈建议用它,如果你决定复制这个电路。SF28二极管也是专用元件,额定为600伏和2安培,这些是高速二极管,不要用任何手头的二极管去替代。

  线圈是最不寻常的,因为它只有4匝很粗的铜线,3毫米到4毫米的直径,虽然铝线也可以用。这根电力电缆绕在一个100毫米至130毫米(4英寸到5英寸)直径的卷筒上。很小的5 nF的电容需要额定在非常高的6000伏上。“A”点的真实接地连接给出了20%30%的性能提升,但如果电路需要是可移动的,那么如果删去接地连接,而点“A”连接到输入电池的0V线,它将用较低的性能运行。

  虽然上面显示的线圈肯定是空芯的,允许高频运行,大多数其他线圈一般都是一些更有效的磁芯的形式,如铁粉或铁氧体。虽然这不象能够运行在频率高达35千赫上,而线圈芯的一个很好材料是金属锚螺栓或膨胀螺栓,看起来像这样:

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  这种金属不锈蚀,便于工作,而且一旦移去磁场就失去了所有磁性。您可以在螺栓或管的一端放一块永久磁铁,另一端用来捡起钢螺钉,这样来自己确认一下。只要一移开永磁,钢螺钉就会跌落,因为这种金属不保留任何来自永久磁铁的磁性。这些螺栓很便宜,很容易从建筑商的供应网点、包括在互联网上得到成品。这种材料不太可能在超过1000赫兹以上运行,而上述电路从高速、快速切换和极短的“导通”工作循环获得许多增益。

  如果你使用这些锚螺栓的一部分,轴杆一端的锥形隆起会有一个延滞效应在磁场的积聚和释放上,因此用手把两端轻轻锉光滑或切去锥形节可能是明智的。在任何固体金属芯总是会有涡流损耗,但这并不妨碍它们非常有效地运行。正如其他的一切事情一样,测试一台实际设备是优良性能和扎实理解的关键。