|
В хозяйстве радиоконструктора всегда найдутся старые диоды и транзисторы от ставших ненужными радиоприемников и телевизоров. В умелых руках это - богатство, которому можно найти дельное применение. Например, сделать полупроводниковую солнечную батарею для питания в походных условиях транзисторного радиоприемника.
Как известно, при освещении светом полупроводник становится источником электрического тока - фотоэлементом. Этим свойством мы и воспользуемся.
Сила тока и электродвижущая сила такого фотоэлемента зависят от материала полупроводника, величины его поверхности и освещенности. Но чтобы превратить диод или транзистор в фотоэлемент, нужно добраться до полупроводникового кристалла, а, говоря точнее, его нужно вскрыть.
Как это сделать, расскажем чуть позже, а пока загляните в таблицу, где приведены параметры самодельных фотоэлементов. Все значения получены при освещении лампой мощностью 60 Вт на расстоянии 170 мм, что примерно соответствует интенсивности солнечного света в погожий осенний день.
|
Параметры
|
Тип диодов и транзисторов
|
|
Д7, Д226, Д237 и т. д.
|
КД202, Д214, Д215, Д242—Д247
|
П13— П16, П39 — П42, МП13 — МП16, МП39 — МП42
|
П4,
П201 — П203, П213 —П217. П601— П605
|
|
U (В)
|
0,08—0,15
|
0,25—0,45
|
0,1—0.15
|
0,1—0,2
|
|
1 (мА)
|
0,05 — 0,15
|
0,1—0,2
|
0,05 — 0,1
|
0,1—0.15
|
Как видно из таблицы, энергия, вырабатываемая одним фотоэлементом, очень мала, поэтому их объединяют в батареи. Чтобы увеличить ток, отдаваемый во внешнюю цепь, одинаковые фотоэлементы соединяют последовательно. Но наилучших результатов можно добиться при смешанном соединении, когда фотобатарею собирают из последовательно соединенных групп, каждая из которых составляется из одинаковых параллельно соединенных элементов (рис. 3).
Предварительно подготовленные группы диодов собирают на пластине из гетинакса, органического стекла или текстолита, например, так, как показано на рисунке 4. Между собой элементы соединяются тонкими лужеными медными проводами. Выводы, подходящие к кристаллу, лучше не паять, так как от высокой температуры можно повредить полупроводниковый кристалл. Пластину с фотоэлементом поместите в прочный корпус с прозрачной верхней крышкой. Оба вывода подпаяйте к разъему - к нему будете подключать шнур от радиоприемника.
Солнечная фотобатарея из 20 диодов КД202 (пять групп по четыре параллельно соединенных фотоэлемента) на солнце генерирует напряжение до 2,1 В при токе до 0,8 мА. Этого вполне достаточно для того, чтобы питать радиоприемник на одном-двух транзисторах.
Теперь о том, как превратить диоды и транзисторы в фотоэлементы. Приготовьте тиски, бокорезы, плоскогубцы, острый нож, небольшой молоток, паяльник, оловянно-свинцовый припой ПОС-60, канифоль, пинцет, тестер или микроамперметр на 50-300 мкА и батарейку на 4,5 В. Диоды Д7, Д226, Д237 и другие в похожих корпусах следует разбирать так. Сначала отрежьте бокорезами выводы по линиям А и Б (рис.1).
Смятую при этом трубочку В аккуратно расправьте, чтобы освободить вывод Г. Затем диод зажмите в тисках за фланец. Приложите к сварному шву острый нож и, несильно ударив по тыльной стороне ножа, удалите крышку. Следите за тем, чтобы лезвие ножа не проходило глубоко вовнутрь - иначе можно повредить кристалл. Вывод Д очистите от краски - фотоэлемент готов.
У диодов КД202 (а также Д214, Д215, Д242-Д247) плоскогубцами откусите фланец А (рис.2) и отрежьте вывод Б. Как и в предыдущем случае, расправьте смятую трубку В, освободите гибкий вывод Г. аккуратно сожмите диоды в тисках по шву, пока не отделится крышка.
Маломощные германиевые транзисторы П13—П16, МП13—МП16, МП39— МП42 можно также превратить а фотоэлементы, удалив крышку с корпуса. Но так как конструкции корпусов у них неодинаковые, то и работать с ними надо по-разному.
Транзисторы типа «П» имеют хрупкий свэрной шов. Зажмите транзистор в тисках за фланец и, поворачивая его вокруг собственной оси и несильно надавливая на острый нож, отделите крышку А от основания Б (рис. 5).
Для транзисторов типа «МП» эта операция еще проще: достаточно лишь слегка сдавить крышку транзистора в тисках последовательно в двух взаимно перпендикулярных направлениях (рис. 6), и она легко отделится.
Перед изготовлением солнечной батареи фотоэлементы из транзисторов надо испытать, потому что вам могли достаться неисправные или, что не исключено, вы случайно повредили их при переделке. Сначала на неярком свету проверьте оба перехода (рис. 7). Омметром служит тестер, установленный в режиме измерения сопротивлений, или последовательно составленная цепь из микроамперметра, батарейки на 4,5 В, резистора на 10—15 кОм и проверяемого транзистора. Исправным считается тот транзистор, у которого сопротивление перехода в одном направлении порядка 30—500 кОм, а в другом — десятки или сотни Ом. Затем проверьте фотоэлементы на свету. Для этого «минус» измерительного прибора подсоедините к базе, а «плюс» — к эмиттеру или коллектору транзистора, Вынесите фотоэлемент на яркий свет или осветите его настольной лампой. Если стрелка прибора отклонится до значений 0,1 —0,2 В для одного из переходов, то фотоэлемент годен.
Если у вас нет достаточного количества одинаковых элементов из одних диодов или одних транзисторов, не огорчайтесь. Делайте из того, что есть. Правда, параметры такой батареи окажутся хуже.
Конструкция фотобатареи на транзисторах мало отличается от подобной конструкции из диодов. В параллельных цепях старайтесь использовать одинаковые переходы однотипных транзисторов, например только база—коллектор или только база — эмиттер. Примерная плата для монтажа транзисторов показана на рисунке 8. В отличие от диодов выводы транзисторов можно паять. Не стремитесь делать фотобатареи с очень большим числом элементов: собирать более 10 групп из 10 параллельно соединенных элементов в каждой слишком дорого.
И последнее, о чем бы хотелось еще сказать. Изменение освещенности фотобатареи приводит к пропорциональному изменению напряжения на ее зажимах. Чтобы это происходило не так заметно, параллельно выводам батареи подсоедините, соблюдая полярность, электролитический конденсатор емкостью 200— 1000 мкФ на напряжение 6—10 В. Конденсатор будет играть роль аккумулятора, правда, весьма малой емкости, накапливая энергию при ярком свете и отдавая ее при уменьшении освещенности.
Ссылки на схожие материалы:
|
