PiezoElectric 배터리 충전 신발을 만드는 방법?

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PiezoElectric 배터리 충전 신발을 만드는 방법?

작성자 : Hamza Iqbal 2019 년 9 월 30 일 5 minutes read

에너지 부족으로 인한 장치 고장은 오늘날 일반적인 문제입니다. 여러 번 중요한 전화 통화가 방치되어 있으며, 휴대 전화 배터리가 방전 되었기 때문에 동료와 우리 사이에서 진행되는 중요한 대화에 응답 할 수 없습니다. 스마트 폰을 소유 한 거의 모든 사람은 배터리 수명이 더 길기를 바랍니다. 따라서이 문제를 고려하여 신발을 사용하여 모바일 충전 기술을 설계 할 것입니다. 이 프로젝트는 배터리 소모 문제를 해결할뿐만 아니라 걷기에 의해 생성 된 물리적 에너지를 전기로 변환하여 휴대용 배터리 팩에 저장하는 신발 깔창을 만들어 건강을 증진시킬 것입니다. 전자 기기를 충전하는 것과 함께 우리는 신체적 에너지의 일부도 갱신 할 수 있습니다.

압전 소자를 다른 부품과 조립하는 방법은 무엇입니까?

프로젝트의 기본 목표를 이해 했으므로 한 단계 앞서 필요한 구성 요소를 찾은 다음이를 통합하여 최종 프로토 타입을 디자인 해 보겠습니다.

1 단계 : 사용 된 구성 요소

  • 신발 한켤레
  • PiezoElectric 요소 (x14)
  • 뜨거운 접착제 총
  • 납땜 인두 키트
  • 1N4001-1N4007 다이오드 (x4)
  • Dremel 도구
  • 벨크로 스트립
  • 디지털 측정기
  • 건축 규모 눈금자

2 단계 : 프로젝트의 기본 원리 이해

구성 요소를 조립하기 전에 프로젝트의 작동 메커니즘을 이해해야합니다. 모든 전자 프로젝트에서 전원 공급 장치는 중추입니다. 이 프로젝트를 가능하게하는 주 전원은 압전 변환기 / 압전 소자라고합니다. 그들은 물리적 에너지를 AC 전기로 변환하는 특별한 능력을 가진 크리스털 및 세라믹과 같은 구성 요소로 구성됩니다. 우리는 발 아래에 놓아두면 이러한 요소의 특성을 최대한 활용할 수 있습니다. 그러면 우리가 한 걸음을 내딛을 때마다 무게가 압전 요소를 밀고 물리적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 데 사용됩니다. 전기 에너지가 발생하지만 약간의 문제인 교류 (AC)가 있습니다. 직류 (DC) 가 필요합니다우리 프로젝트를 위해. 따라서이 문제는 다이오드가 있는 브리지 정류기 를 만들어 AC 전력을 DC 전력으로 변환 할 수 있도록 함으로써 해결 될 것 입니다.

3 단계 : 신발 사이즈 측정

압전 발전기를 설계하는 데 필요한 첫 번째 요소는 플라스틱베이스입니다. 신발에서 받침대를 꺼내 건축 규모 눈금자를 사용하여 적절한 측정을합니다.

피에조 요소 구멍은 전략적으로 배치되어 신발 깔창의 큰 움푹 들어간 부분과 일렬로 정렬되어 대부분의 압력 영역을 나타냅니다.

4 단계 : PIEZO 요소 붙이기

압전 발전기의베이스 만들기를 마치면 핫 아교 총을 사용하여 압전 소자를베이스에 붙여 넣습니다. 플라스틱 구멍 가장자리 주위에 얇은 접착제 층을 바르고 냉각되기 전에 압전 부품을 빠르게 누르십시오. 접착제를 너무 많이 바르지 마십시오. 그럴 경우 폼 패드가 완전히 압축되지 않을 수 있습니다. 접착제가 포지티브 (RED) 및 네거티브 (BLACK) 조인트에 닿지 않는 한 가지 더 처리 할 것입니다. 그 조인트는 나중에 납땜 될 것이기 때문입니다. 피에조 요소가 플라스틱의 양면에 붙어 있는지 확인합니다. 디지털 멀티 미터를 사용하여 피에조 요소가 작동하는지 확인합니다.

이제 모든 압전 요소를 적절한 지점에 붙 였으므로 아래 그림과 같이 각 압전 요소에 폼 조각을 붙일 것입니다.

5 단계 : PIEZO 요소를 함께 납땜

압전 소자는 충분한 전압을 생성하지만 상당한 전류를 생성하지 않습니다. 따라서 이것을 고려하여 모든 피에조 요소를 병렬로 연결합니다 (양극은 양극에 납땜되고 음극은 음극에 납땜 됨). 이렇게하면 많은 암페어를 생성 할 수 있으며 장치가 더 빨리 충전됩니다. 납땜 후 접합부가 끊어지는 것을 방지하기 위해 접합부에 뜨거운 접착제를 바르십시오. 피에조 요소 중 하나의 와이어를 구멍을 통해 다른 쪽의 피에조에 병렬로 납땜 할 수 있도록 플라스틱의 한쪽에서 다른쪽에 피에조 요소를 연결합니다. 뒤꿈치의 모든 피에조 요소가 병렬로 연결되어 있으므로체인의 마지막 피에조를 발가락 부분의 피에조 요소 중 하나에 납땜하고 14 개의 요소가 모두 연결될 때까지 피에조 요소를 계속해서 납땜합니다.

6 단계 : 브리지 정류기 구축

한 발 더 나아가 먼저 브리지 정류기의 회로도를 공부하고, 두 번째로 다이오드를 사용하여 브리지 정류기를 만들고 마지막으로 브리지 정류기를 배선합니다.

  1. 회로도 연구 : 다이오드에 전압이인가되고 전류가 통과하도록 허용하면 포워딩 바이어스 모드에 있고 전압이인가되고 다이오드가 전류가 통과하는 것을 허용하지 않을 때라고 합니다. 역 바이어스 모드 에 있다고 합니다. 아래의 회로도에서 다이오드는 포워딩 바이어스 모드로 연결되어 있으며 전류가 통과 할 수 있습니다. 다이오드의 양극은 회색으로 칠해진면이며 다음 단계에서 표시됩니다.
  2. 브리지 정류기 구축 :  전류가 통과 할 수 있도록 순방향 바이어스 구성에 따라 다이오드를 연결합니다. 초보자는 아래 그림에 따라 브리지 정류기를 만들 수 있습니다. 브리지 정류기는 Full Wave Rectifier 라고도합니다 .
  3. 브리지 정류기 배선 :  이제 아래 그림에 따라 압전 부품을 정류기에 연결합니다. 전류는 AC이므로 다이어그램의 올바른 다이오드에 연결하는 한 와이어의 위치를 ​​바꿀 수 있습니다. 배터리 팩과 함께 구입 한 USB 케이블을 떼어 내고 내부 전선을 꺼냅니다. 우리는 REDBLACK 와이어 에만 관심이 있습니다. 이제 각 와이어의 닳은 와이어 가닥을 비틀고 납땜하고 와이어를 정류기에 납땜하십시오. DC 전압에는 양극과 음극 단자가 있으므로 납땜 후 극성을 확인하는 것이 좋습니다. 안전을 위해 터미널에 뜨거운 글루건을 바르십시오.

7 단계 : 설치 및 마무리 작업

모든 구성 요소를 조립하고 압전 발전기가 준비되었으므로 설치 부분으로 이동합니다. 신발 내부의 플라스틱 압전 발전기를 조정 한 다음 원래 밑창을 그 위에 삽입하십시오. 누군가가 발전기 내부를 조정하는 데 문제가있는 경우 아래 그림을 참조 할 수 있습니다.

이전에 유선으로 연결 한 USB 케이블을 혀와 신발 바깥 쪽 사이에 끼 웁니다. 이제 배터리를 장착 한 상태로두고이를 위해 신발의 혀와 끈 사이에 배터리를 고정한 다음 신발을 단단히 조입니다. 벨크로 를 사용하여 배터리 팩을 고정하여 작동 중에 배터리가 떨어지는 것을 방지하는 것이 좋습니다 . 여분의 신발이 있으면 신발 밑창에서 폼 컷 아웃을 할 수 있고 신발이 약간 올라갑니다.

8 단계 : 테스트

이제 설치 부분을 완료 했으므로 테스트하고 작동하는지 확인해야합니다. 그들이 얼마나 잘 작동하는지 확인하기 위해 우리는 매일 운동 해야 합니다. 발에서 공을 치면 휴대 전화가 손상 될 수 있으므로 축구를 제외하고 매일 스포츠를하세요. 배터리는 우리가 한 걸음 밟을 때만 충전되므로 우리가 걷는 많은 걸음이 더 빨리 충전됩니다.