(Mytour.vn) - Chiếc đèn pin này có khả năng sáng lên trong khoảng hai giờ.
Tóm tắt bài viết:
Một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước hiện nay là xử lý pin đã qua sử dụng chứa hỗn hợp kim loại nặng như chì hay thủy ngân không đúng cách. Vậy tại sao ta không thử thay thế bằng một chất an toàn hơn và luôn có sẵn ở xung quanh ta? Ý tưởng này có thể trở thành hiện thực nếu bạn biết cách tận dụng nguồn nước sẵn có để làm đèn Pin phát sáng như bài viết dưới đây.
Thử tưởng tượng xem, một đèn Pin chỉ nhờ nước mà có khả năng sáng liên tục trong gần 2 tiếng! Điều này quả thực là không tưởng nhưng nếu biết cách vận dụng nguyên lý hóa học và một chút kiến thức về mạch điện, bạn hoàn toàn có thể thành công đấy!
Nguyên lý hoạt động?
Loại pin mà ta dùng gọi là pin Galvanic (galvanic cell), được sử dụng rộng rãi trong ngành điện hóa, cấu tạo từ 2 thanh kim loại chính là đồng và kẽm được nối với nhau thông qua một cầu muối (ống hình chữ U chứa dung dịch bão hòa của một chất điện li). Cách hoạt động của pin Galvanic giống như các loại pin thông thường, nhưng lại sử dụng nước làm chất điện li để phục vụ cho quá trình hoạt động.
Tuy nhiên, do nước là chất điện li yếu nên nguồn điện áp đầu ra của loại pin này không cao và chưa đủ để thắp sáng một đèn LED. Tuy vậy, với sự hỗ trợ của cấu trúc mạch Joule Thief như được đề cập dưới đây, đèn LED có thể phát sáng ngay cả ở điện áp thấp.
Về nguyên lý, tùy thuộc vào bản chất của kim loại và nồng độ ion kim loại trong dung dịch, sẽ có một điện thế xác định. Khi nối hai điện cực có điện thế khác nhau bằng dây dẫn điện, quá trình cân bằng điện thế giữa hai điện cực sẽ xảy ra, tạo ra dòng điện trong mạch.
Chuẩn bị vật liệu:
(1) Ống nhựa PVC.
(2) Ống PVC Coupling có khớp nối (thường khi mua ống nhựa PVC để lắp ống nước thì sẽ đi kèm với thành phần này).
(3) Đèn LED 3 bóng (3xLED) tái sử dụng từ chiếc đèn PIN cũ.
(4) 01 cuộn dây đồng.
(5) Lõi xuyến (Toroidal Core/Bead) – lấy từ đèn compact huỳnh quang (*).
(6) Tranzitô NPN đa năng.
(7) Điện trở 1k Ohm (1/4W).
(8) Một miếng nhựa tròn.
(9) 04 khăn giấy mềm.
(10) 01 thanh đồng, hoặc lá đồng có chiều dài tương tự.
(11) 01 thanh kẽm.
(12) Giấy bóng kính hoặc bìa trong.
Đèn compact huỳnh quang.
Chế thỏi Pin năng lượng:
Đây là một thành phần quan trọng của chiếc đèn Pin của chúng ta. Tuy nhiên, việc chế tạo nó không phải là điều khó khăn! Trong thỏi Pin này, thanh đồng sẽ đóng vai trò là cực dương và thanh kẽm là cực âm.
Bước đầu, hãy quấn 3 tờ khăn giấy mềm quanh một thanh đồng. Sau đó, quấn cùng thanh kẽm với thanh đồng bằng 2 lớp khăn giấy khác.
Không quấn chặt cả 2 thanh lại với nhau vì một thanh sẽ đóng vai trò là cực dương và một thanh sẽ là cực âm.
Việc sử dụng khăn giấy là để nước có thể thấm qua và tiếp xúc với thanh đồng và thanh kẽm. Sau đó, buộc chặt bằng dây đồng để đảm bảo rằng khi khăn giấy ướt, nó sẽ không bị tróc ra.
Chui 2 thanh kim loại qua 2 lỗ đã được khoét trên một miếng nhựa tròn, sau đó dán cố định bằng keo nóng hoặc keo 502.
Chế mạch Joule Thief
1. Hướng dẫn quấn lõi biến áp xuyến.
Bắt đầu bằng cách sử dụng 2 đoạn dây đồng. Thực tế, dây đồng được sử dụng ở đây có màu vàng nâu, nhưng để dễ hình dung, chúng tôi sẽ mô phỏng lại với một dây màu xanh và một dây màu đỏ.
Sau đó, quấn dây đồng xung quanh lõi xuyến để tạo thành biến áp xuyến. Với cấu trúc hình xuyến này, hiệu suất truyền dẫn thông tin sẽ cao hơn.
Hình minh họa:
2. Chế mạch Joule Thief:
Mạch Joule Thief là cấu trúc giúp đèn LED vẫn sáng ngay cả khi điện áp thấp. Đây là phần quan trọng và quyết định cho việc hoạt động của đèn. Vì vậy, hãy chú ý đến việc hàn mỗi kết nối và cực âm dương để đảm bảo chính xác.
Các điểm được kí hiệu chéo là những nơi bạn cần hàn chúng với nhau.
Để tối ưu không gian và cấu trúc mạch, bạn nên giảm lượng dây đồng dư thừa. Ví dụ, thay vì dùng dây từ Tranzitô đến cực âm dương của đèn LED, bạn nên hàn trực tiếp Tranzitô vào các điểm chấm chì có cực âm dương tương ứng trên đèn LED.
Hình minh họa cho việc hàn Tranzitô trực tiếp vào cực âm và cực dương của đèn
Gắn chặt biến áp xuyên lên phần trống của đèn LED.
Hàn dây ứng với cực âm và cực dương trên thỏi pin năng lượng.
Sau khi hoàn tất việc hàn mạch, đặt từ từ vào ống PVC Coupling.
Ta có phần hoàn chỉnh.
Với điều này, đèn LED của chúng ta hiện có thể sử dụng nước để phát sáng. Bước cuối cùng là lắp đặt ống PVC vào phần đuôi.
Sử dụng ống PVC, gắn một đầu để ngăn nước tràn ra bằng một miếng bìa trong.
Đổ nước vào ống và bắt đầu sử dụng!
Dưới đây là kết quả thu được.
Thời gian sáng tối đa của đèn khi sử dụng nước máy là 30 phút. Bạn có thể thay nước máy bằng giấm hoặc nước muối để đèn sáng lên đến 2 tiếng. Khi đèn hết sáng, chỉ cần thay nước mới là đèn sẽ tiếp tục sáng.
Chúc mọi người thành công!
Tự làm điều khiển từ xa cho máy ảnh, sử dụng được với TV, giá 20 ngàn đồng