FrMaLeV

**lord_ex** · 07-03-2007

Pilsiz El Feneri başlıklı yazı Mumsema Pilsiz El Feneri Forum Alev

PİLSİZ ELFENERİ YAPMAYA NE DERSİNİZ?
Arkadaşlar hoş bir çalışma Fırat Üniversitesinden (Yavuz EROL hocam olur kendisi) bir araştırma görevlisiniz yayınladığı çalışma yapımı kolay ve ucuz Ben bir deneme yaptım ama bobin sarım sayısı yetersiz olduğundan etkili bir çalışma olmadı Buyurun denemek isteyenlere

Bir fener düşünün ki pile ihtiyaç duymuyor, pil değiştirme derdi yok ve uzun yıllar sonra bile gücünden hiçbir şey kaybetmiyor

Günümüz teknolojisi sayesinde böyle bir fener hayal ürünü olmaktan çıktı

Pilsiz el fenerleri, yurtdışında normal el fenerleri gibi ilgi görmeye başladı bile

Bu yazıda kendi yaptığım pilsiz el fenerinin detaylarından bahsedeceğim

Pilsiz el fenerinin çalışma şekli diğer fenerlerden biraz farklı

Çalışması için 30 saniye boyunca sallamak gerekiyor

Bu sayede 15-20 dakika boyunca parlak bir ışık üretiyor

Yani hareket enerjisini ışığa dönüştüren bir sistem içeriyor aslında

Fenerin ürettiği enerji Faraday yasasına göre oluşmaktadır

Bilindiği gibi Faraday yasası, değişken manyetik alan içinde hareketsiz duran iletkende gerilim indüklendiğini söyler

Bu yasaya göre fenerin enerji üretmesi için fenerin içinde güçlü manyetik alan sağlayan neodyum mıknatıslar ve gerilim indükleyen bir bobin bulunmaktadır

Ortaya çıkan enerjiyi depolamak için de bir kondansatör kullanılmaktadır

Fenerin çalışması ile ilgili teori 1830'lu yıllarda Faraday tarafından verilmiş olsa da, yüksek enerji depolayabilecek küçük boyutlu ve büyük kapasiteli kondansatörlerin yakın zamanda üretilebilmesi sayesinde elde taşınabilecek boyutta pilsiz el feneri yapmak artık mümkün olmuştur

Bu fenerde kullanılan kondansatörün kapasitesi 1 Farad'dır

Normalde bu değerde bir kondansatörün çok büyük boyutlu olması gerekir

Örneğin resim 1'de görülen 100 mF kapasiteli kondansatörlerden 10

000 tanesi paralel bağlanacak olursa 1 F'lık kapasite elde edilir

Ancak birim hacme çok geniş yüzey alanı sığdırabilen yeni teknoloji ile çok büyük kapasiteli ve küçük boyutlu kondansatörlerin yapımı mümkün olmuştur

Resim 1

Resim 2'de çeşitli tip 1F'lık kondansatörler görülmektedir

Resim 2

Fenerde kullanılan diğer önemli eleman mıknatıslardır

Resim 3'de her biri 1cm kalınlığında ve 2cm çapında 1

8 Tesla'lık neodyum mıknatıslar görülmektedir

Bu mıknatısların manyetik alanı çok güçlüdür

Fenerde bu mıknatıslardan 3 adet kullanılmaktadır

Resim 3

Fenerin diğer önemli bir parçası da ışık yayan LED elemanıdır

Kondansatörde depolanan enerjiyi ışığa dönüştürmek için kondansatör çıkışına beyaz bir LED bağlamak gerekiyor

LED kullanılmasının nedeni, az akımla yüksek ışık şiddeti elde etmektir

Günümüzde 5-10mA akımla normal LED'lerden yüzlerce kat fazla ışık yayan LED'ler üretilmektedir

Artık, fenerin nasıl yapıldığı konusuna geçebiliriz

Mıknatısın hareketini frenlememesi için fenerin tamamında plastik malzeme kullanılmaktadır

Öncelikle, resim 4'deki gibi plastik bir boru hazırlamak gerekiyor

Tesisat malzemesi satan bir yerden dış çapı 32mm, iç çapı 20mm olan plastik borudan 16cm uzunluğunda kestirilir

Mıknatıslar bu ölçüdeki boru içinde rahatça hareket edebilmektedir

Daha sonra borunun ortasındaki 3cm genişliğindeki kısım, tornada inceltilerek dış çapı 23mm'ye kadar düşürülür

Böylece bu kısma sarılacak bobin, boru içinde hareket edecek mıknatısa oldukça yakın olacağından bobinle mıknatıs arasındaki manyetik etkileşim de yüksek olacaktır

Resim 4

Plastik boru hazırlandıktan sonra boru üzerine 0

25 mm çaplı bakır telden yaklaşık 1800 sarım resim 5'deki görüldüğü gibi sarılır

Bunun için yaklaşık 160 metre bakır tel gerekiyor

Resim 5

Yukarıda bahsedildiği gibi pilsiz el fenerinde kullanılan her elektronik malzeme özel olarak seçilmektedir

Enerji depolamak için 1F'lık kondansatör, yüksek bir gerilim indüklemek için neodyum mıknatıs ve az akımla yüksek ışık sağlayan beyaz LED kullanılmadığı sürece böyle bir fenerin yapımı mümkün değildir

Resim 6'da pilsiz el fenerinin tamamlanmış hali görülmektedir

Fenerin elektronik devresi üst üste yerleştirilmiş 2 bakır plaka üzerine monte edilmiştir

Mıknatıs boru içine yerleştirildikten sonra borunun alt ve üst kısmı uygun bir şekilde kapatılmıştır

Resim 6

Fenerin üzerinde resim 7'de görüldüğü gibi iki tane anahtar bulunmaktadır

Biri (A-K) açma kapatma işini yapar, diğeri (Az-Çok) ışık şiddetini ayarlamak için kullanılır

Resim 7

Şimdi sıra pilsiz el fenerinin nasıl çalıştığını denemeye geldi

Kondansatörün yeteri kadar dolması için feneri en az 30 saniye boyunca sallamak gerekiyor

Bu sırada anahtarın kapalı olması gerekiyor ki verimli bir şekilde enerji depolanabilsin

Sallama işlemi tamamlandığında anahtar A konumuna alınarak LED'in ışık yayması sağlanır

LED'in parlaklığı resim 8, 9 ve 10'da görüldüğü gibi hayli yüksektir

Fener, karanlık bir odayı aydınlatabilecek kadar ışık yaymaktadır

Resim 8

Fener sürekli açık kaldığında yaklaşık 15-20 dakika boyunca ışık vermektedir

Tabiki LED'in yaydığı ışığın şiddeti zamanla azalmaktadır

Ancak 15 dakika sonraki ışığın şiddeti bile yeteri kadar aydınlatıcı etkiye sahip oluyor

Bu özellik tamamen LED'in kalitesi ve ışık şiddeti ile ilgili aslında

Resim 9

Resim 10
Şimdi pilsiz el fenerinin ışık yaymasını sağlayan elektronik devreyi inceleyebiliriz

Şekil 11'de verilen devre şu şekilde çalışıyor

Mıknatısın yukarı aşağı hareketi ile bobinde alternatif bir gerilim indüklenmektedir

Bu gerilim bir köprü diyot devresi ile doğrultulduktan sonra 1F'lık kondansatöre uygulanır

Böylece plastik boruyu salladığınız sürece oluşan gerilim kondansatörü şarj eder

Kondansatörün yüksek gerilimden zarar görmemesi için kondansatöre paralel bir zener diyot bağlanmıştır

Devredeki sw2 anahtarı, ?az? kademesine alındığında LED'den 5mA'lik sabit bir akım geçer

Bu sayede, kondansatör gerilimi zamanla düşse de LED'in parlaklığı dakikalarca aynı seviyede kalmaktadır

Anahtar, ?çok? kademesine alındığında ise LED'den başlangıçta 20mA'lik akım geçmektedir

Böylece daha kısa süre boyunca daha parlak ışık yayılmaktadır

Şekil 11
Devreye bakıldığında bobinde indüklenen gerilimin pek fazla olamayacağı düşünülebilir

Ancak, bir hafızalı osiloskop ile bobinin boşta çalışma esnasında indüklediği gerilimi incelediğimde şekil 12'deki dalga şekillerini elde ettim

Görüldüğü gibi bobinde tepeden tepeye 40V'luk bir gerilim indüklenmektedir

Bu kadar yüksek bir gerilim indüklenmesi de 1

8 T'lık neodyum mıknatıs sayesinde olmaktadır

Şekil 12
Kondansatörün şarj olması sırasında oluşan dalga şekilleri şekil 13'de verilmiştir

Bu sonuçlar EWB simülasyonu ile elde edilmiştir

Görüldüğü gibi kondansatörden geçen sinüsoidal akım darbeleri sayesinde kondansatör zamanla dolmaktadır

Şekil 13
Böylece ürettiğim pilsiz el fenerinin tanıtımını tamamlamış oldum

Resim 14'de de ticari olarak üretilmiş bir pilsiz el fenerinin resmi görülmektedir

Bu tür fenerler her türlü ortamda kullanılmak üzere tasarlandığından pek çok standarda uygun olarak üretilmektedir

Örneğin plastik kılıf su sızdırmaz özellikte, çarpma ve düşmeye karşı dayanıklı yapıdadır

Resim 14

**orcun23fb** · 07-03-2007

güzel projeymiş eline sağlık pil masrafından kurtulduk

**VIPER_YASIN** · 12-03-2007

eline emeğine sağlık

**sitem** · 12-03-2007

bende yapmak istiyorum ama biraz zor görünüyor

**_Garez_** · 12-03-2007

Valla kardeş benim bu işlere merakım var ama elbecerisi yok

Yine de emeğine sağlık

**erhanca** · 16-04-2007

yaptım ben bu devreyi

yavuz erolun makalesinden yapmıştım

çok tatlı harbi

07-03-2007	#1
Profil Bilgileri lord_ex	Pilsiz El Feneri Pilsiz El Feneri başlıklı yazı Mumsema Pilsiz El Feneri Forum Alev PİLSİZ ELFENERİ YAPMAYA NE DERSİNİZ? Arkadaşlar hoş bir çalışma Fırat Üniversitesinden (Yavuz EROL hocam olur kendisi) bir araştırma görevlisiniz yayınladığı çalışma yapımı kolay ve ucuz Ben bir deneme yaptım ama bobin sarım sayısı yetersiz olduğundan etkili bir çalışma olmadı Buyurun denemek isteyenlere Bir fener düşünün ki pile ihtiyaç duymuyor, pil değiştirme derdi yok ve uzun yıllar sonra bile gücünden hiçbir şey kaybetmiyor Günümüz teknolojisi sayesinde böyle bir fener hayal ürünü olmaktan çıktı Pilsiz el fenerleri, yurtdışında normal el fenerleri gibi ilgi görmeye başladı bile Bu yazıda kendi yaptığım pilsiz el fenerinin detaylarından bahsedeceğim Pilsiz el fenerinin çalışma şekli diğer fenerlerden biraz farklı Çalışması için 30 saniye boyunca sallamak gerekiyor Bu sayede 15-20 dakika boyunca parlak bir ışık üretiyor Yani hareket enerjisini ışığa dönüştüren bir sistem içeriyor aslında Fenerin ürettiği enerji Faraday yasasına göre oluşmaktadır Bilindiği gibi Faraday yasası, değişken manyetik alan içinde hareketsiz duran iletkende gerilim indüklendiğini söyler Bu yasaya göre fenerin enerji üretmesi için fenerin içinde güçlü manyetik alan sağlayan neodyum mıknatıslar ve gerilim indükleyen bir bobin bulunmaktadır Ortaya çıkan enerjiyi depolamak için de bir kondansatör kullanılmaktadır Fenerin çalışması ile ilgili teori 1830'lu yıllarda Faraday tarafından verilmiş olsa da, yüksek enerji depolayabilecek küçük boyutlu ve büyük kapasiteli kondansatörlerin yakın zamanda üretilebilmesi sayesinde elde taşınabilecek boyutta pilsiz el feneri yapmak artık mümkün olmuştur Bu fenerde kullanılan kondansatörün kapasitesi 1 Farad'dır Normalde bu değerde bir kondansatörün çok büyük boyutlu olması gerekir Örneğin resim 1'de görülen 100 mF kapasiteli kondansatörlerden 10000 tanesi paralel bağlanacak olursa 1 F'lık kapasite elde edilir Ancak birim hacme çok geniş yüzey alanı sığdırabilen yeni teknoloji ile çok büyük kapasiteli ve küçük boyutlu kondansatörlerin yapımı mümkün olmuştur Resim 1 Resim 2'de çeşitli tip 1F'lık kondansatörler görülmektedir Resim 2 Fenerde kullanılan diğer önemli eleman mıknatıslardır Resim 3'de her biri 1cm kalınlığında ve 2cm çapında 18 Tesla'lık neodyum mıknatıslar görülmektedir Bu mıknatısların manyetik alanı çok güçlüdür Fenerde bu mıknatıslardan 3 adet kullanılmaktadır Resim 3 Fenerin diğer önemli bir parçası da ışık yayan LED elemanıdır Kondansatörde depolanan enerjiyi ışığa dönüştürmek için kondansatör çıkışına beyaz bir LED bağlamak gerekiyor LED kullanılmasının nedeni, az akımla yüksek ışık şiddeti elde etmektir Günümüzde 5-10mA akımla normal LED'lerden yüzlerce kat fazla ışık yayan LED'ler üretilmektedir Artık, fenerin nasıl yapıldığı konusuna geçebiliriz Mıknatısın hareketini frenlememesi için fenerin tamamında plastik malzeme kullanılmaktadır Öncelikle, resim 4'deki gibi plastik bir boru hazırlamak gerekiyor Tesisat malzemesi satan bir yerden dış çapı 32mm, iç çapı 20mm olan plastik borudan 16cm uzunluğunda kestirilir Mıknatıslar bu ölçüdeki boru içinde rahatça hareket edebilmektedir Daha sonra borunun ortasındaki 3cm genişliğindeki kısım, tornada inceltilerek dış çapı 23mm'ye kadar düşürülür Böylece bu kısma sarılacak bobin, boru içinde hareket edecek mıknatısa oldukça yakın olacağından bobinle mıknatıs arasındaki manyetik etkileşim de yüksek olacaktır Resim 4 Plastik boru hazırlandıktan sonra boru üzerine 025 mm çaplı bakır telden yaklaşık 1800 sarım resim 5'deki görüldüğü gibi sarılır Bunun için yaklaşık 160 metre bakır tel gerekiyor Resim 5 Yukarıda bahsedildiği gibi pilsiz el fenerinde kullanılan her elektronik malzeme özel olarak seçilmektedir Enerji depolamak için 1F'lık kondansatör, yüksek bir gerilim indüklemek için neodyum mıknatıs ve az akımla yüksek ışık sağlayan beyaz LED kullanılmadığı sürece böyle bir fenerin yapımı mümkün değildir Resim 6'da pilsiz el fenerinin tamamlanmış hali görülmektedir Fenerin elektronik devresi üst üste yerleştirilmiş 2 bakır plaka üzerine monte edilmiştir Mıknatıs boru içine yerleştirildikten sonra borunun alt ve üst kısmı uygun bir şekilde kapatılmıştır Resim 6 Fenerin üzerinde resim 7'de görüldüğü gibi iki tane anahtar bulunmaktadır Biri (A-K) açma kapatma işini yapar, diğeri (Az-Çok) ışık şiddetini ayarlamak için kullanılır Resim 7 Şimdi sıra pilsiz el fenerinin nasıl çalıştığını denemeye geldi Kondansatörün yeteri kadar dolması için feneri en az 30 saniye boyunca sallamak gerekiyor Bu sırada anahtarın kapalı olması gerekiyor ki verimli bir şekilde enerji depolanabilsin Sallama işlemi tamamlandığında anahtar A konumuna alınarak LED'in ışık yayması sağlanır LED'in parlaklığı resim 8, 9 ve 10'da görüldüğü gibi hayli yüksektir Fener, karanlık bir odayı aydınlatabilecek kadar ışık yaymaktadır Resim 8 Fener sürekli açık kaldığında yaklaşık 15-20 dakika boyunca ışık vermektedir Tabiki LED'in yaydığı ışığın şiddeti zamanla azalmaktadır Ancak 15 dakika sonraki ışığın şiddeti bile yeteri kadar aydınlatıcı etkiye sahip oluyor Bu özellik tamamen LED'in kalitesi ve ışık şiddeti ile ilgili aslında Resim 9 Resim 10 Şimdi pilsiz el fenerinin ışık yaymasını sağlayan elektronik devreyi inceleyebiliriz Şekil 11'de verilen devre şu şekilde çalışıyor Mıknatısın yukarı aşağı hareketi ile bobinde alternatif bir gerilim indüklenmektedir Bu gerilim bir köprü diyot devresi ile doğrultulduktan sonra 1F'lık kondansatöre uygulanır Böylece plastik boruyu salladığınız sürece oluşan gerilim kondansatörü şarj eder Kondansatörün yüksek gerilimden zarar görmemesi için kondansatöre paralel bir zener diyot bağlanmıştır Devredeki sw2 anahtarı, ?az? kademesine alındığında LED'den 5mA'lik sabit bir akım geçer Bu sayede, kondansatör gerilimi zamanla düşse de LED'in parlaklığı dakikalarca aynı seviyede kalmaktadır Anahtar, ?çok? kademesine alındığında ise LED'den başlangıçta 20mA'lik akım geçmektedir Böylece daha kısa süre boyunca daha parlak ışık yayılmaktadır Şekil 11 Devreye bakıldığında bobinde indüklenen gerilimin pek fazla olamayacağı düşünülebilir Ancak, bir hafızalı osiloskop ile bobinin boşta çalışma esnasında indüklediği gerilimi incelediğimde şekil 12'deki dalga şekillerini elde ettim Görüldüğü gibi bobinde tepeden tepeye 40V'luk bir gerilim indüklenmektedir Bu kadar yüksek bir gerilim indüklenmesi de 18 T'lık neodyum mıknatıs sayesinde olmaktadır Şekil 12 Kondansatörün şarj olması sırasında oluşan dalga şekilleri şekil 13'de verilmiştir Bu sonuçlar EWB simülasyonu ile elde edilmiştir Görüldüğü gibi kondansatörden geçen sinüsoidal akım darbeleri sayesinde kondansatör zamanla dolmaktadır Şekil 13 Böylece ürettiğim pilsiz el fenerinin tanıtımını tamamlamış oldum Resim 14'de de ticari olarak üretilmiş bir pilsiz el fenerinin resmi görülmektedir Bu tür fenerler her türlü ortamda kullanılmak üzere tasarlandığından pek çok standarda uygun olarak üretilmektedir Örneğin plastik kılıf su sızdırmaz özellikte, çarpma ve düşmeye karşı dayanıklı yapıdadır Resim 14

07-03-2007	#2
Profil Bilgileri orcun23fb	--->: Pilsiz El Feneri güzel projeymiş eline sağlık pil masrafından kurtulduk

12-03-2007	#3
Profil Bilgileri VIPER_YASIN	--->: Pilsiz El Feneri eline emeğine sağlık

12-03-2007	#4
Profil Bilgileri sitem	--->: Pilsiz El Feneri bende yapmak istiyorum ama biraz zor görünüyor

12-03-2007	#5
Profil Bilgileri _Garez_	--->: Pilsiz El Feneri Valla kardeş benim bu işlere merakım var ama elbecerisi yok Yine de emeğine sağlık

16-04-2007	#6
Profil Bilgileri erhanca	--->: Pilsiz El Feneri yaptım ben bu devreyi yavuz erolun makalesinden yapmıştım çok tatlı harbi


Yazdırılabilir şekli göster Sayfayı E-Mail olarak gönder