इंडक्शन रिचार्जेबल टॉर्च का डिज़ाइन

इंडक्शन रिचार्जेबल उत्पाद का एक अच्छा उदाहरण वह है जिसमें ऊर्जा किसी वस्तु की गति से उत्पन्न होती है। चुंबक एक कुंडल के माध्यम से, इस प्रकार फैराडे के नियम का उदाहरण प्रस्तुत किया गया है। इसमें कोई बैटरी नहीं है, चाहे वह रिचार्जेबल हो या नहीं, इसलिए कोई अपशिष्ट या रसायन नहीं: एक बढ़िया पर्यावरण-अनुकूल उत्पाद।

परिरूप

इस उत्पाद में एक बहुत ही दिलचस्प निर्माणलेंस और क्लोजिंग कैप को छोड़कर, सभी घटक मुख्य बॉडी पर नहीं, बल्कि एक आंतरिक हटाने योग्य चेसिस पर लगे होते हैं, जिससे असेंबली या मरम्मत करना बेहद आसान हो जाता है।

हमारे परीक्षणों से पता चला है कि चुना गया चुंबक बहुत कमजोर है। यह कम लागत वाला सिंटर्ड चुंबक है, जिस पर चांदी जैसी हल्की परत चढ़ाई गई है। संभवतः यह इसकी यांत्रिक खराबी को रोकने और टॉर्च का पारदर्शी शरीर दिखने में अच्छा लगने के लिए किया गया है।

चुंबक पथ के किनारों पर लगे दो रबर बंपर गति के अंत को सुचारू बनाते हैं और प्लास्टिक के हिस्सों और चुंबक को नुकसान से बचाते हैं।

यह स्विच एक छोटे से स्लाइडिंग प्लास्टिक नॉब से बना है, जो नीचे पीसीबी पर वेल्डेड एक धातु की प्लेट को धक्का देता है।

एक सिंगल एलईडी (पुराने स्टाइल की, एसएमडी नहीं) मुख्य प्रकाश उत्पन्न कर रही है, जबकि नीचे लगी एक परावर्तक धातु की शीट प्रकाश की हानि को सीमित करती है।

पीसीबी के दूसरी तरफ एक छोटी बैटरी (संभवतः NiCd) लगी है, जिसे बिना क्षतिग्रस्त हुए पूरी तरह से खाली किया जा सकता है, और यह उत्पन्न धारा को संग्रहित करती है। 4 डायोड बैटरी और एलईडी दोनों के लिए सही ध्रुवता सुनिश्चित करते हैं।

चुंबकीय प्रेरण क्रिया को सुगम बनाने वाले छोटे-छोटे विवरण:

• चुंबक की गति के दौरान हवा के फंसने से बचने के लिए चेसिस के प्रत्येक सिरे पर एक छेद दिया गया है।
• प्लास्टिक में कुछ ऐसा आकार होना चाहिए जिससे चुंबक के साथ पूर्ण गोलाकार घर्षण संपर्क न हो, जिससे चुंबक की गति धीमी हो सकती है।

नोट: इस तरह के उत्पाद में एक पारदर्शी बॉडी या कम से कम एक खिड़की होना अनिवार्य है, ताकि उपयोगकर्ता को चुंबक को हिलाने का स्पष्ट निर्देश दिया जा सके।

अपारदर्शी बॉडी से यह आभास होगा कि अंदर कुछ टूटा हुआ और हवा में तैरता हुआ है, खासकर अगर टॉर्च रिचार्ज न हो और रोशनी न दे रही हो।

निष्कर्ष

एक पारंपरिक उत्पाद, अपने कम लागत वाले संस्करण में पारिस्थितिक दृष्टि से बहुत आधुनिक है, लेकिन फिर भी एक अच्छी संरचना - चेसिस - के साथ और इस कीमत के लिए अच्छा प्रदर्शन करता है।

ऐसे उत्पाद के लिए एक मजबूत यांत्रिक डिजाइन की आवश्यकता होती है, लेकिन बहुत कुशलता से काम करने के लिए,

इसके लिए बेहद सटीक रूप से समायोजित, अत्यंत कम धारा की आवश्यकता होती है। इलेक्ट्रॉनिक घटक विकल्प

(एक डायोड जो बहुत अधिक करंट प्रवाहित कर रहा हो या एक खराब बैटरी सिस्टम को खराब कर देगी या उपयोगकर्ता को अपनी टॉर्च को लगातार हिलाने की आवश्यकता होगी)

ध्यान दें कि इस प्रकार के प्रेरण की गणना और अनुकरण किया जा सकता है।

अन्य बातों के अलावा, सॉफ्टवेयर जैसे COMSOL मल्टीफ़िज़िक्स: कॉइल गणना इस प्रोजेक्ट के उदाहरण में एक गतिशील चुंबक द्वारा कुंडली के भीतर उत्पन्न प्रेरण का अनुकरण और गणना की जा सकती है।

Improvements & Innovations

The small improvements that would easily change the end user’s perception of a low-cost product

• a better LED choice, to increase light AND/OR decrease power consumption, thus increasing autonomy.
• definitively a better switch: not only does the switch now give a poor quality feeling, but if the body is transparent, such a corroding metal
• a better front cap design: in that price range, the principle of a screw-able cap is OK, but both the cap and the body could fit better together, at zero additional cost other than a couple of hours on the पाजी
• decreasing, even more, the friction of the magnet: 3 or 5 thing ribs in the molded chassis

A completely optimized product could be made by

• making it watertight: the induction technology would be could for that, as there would be one less sealing usually required for the battery compartment

Although we do suggest that improvement, such products will never be intended for diving, as fast movement underwater will always be difficult and oxygen-consuming for divers

• suppress the passage/hole in the body for the switch: an external user-movable ring with a magnet could close the contact of a reed switch inside, thus making a completely sealed product that would never need to be opened (vacuumed or helium inside would even improve the slightly the magnet movement)
• Improving the magnet quality and the coil for efficiency
• A lot of space/volume/length could be gained in this product, either to reduce the product length or to put more battery, coil, magnet … On the right:
  • in red = a direct gain = length that is absolutely not used
  • In orange = volume where some functions or components could fit (electronic, more coil, special end-shape of the magnet …) 
• some indicator of charging; in order not to consume the power just by indicating (!) either
  • the charge is indicated only when the button is pressed
  • or some e-ink is used, far better results, but would require some partnerships as that is currently patented and not available off-the-shelf

More innovative methods could be obtained from Faraday’s law: the visible field must be changed somehow; that can be obtained in a various way

• moving the magnet (the flashlight example above)
• but also moving the coil by any translation or rotation
• and also changing the magnetic field intensity (≈a variable magnet)

प्रयुक्त शब्दों की शब्दावली

Computer Aided Design (CAD): यह एक सॉफ्टवेयर एप्लिकेशन है जिसका उपयोग इंजीनियरिंग, वास्तुकला और विनिर्माण जैसे विभिन्न क्षेत्रों में डिजाइन बनाने, संशोधित करने, विश्लेषण करने और अनुकूलित करने के लिए किया जाता है, जिससे डिजिटल उपकरणों और तकनीकों के माध्यम से सटीक चित्र और मॉडल बनाना संभव हो पाता है।

Computer-Aided Design (CAD): यह एक सॉफ्टवेयर एप्लिकेशन है जिसका उपयोग इंजीनियरिंग, वास्तुकला और विनिर्माण जैसे विभिन्न क्षेत्रों में डिजाइन बनाने, संशोधित करने, विश्लेषण करने और अनुकूलित करने के लिए किया जाता है, जिससे डिजिटल उपकरणों और तकनीकों के माध्यम से सटीक चित्र और मॉडल बनाना संभव हो पाता है।

Printed Circuit Board (PCB): एक सपाट बोर्ड जो इन्सुलेटिंग सामग्री से बना होता है और संवाहक रास्तों के माध्यम से इलेक्ट्रॉनिक घटकों का समर्थन और कनेक्शन करता है, आमतौर पर तांबे की शीट से नक़्क़ाशीदार। यह सर्किट असेंबली के लिए एक नींव के रूप में कार्य करता है और घटकों के बीच विद्युत कनेक्शन को सुविधाजनक बनाता है।