유도 충전식 제품의 좋은 예로는 물체의 움직임에 의해 에너지가 생성되는 제품을 들 수 있습니다. magnet 코일을 통해 전류가 흐르므로 패러데이 법칙을 보여줍니다. 충전식 배터리든 아니든 배터리가 필요 없으므로 폐기물이나 화학 물질이 발생하지 않는 친환경 제품입니다.
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디자인
이 제품은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다. 매우 흥미로운 건축물렌즈와 덮개 캡을 제외한 모든 구성 요소는 본체에 장착되지 않고 내부의 분리 가능한 섀시에 장착되어 있어 조립이나 수리가 매우 간편합니다.
테스트 결과, 선택된 자석은 매우 약했습니다. 저렴한 소결 자석에 은색과 유사한 얇은 코팅만 되어 있었습니다. 이는 기계적 열화를 지연시키고, 손전등 본체가 투명한 만큼 미관상으로도 보기 좋게 하기 위한 것으로 보입니다.
자석 경로 양 끝에 있는 두 개의 고무 범퍼는 모멘트의 끝부분을 부드럽게 하고 플라스틱 부품과 자석이 손상되는 것을 방지합니다.
스위치는 아래쪽 PCB에 용접된 금속판을 미는 작은 플라스틱 손잡이로 구성되어 있습니다.
구형 LED(SMD 방식이 아님) 하나가 주 광원을 만들고, 아래쪽의 반사 금속판이 빛 손실을 줄입니다.
PCB 반대편에는 전류를 저장하는 소형 배터리(아마도 NiCd 배터리)가 있어 손상 없이 완전히 방전될 수 있습니다. 4개의 다이오드는 배터리와 LED의 극성을 정확하게 맞춰줍니다.
자석 유도 기능을 원활하게 해주는 작은 디테일들:
- 자석이 움직이는 동안 공기가 갇히는 것을 방지하기 위해 섀시 양쪽 끝에 구멍 하나씩을 뚫습니다.
- 플라스틱에 어떤 모양을 만들어 자석과 완전히 원형으로 마찰 접촉하여 속도가 느려지는 것을 방지해야 합니다.
참고: 이러한 제품에는 투명한 본체 또는 최소한 창이 있어야 사용자가 자석을 어떻게 움직여야 하는지 명확하게 알 수 있습니다.
불투명한 본체는 특히 손전등이 충전되지 않아 불이 켜지지 않을 경우, 내부에 무언가가 고장 나서 떠다니는 듯한 인상을 줄 수 있습니다.
결론
전통적인 제품이지만, 친환경적인 측면에서 매우 현대적이며, 저가형 버전임에도 불구하고 섀시의 견고한 구조와 가격 대비 뛰어난 성능을 자랑합니다.
이러한 제품은 견고한 기계적 설계가 필요하지만, 매우 효율적으로 작동해야 합니다.
매우 정밀하게 조정된 극저전류가 필요합니다. 전자 부품 선택
(다이오드가 과도한 전류를 흐르게 하거나 배터리 상태가 좋지 않으면 시스템이 손상되거나 사용자가 손전등을 계속 흔들어야 할 수 있습니다.)
참고로 이러한 귀납법은 계산 및 시뮬레이션이 가능합니다.
그 외에도 소프트웨어는 다음과 같습니다. COMSOL 멀티피직스: 코일 계산 이 프로젝트 예제는 움직이는 자석이 코일 내부에 생성하는 유도를 시뮬레이션하고 계산할 수 있습니다.
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 치사한 사람
- 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)
사용된 용어집
Computer Aided Design (CAD): 엔지니어링, 건축, 제조 등 다양한 분야에서 설계를 생성, 수정, 분석 및 최적화하는 데 사용되는 소프트웨어 응용 프로그램으로, 디지털 도구와 기술을 통해 정밀한 도면과 모델을 만들 수 있습니다.
Computer-Aided Design (CAD): 엔지니어링, 건축, 제조 등 다양한 분야에서 설계를 생성, 수정, 분석 및 최적화하는 데 사용되는 소프트웨어 응용 프로그램으로, 디지털 도구와 기술을 통해 정밀한 도면과 모델을 만들 수 있습니다.
Printed Circuit Board (PCB): 절연 재질로 만들어진 평평한 기판으로, 전도성 경로를 통해 전자 부품을 지지하고 연결합니다. 일반적으로 구리 시트를 에칭하여 제작됩니다. 회로 조립의 기초가 되며 부품 간의 전기적 연결을 용이하게 합니다.
