感应式充电产品的一个很好的例子是,能量是通过移动一个 磁铁 通过线圈,从而说明了法拉第定律。无论是否可充电,都不使用电池,因此不会产生废物或化学物质:一个很好的绿色生态产品
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设计


该产品具有 非常有趣的建筑镜头:除镜头和闭合盖外,所有部件都不安装在机身上,而是安装在一个内部可拆卸底盘上,使组装或维修变得轻而易举。
根据我们的测试,所选的磁铁非常弱。这是一块低成本的烧结磁铁,上面涂有极少量的类银漆。由于手电筒主体是透明的,因此可能会延缓其机械性能的下降,而且看起来也很美观

磁路两端的两个橡胶缓冲器可平滑磁矩末端,保护塑料部件和磁铁不受损坏。
开关由一个可滑动的小塑料旋钮组成,推动焊接在 PCB 板上的金属板。
单个 LED(现在的老式 LED=非 SMD)发出主光,而底部的反光金属片则限制了光损失。
印刷电路板的另一侧装有一个小型电池(可能是镍镉电池),以便在不损坏电池的情况下将其完全放空,从而保持所产生的电流。4 个二极管确保电池和 LED 的极性正确。

缓解磁感应功能的小细节:
- 在底盘两端各开一个孔,以避免在磁铁运动过程中夹带一些空气
- 在塑料中加入一些形状,以避免与磁铁的全圆摩擦接触导致速度减慢

注:此类产品必须有一个透明的主体或至少有一个窗口,以便清楚地指示用户移动磁铁。
不透明的机身会给人一种内部有破损和自由漂浮物的感觉,尤其是在手电筒没有充电和不亮的情况下。

结论
这是一款传统的产品,在生态学意义上非常现代,虽然是低成本版本,但仍然具有良好的结构(底盘),而且在这样的价格下性能良好。
这样的产品需要坚固耐用的机械设计,但工作效率却很高、
需要非常微调的极低电流 电子元件 选择
(电流过大的二极管或坏电池会损坏系统,或要求用户持续摇晃手电筒)。
请注意,这种感应可以计算和模拟
其中包括以下软件 COMSOL Multiphysics: 线圈计算 项目示例可以模拟和计算移动磁铁在线圈内产生的感应。

改进与创新
微小的改进就能轻易改变最终用户对低成本产品的看法
- 选择更好的 LED,以增加光亮度和/或降低功耗,从而提高自主性。
- 绝对是一个更好的开关:现在的开关不仅给人质量差的感觉,而且如果机身是透明的,这样的金属腐蚀
- 更好的前盖设计:在这个价格范围内,可旋紧盖子的原理是没问题的,但盖子和机身可以更好地结合在一起,除了需要几个小时的加工外,不需要额外成本 计算机辅助设计
- 进一步减小磁铁的摩擦力:在模制底盘上设置 3 或 5 条肋条
完全优化的产品可以通过以下方式制造

- 使其不漏水:感应技术可以做到这一点,因为通常情况下,电池仓只需要一个密封圈
尽管我们建议进行改进,但这类产品绝不会用于潜水,因为在水下快速移动对潜水员来说始终是困难的,而且会消耗氧气。
- 抑制开关本体上的通道/孔:用户可移动的外部磁环可关闭开关的触点 干簧管 内部,从而使产品完全密封,永远不需要打开(内部抽真空或充氦气甚至会稍微改善磁铁的运动)。
- 提高磁铁质量和线圈效率
- 该产品可以节省大量空间/体积/长度,要么缩短产品长度,要么在右侧放置更多电池、线圈、磁铁......:
- 红色 = 直接增益 = 绝对不使用的长度
- 橙色 = 可容纳某些功能或组件(电子元件、更多线圈、特殊磁铁端部形状......)的空间
- 一些充电指示器;为了避免仅靠指示器(!)就消耗电能,无论是
- 只有按下按钮时才显示电量
- 或使用一些电子墨水,效果会好得多,但需要一些合作关系,因为这种墨水目前已获得专利,无法现成提供
从法拉第定律中可以获得更具创新性的方法:必须以某种方式改变可见场;这可以通过多种方式获得
- 移动磁铁(上述手电筒的例子)
- 但也可以通过任何平移或旋转来移动线圈
- 同时改变磁场强度(≈可变磁铁)
常用术语表
Computer Aided Design (CAD): 用于创建、修改、分析和优化工程、建筑和制造等各个领域的设计的软件应用程序,通过数字工具和技术实现精确的图纸和模型。
Computer-Aided Design (CAD): 用于创建、修改、分析和优化工程、建筑和制造等各个领域的设计的软件应用程序,通过数字工具和技术实现精确的图纸和模型。
Printed Circuit Board (PCB): 一种由绝缘材料制成的平板,用于支撑并通过导电通路连接电子元件,通常由铜片蚀刻而成。它作为电路组装的基础,并有助于元件之间的电气连接。

















