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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Pile photo AAA. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Chargeurs, batteries, cellules galvaniques Je propose de fabriquer un produit techniquement fini à partir de matériaux disponibles, voire de "déchets de radio amateur" qui s'accumulent dans les ateliers. Vous pouvez trouver des transistors puissants défaillants qui fonctionnaient autrefois, par exemple, dans un ULF, un bloc d'alimentation, ... faits maison ou qui ont été retirés pour être remplacés par des produits industriels. Parmi les chutes de matériau en aluminium, il y a toujours un morceau de fibre de verre double face de 1,5 mm d'épaisseur et de 40x8 mm. Parmi les fixations, on trouve deux vis de contact en bronze chromé : une M4x5 à tête large D8 mm et la seconde M2,5x5 à tête bien formée D3 mm. Vous aurez également besoin d'une rondelle en getinax fin D8x2,5, de 1 mm d'épaisseur (de préférence avec une couche de papier d'aluminium sur une face) et d'un morceau de tube de verre Dout = 10 mm (10,4 ± 0,2 mm) avec une paroi épaisse ? 1 mm 42 mm de long et un condensateur de type K53-4 d'une capacité de 4,7 uF x 6 V. On suppose que vous êtes un radioamateur et que vous disposez de l'ensemble d'outils nécessaires (fer à souder, pincettes, etc.) et de consommables (flux de colophane à l'alcool, colle époxy, acétone et compositions chimiques pour graver les circuits imprimés, etc.). Le produit résultant est une cellule photoélectrique techniquement finie avec un courant de sortie maximum de 1,5 mA et une tension de sortie de 1,5 V, et la tension est stabilisée et garantie à des niveaux élevés de lumière ambiante - la lumière du soleil d'une lampe à incandescence d'une puissance de 60 .. 10 W à une distance de 150 mm. Dans ce dernier cas, un condensateur est utilisé pour supprimer l'ondulation de la tension de sortie avec la fréquence du secteur. L'ensemble de la structure est placé aux dimensions d'une cellule galvanique de taille standard « AAA » (10,4 ± 0,2 mm l = 44,4 ± 0,2 mm) et est une capsule de verre avec des contacts aux extrémités. Dans la conception proposée, nous utilisons des cristaux de puissants transistors bipolaires basse fréquence de type KT802A, KT803A ou KT808A. Ces transistors sont fabriqués selon la technologie mésa-planaire, qui se caractérise par l'exécution des électrodes de base et d'émetteur sous la forme de peignes entrant mutuellement à partir d'un métal déposé à la surface d'un cristal de silicium (Fig. 1, un n- région est créée sous l'électrode d'émetteur, et l'électrode de base est déposée directement sur la surface de silicium de type p).
La région U du collecteur est réalisée de l'autre côté du cristal et est en contact (soudée) avec le substrat, qui, à son tour, est soudé à la zone de base du boîtier du transistor. Les cristaux des types de transistors répertoriés ont une surface nominale (des transistors populaires de cette technologie) de 5x5 mm et sont soudés sur un substrat de 8x8 mm, qui est facilement retiré du boîtier du transistor avec le cristal (contrairement à d'autres types de transistors, par exemple, KT805, KT903, dans lesquels le cristal est soudé sur la plate-forme de la base d'un corps massif sans substrat et est retiré bien pire, de plus, les cristaux sont beaucoup plus petits). Le cristal est recouvert d'un vernis protecteur transparent et résistant à la chaleur, à travers lequel la structure mésa-planaire est clairement visible. On utilise l'électrode en peigne planaire de la base sous la forme d'une "électrode translucide", il est préférable de retirer soigneusement le fil de sortie de l'émetteur. Vous pouvez utiliser des transistors (cristaux) avec une jonction d'émetteur endommagée. Le critère d'adéquation d'un cristal pour l'application décrite est l'intégrité de la jonction pn du collecteur et la valeur photo-EMF de 0,5 V (typique), qui doivent être vérifiées après l'ouverture du boîtier de l'appareil en éclairant le cristal avec une lampe à incandescence ou en plein soleil - en mesurant la tension entre les bornes de la base et du collecteur (cas ) un voltmètre avec une résistance d'entrée de 10 kOhm/V. Les transistors qui ont été surchauffés pendant une longue période ou électriquement perforés peuvent avoir une photo-emf plus faible. Ayant ainsi sélectionné les transistors, nous allons retirer les substrats à cristaux. La façon la plus simple de le faire est dans la cuisine près de la cuisinière à gaz. Les couvercles du boîtier doivent être retirés et les fils de la matrice séparés des fils du boîtier (coupés proprement sans endommager la matrice) avant de faire cela ! Nous prenons le transistor par l'une des bornes du boîtier et avec des pinces nous maintenons le boîtier au-dessus du brûleur avec les bornes vers le bas dans la main gauche ; dans la main droite, il devrait y avoir une pince à épiler avec laquelle, une fois la soudure fondue, le substrat avec le cristal est retiré. Le substrat est étamé avec une soudure spéciale en plastique, de sorte que la soudure (la même) doit être retirée des bases des transistors pour une utilisation ultérieure lors de la pose du cristal sur la carte (Fig. 2).
Le circuit imprimé 8x40 mm contient 3 pastilles pour les cristaux de soudure (photocellules V1, V2, V3, qui étaient des transistors) de taille 8x9 mm. Des cristaux sur des substrats de 8x8 mm doivent être plantés sur ces sites afin qu'il soit possible de souder les fils de base (anodes, plus) des valves voisines en inclusion de consonnes en série. Les pastilles et les découpes aux extrémités sont conçues pour souder des contacts constitués de vis chromées en bronze, dans lesquelles les filets doivent être coupés pour faciliter la soudure. Au verso, les plots de sortie sont allongés et sont des plots de soudure du condensateur C1. Pour emboîter la structure dans un cercle de D8 mm (diamètre intérieur du tube du boîtier), un prélèvement est réalisé sous le condensateur, ce qui réduit la hauteur de son installation et les dimensions de l'ensemble. Soudez d'abord la vis de contact; sous la tête d'une petite vis (M2,5, contact "+"), placez une rondelle diélectrique (mieux encore, à partir d'un matériau en feuille mince avec du papier d'aluminium sur la carte afin de fixer la rondelle en soudant à l'extrémité). Et les sites de plantation de cristaux sur la carte doivent être irradiés avec de la soudure, retirés lors de leur démontage du boîtier et recouverts d'un flux d'alcool-colophane. Le condensateur et les contacts peuvent être soudés avec n'importe quelle soudure, par exemple POS-61, mais il est préférable de souder les substrats avec des cristaux avec la même soudure sur laquelle ils ont été soudés au plot de base du boîtier de l'ancien transistor, donc les pastilles sous les valves doivent être irradiées avec la même soudure du transistor et recouvertes de flux d'alcool-colophane. Après avoir irradié le plomb de base et retiré celui de l'émetteur, je recommande de souder les substrats avec des cristaux comme suit (Fig. 3): fixez la carte, prenez les cristaux sur le substrat dans la main gauche (dans des gants en coton ou à travers une serviette) et placez-les sur le tampon pendant 3... 4 mm, et avec un fer à souder dans la main droite, nous réchauffons la zone (étamée et recouverte de flux, comme la base du substrat). La soudure fondra assez rapidement et le substrat sera tiré vers la carte par les forces de tension superficielle. Après cela, déplacez soigneusement le fer à souder vers le bord de la carte et le substrat sur la carte. Lorsque le fer à souder se détache de la carte, le substrat sera encore sur la soudure fondue pendant quelques secondes, et il peut être positionné et maintenu avec précision jusqu'à ce que la soudure se solidifie.
Après cela, soudez rapidement les conclusions des bases aux sites. Ensuite, nous vérifions la tension et le photocourant (1,5 V x 1,5 mA), le lavons dans de l'acétone ou de l'alcool, plaçons l'ensemble de la carte de circuit imprimé dans un tube de verre (boîtier) et le fixons avec quelques gouttes de colle époxy dans la zone de \u2b\uXNUMXbla vis de contact "-" et autour du périmètre du contact de la rondelle "+" (remplir l'espace entre la vis, la rondelle et le tube) (voir Fig. XNUMX, a-c). De telles photobatteries peuvent être connectées en parallèle (pour augmenter le photocourant) ou en série (pour augmenter la tension) en n'importe quelle quantité, ainsi qu'utiliser des options combinées, constituant une batterie avec les paramètres souhaités. Vous pouvez les fabriquer au fur et à mesure de leur arrivée et les installer dans des compartiments d'alimentation standard de montres obsolètes, par exemple. L'utilisation de boîtiers en polymère transparent n'est pas souhaitable, en raison de la perte de transparence optique due à la faible résistance de la surface à l'abrasion, donc le verre est préférable, bien qu'il soit moins résistant aux chocs. Si vous disposez d'un composé optiquement transparent comme la résine époxy, vous pouvez alors former un élément optique - une lentille, en remplissant une partie de la hauteur du tube du corps avec ce matériau lors de l'assemblage (sur la Fig. 2 (A-A) il est montré par un trait pointillé dans la zone supérieure au-dessus des cristaux). En raison de la concentration de lumière par l'objectif, la sensibilité augmentera. Bien qu'une telle cellule photoélectrique ait déjà une assez bonne sensibilité, cela lui permet d'être utilisée comme capteur de lumière. La conception décrite est également bonne en ce que la normale des cristaux peut être orientée vers la source lumineuse en faisant tourner le boîtier dans un plan vertical autour de l'axe longitudinal (dans les pinces élastiques de la cassette), et en même temps dans le sens horizontal plan (parallèle à l'axe longitudinal passant par l'axe selon la normale aux cristaux) un angle de vision très large et ne nécessite pas de système de poursuite de la source lumineuse (essentiellement le Soleil). Auteur : Yu.P.Sarazh
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