Устройство генерирует электричество из светодиодов
Многие сейчас удивятся, если узнают чтоб обычный светодиод может не просто светиться, но и сам генерировать электричество, как фотоэлемент.
Подключаем светодиод к мультиметру и уже при комнатном освещении он выдает порядка 0,3 вольта. Чем ближе приближать светодиод к источнику света, тем большее напряжение он покажет. На улице при солнечном освещении напряжение сразу увеличивается в несколько раз, а если соединить последовательно пару таких светодиодов, то оно удваивается.
Мастер нашел светодиодные полоски от подсветки каких то мониторов. Оторвал рассеивающую линзу и получил пластинку с 36 маленькими красными светодиодами. Запитываются они от 12 вольт. Решил поэкспериментировать с ними. На солнце такая плашка выдавала 12 вольт без нагрузки. Естественно, мастер тут же поспешил присоединить светодиод в надежде, что он хотя бы чуть-чуть загорится. Но увы, был разочарован, потому что ток оказался всего 5 микроампер. При таком токе никакой светодиод светить не будет.
Затем увеличил количество этих плашек ровно в 20 раз, сколько их нашлось. Смонтировал это все на пластике. Наклеил двухсторонний скотч а все выводы параллельно соединил, чтобы увеличить силу тока на выходе. И это дало свой результат. Теперь уже на солнце светодиод светился, правда где то процентов на 10 от своего максимального светового потока. Но это уже кое-что. А ток составил целых 130 микроампер. Но увы, для нормального освещения даже слабенького светодиодоа это крайне мало.
Если энергии недостаточно, чтобы напрямую питать вашего потребителя, значит нужно ее накопить в аккумулятор, а потом уже подавать на нагрузку. Мастер использовал 5 вольтовый ионистор емкостью 1 микрофарад. Изначально на нем было около двух с небольшим вольт и ни один нормальный светодиод от него уже не светился.
Подключила ионистор к светодиодной солнечной панели и спустя буквально пару часов на нем добавилось полтора вольта. Негусто, скажете вы. Однако, когда потом к этому ионистору подключил 4 сверхярких светодиода, они светились 5 минут очень ярко и потом еще минут 15-20 тлели слабеньким светом. Очень даже неплохо.
Нужно предостеречь вас от скоропостижных выводов, что данный способ генерации крайне неэффективен, хотя бы даже по сравнению с обычными фотопанелями. Ведь нужно помнить, что в светодиоде свет вырабатывает малюсенький полупроводниковый кристалл, площадь которого ничтожно мала, как песчинка. И соответственно обратно он может превратить в электричество лишь тот световой поток, который попадает на этот маленький кристаллик. Давайте реально посчитаем площадь всей панели. Она будет составлять не более нескольких квадратных миллиметров. А теперь возьмем и отрежем от обычной солнечной панели,пусть даже самой лучшей, несколько квадратных миллиметров. Вряд ли она сможет выдать больше напряжения или тока.
Делать из светодиодов солнечные панели абсурдно и непрактично. Но знать о том, что есть такой интересный эффект обратной работы у светодиода полезно.
Обсуждение
- габариты и спектральное окно в котором максимально эффективно может работать прибор. Фотодиоды обычно имеют довольно широкую полосу пропускания, а ставить интерферационный светофильтр, довольно дорогое удовольствие, так проще для приема использовать прибор который излучает те же спектральные линии ибо спектр поглощения соответствует спектру излучения.
Для интереса возьми светодиод включенный в режиме фотодиода и освети его дневным светом и светом аналогичного светодиода, будешь несколько удивлен. - Прикольно. Эдак, похоже, можно датчик освещенности совместить с обычным сигнальным светодиодом на одной ноге микроконтроллера. А ещё стоит задуматься о том, что, даже если устройство и не имеет никаких сенсоров, но имеет микроконтроллер, светодиод и скомпрометированную прошивку, то оно уже может получать какую-то информацию о внешнем мире. Например, вражеский роутер сможет понять горит у вас в комнате свет или нет. Понятно, что есть более простые способы, но я не об этом. Я хочу сказать, что сенсором может служить устройство, которое, в общем-то таковым не задумывалось. Например, если когда-то появятся микроволновки, или холодильники, получающие обновления прошивки из интернета, они уже гипотетически смогли бы подслушать разговоры в комнате через свою кварцевую пищалку используя её как микрофон. Принцип тот же. Если стоит вопрос о больших деньгах и секретах, то подсунуть в секретное место микроволновку с модифицированной прошивкой – это, имхо, не так заметно и очень труднодоказуемо, как если бы это был тупо жучок или диктофон.
- Так уже делают бытовую технику с подключением к интернету. А что за этим стоит – одному черту известно.
А насчет контроллеров ты очень прав. Могу подтвердить идею. Я использовал от старого мобильно ионистор на 0,47 фарады. Контроллер от ATMEL at90s1200 в основном находился в спящем режиме. Несколько раз в сутки включался, отрабатывал прерывание и опять в спячку… (Правда там я использовал фотоэлементы от калькуляторов и пленочных фотоаппаратов Зенит-Е несколько штук для подзарядки ионистора до 5 вольт смешанным соединением). - Вообще-то, если выходной пин контроллера программно может переключаться в режим ввода с высоким сопротивлением, то вполне может, как я понимаю, снимать сигнал со светодиода за счет паразитной ёмкости. Грубо говоря, нужно быстро дёргать ногу переключая ее на ввод/вывод и интегрально (для повышения точности) мерить время разряда паразитной ёмкости. Оно, думаю, будет чуть-чуть зависеть от освещенности PN-перехода. Вообще сказанное взято с потолка и скорее всего я где-то ошибаюсь, поэтому следует обратиться к компетентному специалисту за консультацией. Я лишь хотел передать суть. Паразитные эффекты вполне могут быть использованы для нештатного получения информации о внешнем мире с некоторой точностью.
Кроме того, в таких случаях поиск уязвимостей разумно вести в обратную сторону. Не следует ставить конкретную задачу вида “нужно определить горит ли свет”, а потом тратить уйму времени на поиск негарантированного решения. Нужно анализировать какие есть ресурсы и двигаться от того, что мы вообще могли бы сделать и что узнать. Как это использовать – отдельная изолированная задача, которая в другое время и при других условиях может приобрести неожиданные решения и смыслы. - Надо будет св.диод на радиатор прикрепить и попробовать, не от китайского фонарика подать свет, а от солнца. Для космоса не делают линзованные панели по причине рациональности и удешевления, в космосе нет помех для солнечного света, ограничения по пространству и весу, а у нас гравитация и атмосфера забирает большую часть излучения, иначе сгорели бы от радиации. А так, опять же повторюсь, в качестве эксперимента, попробовать сфокусировать солнечный свет в пятно размером ~ 5 мм и направить на св.диод прикреплённый к радиатору, вполне реально.
- Я из диодов делал солнечную панель правда не из свето-, а из обычных полупроводниковых есть такие большие диоды покрашенные чёрной краской в стеклянных корпусах не помню но у них вроде номера были 212-224 давно это было я тогда ещё в школу в седьмой класс ходил. так с ник краску счистил собрал последовательно параллельно примерно около сорока штук батарея выдавала на солнце около 4V я её в лес брал приёмник чтобы слушать без батареек.
- Дедушка чуток лукавит (или не догоняет). Дело в том, что эта токовырабатывающая “песчинка” светодиода находится в фокусе его линзы, что повышает её фактическую освещённость, минимум, раз в десять (а если светодиод большой, то, может, и в сотню).
Вообще, автору следовало для полноты картины не только выставить светодиод на солнышко, но и поместить между ним и солнцем приличную лупу, после чего измерять ток постепенно приближая к нему фокус лупы. Кроме того, не помешало бы напомнить, что ровно такими же свойствами обладают и обычные диоды, если их освободить от крышки. Но лайк, тем не менее, заслужил. - я такой эффект обнаружил в юности, когда собрал самодельный транзисторный радиоприёмник со светодиодом, включённым через резистор параллельно с батарейкой питания для индикации включенного состояния. Я заметил, что при отключенной батарейке можно посветить лазерной указкой (красной) в светодиод (тоже красный), и услышать вполне различимый приём радиостанций, не смотря на резистор, включённый последовательно светодиоду. причём в момент включения и выключения лазерной указки был слышен очень отчётливый щелчок, свидетельствующий о перепаде напряжения питания в цепи приёмника.
Как мне кажется, можно попробовать сфокусировать на светодиоде свет линзой, либо посветить на него той же лазерной указкой с большой плотностью излучения, чтобы заметно усилить эффект. - Игорь, ты меня заразил этим вопросом. Попробовал подключить сверхъяркий светодиод 5 ватт, и удивился, выдаёт почти 0,35 вольта, ампераж правда не мерил, а простой как в китайских зажигалках выдаёт всего 0,05 вольта, весь эксперимент проводился от света обычного китайского фонаря. Решил попробовать направить свет через лупу, удивился еще больше, китайский диод выдал ~0,15 вольта, а 5-и ватный (!) аж 0,96 вольта! И это всё при свете обычного фонарика за 45 рублей, думаю на солнце эффект будет куда интересней, всё таки там фотонов от солнца гораздо больше, надо только диод на радиатор приклеить.
Можешь об этом новое видео снять, думаю подписчики оценят и будут рады. - ак давайте реально подсчитаем площадь всей этой панели. А уж потом будем делать выводы.Игорь, я смотрел видео с вашим разоблачением вечных двигателей и понимаю ваше душевное состояние при просмотре кинокартин с демонстрацией перпетуммобайле. Надеюсь вы сейчас меня поймете, но после просмотра этого ролика я также негодую как и вы. Ну с какого перепугу вы решили что в вашей панели всего 2 квадратных мм активной зоны светодиода? Неужели вы думаете, что производители фотоэлементов настолько глупы, и делают специально панельки с низким кпд, тогда как можно тупо накупить гору светодиодов вместо их панелей? Напоминает изобретение велосипеда, только на этот раз с квадратными колесами.
Солнечная энергия от светодиода
Я всегда удивлялся, почему программы Arduino отключаются, когда я фотографирую свои светодиодные проекты со вспышкой. Проведя небольшое исследование, я узнал, что светодиоды сами по себе являются фотодиодами, а вспышка с высокой яркостью генерирует электричество, которое перегружает Arduino.
Этот проект представляет собой демонстрацию и проект о том, как использовать простой светодиод (LED) в качестве солнечного элемента.
Шаг 1: Детали
Светодиод (ы)
Мультиметр
Источник света
[Опционально] Макет (для одиночных светодиодов)
Шаг 2: Подключение светодиода к мультиметру
Соедините все аноды (положительный, закругленный край) светодиода вместе, вставив их все в красную направляющую на макете для решения без пайки. Затем соедините все катоды (отрицательный, плоский край) светодиода вместе, подключив их к синей направляющей на макете. Довольно просто, а!
Шаг 3: Да будет сила!
Подсоедините красный соединительный провод между папами к одному из контактов на красной направляющей и черный соединительный провод между папами к одному из контактов на синем стержне. Теперь включите мультиметр в положение «2 В постоянного тока» и коснитесь красного датчика красной перемычкой, а черного датчика черной перемычкой.
Светодиод должен находиться очень близко к источнику света, поскольку он относительно слаб, когда попадает на светодиод (по сравнению со вспышкой DSLR). Чем ближе он к источнику света, тем выше уровни напряжения. Конечно, ожидается, что значения колеблются, но это все же питание от светодиодов!
Шаг 4: Светодиоды в серии
Подключив те же светодиоды последовательно на макете, я смог сделать 0,110 В.
Источник