AAAフォトバッテリー。スキーム、説明

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単XNUMX形フォトバッテリー。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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私は、作業場に溜まる「アマチュア無線のゴミ」など、入手可能な材料を使って技術的に完成した製品を作ることを提案します。

たとえば、自家製の ULF、PSU などでかつて動作していた、または工業製品から交換のために取り外された、故障した強力なトランジスタを見つけることができます。ホイル材料のスクラップの中には、厚さ 1,5 mm、サイズ 40x8 mm の両面グラスファイバー片が常に存在します。留め具の中には 4 つのブロンズ製クロムメッキコンタクトネジがあります。5 つは大きな頭 D8 mm の M2,5x5、もう 3 つはよく形成された頭 D8 mm の M2,5x1 です。また、厚さ 10 mm の薄い getinax D10,4x0,2 で作られたワッシャー (片面に箔の層があることが望ましい) と、壁が厚いガラス管 Dout = 1 mm (42 ± 53 mm) も必要です。 mm 長さ 4 mm、コンデンサタイプ K4,7-6、容量 XNUMX uF x XNUMX V。

あなたがアマチュア無線家であり、必要な工具一式 (はんだごて、ピンセットなど) と消耗品 (アルコールロジンフラックス、エポキシ接着剤、アセトン、回路基板のエッチング用の化学組成物など) を持っていることを前提としています。

結果として得られる製品は、最大出力電流 1,5 mA、出力電圧 1,5 V の技術的に完成した光電池であり、電圧は高レベルの周囲光 (出力 60 の白熱灯からの太陽光) においても安定し、保証されます。 . 10mmの距離から150W。後者の場合、主電源周波数による出力電圧のリップルを抑制するためにコンデンサが使用されます。

全体の構造は、標準サイズ「AAA」(10,4±0,2 mm l=44,4±0,2 mm) のガルバニ電池の寸法内に配置され、端に接点を備えたガラスカプセルです。

提案された設計では、KT802A、KT803A、または KT808A タイプの強力なバイポーラ低周波トランジスタの結晶を使用します。

これらのトランジスタは、メサプレーナ技術に従って作られています。この技術は、シリコン結晶の表面に堆積された金属から相互に入る櫛の形でベース電極とエミッタ電極を実行することを特徴としています（図1、n-エミッタ電極の下に領域が作成され、ベース電極がシリコン表面に直接堆積されます (p 型)。

AAAフォトバッテリー

コレクタのU領域は結晶の反対側に作られ、基板と接触（はんだ付け）され、基板はトランジスタケースのベース領域にはんだ付けされます。リストされたタイプのトランジスタの結晶は、（この技術の一般的なトランジスタからの）公称面積が 5x5 mm で、8x8 mm の基板にはんだ付けされており、（他のタイプのトランジスタとは異なり）結晶と一緒にトランジスタのハウジングから簡単に取り外せます。たとえば、KT805、KT903などのトランジスタでは、基板のない巨大な本体のベースのプラットフォームに結晶がはんだ付けされており、除去がさらに悪く、さらに結晶がはるかに小さい）。結晶は透明な耐熱性保護ワニスでコーティングされており、それを通してメサ平面構造がはっきりと見えます。

ベースの平面櫛形電極を「半透明電極」の形で使用します。エミッタ出力ワイヤを慎重に取り外すことをお勧めします。エミッタ接合が損傷したトランジスタ（クリスタル）も使用できます。説明されているアプリケーションに対する結晶の適合性の基準は、コレクタ pn 接合の完全性と 0,5 V (標準) の光起電力値です。これは、デバイスのケースを開けた後、結晶に光を当てて確認する必要があります。白熱灯または太陽光の下 - 入力抵抗が 10 kOhm/V の電圧計を使用して、ベースとコレクタ (ケース) の端子間の電圧を測定します。長時間過熱されたり、電気的に穴が開いたりしたトランジスタは、光起電力が低下する可能性があります。

このようにしてトランジスタを選択したら、結晶を備えた基板を除去します。最も簡単な方法は、ガスコンロの近くのキッチンで行うことです。これを行う前に、ケースカバーを取り外し、ダイリードをケースリードから分離する (ダイを損傷することなくきれいに切断する) 必要があります。ケースの端子の2つをつかんでトランジスタを取り出し、左手で端子を下にしてペンチでケースをバーナーの上にかざします。右手にはピンセットがあり、はんだが溶けた後、結晶を備えた基板が取り除かれます。基板はプラスチックの特殊なはんだで錫メッキされているため、水晶を基板に固定するときに後で使用するために、はんだ（同じ）をトランジスタのベースから取り除く必要があります（図XNUMX）。

AAAフォトバッテリー

8x40 mm のプリント基板には、サイズ 3x1 mm のクリスタル (フォトセル V2、V3、V8、以前はトランジスタ) をはんだ付けするための 9 つのパッドが含まれています。 8x8 mm 基板上の結晶は、隣接するバルブのベースリード (アノード、プラス) を直列子音を含めてはんだ付けできるように、これらのサイトに植える必要があります。端のパッドとカットアウトは、青銅クロムメッキネジで作られた接点をはんだ付けするために設計されており、はんだ付けを容易にするためにネジ山を切り落とす必要があります。裏側の出力パッドは細長く、コンデンサC1を半田付けするためのパッドです。構造を D8 mm (ハウジングチューブの内径) の円に適合させるために、コンデンサの下にサンプルを作成します。これにより、設置高さとアセンブリの寸法が削減されます。まずコンタクトネジをはんだ付けします。小さなネジ（M2,5、接点「+」）の頭の下に、誘電ワッシャーを置きます（何よりも、端に半田付けしてワッシャーを固定するために、ホイルが付いた薄いホイル素材を基板に貼り付けます）。そして、基板上の結晶を植える場所にははんだを照射し、ケースから分解するときに取り外して、アルコールロジンフラックスでコーティングする必要があります。

コンデンサとコンタクトは、POS-61 などの任意のはんだ付けが可能ですが、水晶を備えた基板を、前のトランジスタのケースのベースパッドにはんだ付けしたのと同じはんだ付けする方がよいため、バルブの下のパッドには、トランジスタと同じはんだを照射し、アルコールロジンフラックスで覆います。

ベースリードを照射し、エミッタリードを取り外した後、次のように基板を結晶ではんだ付けすることをお勧めします(図3): 基板を固定し、左手で基板上の結晶を(綿手袋またはナプキンを通して)取り、それらをパッド上に3...4 mm置き、右手にはんだごてを使ってその領域（基板のベースのように錫メッキされ、フラックスで覆われている）を温めます。はんだはかなり早く溶け、基板は表面張力によって基板に引き上げられます。その後、はんだごてを基板の端まで慎重に移動し、基板を基板上に置きます。はんだごてが基板から離れると、基板は数秒間溶融したはんだの上に残り、はんだが固化するまで正確に位置決めして保持することができます。

AAAフォトバッテリー

その後、ベースの結論をサイトにはんだ付けします。次に、電圧と光電流 (1,5 V x 1,5 mA) をチェックし、アセトンまたはアルコールで洗浄し、プリント基板アセンブリをガラス管 (ハウジング) に入れ、エポキシ接着剤を数滴垂らして固定します。コンタクトネジ「-」とワッシャーコンタクトの周囲に「+」を付けます（ネジ、ワッシャー、チューブの間の隙間を埋めます）（図2、a〜cを参照）。

このような光電池は、任意の数量で並列 (光電流を増やすため) または直列 (電圧を増やすため) に接続でき、オプションを組み合わせて使用して、必要なパラメーターを備えた電池を構成できます。たとえば、ブランクが到着したらすぐに作成し、古い時計の標準的な電源コンパートメントに取り付けることができます。

透明なポリマーで作られたケースの使用は、表面の耐摩耗性が低いため光学的透明性が失われるため望ましくありません。そのため、耐衝撃性は劣りますが、ガラスの方が優れています。エポキシ樹脂のような光学的に透明な化合物が自由に使える場合、組み立て中に鏡筒の高さの一部をこの材料で満たすことによって、光学要素、つまりレンズを形成できます（図2（A-A）に示されています）。結晶の上の上部ゾーンの点線で示されます）。レンズによる光の集中により感度が上がります。このような光電池はすでにかなり優れた感度を持っていますが、これにより光センサーとして使用できるようになります。

記載された設計は、ハウジングを（カセットの弾性クランプ内で）長手軸の周りの垂直面内で回転させることによって、同時に水平方向に回転させることによって、結晶の法線を光源に向けることができるという点でも優れている。平面（結晶の法線に沿った軸を通る長手方向の軸に平行）は非常に広い視野角を持ち、光源（主に太陽）の追跡システムを必要としません。

著者: Yu.P.Sarazh

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