इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियर द्वारा गंभीर रूप से हाथ से बनाया गया: पॉकेटबुक 631 प्लस को अलग करें और इसे सौर बैटरी से लैस करें

सभी को नमस्कार! मैं आर्टेम लिटविनोविच, कई वर्षों के अनुभव वाला एक डेवलपर, बचपन से एक रेडियो शौकिया, और मैंने खुद पाठकों को डिज़ाइन किया है। मेरी राय में, अपनी आवश्यकताओं के लिए खुद को करने के लिए - यह हर तरह से एक तैयार चीज़ खरीदने की तुलना में अधिक रोचक और सुविधाजनक है। उदाहरण के लिए, एक ही पाठक। मेरे खाते में रेडियो बाजार पर पाए जाने वाले घटकों के पाठकों के व्यक्तिगत रूप से इकट्ठे हुए मॉडल हैं और चीन से मंगवाए गए हैं।

उदाहरण के लिए, ई स्याही का वर्णन यहां किया गया है, यह अभी भी लियोनिद कगानोव द्वारा माना जाता था, पहले के शिल्प यहां सभी हैं । मैं खुद को 3D प्रिंटर पर केस प्रिंट करता हूं, जिसे मैंने खुद भी डिजाइन किया है। और जब आप टाइप करने के लिए बहुत आलसी होते हैं, तो मैं इपॉक्सी से मूर्ति बनाता हूं।

जैसा कि आप जानते हैं, अनुभव बहुत गंभीर और कुछ हद तक अद्वितीय है। और अब पॉकेटबुक के लोग मुझे अपने मॉडल के कुछ प्रकार के मॉड बनाने के प्रस्ताव के साथ बदल गए। नतीजतन, हमने पॉकेटबुक 631 प्लस पर आधारित एक पाठक को इकट्ठा करने का फैसला किया, जो लाइन के प्रमुख पाठकों में से एक है। मैं एक पोस्ट में इस बारे में बात करूंगा।



मैं उपयोगकर्ता के दृष्टिकोण से इस मॉडल के कामकाज के विवरण में नहीं जाऊंगा। कई ने लिखा कि यह कितने स्वरूपों का समर्थन करता है, इसमें क्या अनुप्रयोग हैं, ऑडियो समर्थन कैसे काम करता है, और यह पॉकेटबुक पंद्रह भाषाओं में किताबें कैसे बोलता है। मैं केवल यह नोट करूंगा कि सामान्य तौर पर मैं इन कथनों से सहमत हूं - पाठक एक अनुभवी और वास्तव में परिष्कृत है।

मेरे हाथों में पाठक प्राप्त करने के बाद, मैंने इसे चालू भी नहीं किया - मैंने तुरंत इसे भंग कर दिया। इसलिए, हम उसके अंदर क्या है इसकी जांच करके शुरू करेंगे। यह मेरे लिए अधिक दिलचस्प है। पाठक को अलग करने के लिए सिर्फ एक, दो, तीन है। चलो चलते हैं!

एक बार - एक प्लास्टिक की कील की मदद से, सामने का पैनल स्नैप करता है।



दो - सामने पैनल से स्क्रीन का फ्रेम बड़े करीने से छील दिया गया है। मुझे संदेह है कि यह अंतराल के माध्यम से नमी और धूल के प्रवेश को जटिल करने के लिए सील है। पॉकेटबुक 631 प्लस में , इसी पॉकेटबुक 641 एक्वा 2 के विपरीत, पानी के खिलाफ आधिकारिक रूप से सुरक्षा की घोषणा नहीं की गई है। फिर भी, संरक्षण की "शुरुआत" यहां मौजूद है। ऐसे संरचनात्मक तत्वों के साथ, इस मॉडल का नमी स्प्रे, संभवतः, बहुत डरावना नहीं है।



और तीन - मामले में पाठक को पकड़ने वाले शिकंजा को ढीला कर दिया जाता है।

एक आधुनिक पाठक से क्या बनता है?

यह एक अनुभवहीन लग सकता है कि यहां सब कुछ बहुत जटिल है, लेकिन, सामान्य तौर पर, डिवाइस काफी सरल है।

सरल बनाने के लिए, मेरे घर-निर्मित पाठक के साथ तुलना करें, जो दाईं ओर है।



तीन ब्लॉक स्पष्ट रूप से मेरे बोर्ड पर खड़े हैं।

• लाल - स्क्रीन बिजली योजना। इलेक्ट्रॉनिक स्याही स्क्रीन इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से नियंत्रित होती है और इसके लिए कई वोल्टेज स्तर, सकारात्मक और नकारात्मक की आवश्यकता होती है।
• ग्रीन - पावर, चार्ज और बैटरी डिस्चार्ज के लिए नियंत्रक। लिथियम बैटरी को प्रत्यक्ष करंट के साथ चार्ज किया जाता है और एक अस्थिर वोल्टेज का उत्पादन करता है। इलेक्ट्रॉनिक्स को लगातार 3.3V की आवश्यकता होती है। सौर बैटरी एक असहज वर्तमान पैदा करती है। तदनुसार, आपको चार्ज करने के लिए एक डीसी नियंत्रक, निर्वहन के लिए एक वोल्टेज कनवर्टर और सौर पैनल के लिए एक पावर सीमक की आवश्यकता है।
• येलो एक कंप्यूटर यूनिट है। सभी स्ट्रैपिंग के साथ एक प्रोसेसर, मेमोरी और डेटा स्टोरेज है।

हैरानी की बात है, संक्षेप में, पाठक सिर्फ एक विशेष स्क्रीन और सॉफ्टवेयर भरने के साथ एक ऊर्जा कुशल कंप्यूटर है।

अब पॉकेटबुक से पाठक के अंदर के भाग को देखें

यहां आप समान ब्लॉक देख सकते हैं - बिजली, स्क्रीन और कंप्यूटर के साथ काम करना। इसके अतिरिक्त, दो और इकाइयाँ हैं - एक नीला वाई-फाई मॉड्यूल और एक गुलाबी ऑडियो कोडेक। उत्तरार्द्ध काफी असामान्य है - ई इंक स्क्रीन वाले लगभग सभी आधुनिक पाठकों में ध्वनि की क्षमता नहीं है। उनकी उपस्थिति पॉकेटबुक 631 प्लस के अद्वितीय "ट्रिक्स" में से एक है।



आइए पॉकेटबुक रीडर के इनसाइड पर एक करीब से नज़र डालें।

प्रोसेसर मॉड्यूल, MCIMX6L7DVN10AB, प्रोसेसर मॉड्यूल पर देखा जाता है। यह एक एआरएम कोर्टेक्स-ए 9, सिंगल-कोर, 32-बिट, नाममात्र 1 गीगाहर्ट्ज है। मैं जो उपयोग करता हूं, उससे कहीं अधिक शक्तिशाली चीज है। यह आश्चर्य की बात नहीं है - पॉकेटबुक प्रारंभिक रूपांतरण (पीडीएफ, पीडीएफ-डीआरएम, EPUB, EPUB-DRM, DJVU, FB2, FB2.ZIP, DOC, DOCX, RTF, PRC, TCR, TXT, CHM, HTM, HTML, HTML) के बिना 18 स्वरूपों को पढ़ता है। MOBI और ACSM), साथ ही साथ वॉइस ओवर टेक्स्ट, इंटरनेट सर्फ करता है, गेम खेलता है और वर्ड ब्रेक की व्यवस्था करना जानता है। इस सभी सामान के रखरखाव और कार्यान्वयन के लिए, उपयुक्त लोहे की आवश्यकता होती है।

प्रोसेसर के दाईं ओर एक मेमोरी है, NT5CC256M16DP। यह DDR3, 4 Gbps (512 MB) है।

मेमोरी के पीछे 8 जीबी कार्ड के साथ एक नियमित माइक्रोएसडी-स्लॉट है, जो बिल्ट-इन स्टोरेज के रूप में कार्य करता है। यह सस्ता, हंसमुख और सुविधाजनक है - यदि वांछित है, तो आंतरिक मेमोरी को आसानी से विस्तारित किया जा सकता है (सत्यापन से पता चला है कि कार्ड किसी तरह के हार्डवेयर पहचानकर्ता द्वारा बंधा हुआ है, इसलिए "आसान" शब्द इस मामले में अनुचित है), और पृथ्वी की फर्म के साथ पाठक की एक भयावह बैठक के मामले में। डेटा रिकवरी के लिए केवल कार्ड रीडर की आवश्यकता होती है।

कार्ड पर, साधारण लिनक्स का पता लगाया जाता है, जो अच्छा है। दाईं ओर UART डिबगिंग कनेक्टर है। यदि आप इसमें एक जांच को रोकते हैं, तो आप यू-बूट 2009.08 स्प्लैश स्क्रीन और डिबगिंग जानकारी का एक गुच्छा देखते हैं।



प्रोसेसर मॉड्यूल के बगल में एक वाई-फाई इकाई है जिसमें एक स्विच और एक हार्नेस है। RTL8189FTV, 802.11 b / g / n सभी में एक मॉड्यूल SDIO बस के माध्यम से जुड़ा हुआ है।

इस तरह के फ़ंक्शन के लिए तैयार किए गए मॉड्यूल को डालना, उन्हें बोर्ड पर विवेकपूर्वक टांका लगाने के बजाय, इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास में मानक प्रथाओं में से एक है।



दूर पर कोडेक है - हेडफ़ोन पर डिजिटल से वर्तमान तक एक ध्वनि कनवर्टर। ALC5640 अभी भी एक ही Realtek कंपनी है, यह I2S के माध्यम से ध्वनि लेती है और एक क्लास डी एम्पलीफायर के माध्यम से प्रति 8 ओम स्पीकर में 1.5 W स्टीरियो साउंड का उत्पादन करती है।



ध्वनि के ऊपर स्क्रीन नियंत्रण इकाई है।

TPS65185 इलेक्ट्रॉनिक स्याही स्क्रीन के लिए एक वोल्टेज जनरेटर है। NN2003, या अंकन के शीर्ष पर "2" के साथ कुछ इसी तरह की पहचान नहीं की जा सकती थी, लेकिन यह बैकलाइट की शक्ति से संबंधित कुछ दिखता है। और zForce NN1001 एक IR टचस्क्रीन नियंत्रक की तरह है।



अंत में, मुख्य बिजली की आपूर्ति। केंद्र में मुख्य चिप है - RC5T619। यह बिल्ट-इन कन्वर्टर्स, खपत गणना, बैटरी चार्जिंग, प्रोसेसर के साथ संचार करने के लिए इंटरफेस आदि के साथ एक बहुक्रियाशील पावर कंट्रोलर है। इसमें एक वास्तविक समय की घड़ी भी है जिसे बाकी सब कुछ बंद होने पर भी जाना चाहिए। इस तरह की अत्यधिक एकीकृत बिजली आपूर्ति इस तथ्य में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है कि पाठक का एक भी शुल्क लगभग डेढ़ महीने और सक्रिय उपयोग के लिए पर्याप्त है। हम इस चिप पर बाद में विचार करेंगे, जब हम पाठक को एक सौर पैनल संलग्न करेंगे।



बोर्ड को पलटते हुए, हम स्क्रीन को ढूंढते हैं - इस पुस्तक में सबसे दिलचस्प।



स्क्रीन को फ्रेम से चिपकाया जाता है, फ्रेम के दूसरी तरफ, बैटरी को चिपकाया जाता है। बोर्ड को इस पर संदेह है, और कुछ हद तक पूरे मामले को।



6-इंच की "ई इंक कार्टा" स्क्रीन को नियमित ई इंक स्क्रीन से कितना अलग है कि आप स्टोर पर खरीद सकते हैं?

तुलना के लिए - यहाँ एक चीनी कंपनी की मेरी 7 इंच की स्क्रीन है।



उन दोनों पर एक ही तस्वीर लगाते हुए, आप तुरंत मतभेदों को नोटिस कर सकते हैं। मेरी स्क्रीन, हालाँकि बड़ी है, इसका रिज़ॉल्यूशन केवल 480 x 800 और 120 DPI है, जबकि Pocket का रिज़ॉल्यूशन 1072 x 1448 और 300 DPI है। ठीक है, मैट्रिक्स की गुणवत्ता अपने आप में उच्च है - पहले ईक्लेन के एक प्रमुख निर्माता के रूप में, पॉकेटबुक गुणवत्ता के उच्चतम स्तर - ग्रेड ए ("पहले ग्रेड", अस्वीकृति से पहले) का उपयोग करता है। छोटे ब्रांडों के लिए, और स्पेयर पार्ट्स के रूप में बिक्री के लिए, ग्रेड बी है - कुछ (स्वीकार्य मानकों) दोषों की संख्या के साथ स्क्रीन।



यदि आप बारीकी से देखते हैं, तो आप एक और बड़ा अंतर देख सकते हैं - पॉकेट स्क्रीन पर, "रंग" चिकनी हैं।



यह आश्चर्य की बात नहीं है, क्योंकि, काले और सफेद "चीनी" के विपरीत, पॉकेट स्क्रीन मोनोक्रोम है और ग्रे के 50 16 रंगों का समर्थन करता है।



वास्तव में, यह स्क्रीन के लिए इतना नहीं है (हालांकि यह, ज़ाहिर है, भी), लेकिन खान की तुलना में अधिक परिष्कृत नियंत्रण सर्किट के कारण नहीं है। मूल रूप से, ये दोनों स्क्रीन एक दूसरे से बहुत अलग नहीं हैं, और मुख्य अंतर बंधन में है।

चलो प्रौद्योगिकी पर ही करीब से नज़र डालें। इलेक्ट्रॉनिक स्याही पर एक स्क्रीन एक ऐसा ग्लास है, जिसके एक तरफ कंट्रोल इलेक्ट्रोड का एक मैट्रिक्स है, और दूसरी तरफ पारदर्शी प्लास्टिक में तरल के साथ बुलबुले की एक सरणी है, जिसमें सूक्ष्म गेंदें तैरती हैं। सफेद सकारात्मक है, काला नकारात्मक है। नियंत्रण मैट्रिक्स इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से गेंदों को घुमाता है, जिससे छवि प्रदर्शित होती है।


पीछे की तरफ, ऐसी स्क्रीन मिरर की गई है, और ग्लास पर नक्काशी किए गए नियंत्रण संकेतों की वायरिंग दिखाई देती है।





यदि आप लुमेन पर स्क्रीन को देखते हैं, तो आप असमान रूप से लागू कैप्सूल से शोर के पीछे एक पतली नियंत्रण ग्रिड देख सकते हैं। इस असमानता के कारण, इलेक्ट्रॉनिक स्याही स्क्रीन का बैकलाइटिंग एक गैर-तुच्छ कार्य है - यदि आप इसे केवल पीछे से हाइलाइट करते हैं, तो यह एक ग्लास क्रम्ब जैसा दिखेगा।



कुछ मायनों में, यह सादे कागज से मिलता जुलता है।



पॉकेटबुक की स्क्रीन को कसकर फ्रेम से चिपकाया जाता है, और उन्हें अलग करने का प्रयास दुख की बात है। हालांकि, किनारे पर एक जगह है जहां आप इसे प्रबुद्ध भी कर सकते हैं और एक समान संरचना देख सकते हैं।



हम देखते हैं कि स्क्रीन के शीर्ष पर एक काला फ्रेम है, और उसके नीचे बोर्ड पर कुछ विवरणों का एक सेट है।
यह क्या है



इसके अलावा, फ्रेम सरल नहीं है, लेकिन अवरक्त प्रकाश में पारदर्शी है! और उस पर प्रोट्रूशियंस लेंस की तरह दिखते हैं। यह सब किस लिए है?



पहेली को बहुत सरलता से हल किया जाता है। हम लोहे के कीबोर्ड के साथ एक साधारण इंटरकॉम को याद करते हैं, जो अजीब तरह से काम करना बंद कर देता है जब इसके किनारों को बर्फ से ढंक दिया जाता है। इस कीबोर्ड के किनारों पर प्रकाश और फोटोडायोड का एक सेट है जिसमें वे चमकते हैं। इस प्रकाश की छाया को ट्रैक करके, प्रोसेसर समझ सकता है कि उंगली किस नंबर पर दिखाई दी।



हमारे पोकेटबुक रीडर में, डिज़ाइन समान है, केवल अधिक सटीक है। किनारों पर इंफ्रारेड एल ई डी हैं, जो फ्रेम को विपरीत दिशा से फोटोडायोड पर केंद्रित करते हैं, और प्रोसेसर को हिलाकर उंगली के स्थान की गणना करते हैं।



एल ई डी के साथ एक लचीले बोर्ड को पट्टी के साथ स्क्रीन के नीचे चिपकाया जाता है। यह प्रकाश के एक चर तापमान के साथ प्रसिद्ध रोशनी है। आप बाईं ओर जाते हैं - प्रकाश ठंडा हो रहा है, दाईं ओर - यह गर्म हो रहा है। विचार यह है: बिस्तर पर जाने से पहले, गर्म बैकलाइटिंग के साथ पढ़ना बेहतर है, इसके लिए दृश्य तंत्र तेजी से आराम करता है। इस तरह के बैकलाइट के दो संस्करण हैं, एक ई इंक द्वारा विकसित किया गया है, दूसरा इसकी एक चीनी प्रति है। एक प्रति बदतर होती है क्योंकि यह लगभग एक तिहाई अधिक ऊर्जा खाती है। पॉकेटबुक में 631 प्लस सही है, ई इंका।




आप सही जा रहे हैं - प्रकाश गर्म हो रहा है

सभी सरल की तरह, रहस्य सरल है - बैकलाइट में वैकल्पिक एल ई डी होते हैं: गर्म, ठंडा, गर्म, ठंडा, आदि।

प्रत्येक आधे की चमक को स्वतंत्र रूप से नियंत्रित किया जाता है, जो ठंड से गर्मी तक एक चिकनी संक्रमण की अनुमति देता है।


इनसाइट्स की समीक्षा पूरी होने पर, पाठक को वापस इकट्ठा करें और चार्ज करने के लिए आगे बढ़ें। सामान्य परिस्थितियों में, पुस्तक को 0.9A की धारा के साथ मानक यूएसबी से चार्ज किया जाता है।

यह 4.5 W है, और इसके 1.5A / h की बैटरी का पूरा चार्ज लगभग एक घंटे तक देना चाहिए।



जैसे ही उपलब्ध धारा कम हो जाती है, पुस्तक लगभग शून्य तक शांतिपूर्वक चार्ज करना जारी रखती है। ऐसा लगता है कि चार्ज कंट्रोलर यूएसबी मानक के लिए बहुत कम रुचि रखता है, और यह बैटरी पर किसी भी वोल्टेज से वोल्टेज तक चार्ज कर सकता है।



चार्जिंग और डिस्चार्ज होने पर क्या होता है? हम RC5T619 को याद करते हैं, जो पावर सबसिस्टम को नियंत्रित करता है। यह पावर, चार्ज और मीटरिंग के लिए एक एकीकृत नियंत्रक है। इसमें चार्जिंग और बाहरी पावर, बिल्ट-इन वोल्टेज कन्वर्टर्स, बैटरी और कंज्यूमर आउटपुट के आउटपुट, सेंसर इनपुट्स (उदाहरण के लिए, बैटरी तापमान) और बहुत कुछ के लिए दो चैनल हैं। यह सब सर्किट स्तर पर और I2C बस पर प्रोग्रामेटिक रूप से कॉन्फ़िगर किया गया है।

उसी बस में, प्रोसेसर को बैटरी में शेष प्रभार, प्रभार की स्थिति के बारे में, वर्तमान समय के बारे में, आदि के बारे में जानकारी प्राप्त होती है।



लिथियम बैटरी के चार्ज स्तर को निर्धारित करने में कठिनाई क्या है? क्या आप उस पर वोल्टेज को माप नहीं सकते हैं? काश, उस पर वोल्टेज गैर-रैखिक है, अधिकांश भाग के लिए स्थिर है, और लोड पर अत्यधिक निर्भर है।



व्यवहार में, चार्ज स्तर निर्धारित करने के लिए एक लटकन काउंटर का उपयोग किया जाता है। एक अपार्टमेंट में बिजली के मीटर की तरह, वह मानता है कि बैटरी से लोड तक और चार्ज से बैटरी तक कितना चार्ज प्रवाहित हुआ है। यह बैटरी स्तर को मज़बूती से दिखाने का एकमात्र विश्वसनीय तरीका है। और ऐसा मीटर आमतौर पर पावर कंट्रोलर में बनाया जाता है। लिथियम बैटरी को चार्ज करने की प्रक्रिया भी आसान नहीं है, इसके विपरीत, उदाहरण के लिए, सीसा। चार्जिंग प्रक्रिया में दो चरण होते हैं - प्रत्यक्ष वर्तमान और निरंतर वोल्टेज। पहले चरण में, विद्युत आपूर्ति, अधिकतम सुरक्षित मूल्य तक सीमित है, आमतौर पर 1 सी (प्रति घंटे एक बैटरी क्षमता)। जब बैटरी वोल्टेज अपने अधिकतम मूल्य (4.20V) तक पहुंचता है, तो दूसरा चरण शुरू होता है, जब यह वोल्टेज इनपुट पर बनाए रखा जाता है, और वर्तमान गिरता है। अंत में, वर्तमान एक निचले सीमा तक पहुंचता है, आमतौर पर 0.1 सी, और चार्जिंग स्टॉप।

यह सब, फिर से, एकीकृत शक्ति नियंत्रक है।

जाहिर है, एक और बिजली स्रोत को जोड़ने के लिए आपको इसके माध्यम से जाने की आवश्यकता होगी। आदर्श रूप से, आप दूसरे चार्ज इनपुट, VADP का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन एक छोटी सी समस्या है - यह हमारे रीडर के बोर्ड पर अलग नहीं है, और नियंत्रक एक BGA चिप है, नीचे की तरफ कॉन्टैक्ट बॉल के साथ एक प्लास्टिक आयत है, और VADP इनपुट के लिए मिलता है, अनिवार्य रूप से असंभव है।



तो, आपको VUSB इनपुट से कनेक्ट करना होगा, अर्थात, रीडर के मानक पावर कनेक्टर। इसलिए, यह अच्छा है कि यह बहुत कम वोल्टेज और करंट पर भी चार्ज होता रहता है।

इस संबंध के साथ, कुछ बातों पर विचार करना होगा।

सबसे पहले, इसे सामान्य चार्जिंग में हस्तक्षेप नहीं करना चाहिए। यही है, सूर्य से चार्जिंग या कंप्यूटर तक प्रवाह की अनुमति नहीं है। दूसरे, इसे बाहरी चार्जिंग के दौरान करंट को अवशोषित नहीं करना चाहिए। यानी सौर पैनल सर्किट में चार्ज करने से वर्तमान प्रवाह की अनुमति नहीं है।

पहला काफी सरल है - हम एक चार्ज या कंप्यूटर की तुलना में बहुत कम वोल्टेज लागू करेंगे। पाठक को इससे चार्ज किया जा सकता है, लेकिन बाहरी स्रोत इसे नोटिस नहीं करेंगे।

दूसरा एक भी मुश्किल नहीं है - सौर पैनल के लिए आपको एक अधिकतम पावर पॉइंट कंट्रोलर की आवश्यकता होगी, जिसके आउटपुट पर या उसके अंदर एक डायोड होगा।

यह किस प्रकार का नियंत्रक है, और इसकी आवश्यकता क्यों है? आइए सौर पैनलों पर एक नज़र डालें।

सौर सेल कई प्रकार के होते हैं। परम्परागत, सभी सिलिकॉन तत्वों से परिचित एक नीली रंग की टिंट के साथ और सतह पर वायरिंग (बाईं ओर फोटो में) सबसे प्रभावी हैं। उनका नुकसान यह है कि समय के साथ वे धूप से नष्ट हो जाते हैं, और दस वर्षों में वे अपनी अधिकांश शक्ति खो देते हैं।

मेरी पुस्तक में कॉपर-इंडियम-गैलियम सेलेनाइड (दाएं) पर एक पतली-परत तत्व का उपयोग किया गया है, जो डेढ़ गुना कम प्रभावी है, लेकिन अधिक टिकाऊ है।


दोनों पैनलों में श्रृंखला में जुड़े 11 तत्व शामिल हैं।

सवाल उठता है - कौन सा पैनल हमारे पॉकेटबुक पर रखा जाए? आमतौर पर मैं दीर्घायु के लिए हूं, लेकिन इस मामले में, सुंदरता की भावना, एक कोने में संचालित होती है, जिसे सुनने की आवश्यकता होती है, और मैं बाईं तरफ के विकल्प पर बस गया - यह बहुत अच्छी तरह से एक विशिष्ट सिलिकॉन पैनल पुस्तक के मामले में फिट बैठता है।



सौर बैटरी एक गैर-रैखिक बिजली स्रोत है। एक साधारण बैटरी या बिजली की आपूर्ति आमतौर पर ओम के नियम द्वारा वर्णित है - जैसा कि उनके लिए लागू प्रतिरोध घटता है, वर्तमान बढ़ जाता है और वोल्टेज गिरता है। दूसरे शब्दों में, वे समतुल्य श्रृंखला प्रतिरोध के साथ एक वोल्टेज स्रोत हैं।

सौर बैटरी के साथ, प्रतिरोध में कमी के साथ, वर्तमान लगभग स्थिर रहता है, और वोल्टेज गिरता है। यह सीमित ऊपरी वोल्टेज के साथ वर्तमान स्रोत के करीब है। यहाँ, उदाहरण के लिए, मेरे बड़े सौर पैनलों में से एक के लिए वोल्टेज का करंट का ग्राफ है।



यदि आप एक पारंपरिक बैटरी चार्ज कंट्रोलर को ऐसे स्रोत से जोड़ते हैं, तो चार्जिंग जितना चालू है उसे खींचने की कोशिश करेंगे (यह कम प्रतिरोध होगा), पैनल पर वोल्टेज गिर जाएगा, और इसके साथ बिजली गिर जाएगी - पूर्ण शक्ति केवल ऑपरेटिंग बिंदु के पास उपलब्ध है, जहां वर्तमान और वोल्टेज का उत्पाद अधिकतम है।

इस समस्या को ठीक करने के लिए, सौर पैनल आमतौर पर एक निरंतर बिजली बिंदु नियंत्रक के माध्यम से जुड़ा होता है। एक पल्स कनवर्टर जो लोड को पैनल से अधिक शक्ति खींचने की कोशिश करने की अनुमति नहीं देता है, क्योंकि यह अपने इष्टतम वोल्टेज पर वितरित करने में सक्षम है। वास्तव में, यह पैनल के गैर-रैखिक विशेषता को ओमिक में परिवर्तित करता है।

इस तरह के नियंत्रक का सबसे सरल कार्यान्वयन इनपुट वोल्टेज पर फीडबैक के साथ एक चरण-डाउन कनवर्टर है, न कि केवल आउटपुट पर।

जैसे ही आउटपुट प्रतिरोध कम हो जाता है, इस तरह के एक कनवर्टर वोल्टेज को कम करेगा (और वर्तमान में वृद्धि करेगा) ताकि इनपुट पर एक निरंतर वोल्टेज बना रहे।

MC34063 PWM नियंत्रक पर एक सरल होमग्रॉन हिरन कनवर्टर सर्किट पर एक नज़र डालें।



इस चिप में एक बिल्ट-इन की है जो दसियों किलोवाट की आवृत्ति पर खुलता और बंद होता है। जब यह खुला होता है, तो विद्युत प्रवाह के माध्यम से, विद्युत प्रवाह के माध्यम से और इसके माध्यम से विद्युत प्रवाह होता है। जब यह बंद हो जाता है, तो वर्तमान में डायोड और इंडक्शन के माध्यम से प्रवाह होता है (प्रारंभ करनेवाला इसके माध्यम से बहने वाले वर्तमान में परिवर्तन का विरोध करता है), धीरे-धीरे वोल्टेज खो रहा है। परिणामी "त्रिकोणीय" वोल्टेज को आउटपुट कैपेसिटर द्वारा स्थिर करने के लिए बंद किया जाता है।

लंबे समय तक कुंजी खुली (पल्स चौड़ाई) है, आउटपुट वोल्टेज जितना अधिक होगा। क्योंकि आमतौर पर एक निरंतर वोल्टेज की आवश्यकता होती है, आउटपुट पर एक प्रतिक्रिया विभक्त होता है जो नियंत्रक में त्रुटि एम्पलीफायर को एक संकेत प्रदान करता है। यह उसे पल्स चौड़ाई को कम करने की अनुमति देता है यदि वोल्टेज बहुत अधिक है, और इसके विपरीत जब वृद्धि होती है।

इस सर्किट से अधिकतम शक्ति अवधारण के साथ एक नियंत्रक कैसे बनाया जाए? इसके लिए एक छोटा उपसर्ग जोड़ना आवश्यक है।



ट्रांजिस्टर तब खुला होता है जब इनपुट वोल्टेज सेट वोल्टेज से अधिक होता है, डायोड के उसकी तरफ का वोल्टेज शून्य होता है, और नियंत्रक आउटपुट वोल्टेज को हमेशा की तरह सीमित करता है।

यदि इनपुट वोल्टेज सेट मान से नीचे चला जाता है, तो ट्रांजिस्टर बंद होना शुरू हो जाता है, और इनपुट के लिए आनुपातिक वोल्टेज फीडबैक लाइन पर पहुंच जाता है। और आउटपुट से सिग्नल को ब्लॉक करता है। नियंत्रक इसे एक बढ़ी हुई आउटपुट वोल्टेज के रूप में मानता है, और पल्स की लंबाई को कम करता है, जिससे लोड को बहुत अधिक शक्ति को अवशोषित करने और इनपुट वोल्टेज को छोड़ने से रोकता है।

यदि हम इस सर्किट को ब्रेडबोर्ड पर टेस्ट करते हैं, तो यह कम या ज्यादा काम करने वाला होगा, लेकिन बहुत भयानक विशेषताओं के साथ।



व्यवहार में, अपना स्वयं का पल्स कन्वर्टर बनाना एक आभारी कार्य है और बहुत प्रभावी नहीं है। विशेष रूप से MC34063 जैसे पुराने विवरणों पर।

इसलिए, हम मानक अभ्यास, अर्थात्, तैयार किए गए मॉड्यूल का उपयोग करेंगे।

हमारे सर्किट का मुख्य भाग इनपुट वोल्टेज से प्रतिक्रिया का एक अकशेरुकी उपसर्ग है। और इसे किसी भी मानक चरण-डाउन कनवर्टर सर्किट से जोड़ा जा सकता है, जिसमें आउटपुट वोल्टेज की प्रतिक्रिया के लिए एक बाहरी विभक्त है। तदनुसार, हम कई वाट और मिलाप के लिए एक विशिष्ट चरण-डाउन मॉड्यूल लेते हैं, जो उपसर्ग डायोड का आउटपुट है।



जैसा कि अपेक्षित था, सब कुछ समस्याओं के बिना लगभग काम करता है।



अब आप अनावश्यक भागों को हटा सकते हैं और एक सौर पैनल का अनुकरण करते हुए निरंतर वर्तमान वोल्टेज मोड में सर्किट की जांच कर सकते हैं।


जैसा कि आप देख सकते हैं, सर्किट पूरी तरह से न्यूनतम इनपुट वोल्टेज रखता है

हम एक सुविधाजनक ब्रेडबोर्ड से सर्किट को स्थायी रूप से स्थानांतरित करते हैं, और परिणाम एक कॉम्पैक्ट और काफी सपाट डिजाइन है।



पाठक के अंदर कोई अतिरिक्त खाली जगह नहीं है, और बैक कवर और बोर्ड के बीच फिट होने के लिए डिज़ाइन अभी भी पर्याप्त सपाट नहीं है, इसलिए किसी भी मामले में आपको बाहर से सब कुछ माउंट करना होगा और डिज़ाइन का त्याग करना होगा।

यदि पुस्तक मूल रूप से सौर चार्जिंग की उम्मीद के साथ बनाई गई थी, तो ऐसी समस्या उत्पन्न नहीं हुई होगी - जैसा कि हम याद करते हैं, बोर्ड पर बहुत सारी खाली जगह थी।



एकमात्र या कम सुविधाजनक स्थान जहां आप नियंत्रक रख सकते हैं वह सौर पैनल के पीछे है। यहां तक ​​कि एक बिंदीदार फ्रेम भी है जो इस पर इशारा करता है।



अंतिम असेंबली से पहले, यह सब कुछ का परीक्षण करने के लिए समझ में आता है, लेकिन एक्स-डे पर उदास मास्को वसंत ने सहयोग करने से इनकार कर दिया।



मुझे अपना "सूरज स्थानापन्न" प्राप्त करना होगा - 1 किलोवाट की कुल शक्ति और 4000K का रंग तापमान के साथ एल ई डी का एक ब्लॉक, जो पहले एक हल्के मीटर के साथ कैलिब्रेट किया गया था। 29 सेमी की दूरी पर गर्मियों की दिन की रोशनी देता है।

"एल्यूमीनियम का बड़ा टुकड़ा" मॉडल की शीतलन प्रणाली की प्रधानता इस तथ्य की ओर ले जाती है कि इकाई 6 मिनट में गर्म हो सकती है और जल सकती है, जिससे भाग्य से आधुनिक बैटरी की अपूर्णता उसे बचा सकती है, जो केवल 5 मिनट तक रहता है।



यह विश्वास करना कठिन है कि सूरज की रोशनी कितनी तीव्र है - प्रति वर्ग मीटर प्रकाश का एक किलोवाट। केवल अगर आप ऐसे लैंप को एक-दूसरे से आधे ग्रह के शीर्ष पर मीटर लगाते हैं, तो आप सूर्य की शक्ति के करीब कुछ प्राप्त कर सकते हैं।



चमक के कारण, आप यह नहीं देख सकते कि उपकरण क्या दिखाता है - चार्जिंग लगभग 0.7W की शक्ति के साथ आता है। यह अपेक्षित के करीब है - 1 डब्ल्यू पैनल और 70% कनवर्टर दक्षता। इस गति से, पाठक लगभग 8 घंटे तक खरोंच से चार्ज करेगा।

वास्तव में, हमारे अक्षांशों और अनिश्चित मौसम में, इसे दो गुना अधिक की आवश्यकता होगी - 1 डब्ल्यू की पैनल शक्ति का नाममात्र मूल्य 1000 डब्ल्यू प्रति एम 2 की नाममात्र सूर्य के प्रकाश के लिए दिया जाता है। क्या होता है या तो दोपहर में कटिबंधों में, या एक सूर्य स्थानापन्न के तहत एक प्रयोगशाला में।



अब जब परीक्षा पास हो गई है, तो आप आखिरकार पैनल को किताब से जोड़ सकते हैं।

ट्रांसड्यूसर की मोटाई के कारण, पैनल और आवास के बीच आधा सेंटीमीटर का अंतर है। आपको इसे बंद करने की आवश्यकता है, इसलिए आपको 3 डी प्रिंटर को गर्म करना होगा और फ्रेम को प्रिंट करना होगा।



फ्रेम शरीर से जुड़ा हुआ है, और इसके अंदर हम तारों के लिए एक छेद ड्रिल करते हैं।



नियंत्रक पिंस को छेद के माध्यम से पारित किया जाता है, और इनपुट को मिलाप किया जाता है।



जाहिर है, इस तरह के डिजाइन किसी भी सौंदर्य और डिजाइन प्रतियोगिता नहीं जीतेंगे। और व्यवहार में, 1.5 के एक कारक द्वारा मोटाई में वृद्धि काफी ध्यान देने योग्य है - पाठक अब आपकी जेब में इतना सुविधाजनक नहीं है और कवर में फिट नहीं होता है।

ताकि जगह व्यर्थ में गायब न हो, उदाहरण के लिए, एक अधिक कैपेसिटिव बैटरी के साथ इसे भर सकता है। या पैनल के नीचे एक टिका हुआ स्टैंड संलग्न करें - और इसे टेबल पर रखना सुविधाजनक है, और डिजाइन अधिक सममित होगा। लेकिन वास्तव में, इस तरह के एक डिजाइन तत्व या तो शुरू में पाठक को एकीकृत करने के लिए अधिक उचित होगा, या इसे एक अलग डिवाइस के रूप में करेगा। बोर्ड पर नियंत्रक रखकर और मामले में पैनल के लिए एक कटआउट बनाकर, आप मूल मॉडल के समान मोटाई का एक रीडर प्राप्त कर सकते हैं।



इस बीच, बादलों की धुंध के माध्यम से, सूरज अंत में रचा, और आप लाइव देख सकते हैं कि इकाई काम कर रही है।



कुल मिलाकर, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि यह निर्माता के लिए बहुत अच्छा होगा - पॉकेटबुक कंपनी - सौर पैनलों को अपनाने के लिए और किसी दिन उनके साथ पाठकों का उत्पादन कर सकती है।

परिणामी होमग्राउन डिजाइन की थोकता का मतलब यह बिल्कुल भी नहीं है कि कारखाना उत्पाद समान होगा - यह एक मोटर चालित गैस से चलने वाली कार की तुलना बैटरी से भरे ट्रंक के साथ और गुरुत्वाकर्षण के एक केंद्र को खटखटाने के साथ करता है, मूल रूप से एक ऐसी मशीन के साथ जिसे इलेक्ट्रिक कार के रूप में डिजाइन किया गया था।

स्मार्ट शब्दों में, सौर ऊर्जा अब चलन में है, प्रौद्योगिकी आगे बढ़ रही है, पैनल की कीमतें तेजी से गिर रही हैं। और हर कोई मानता है कि भविष्य उनके साथ है। तो अंतर्निहित सौर चार्ज वाला एक पाठक इस तरह की सुविधा के साथ मोबाइल उपकरणों पर फैशन की शुरुआत कर सकता है। रीडर - अत्यंत कम बिजली की खपत वाला एक उपकरण और, निश्चित रूप से, एक बड़ा आवास क्षेत्र। इस दिशा में यह लगभग इष्टतम उपयोग का मामला बनाता है।

परियोजना को संक्षेप में प्रस्तुत करने के लिए, सबसे मुश्किल हिस्सा इतने छोटे पैमाने पर अधिकतम पावर पॉइंट का नियंत्रक बनाना था। यह उन क्षेत्रों में से एक है जहां व्यावहारिक रूप से अभी तक कोई तैयार मॉड्यूल नहीं हैं, और इसलिए प्रत्येक स्वयं के लिए है।

मेरे लिए सबसे दिलचस्प हिस्सा यह पता लगाना था कि आधुनिक पाठक और स्क्रीन कैसे करते हैं। पिछली बार (2007 के आसपास) मैंने एक बल्कि प्राचीन पाठक को असंतुष्ट किया था, जो बाजार में सबसे पहले से एक था, और यह मेरी तुलना में अधिक कठिन नहीं था। टचस्क्रीन का डिज़ाइन अप्रत्याशित था - मैंने पहले कभी इस तरह के आकार और सटीकता के ओवरहेड आईआर ग्रिड की तकनीक का सामना नहीं किया था, और वहां इसे खोजने की उम्मीद नहीं की थी। खैर, पॉकेटबुक 631 प्लस में अन्य इंजीनियरिंग पहलुओं को काफी तार्किक और सोचा समझा गया था - यह देखा जा सकता है कि पाठक को अच्छे विश्वास में विकसित किया गया था - घुटने से दूर और सभी शौकीनों पर नहीं।

ऐसी बातें हैं। यह सब है, और मुझे आशा है कि आपने आज कुछ नया सीखा है। मैं टिप्पणियों में प्रश्नों का उत्तर दूंगा, लिखो।