Vždy som chcel osvetlené automobily na svojom modelovom koľajisku. Pred pár týždňami som si urobil dve autíčka s osvetlením, Škodu 1200 a Wartburg. Obe autíčka sú napájané káblikmi z cesty. Tento spôsob je používaný, ale má jednu nevýhodu, automobily musia byť na jednom mieste. Preto som začal premýšlať, ako to urobiť. Kamarát a člen fóra Ivor mi navrhol vymyslieť napájanie batériou a v tom ma napadla myšlienka, ktorá sa momentálne dosť rozširuje vo svete vo viacerých odvetviach. Preto som sa rozhodol začať testovať indukčné vedenie elektrickej energie, teda bezkáblovo. Automobily teda nemusia byť pripojené káblovo a nemajú batériu. Princíp je jednoduchý, v ceste je indukčná cievka bez feritového jadra a v autíčku je druhá cievka. Prenos je teda indukčný so vzduchovým jadrom.
Testovanie zabralo niekoľko týždňov, nie úplne prvé pokusy boli úspešné. Musel som zistiť počet závitov primárnej a aj sekundárnej cievky podľa použitého napätia. Navyše cievku napájam jednosmerným prúdom, teda musel som zistiť aj frekvenciu, ktorá bude najlepšie fungovať. Moje testovanie odhalilo, že 15 závitov primárnej cievky s frekvenciou 2000Hz plne vyhovuje a do autíčka som použil 150 závitov veľmi tenkého vodiča. Testoval som aj menej závitov s hrubšou cievkou, ale výsledky neboli dostatočné.
Na dosiahnutie frekvencie 2000Hz som použil Arduino Nano. Najskôr som použil PWM funkciu, ale tá nebola vhodná, preto som sa rozhodol na klasické spínanie výstupu na tranzistor v rozpätí 0,5ms. Tento výsledok som dosiahol testovaním. Na spínanie cievky som použil tranzistor TIP120, ktorý zvládne bez problémov aj 4A. Potrebuje však svoj vlastný chladič, pretože sa dosť zahrieva. Po dokončení som obvod nechal zapnutý a svietiť automobil na ceste 3 hodiny, obvod sa síce zohrial po pár minútach, ale myslím, že iba na pracovnú teplotu, lebo následne už teplota nestúpala. Takže Bingo, cesta je hotová 🙂
Fotografie so stavby, elektronika a aj schéma sú v galérii pod článkom. Program k arduinu je veľmi jednoduchý, pripájam ho sem:
void setup(){
pinMode (9,OUTPUT);
}
void loop(){
digitalWrite (9,HIGH);
delay(0.5);
digitalWrite (9,LOW);
delay (0.5);
}
Verím, že som Vás svojim článkom inšpiroval ku stavbe vlastnej MagicRoad cesty. Tento názov som vymyslel preto taký, lebo prišiel môj malý syn a povedal, že to je kúzelná cesta.
Aby som nezabudol, chcel by som poďakovať svojmu kolegovi a kamarátovi, doktorovi Jozefovi Puskajlerovi za jeho veľmi cenné rady pri vývoji a stavbe mojej indukčnej cesty, ako aj za poskytnutie potrebných súčiastok. Ďakujem Jozef
Marek Duda
