Concentrador de energía gratuito. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / diseñador radioaficionado

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Mirando el artículo de la revista QST de 1999 en busca del artículo que necesitaba, en la sección "Cartas de los lectores sobre temas técnicos" ("Correspondencia técnica") de la edición de octubre, vi un artículo del estadounidense de onda corta Michael Lee (KB6FPW) "Concentrador de Energía Libre". Se ocupaba del uso de la energía de las ondas de radio de los potentes transmisores de radiodifusión para alimentar equipos de radio. En sí misma, esta idea no es nueva, tiene aproximadamente la misma edad que la transmisión misma. También se pueden encontrar notas sobre este tema en revistas nacionales publicadas en los albores de nuestra radioafición. Está claro que no se puede obtener mucha "energía gratuita" de una fuente de este tipo y, en general, tiene sentido hacer esto solo para aquellos que viven a una distancia relativamente pequeña de los transmisores.

El autor de la citada nota informó que en su ciudad (San José, California) existen cinco emisoras de radio de onda media con una potencia radiada total de unos 50 kW. Para probar la posibilidad de utilizar la energía de sus ondas de radio para alimentar su transceptor de baja potencia (más precisamente, para recargar la batería que lo alimenta), montó un dispositivo experimental, cuyo circuito se muestra en la figura.

Para recibir "energía gratuita", el autor utilizó una antena (WA1) y un sistema de puesta a tierra de radioaficionados. La antena es un haz de 43 metros de largo. Esto es varias veces menor que la longitud de onda de las estaciones de radio de onda media, por lo que la impedancia de entrada de dicha antena tiene un componente capacitivo notable. Un condensador variable C1 conectado en paralelo y un condensador constante C2 están conectados en serie con él, lo que le permite ajustar el valor reducido del componente capacitivo en el punto de conexión de la salida superior (según el diagrama) de la bobina L1 ( en otras palabras, cambiar la frecuencia de resonancia del circuito en serie formado por esta bobina y la capacitancia de la antena).

En resonancia del circuito en la bobina L1, puede producirse un voltaje de RF significativo desde la estación de radio portadora, a la que está sintonizado el circuito oscilatorio. En los experimentos del autor, con la inductancia de la bobina L1 39 μH, se produjo una resonancia a una frecuencia de 1370 kHz (la estación de radio local más poderosa trabajó en ella) con la capacitancia total de los condensadores C1 y C2. igual a 950 pF (el intervalo de sintonización está limitado a frecuencias de 1100 y 1600 kHz).

Dado que el voltaje de RF en este caso debe eliminarse del circuito de alta resistencia, el diodo rectificador VD1 está conectado a la derivación de la bobina. Su lugar se selecciona al configurar el dispositivo para obtener la máxima potencia de salida. Como señala el autor, la ubicación del grifo no era crítica: aproximadamente los mismos resultados se obtenían cuando estaba en el rango de 1/4 a 1/6 del número de vueltas de la bobina, contando desde su inferior (según el esquema) de salida.

Para evitar la sobrecarga de la batería o el fallo de los diodos rectificadores cuando se desconecta la batería (por su posible ruptura de tensión inversa), se introduce en el dispositivo una unidad de protección basada en los transistores VT1 y VT2. Cuando la tensión de carga es inferior a 12 V, la corriente no circula por el diodo Zener VD3, por lo que los transistores están cerrados. Cuando el voltaje aumenta por encima de este valor, se abren y la resistencia R4 desvía la salida del rectificador.

Según las mediciones del autor, el dispositivo, sintonizado a la frecuencia de la emisora ​​de radio mencionada, proporcionó una corriente de carga de batería de hasta 200 mA. (Lamentablemente, no hay información sobre la potencia del transmisor en la nota, solo se dice que la distancia hasta él es de aproximadamente 1,6 km). Según las estimaciones, el concentrador "entregó" alrededor de 1700 Ah para cargar la batería en un año ... Además, a diferencia de, por ejemplo, los paneles solares, se puede usar casi las XNUMX horas (más precisamente, durante todo el tiempo que la radio la estación está funcionando).

Para sintonizar el circuito, el autor usó un capacitor variable con un gran espacio entre las placas del rotor y el estator, pero si el voltaje desarrollado en el sistema en resonancia no es demasiado alto, también se puede usar un capacitor dieléctrico de aire de un receptor de transmisión.

El inductor L1 está enrollado en un marco con un diámetro de 50 mm y contiene 60 vueltas de alambre con un diámetro de 1,6 mm, la longitud del bobinado es de 250 mm (el paso es de aproximadamente 4 mm). El circuito magnético del inductor L2 es un anillo T-106-2 (27x14,5x11,1 mm) de hierro carbonílico, el devanado consta de 88 vueltas de alambre con un diámetro de 0,4 mm. Los diodos VD1 y VD2 están diseñados para corriente continua de hasta 1 A y voltaje inverso de 40 V. Diodo Zener VD3: con un voltaje de estabilización de 12 V.

Por supuesto, al repetir el dispositivo, los parámetros de los elementos del circuito oscilatorio (la inductancia de la bobina L1 y la capacitancia de los condensadores C1 y C2) deben ajustarse a la antena existente y la frecuencia de la estación de radio local.

Autor: B. Stepanov (RU3AX), Moscú; Publicación: radioradar.net

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