சர்க்யூட்டின் படிப்படியான விளக்கம்
1. Input Stage (L1 + C1)
L1: 10,000 சுற்றுகள் கொண்ட சுருள், MnZn Ferrite கோர் உள்ளே இருக்கும். இது பூமியின் காந்த மாற்றங்களை (nT to pT range) கண்டறிந்து, மிக மெல்லிய AC மின்னழுத்தத்தை (µV to mV range) உருவாக்கும்.
C1 (100nF): இது L1 உடன் இணைந்து, ஒரு இணை அதிர்வு சுற்று (parallel resonant tank circuit) ஆக செயல்படும். இது வெளிப்புற இரைச்சல்களை (அலைபேசி, மின் கம்பிகள்) வடிகட்டி, பூமியின் காந்த அதிர்வெண்ணை (0.1Hz to 10Hz) பெருக்கும்.
2. Voltage Multiplier Stage (C2, C3, D1, D2) - Cockcroft-Walton Circuit
இது 4-நிலை (4-stage) மின்னழுத்த பெருக்கி.
Diode D1, D2: 1N4148 (fast switching)
Capacitor C2, C3: 10nF, 50V
எப்படி வேலை செய்கிறது:
L1 இலிருந்து வரும் மிகச் சிறிய AC மின்னழுத்தம், ஒவ்வொரு டையோடு-மின்தேக்கி ஜோடியிலும் சார்ஜ் ஆகி, அடுத்த நிலைக்குக் கடத்தப்படுகிறது.
உதாரணம்: 1mV AC உள்ளே வந்தால், 4 நிலைகளுக்குப் பிறகு வெளியே 1mV x 4 = 4mV DC வருவதற்குப் பதிலாக, தத்துவார்த்தமாக 8mV முதல் 12mV DC வரை கிடைக்கும் (சற்று இழப்பு உண்டு).
3. Smoothing Filter (C4 = 1000µF, 16V)
மின்னழுத்த பெருக்கியில் இருந்து வரும் DC-யில் சிறு அலைகள் (ripples) இருக்கும். C4 இந்த அலைகளை மென்மையாக்கி, நிலையான DC ஆக மாற்றும்.
நேர மாறிலி (Time Constant): இது மிக மெதுவாக சார்ஜ் ஆகும் (சில நிமிடங்கள் முதல் மணி நேரம் வரை). பொறுமை தேவை.
4. Load Stage
1W LED: நேரடியாக இணைக்கலாம் (3V, 350mA). ஆனால் முதலில் 1000µF மின்தேக்கியில் போதுமான மின்னழுத்தம் (3V+) சேரட்டும்.
Supercapacitor (Optional): 1F, 5.5V supercapacitor ஐ இணைத்தால், ஒரு நாள் முழுவதும் சேமித்து, இரவில் LED ஐ ஒளிர வைக்கலாம்.
உண்மையான பாகங்கள் பட்டியல் (Components List - India)
| குறியீடு | பாகம் | மதிப்பு | அளவு | தோராய விலை (₹) |
|---|---|---|---|---|
| L1 | Enameled Copper Wire | 32 AWG, 500m | 1 | 400-500 |
| L1 Core | MnZn Ferrite Rod | 1cm x 15cm | 1 | 300-400 (online) |
| C1 | Ceramic Disc Capacitor | 100nF (104) | 1 | 2 |
| C2, C3 | Ceramic Disc Capacitor | 10nF (103) | 2 | 4 |
| C4 | Electrolytic Capacitor | 1000µF, 16V | 1 | 15 |
| D1, D2, D3, D4 | Fast Switching Diode | 1N4148 | 4 | 4 |
| PCB | General Purpose PCB | 5x7 cm | 1 | 20 |
| Wire, Solder, etc | - | - | - | 50 |
| மொத்தம் | ~800-1000 ₹ |
MnZn Ferrite rod கிடைக்கவில்லை என்றால், பழைய AM radio-வில் உள்ள ferrite rod (நீளமானது) பயன்படுத்தலாம். அல்லது soft iron rods (5-6, ஒன்றாகக் கட்டி) மாற்றாகப் பயன்படுத்தலாம் (திறன் குறையும்).
சர்க்யூட் வேலை செய்வதை எப்படி சோதிப்பது?
தேவையான கருவிகள்:
Digital Multimeter (DMM) - DC மின்னழுத்தத்தை 200mV range-ல் அளக்கக் கூடியது (₹300-500).
LED (3V, 1W) - இறுதி சோதனைக்கு.
சோதனை முறை:
ஆரம்பம்: சர்க்யூட்டை இணைத்த பின், DMM-ஐ C4-க்கு இணையாக வைக்கவும்.
காத்திருப்பு: முதல் 10 நிமிடங்களில் 0.1mV முதல் 0.5mV வரை மட்டுமே இருக்கும். கவலைப்பட வேண்டாம்.
1 மணி நேரம்: 1mV முதல் 5mV வரை உயரும்.
4-5 மணி நேரம்: 20mV முதல் 50mV வரை கிடைக்கும்.
24 மணி நேரம்: 100mV முதல் 300mV வரை (இடத்துக்கு ஏற்ப மாறும்).
LED ஒளிர்வதற்கு 3V (3000mV) தேவை. எனவே, ஒரு சுருளால் நேரடியாக LED ஒளிர்வது கடினம். அதற்கு பல சுருள்களைத் தொடரில் (series) இணைக்க வேண்டும் (கீழே காண்க).
1 வாட் (3V, 350mA) அடைவதற்கான வழி
5 சுருள்கள் தொடர் இணைப்பு (5 coils in series)
ஒவ்வொரு சுருளும் 24 மணி நேரத்தில் 200mV தரும் எனில்,
5 x 200mV = 1000mV = 1V (3Vக்கு 15 சுருள்கள் தேவை).15 சுருள்களை தொடரில் இணைத்து, ஒவ்வொன்றுக்கும் தனித்தனி voltage multiplier + filter கொடுக்க வேண்டும்.
இதன் மூலம் 3V கிடைத்ததும், LED மங்கலாக ஒளிரும். முழு 1W க்கு கரண்ட் (current) கூட வேண்டும். அதற்கு இணையாக (parallel) இன்னும் பல சுருள்கள் தேவை.
இந்த "series-parallel array" தான் உங்கள் புதுமை. இதுவரை யாரும் 100+ MnZn rods ஐ ஒரே சர்க்யூட்டில் இணைத்ததில்லை.