3 najlepšie okruhy zlodejov Joule

Okruh zlodejov joule je v podstate efektívny obvod so samočinným zvyšovaním napätia zostavený pomocou jediného tranzistora, rezistora a induktora, ktorý dokáže z ľubovoľného mŕtveho článku AAA 1,5 zvýšiť napätie na 0,4 V na oveľa vyššiu úroveň.

Technicky sa môže zdať nemožné osvetliť 3,3 V LED zdrojom 1,5 V, ale vďaka úžasnej koncepcii zlodeja joule je tento vzhľad tak ľahký a efektívny a prakticky neuveriteľný. Obvod navyše zaisťuje, že v bunke nezostane nevyužitá ani jedna kvapka joule.

Okruh zlodejov joule je veľmi obľúbený u všetkých elektronických nadšencov, pretože táto koncepcia nám umožňuje prevádzkovať dokonca aj biele a modré LED diódy zo zdroja 1,5 V, ktorý zvyčajne vyžaduje 3 V na jasné osvetlenie.

Dizajn # 1: Joule thief 1 W LED Driver

Tento článok pojednáva o 3 takýchto obvodoch, avšak tu nahradíme tradičnú 5 mm LED diódu 1 W LED.

Koncept, o ktorom sa tu diskutuje, zostáva úplne totožný s obvyklou konfiguráciou zlodejov joule, stačí nahradiť bežne používanú 5 mm LED diódu 1 Watt.

To by samozrejme znamenalo, že sa batéria vyčerpá oveľa skôr ako 5 mm LED, ale je to stále ekonomické ako použitie dvoch 1,5 článkov a bez obvodu zlodeja joule.

Pokúsme sa pochopiť navrhovaný obvod s nasledujúcimi bodmi:

Ak vidíte schému zapojenia, jedinou zdanlivo zložitou časťou je cievka, ostatné časti sa dajú konfigurovať príliš ľahko. Ak však máte vhodné feritové jadro a nejaké náhradné tenké medené drôty, cievku vyrobíte do niekoľkých minút.

Vyššie uvedený dizajn je možné ďalej vylepšiť pripojením usmerňovacej siete pomocou diódy a kondenzátora, ako je uvedené nižšie:

Zoznam položiek

• R1 = 1K, 1/4 wattu
• C1 = 0,0047uF / 50V
• C2 = 1000uF / 25V
• T1 = 2N2222
• D1 = 1N4007 lepšie, ak sa použije BA159 alebo FR107
• Cievka = 20 závitov na každej strane pomocou 1 mm smaltovaného medeného drôtu cez feritový krúžok, ktorý pohodlne pojme vinutie

Cievku je možné navinúť na torroidné feritové jadro T13 pomocou super smaltovaného medeného drôtu 0,2 mm alebo 0,3 mm. Asi dvadsať zákrut na každej strane bude celkom dosť. V skutočnosti bude dobre slúžiť akékoľvek feritové jadro, feritová tyč alebo tyč.

Potom je to všetko o pripevnení častí znázorneným spôsobom.

Ak je všetko vykonané správne, pripojenie 1,5 V článku pera by okamžite veľmi jasne osvetlilo pripojenú 1 W LED.

Ak zistíte, že zapojenie obvodov je v poriadku, ale LED nesvieti, jednoducho vymeňte svorky vinutia cievky (buď primárne konce, alebo sekundárne konce), problém by sa tým okamžite odstránil.

Ako obvod funguje

Keď je obvod zapnutý, T1 prijíma predpínaciu spúšť cez R1 a príslušné primárne vinutie TR1.

T1 sa zapne a ťahá celé napájacie napätie na zem a v priebehu tlmenia prúdu cez primárne vinutie cievky tak, aby predpätie na T2 vyschlo a okamžite vyplo T1.

Vyššie uvedená situácia vypína napätie na sekundárnom vinutí, čím spúšťa spätný emf z cievky, ktorý je účinne vybíjaný cez pripojenú LED. LED dióda svieti !!

Uzavretie T1 však okamžite tiež uvoľní primárne vinutie a obnoví ho do pôvodného stavu, takže napájacie napätie teraz môže prechádzať cez základňu T1. Týmto sa znova spustí celý proces a cyklus sa opakuje pri frekvencii okolo 30 až 50 kHz.

Pripojená LED dióda tiež svieti touto rýchlosťou, ale kvôli pretrvávaniu zraku zistíme, že svieti nepretržite.

V skutočnosti LED svieti iba na 50 percent časového obdobia, a preto je jednotka tak ekonomická.

Pretože TR1 je schopný generovať napätie, ktoré môže byť mnohonásobne väčšie ako napájacie napätie, je potrebných 3,3 V pre LED udržiavaných aj po poklese napätia článku na 0,7 V, vďaka čomu je LED dobre osvetlená aj na týchto úrovniach.

Ako navinúť cievku Torroid

Ako je zrejmé z znázornených obvodov zlodejov joule, cievka je ideálne vyrobená cez jadro torroidu. Podrobnosti o cievke nájdete v nasledujúcom článku. Štruktúra cievky je úplne podobná a kompatibilná s obvodmi diskutovanými na tejto stránke.

Obvod overunity pomocou konceptu Joule Thief

Zoznam položiek

R1 = 1K, 1/4 watt T1 = 8050 TR1 = pozri text LED = 1 watt, vysoko jasný článok = 1,5 V AAA žiarovka

Vyššie uvedený obvod môže byť tiež poháňaný pomocou jednosmerného motora. Na premenu napájania z motora vhodného na veľmi silné osvetlenie LED by stačila jednoduchá dióda a usmernenie filtračného kondenzátora.

Pokiaľ je rotácia motora udržiavaná pomocou usporiadania turbíny / vrtule a je prevádzkovaná veternou energiou, môže byť LED dióda nepretržite, bez akýchkoľvek nákladov, neustále osvetlená.

Zoznam položiek

• R1 = 1K, 1/4 wattu
• T1 = 8050
• TR1 = pozri text
• LED = 1 watt, vysoko jasný článok = 1,5 V Ni-Cd
• D1 --- D4 = 1N4007
• C1 = 470uF / 25V
• M1 = Malý 12V DC motor s vrtuľou

Dizajn # 2: Osvetlenie modrej LED diódy s 1,5 V bunkou

LED diódy sú každým dňom populárne a začleňujú sa do mnohých aplikácií všade tam, kde sa stane problémom riešenie ekonomického osvetlenia. LED diódy sú samy o sebe veľmi hospodárne, čo sa týka spotreby energie, avšak výskumy nie sú nikdy spokojné a snažia sa neúnavne usilovať o ďalšie zefektívnenie zariadenia s ohľadom na jeho energetické požiadavky.

Tu je alternatívny dizajn zlodeja joule jednoduchého modro-bieleho LED ovládača, ktorý pracuje s iba 1,5 voltu pre svietiace 3,3 V LED a vyzerá celkom úžasne a príliš dobre na to, aby to bola pravda.

Ak prechádzame údajovým listom modrej alebo bielej LED, ľahko zistíme, že tieto zariadenia potrebujú na optimálne rozsvietenie minimálne 3 volty.

Súčasná konštrukcia však využíva iba jeden 1,5 V článok na výrobu rovnakého článku ako pri 3 V batérii.

Tam sa stáva celá konfigurácia veľmi zvláštnou.

Dôležitosť induktora

Trik spočíva v induktore L1, ktorý sa v skutočnosti stane srdcom obvodu.

Celý obvod je zostavený z jedinej aktívnej zložky T1, ktorá je zapojená ako spínač a je zodpovedná za spínanie LED pri veľmi vysokej frekvencii a pri relatívne vysokom napätí.

LED teda nikdy nie je rozsvietená nepretržite, skôr svieti iba po určitú časť časového obdobia, avšak kvôli pretrvávaniu videnia zistíme, že je rozsvietená trvale bez akejkoľvek oscilácie.

A vďaka tomuto čiastočnému prepínaniu sa spotreba energie stáva tiež čiastočnou, čo robí spotrebu veľmi ekonomickou.

Tento zlodejský obvod LED Joule možno simulovať s nasledujúcimi bodmi:

Ako to funguje

Ako je zrejmé z diagramu, obvod pre hlavnú prevádzku obsahuje iba jeden tranzistor T1, pár odporov R1, R2 a induktor L1.

Keď je napájanie zapnuté, tranzistor T1 je okamžite predpätý vpred cez ľavú polovicu vinutia L1. To ťahá prúd uložený vo vnútri L1 cez kolektor T1 na zem, čo je technicky dvojnásobok hodnoty použitého napájacieho napätia.

Uzemnenie L1 okamžite vypne T1, pretože akcia inhibuje základný predpäťový prúd T1.

Avšak v okamihu, keď sa T1 vypne, špičkové napätie, ktoré je dvojnásobné ako hodnota napájacieho napätia, generovaného v dôsledku spätného EMF z cievky, sa vypustí dovnútra LED a jasne ho osvetlí.

Podmienka však zostáva iba na zlomok sekundy alebo dokonca menej, keď sa T1 znovu zapne, pretože jeho kolektor už počas tohto okamihu neťahá základný pohon na zem.

Cyklus sa stále opakuje a prepína LED veľmi rýchlo.

LED dióda v zapnutom stave spotrebuje nominálnych 20 mA, čo robí celý postup skutočne efektívnym.

Výroba cievky L1

Výroba L1 nie je nijako zložitá, v skutočnosti nemá veľkú kritickosť, môžete vyskúšať niekoľko verzií podľa rôzneho počtu závitov a ako jadro vyskúšanie iného materiálu, samozrejme všetky musia byť magnetické od prírody.

Pre navrhovaný obvod je možné použiť vodič z vyradeného transformátora 1amp. Použite drôt sekundárneho vinutia.

Ako jadro, na ktoré je potrebné navinúť vyššie uvedený drôt, môže byť vybraný 3 palcový klinec.

Spočiatku môžete skúsiť navinúť okolo 90 až 100 závitov, nezabudnite odstrániť stredový kohútik pri 50. navíjaní.

Prípadne, ak máte v zbernej skrinke nejaké dĺžky telefónneho drôtu, môžete to skúsiť dizajnovo.

Odtrhnite jeden z drôtov z dvojitého úseku a namotajte ho na železný klinec s dĺžkou asi 2 palce. Naviňte najmenej 50 závitov a postupujte podľa pokynov uvedených vyššie.

Zvyšok vecí je možné zostaviť pomocou danej schémy.

Po zapnutí napájania zostaveného obvodu sa okamžite rozsvieti LED dióda a jednotku môžete použiť na akékoľvek príslušné požadované použitie.

Zoznam položiek

Pre navrhovaný obvod vodiča 1,5 biela / modrá LED budete potrebovať nasledujúce diely:

• R1 = 1K5,
• R2 = 22 ohmov,
• C1 = 0,01 uF
• T1 = BC547B,
• L1 = ako je vysvetlené v texte.
• SW1 = Stlačte do polohy ON.
• LED = 5 mm, modrá, biela LED. Týmto obvodom je možné riadiť aj UV LED.
• Napájanie = Od 1,5 bunky pera alebo gombíkovej bunky.

Dizajn # 3: Osvetlenie štyroch 1 W LED s 1,5 V článkom

Viete si predstaviť, že by ste osvetlili štyri čísla 1 W LED diód cez niekoľko 1,5 V článkov? Vyzerá to celkom nemožné. Dá sa to však urobiť jednoducho pomocou cievky z obyčajného reproduktorového drôtu, tranzistora, odporu a samozrejme 1,5V tužkovej bunky.

Tento nápad mi navrhol jeden z horlivých stúpencov tohto blogu, pani MayaB, tu sú podrobnosti, naučme sa ich:

Prevádzka obvodu

Pre informáciu, vyskúšal som tento jednoduchý JT pomocou 40 stôp. párový reproduktorový drôt (24AWG) zakúpený v obchode s dolármi (samozrejme za 1 dolár).

Žiadny torroid, žiadna feritová tyč, iba jednoduché navinutie vzduchového jadra, aby sa viac podobalo špirále (s priemerom asi 3 '), a drôt uviazali twistie kravatou (takže drôt zostane ako špirála).

Použil som tranzistor 2N2222, odpor 510 ohmov (zistil som, že je to najlepšie pomocou potenciometra) a bol som schopný JASNE rozsvietiť štyri (to je všetko, čo som mal) vysokovýkonnú LED s výkonom 1 W v sérii (ktorá vyžaduje rovnaké množstvo prúdu akoby bola použitá iba pre jednu LED) pomocou dvoch 1,5V AA batérií (to je napájanie 3V).

Môže byť použitý iba jeden 1,5AA, ale bude samozrejme tlmený. Tiež som pridal diódu 1N4148 na kolík tranzistora tesne pred LED, ale neviem zistiť, či to zvýšilo nejaký jas.

Mnoho ľudí používalo kondenzátor paralelne s batériou, tvrdiac, že ​​bude svietiť LED diódy dlhšie, zatiaľ som túto časť netestoval.

Čítal som, že pridanie elektrolytického kondenzátora 220uF / 50V paralelne k batérii spôsobí, že svetlá budú dlhšie fungovať, pridanie keramického diskového kondenzátora 470pF / 50V paralelne k rezistoru spätne prepojí odpadový prúd v rezistore a pridanie diódy 1N4148 (je to spínacia dióda, ale neviem, ako by to ovplyvnilo jas) na kolektore tranzistora predtým, ako LED v sérii zosvetlia LED.

Používanie článkov 1,5 V AAA

Nemám osciloskop na kontrolu všetkých týchto účinkov. Chcel by som však použiť nabíjateľné batérie namiesto bežnej AAA 1,5 V batérie a urobiť z nej samoregulačný (alebo aspoň čiastočne samoregulovaný) obvod pridaním solárneho článku kalkulačky a mini Joule Thief na malom toroide, aby sa nabíjanie udržalo batéria vydrží oveľa-oveľa dlhšie.

Naozaj musím pridať LDR, aby som rozsvietil LED diódy iba za tmy a cez deň dobíjal batérie. Vaše návrhy a nápady sú kedykoľvek vítané. Ďakujem ešte raz za váš záujem.

S pozdravom,

MayaB

Schéma zapojenia

Prototypové obrázky

Spätná väzba od MayaB

Ahoj Swagatam, aj keď je to okruh Joule Thief už dávno známy, nie je to nič nové, čo by som objavil, ale ďakujem za zverejnenie nového článku v mene mňa, ocenil som to.

S pozdravom MayaB

Ako vylepšiť jas LED diód

Ps. Cez víkend som hybridizoval váš okruh s okruhom, ktorý som vás poslal sem, a ukázalo sa, že je oslnivo jasný (varovanie: môže vám oslepiť zrak, hehe).

Použil som ten istý drôt reproduktora (uvedený vyššie), tranzistor 8050SL, odpor 2,2 K (zapojený do kondenzátora 470pf), jednu 1W vysoko výkonnú LED diódu, tlmivku 100uH (pripojenú z kolektora tranzistora na kladnú lištu napájacieho zdroja) a 1 dióda (1N5822 pripojená v základni tranzistora k kladnej lište napájacieho zdroja).

Na napájanie som použil dve 1,5V (celkom 3V) AA batérie. A btw, je možné pridať LDR medzi rezistor 2,2K a zápornú koľajnicu, aby sa LED vypla počas denného svetla. V tejto konfigurácii bohužiaľ nebolo možné rozsvietiť viac ako jednu 1W LED s tranzistorom 8050SL.

Ďalší dizajn pre osvetlenie vysoko výkonných LED diód

Koncept pojednáva ešte o ďalšom populárnom okruhu zlodejov joule, ktorý tentokrát využíva výkon BJT 2n3055, improvizovaný mojím starým priateľom stevenom jeho vlastným jedinečným spôsobom. Poďme k jadru vývoja v nasledujúcom článku:

V niekoľkých predchádzajúcich článkoch sme sa venovali niektorým zaujímavým teóriám zhrnutým nižšie:

• Testy a výsledky obvodu nabíjačky Stevensovho zlodeja zlodeja v nedeľu 9. mája 2010.
• Okruh zlodejov žiarenia Joule, ktorý som postavil Z obvodovej schémy zobrazenej na videu na youtube a tu sú výsledky.
• S batériou veľkosti aa, s meracím napätím iba 1 299 voltov, som dostal výstup zo žiarivej nabíjačky zlodejov Joule s napätím 12,16 voltov @ 14,7 mil.
• Test 2 s malou batériou a23 s napájacím zdrojom. S nameraným napätím 9,72 voltov som z obvodu dostal 10,96 voltov pri 0,325 mili ampéra.
• Test 3 Použil som plne nabitú nabíjateľnú 9-voltovú batériu nimh s nameraným nábojom 9,19 voltov jednosmerného prúdu a z obvodu nabíjačky žiarivej jouleovej zlodejovej batérie som dostal výstup 51,4 voltov @ 137,3 mil.
• Test 4 Použil som gombíkovú batériu 3575a s nameraným nábojom 1,36 voltu a dostal som 12,59 voltov pri 8,30 mil.
• Test 5 Použil som gombíkovú batériu l1154, pri ktorej bolo nameraných 1,31 voltu a dosiahol som výkon 12,90 voltov pri 7,50 mil.
• Keď som v ňom nechal batériu SLR s napätím 12 Voltov, dostal som výstup 54,9 V pri 0,15 A.

Tu je zjednodušený výkres, podľa ktorého som postavil nabíjačku batérií Radiant joule thief. Induktor, ktorý som navinul toľko závitov, až kým nebol vietor plný.

Ale priniesol som 2x 5 alebo 6 metrov dlhý medený drôt neznámeho priemeru z izolovaného drôtu elektroniky dicksmithov a väčšinu som navinul, až na to, že mi zostalo pár stôp.

Najnovší test som použil tužkový nabíjač batérie, ale neodmeral som v ňom volty.

Napájal som ním zlodeja žiarenia Joule a na výstupy som dal elektrolytický kondenzátor 2200uf Rated at 50 volts.

Prešiel som z neho vývody multimetra a vstal som skôr, ako som zastavil 35,8 voltov, a to je náboj, ktorý sa privádza do kondenzátora,

Predtým som mal 27,8 voltov, ale keď sa kondenzátor nabíjal za polovičnou značkou, stúpanie napätia sa spomaľovalo, možno kvôli nízkemu napätiu z batérie.

Budem to musieť znova premyslieť a urobiť test znova podrobnejšie.

Skrat kondenzátora vydal praskavý zvuk a iskry. Skúšal som to znova a zatiaľ som to nabíjal, ale tentokrát som vyhodil náboj kondenzátora späť do vstupu a toto osvetľovalo neón na sekundu predtým, ako klesla kapacita uzáveru

Ďalší experiment bol iný. Mal som nastavený výstup na môj meter na rozsah 200 milivoltov a záporný vstup som mal záporný zdroj energie A23, ktorý sedel na zápornom vstupe a hornú kladnú jamku.

Môj prst bol na ňom, iba pokiaľ ide o pozitívny vstup, ktorý bol spustený do obdĺžnikového pokoja plošného spoja na konci drôtu držaného vo vzduchu Aligatrovou sponou.

Čítanie stúpalo rýchlejšou rýchlosťou, keď som dostal 47,2 milivoltov, skôr ako som ho zastavil, dostával som energiu

Dobrá cena od nuly, kde je tu otvorený obvod, ale pri experimente som držal aj puzdro na batériu. Tieto testy som iba zopakoval a teraz som dosiahol oveľa lepšie výsledky .....

Moje testy budú pokračovať a budem vás všetkých informovať o najnovších informáciách, dovtedy budem pokračovať v remeselníckej práci.

Boli to 3 najlepšie okruhy využívajúce koncept zlodejov joule, ktorý som pre vás predstavil. Ak máte ďalšie takéto príklady, neváhajte a pošlite informácie prostredníctvom svojich cenných komentárov.

Referencia: https://en.wikipedia.org/wiki/Joule_thief