3 parasta Joule Thief -piiriä

3 parasta Joule Thief -piiriä

Joule-varaspiiri on pohjimmiltaan tehokas, itsensä värähtelevä jännitteenlisäpiiri, joka on rakennettu käyttäen yhtä transistoria, vastusta ja induktoria, joka voi nostaa jopa 0,4 V: n jännitteitä mistä tahansa kuolleesta AAA 1,5-kennosta paljon korkeammalle tasolle.



Teknisesti voi tuntua mahdottomalta valaista 3,3 V: n LED-valoa 1,5 V: n lähteellä, mutta joulivarkaan hämmästyttävä konsepti tekee tästä ilmeestä niin helpon ja tehokkaan ja käytännössä uskomattoman. Lisäksi piiri varmistaa lisäksi, ettei mikään tippa ”joulea” jää käyttämättömäksi soluun.

Joule varaspiiri on melko suosittu kaikkien elektronisten harrastajien keskuudessa, koska konseptin avulla voimme käyttää myös valkoisia ja sinisiä LEDejä 1,5 V lähteestä, jotka yleensä vaativat 3 V: n valaisemaan kirkkaasti.





Suunnittelu # 1: Joulivaras 1 watin LED-ohjain

Tässä artikkelissa käsitellään 3 tällaista virtapiiriä, mutta tässä korvataan perinteinen 5 mm: n LED 1 watin LEDillä.

Tässä käsitelty konsepti pysyy täsmälleen identtisenä tavallisen joule-varkaan kokoonpanon kanssa, vain korvataan normaalisti käytetty 5 mm: n LED 1 watin LEDillä.



Tietysti tämä tarkoittaisi, että akku tyhjenee melko paljon aikaisemmin kuin 5 mm: n LED, mutta se on silti taloudellinen kuin käyttää kahta 1,5-kennoista ilman joulivarkaan virtapiiriä.

Yritetään ymmärtää ehdotettu tila seuraavilla kohdilla:

Jos näet piirikaavion, ainoa näennäisesti vaikea osa on kela, loput osat on aivan liian helppo konfiguroida. Jos sinulla on kuitenkin sopiva ferriittisydän ja varaosia ohuita kuparijohtimia, tekisit kelan muutamassa minuutissa.

yksinkertainen joule-varas

Edellä olevaa rakennetta voidaan parantaa edelleen liittämällä tasasuuntausverkko diodilla ja kondensaattorilla, kuten alla on esitetty:

Osaluettelo

  • R1 = 1K, 1/4 wattia
  • C1 = 0,0047uF / 50V
  • C2 = 1000uF / 25V
  • T1 = 2N2222
  • D1 = 1N4007 parempi, jos käytetään BA159 tai FR107
  • Käämi = 20 kierrosta kummallakin puolella 1 mm: n emaloidulla kuparilangalla ferriittirenkaan yli, joka mahtuu käämityksen mukavasti

Käämi voidaan kääriä T13-torroidaalisen ferriittisydämen päälle käyttämällä 0,2 tai 0,3 mm: n superemaloitua kuparilangkaa. Noin kaksikymmentä käännöstä kummallakin puolella riittää. Itse asiassa mikä tahansa ferriittisydän, ferriittitanko tai tanko palvelee myös tarkoitusta hyvin.

Kun tämä on tehty, on kyse osien kiinnittämisestä näytetyllä tavalla.

Jos kaikki on tehty oikein, 1,5 V: n kennokennon kytkeminen valaisisi liitteenä olevan 1 watin LEDin heti erittäin kirkkaasti.

Jos huomaat, että piiriliitännät ovat kunnossa, mutta LED ei syty, vaihda vain kelauskäämin liittimet (joko ensiö- tai toissijaiset päät), tämä korjaisi ongelman välittömästi.

Kuinka piiri toimii

Kun piiri kytketään PÄÄLLE, T1 vastaanottaa esijänniteliipaisimen R1 ja siihen liittyvän TR1: n ensiökäämin kautta.

T1 kytkeytyy PÄÄLLE ja vetää koko syöttöjännitteen maahan ja kuristaa kuristimen virran kelan ensiökäämin yli siten, että esijännitys T2: een kuivuu ja sammuttaa T1: n välittömästi.

Edellä mainittu tilanne kytkee pois päältä sekundäärikäämityksen jännitteen, mikä laukaisee päinvastaisen emf: n kelasta, joka on tosiasiallisesti upotettu kytketyn LEDin yli. LED palaa !!

T1: n sulkeminen vapauttaa kuitenkin hetkellisesti myös ensiökäämin ja palauttaa sen alkuperäiseen tilaansa siten, että syöttöjännite voi nyt siirtyä T1: n pohjaan. Tämä aloittaa koko prosessin jälleen ja sykli toistuu taajuudella noin 30-50 kHz.

Yhdistetty LED palaa myös tällä nopeudella, mutta näön pysyvyyden vuoksi havaitsemme sen palavan jatkuvasti.

Itse asiassa LED palaa vain 50 prosenttia ajanjaksosta, ja se tekee yksiköstä niin taloudellisen.

Koska TR1 pystyy tuottamaan jännitteitä, jotka voivat olla monta kertaa suurempia kuin syöttöjännite, vaadittu 3,3 V LEDille säilyy myös kennojännitteen pudottua noin 0,7 V: iin, pitäen LED-valon hyvin valaistuna myös näillä tasoilla.

Kuinka kelata Torroid-kela

Kuten osoitetuista joule-varaspiireistä voidaan nähdä, kela on ihanteellisesti tehty torroidiytimen päälle. Käämin yksityiskohdat löytyvät seuraavasta artikkelista. Kelan rakenne on täsmälleen samanlainen ja yhteensopiva tällä sivulla käsiteltyjen piirien kanssa.

Yliyhteyspiiri Joule Thief Conceptin avulla

Osaluettelo

R1 = 1K, 1/4 wattia T1 = 8050 TR1 = katso teksti-LED = 1 watti, erittäin kirkas Kenno = 1,5 V AAA-kynänvalo

Edellä mainittua piiriä voidaan käyttää myös tasavirtamoottorilla. Yksinkertainen diodi ja suodatinkondensaattorin tasasuuntaus riittäisivät muuttamaan syötteen moottorista, joka soveltuu LEDin valaisemiseen erittäin kirkkaasti.

Jos moottorin pyörimistä ylläpidetään turbiinin / potkurijärjestelyn avulla ja sitä käytetään tuulienergialla, LED voidaan pitää jatkuvasti valaistuina täysin ilmaiseksi.

Osaluettelo
  • R1 = 1K, 1/4 wattia
  • T1 = 8050
  • TR1 = katso teksti
  • LED = 1 watti, erittäin kirkas kenno = 1,5 V Ni-Cd
  • D1 --- D4 = 1N4007
  • C1 = 470uF / 25V
  • M1 = Pieni 12 V: n tasavirtamoottori potkurilla

Suunnittelu # 2: Sinisen LEDin valaistus 1,5 V: n kennolla

LEDit ovat suosittuja päivittäin, ja niitä käytetään monissa sovelluksissa aina, kun taloudellisesta valaistusratkaisusta tulee ongelma. LED-valot ovat sinänsä hyvin taloudellisia virrankulutuksen suhteen, mutta tutkimukset eivät ole koskaan tyytyväisiä, ja he yrittävät kovasti, hellittämättä tehdä laitteesta entistäkin tehokkaamman virrankulutuksellaan.

Tässä on vaihtoehtoinen joulivarkaan muotoilu yksinkertaisesta sinivalkoisesta LED-ohjaimesta, joka toimii vain 1,5 voltilla valaiseville 3,3 V: n LEDeille ja näyttää melko hämmästyttävältä ja liian hyvältä ollakseen totta.

Jos käymme läpi sinisen tai valkoisen LED-tietolomakkeen, voimme helposti huomata, että nämä laitteet tarvitsevat vähintään 3 volttia palamaan optimaalisesti.

Esillä olevassa mallissa käytetään kuitenkin vain yhtä 1,5 V: n kennoa saman tuottamiseksi kuin 3 V: n paristolla.

Siellä koko kokoonpano tulee hyvin erikoiseksi.

Induktorin merkitys

Temppu on induktorilla L1, josta itse asiassa tulee piirin sydän.

Koko piiri on rakennettu yhden aktiivisen komponentin T1 ympärille, joka on kytketty kytkimeksi ja on vastuussa LEDin kytkemisestä erittäin suurella taajuudella ja suhteellisen suurella jännitteellä.

Täten LEDiä ei koskaan kytketä jatkuvasti päälle, vaan se palaa vain tietyn ajanjakson ajan, mutta näön pysyvyyden vuoksi havaitsemme sen palaavan pysyvästi ilman värähtelyjä.

Ja tämän osittaisen kytkennän takia virrankulutus muuttuu osittaiseksi, mikä tekee kulutuksesta erittäin taloudellisen.

Tätä LED-Joule-varaspiiriä voidaan simuloida seuraavilla pisteillä:

Kuinka se toimii

Kuten kaaviosta voidaan nähdä, piirissä on vain yksi transistori T1, pari vastusta R1, R2 ja induktori L1 päätoimintaa varten.

Kun virta kytketään päälle, transistori T1 on esijännitetty välittömästi L1: n vasemman puolikäämin läpi. Tämä vetää L1: n sisään varastoidun virran T1: n kollektorin kautta maahan, joka on teknisesti kaksinkertainen käytetyn syöttöjännitteen arvoon.

L1: n maadoitus kytkee T1: n välittömästi pois päältä, koska toiminta estää T1: n emäsvirheen.

Kuitenkin hetkellä, kun T1 kytkeytyy pois päältä, huippujännite, joka on kaksinkertainen syöttöjännitteen arvoon, joka syntyy kelasta tulevan EMF: n seurauksena, kaadetaan ledin sisälle valaisemalla se kirkkaasti.

Ehto pysyy kuitenkin vain murto-osassa sekunnista tai jopa vähemmän, kun T1 kytkeytyy jälleen päälle, koska sen kerääjä ei enää vedä perusasemaa maahan tuona hetkenä.

Sykli toistuu jatkuvasti ja vaihtaa LEDiä yllä kuvatulla tavalla erittäin nopeasti.

LED kuluttaa nimellisesti 20 mA kytkettynä ON-tilassa, mikä tekee koko etenemisestä todella tehokasta.

Kelan tekeminen L1

L1: n tekeminen ei ole lainkaan vaikeaa, itse asiassa se ei tuota paljon kriittisyyttä. Voit kokeilla useita versioita vaihtelemalla käännösten lukumäärää ja kokeilemalla ydinmateriaalina erilaista materiaalia, tietysti niiden kaikkien on oltava luonteeltaan magneettinen.

Ehdotetussa piirissä voidaan käyttää hävitetyn 1amp-muuntajan johtoa. Käytä toissijaista käämilangkaa.

3 tuuman naula voidaan valita ytimeksi, jonka yli yllä oleva lanka on käärittävä.

Aluksi voit kokeilla kelata noin 90-100 kierrosta sen yli, älä unohda poistaa keskihanaa 50. käämityksen kohdalla.

Vaihtoehtoisesti, jos roskapostissasi on jonkin verran puhelinjohtoa, voit kokeilla sitä suunnittelussa.

Irrota toinen johto kaksoisosasta ja kierrä se rautanaulan yli, jonka pituus on noin 2 tuumaa. Käännä vähintään 50 kierrosta ja noudata yllä selitettyjä menettelyjä.

Loput asiat voidaan koota annetun kaavion avulla.

Virran kytkeminen koottuun piiriin syttyy LED-valon välittömästi ja voit käyttää laitetta mihin tahansa haluamaasi sovellukseen.

Osaluettelo

Tarvitset seuraavat osat ehdotetulle 1,5 valkoisen / sinisen LED-ohjainpiirille:

  • R1 = 1 K5,
  • R2 = 22 ohmia,
  • C1 = 0,01 uF
  • T1 = BC547B,
  • L1 = kuten selitetään tekstissä.
  • SW1 = Paina ON-kytkin.
  • LED = 5 mm, sininen, valkoinen LED. UV-LEDejä voidaan käyttää myös tällä piirillä.
  • Tarjonta = 1,5 valonheittimen kennosta tai nappisolusta.

Suunnittelu # 3: Neljä 1 watin LED-valoa 1,5 V: n kennolla

Voitteko kuvitella valaisevanne neljä numeroa 1 watin ledejä muutaman 1,5 V: n kennon läpi? Näyttää melko mahdottomalta. Mutta se voidaan tehdä yksinkertaisesti käyttämällä kelaa tavallista kaiutinkaapelia, transistoria, vastusta ja tietysti 1,5 V: n kynäkennoa.

Idean ehdotti minulle yksi tämän blogin innokkaista seuraajista rouva MayaB, tässä on yksityiskohdat, oppitaan ne:

Piirin käyttö

FYI, kokeilin tätä yksinkertaista JT: tä käyttämällä 40 jalkaa. pariliitetty kaiutinkaapeli (24AWG), joka on ostettu dollarikaupasta (tietysti 1 dollaria).

Ei torroidia, ei ferriittisauvaa, vain yksinkertainen ilmansydän, joka on kiedottu, jotta se olisi enemmän kuin kela (halkaisijaltaan noin 3 tuumaa) ja sidottu lanka kierteellä (niin, että lanka pysyy kelana).

Käytin 2N2222-transistoria, 510 ohmin vastusta (sain selville, että se on paras potentiometrin avulla) ja pystyin kirkkaasti sytyttämään neljä (siinä kaikki mitä minulla oli) 1 watin suuritehoista LED-sarjaa (joka vaatii saman määrän virtaa) ikään kuin sitä olisi käytetty vain yhteen LED-valoon) kahdella 1,5 V AA-paristolla (eli 3 V: n virtalähteellä).

Voidaan käyttää vain yhtä 1,5AA, mutta se on himmeä (tietysti). Olen myös lisännyt diodin 1N4148 transistorin keräystappiin juuri ennen LEDiä, mutta en voi kertoa, lisääkö se kirkkautta.

Monet ihmiset ovat käyttäneet kondensaattoria rinnakkain akun kanssa väittäen, että se sytyttää LEDit pidempään, en ole vielä testannut sitä osaa.

Olen lukenut lisäämällä 220uF / 50V elektrolyyttikondensaattorin akun suuntaisesti, jolloin valot toimisivat pidempään, lisäämällä 470pF / 50V keraaminen levykondensaattori vastakkaiseen suuntaan palautetaan vastusjätevirta ja lisäämällä 1N4148 diodi (se on kytkentädiodi, mutta en tiedä miten tämä vaikuttaisi kirkkauteen) transistorin kerääjässä ennen sarjassa olevien LEDien tekemistä LEDeistä kirkkaampia.

AAA 1,5 V -solujen käyttö

Minulla ei ole oskilloskooppia kaikkien näiden vaikutusten tarkistamiseksi. Haluaisin kuitenkin käyttää ladattavia paristoja tavallisen AAA 1,5 V -akun sijaan ja tehdä siitä itsesäätyvä (tai ainakin puoliksi itsesäätyvä) piiri lisäämällä laskimen aurinkokenno ja mini Joule Thief pieneen toroidiin latauksen jatkamiseksi akku kestää paljon paljon kauemmin.

Minun on todellakin lisättävä LDR sytyttämään LEDit vain pimeässä ja lataamaan akut päivällä. Ehdotuksesi ja ideasi ovat aina tervetulleita. Kiitos jälleen kerran mielenkiinnostasi.

Terveiset,

MayaB

Piirikaavio


Kuvien prototyyppi

Palaute MayaB: ltä

Hei Swagatam, vaikka se on jo pitkään tunnettu Joule Thief -piiri, en ole jotain uutta, mutta löytäisin kiitoksia uuden artikkelin lähettämisestä puolestani, arvostin sitä.

Terveisin, MayaB

Kuinka parantaa LEDien kirkkautta

Ps. Viikonloppuna hybridisoin piirisi piirillä, jonka lähetin sinulle tänne, ja se osoittautui häikäiseväksi kirkkaaksi (varoitus: voi sokaista näkösi, hehe).

Käytin samaa kaiutinkaapelia (mainittu edellä), 8050SL-transistoria, 2,2K-vastusta (rinnakkain 470pf-kondensaattorin kanssa), yhtä 1 W: n suuritehoista LED-valoa, 100uH-rikastinta (kytketty transistorin kollektorista virtalähteen positiiviseen kiskoon) ja 1 diodi (1N5822 kytketty transitorin pohjaan virtalähteen positiiviseen kiskoon).

Käytin virtalähteeseen kahta 1,5 V (yhteensä 3 V) AA-paristoa. Ja btw, 2,2 K: n vastuksen ja negatiivisen kiskon välinen LDR voidaan lisätä sammuttamaan LED-valo päivänvalossa. Valitettavasti se ei voinut sytyttää enemmän kuin yhtä 1 W: n LEDiä 8050SL-transistorilla tässä kokoonpanossa.

Toinen muotoilu suuritehoisten LEDien valaisemiseksi

Konseptissa käsitellään vielä yhtä suosittua joule-varaspiiriä, tällä kertaa käyttämällä BJT 2n3055 -tehoa, jonka vanha ystäväni Steven improvisoi omalla ainutlaatuisella tavalla. Mennään kehityksen ytimeen seuraavalla artikkelilla:

Muutamassa aikaisemmassa artikkelissa käsiteltiin mielenkiintoisia teorioita, jotka on tiivistetty alla esitetyllä tavalla:

  • Stevensin säteilevä joulivarkaan akkulaturipiirin testit ja tulokset sunnuntaina 9. toukokuuta 2010.
  • Rakentama säteilevä joule-varaspiiri Youtube-videossa esitetystä piirikaaviosta ja tässä ovat tulokset toistaiseksi
  • Aa-kokoisella virtaparistolla, jonka mittajännite on jäljellä vain 1,029 volttia, sain ulostulon säteilevältä Joule-varas-akkulaturilta 12,16 volttia @ 14,7 milliampeeria.
  • Testi 2 käyttäen pientä a23-virtalähteen akkua. Mitatun jännitteen ollessa 9,72 volttia sain piiristä 10,96 volttia @ 0,325 milliampeeria.
  • Testi 3 Käytin täysin ladattua 9 voltin ladattavaa 9 voltin akkua, jonka mitattu varaus oli 9,19 volttia dc: tä, ja sain 51,4 volttia @ 137,3 milliampeeria säteilevän joulivarkaan latauspiiristä.
  • Testi 4 Käytin 3575a-nappiparistoa, jonka mitattu varaus oli 1,36 volttia ja sain 12,59 volttia @ 8,30 milliampeeria.
  • Testi 5 Käytin 11114-nappiparistoa, jossa oli mitattu 1,31 volttia ja sain 12,90 voltin tehon @ 7,50 milliampeeria.
  • Kun järjestelmässä oli 12 voltin järjestelmäkamera, sain 54,9 voltin tehon @ 0,15 ampeeria.

Tässä on yksinkertaistettu piirustus, jonka rakennin Radiant joule varas -laturin. Induktori, jonka kierrin niin monta kierrosta, kunnes se oli täynnä tuulta.

Mutta toin 2x 5 tai 6 metrin pituiset säikeettömät kuparilangat tuntemattomasta mittarista dicksmiths elektroniikkaeristetystä langasta, ja käärin suurimman osan siitä, paitsi että mielestäni muutama jalka jäi jäljelle.

Viimeisin testi, jossa käytin kynänenergiakkua, mutta en mitannut sen jännitteitä uudelleen.

Syötin siihen säteilevää Joule-varasta ja laitoin lähdöihin 2200uf: n elektrolyyttikondensaattorin, jonka nimellisarvo oli 50 volttia.

Juoksin yleismittarijohdot siitä ja nousin ennen kuin pysäytin 35,8 volttia, ja tämä lataus syötetään kondensaattoriin,

Ennen sitä sain 27,8 volttia, mutta kun kondensaattori latautui puolivälin yli, jännitteen nousu hidastui, ehkä akun jännitteen alenemisen vuoksi.

Minun on mitattava se uudelleen ja tehtävä testi uudelleen tarkemmin.

Kondensaattorin oikosulku antoi kohinaa ja kipinöitä. Yritin uudestaan ​​ladata sitä toistaiseksi, mutta tällä kertaa pudotin kondensaattorin varauksen takaisin sisääntuloon ja tämä valaisi neon sekunnin ajan ennen kuin korkki latautui

Seuraava koe oli erilainen. Mittarini lähdöt asetettiin 200 millivoltin alueelle ja negatiivinen tulo, jonka A23-virranjakajani oli negatiivinen, ja ylimmän positiivisen kuopan

Sormeni oli siinä vain, koska positiivista tuloa varten se ajettiin suorakulmion piirilevyn rauhaan johtimen päässä, jota ilmassa pidettiin aligater-pidikkeellä.

Lukema kiipesi nopeammin, minulla oli 47,2 millivoltia ennen kuin lopetin sen, missä sain virtaa

Hyvä hinta mistä tahansa, jossa on avoin piiri täällä, mutta pidin myös akkukoteloa kokeilun aikana. Toistin vain nämä testit ja sain paljon parempia tuloksia nyt ...

Testini jatkuvat, ja pidän teidät kaikki ajan tasalla uusimmista, jatka sitten itse tekemistä.

No, nämä olivat 3 parasta piiriä käyttäen joule varas-konseptia, jonka esitin sinulle, jos sinulla on vielä tällaisia ​​esimerkkejä, voit lähettää tiedot arvokkaiden kommenttien kautta.

Viite: https://fi.wikipedia.org/wiki/Joule_thief




Pari: Muunna äänenvahvistin Pure Sinewave -invertteriksi Seuraava: 3 yksinkertaista DC-moottorin nopeudenohjauspiiriä selitetty