Hvordan lage en Joule -tyv: 4 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:26

En Joule Thief (JT) er en trinnvis spenningstransformator basert på arbeidsmodusen til en PWM (Pulse Width Modulation), den produserer en oscillasjon i en induktor ved hjelp av en transistor (2N3904, 2N2222, …) og deretter utgangen av induktoren er din nye spenning. Resultatet er at du kan tenne en hvit, blå eller til og med en ultrafiolett LED med en enkelt 1,5V celle (AA, AAA eller hvilken som helst type celle, jeg har også brukt en urcelle). Denne "spenningsforsterker" -kretsen er ikke veldig effektiv, men den kan bruke batterier som er nesten oppbrukt. Jeg kan ikke slå på en mikrokontroller er noe som blir forstyrret av spenningen og kraftsvingningen til utgangen, det er noen dedikerte oppspenningsforsterkere som IC fra Maxim med en 90% effektivitet. Med en større induktor og en annen transistor er det mulig å få veldig høy spenning, jeg har sett på nettet noen JT som kan lyse opp et neonrør fra et 12v sykkel blybatteri.

Trinn 1: Verktøy

Loddejern, Dremel, Hot Lim, Cutter eller Exacto Knive og … et par hender.

Trinn 2: Deler

- 1 toroid laget av ferrit (den kan kjøpes eller gjenvinnes fra et gammelt PC -hovedkort eller en strømforsyning til PC)

- 1 meter emaljebelagt kobbertråd med en diameter på 0,5 mm (jeg hentet fra en gammel transfomer) - 1 transistor (hvilken som helst NPN -transistor som 2N3904, 2N2222, … les databladene) jeg vil bruke en 2N3904 - 1 motstand 1kohm brun -svart -rød (en variabel motstand på 1 k gjør det enkelt å "stille" JT for lavere spenninger) -1 stk. 1 cm x 1 cm er den minste (min er 1 cm x 2, 5 cm for de to skruene for å fikse den, og blir gjenopprettet etter søppel)

Trinn 3: Vinding av Toroid (transformator)

Kretsen går med opptil 30 til 50 000 sykluser per sekund, så transformatoren må være laget av et materiale som er egnet for disse frekvensene. Heldigvis er små ferrittperler brukt til elektrisk støydemping osv. Lett tilgjengelige og fungerer godt for denne oppgaven. For å snurre dette tar du den tynne emaljebelagte kobbertråden og bretter den i to. Før nå den brettede enden gjennom kjernen mesteparten av veien slik at de to frie endene stikker ut omtrent 40 mm fra kjernen. Lim disse på kjernen side om side og la limet stivne. Smeltelim gjør dette enkelt og raskt, men sørg for at du bare bruker en liten lim. Nå snur vind 20 på ferritkjernen i en bifilær lidenskap (vel, du må virkelig som du bruker to-kjernetråd!) Og når du er ferdig, fordeler du svingene jevnt rundt kjernen og limer den andre enden (den brettede enden) av ledningen til kjernen for å stoppe den. Den beste måten å gjøre dette på er å putte en liten skvett smeltelim inn i hullet på ferritkjernen. Dette stopper viklingene i å bevege seg eller slappe av. Prøv å holde svingene så tette som mulig mot kjernen, men små hull mellom ledningen og kjernen er ok. Nå må du kutte den brettede enden av ledningen slik at du har to separate viklinger på kjernen. Trim trådendene til omtrent 20 mm i lengde og fjern emaljebelegget. Når trådendene er fjernet, bruker du amultimeter for å finne de to endene av hver vikling. De blir viklinger A og B. Trådender A1 og B1 starter på samme sted på transformatoren, som gjør A2 og B2. En annen måte å vikle denne https://www.flickr.com/photos/oskay/1830118932/in/ fotostrøm/.2N3904 Datablad (pdf)

Trinn 4: Observasjoner

1. Min JT er laget for å lyse en enkelt hvit LED, det er derfor jeg har eksperimentert med forskjellige størrelser på toroid og forskjellige typer ledninger til jeg fikk det minste batteridrivverket, 17mA. (min første toroid jeg laget fikk en sunn 45mA).

2. JT kan kjøre flere LED i serie, å sette dem parallelt er en dårlig idé, det vil bare tenne et lite antall av dem og avløpet vil øke unødvendig. 3. Les databladet til transistoren du bruker, og ikke gå over maksimal effekt og intensitet som er angitt der, eller det vil brenne transistoren. 4. Hvis du legger til en keramisk kondensator (104 eller mindre) parallelt, vil LED -dreneringen slippe, og det kan da tenne flere lysdioder. Ved å sette en liten keramisk kondensator parallelt med motstanden får den til å fungere med lavere inngangsspenninger. Å senke motstandsverdien fra 1 kohm til mindre kan få det til å fungere med lavere spenninger også. Vær oppmerksom på å ikke gå over maksverdiene etter at du har senket motstanden. 5. Bildene er laget med et infrarødt kamera (er det eneste jeg har som har en akseptabel makromodus), og det er derfor fargene er merkelige. 6. Effektivitetsberegning: se bildet … (jeg hater matematikk: P)