Hur man gör en Joule -tjuv: 4 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:48

En Joule Thief (JT) är en steg-upp-spänningstransformator baserad på arbetsläget för en PWM (Pulse Width Modulation), den producerar en oscillation i en induktor med hjälp av en transistor (2N3904, 2N2222, …) sedan utgången av induktorn är din nya spänning. Resultatet är att du kan tända en vit, blå eller till och med en ultraviolett LED med en enda 1,5 V -cell (AA, AAA eller någon typ av cell, jag har också använt en klockcell). Denna "spänningsförstärkare" -krets är inte särskilt effektiv men den kan använda batterier som är nästan uttömda. Jag tänker inte slå på en mikrokontroller är något som störs av spänningen och effektoscillationen av utgången, det finns några dedikerade steg-up spänningsförstärkare som IC från Maxim med en 90% effektivitet. Med en större induktor och en annan transistor är det möjligt att få mycket hög spänning, jag har sett på nätet någon JT som kan tända ett neonrör från ett 12v cykel blybatteri.

Steg 1: Verktyg

Lödkolv, Dremel, Hot Lim, Cutter eller Exacto Knive och … ett par händer.

Steg 2: Delar

- 1 toroid gjord av ferrit (den kan köpas eller återvinnas från ett gammalt PC -moderkort eller en strömförsörjning till PC)

- 1 meter emaljbelagd koppartråd med en diameter på 0,5 mm (jag fick mitt från en gammal transfomer) - 1 transistor (valfri NPN -transistor som 2N3904, 2N2222, … läs datablad) jag kommer att använda en 2N3904 - 1 motstånd 1kohm brun -svart -röd (ett 1k variabelt motstånd som gör det enkelt att "ställa in" JT för lägre spänningar) -1 st på 1 cm X 1 cm är det minsta (mitt är 1 cm x 2, 5 cm för de två skruvarna för att fixa det, och återställs från skräp)

Steg 3: Lindning av Toroid (transformator)

Kretsen går med upp till 30 till 50 000 cykler per sekund, så transformatorn måste vara tillverkad av ett material som är lämpligt för dessa frekvenser. Lyckligtvis är små ferritpärlor som används för att dämpa elbrus etc tillgängliga och fungerar bra för denna uppgift. För att linda detta tar du den tunna emaljbelagda koppartråden och viker den på mitten. För nu den vikta änden genom kärnan mestadels så att de två fria ändarna sticker ut cirka 40 mm från kärnan. Lim dessa på kärnan sida vid sida och låt limet stelna. Smältlim gör detta enkelt och snabbt, men se till att du bara använder en liten lim. Nu svänger vind 20 på ferritkärnan i en bifilar-passion (du måste verkligen som du använder tvåkärnig tråd!) Och när du är klar sprider du varven jämnt runt kärnan och klistrar den andra änden (den vikta änden) av tråden till kärnan för att stoppa den avlindningen. Det bästa sättet att göra detta är att lägga en liten skvätt smältlim i hålet på ferritkärnan. Detta stoppar lindningarna att röra sig eller varva ner. Försök att hålla svängarna så täta som möjligt mot kärnan, men små luckor mellan tråden och kärnan är ok. Nu måste du klippa den vikta änden av tråden så att du har två separata lindningar på kärnan. Klipp av trådändarna till cirka 20 mm i längd och ta bort emaljbeläggningen. När trådändarna är avskalade, använd amultimeter för att hitta de två ändarna av varje lindning. De blir lindningar A och B. Trådändarna A1 och B1 börjar på samma plats på transformatorn, liksom A2 och B2. Ett annat sätt att linda detta https://www.flickr.com/photos/oskay/1830118932/in/ fotoström/.2N3904 Datablad (pdf)

Steg 4: Observationer

1. Min JT är gjord för att tända en enda vit lysdiod, det är därför jag har experimenterat med olika storlekar på toroid och olika typer av tråd tills jag fick minsta batteriladdning, 17mA. (min första toroid jag gjorde fick en hälsosam 45mA).

2. JT kan driva flera LED i serie, att sätta dem parallellt är en dålig idé, det kommer bara att tända ett litet antal av dem och avloppet kommer att öka onödigt. 3. Läs databladet för transistorn du använder och gå inte över den maxeffekt och intensitet som anges där, annars brinner transistorn. 4. Om du lägger till en keramisk kondensator (104 eller mindre) parallellt kommer LED -avloppet att tappas och det kan då tända fler lysdioder. Att sätta en liten keramisk kondensator parallellt med motståndet får det att fungera med lägre ingångsspänningar. Att sänka motståndsvärdet från 1 kohm till mindre kan få det att fungera med lägre spänningar också. Var medveten om att inte gå över maxvärdena när du har sänkt motståndet. 5. Bilderna är gjorda med en infraröd kamera (är den enda jag har som har ett acceptabelt makroläge) och det är därför färgerna är konstiga. 6. Effektivitetsberäkning: se bilden … (jag hatar matematik: P)