Sådan laver du en Joule -tyv: 4 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:31

En Joule Thief (JT) er en trin-up spændingstransformator baseret på arbejdstilstanden for en PWM (Pulse Width Modulation), den producerer en oscillation i en induktor ved hjælp af en transistor (2N3904, 2N2222, …) derefter output af induktoren er din nye spænding. Resultatet er, at du kan tænde en hvid, blå eller endda en ultraviolet LED med en enkelt 1,5V celle (AA, AAA eller en hvilken som helst type celle, jeg har også brugt en urcelle). Dette "spændingsforstærker" kredsløb er ikke særlig effektivt, men det kan bruge batterier, der er næsten udtømte. Jeg whud ikke tænde en mikrokontroller er noget, der kan blive forstyrret af spændingen og effektoscillation af output, der er nogle dedikerede step-up spændingsboostere som IC fra Maxim med en 90% effektivitet. Med en større induktor og en anden transistor er det muligt at få en meget høj spænding, jeg har set på nettet nogle JT, der kan tænde et neonrør fra et 12v cykel blybatteri.

Trin 1: Værktøjer

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

Trin 2: Dele

- 1 toroid lavet af ferrit (det kan købes eller genindvindes fra et gammelt pc -bundkort eller en pc -strømforsyning)

- 1 meter emaljeret kobbertråd med en diameter på 0,5 mm (jeg fik min fra en gammel transfomer) - 1 transistor (enhver NPN -transistor som 2N3904, 2N2222, … læs databladene) jeg vil bruge en 2N3904 - 1 modstand 1kohm brun -sort -rød (en variabel modstand på 1 k gør det let at "justere" JT til lavere spændinger) -1 pcb på 1 cm X 1 cm er den mindste (min er 1 cm x 2, 5 cm for de 2 skruer til at reparere den, og er genoprettet fra uønsket)

Trin 3: Afvikling af Toroid (transformer)

Kredsløbet kører med op til 30 til 50.000 cyklusser i sekundet, så transformatoren skal være fremstillet af et materiale, der er egnet til disse frekvenser. Heldigvis er små ferritperler, der bruges til undertrykkelse af elektrisk støj, let tilgængelige og fungerer godt til denne opgave. For at sno dette tager du den tynde emaljerede kobbertråd og folder den på midten. Nu føres den foldede ende gennem kernen det meste af vejen, så de to frie ender stikker ca. 40 mm ud fra kernen. Lim disse til kernen side om side og lad limen sætte sig. Smeltelim gør dette enkelt og hurtigt, men sørg for, at du kun bruger en lille smule lim. Nu vender vind 20 på ferritkernen i en bifilær lidenskab (godt, du skal virkelig som du bruger to-kernetråd!) Og når du er færdig, spredes drejningerne jævnt rundt om kernen og lim den anden ende (den foldede ende) af ledningen til kernen for at stoppe den med at afvikle. Den bedste måde at gøre dette på er at putte en lille sprøjte smeltelim ind i ferritkernens hul. Dette forhindrer viklingerne i at bevæge sig eller afvikle. Prøv at holde svingene så stramme som muligt mod kernen, men små huller mellem tråden og kernen er ok. Nu skal du skære den foldede ende af tråden, så du har to separate viklinger på kernen. Trim trådenderne til omkring 20 mm i længden, og fjern emaljebelægningen. Når trådenderne er fjernet, skal du bruge amultimeter til at finde de to ender af hver vikling. De bliver viklinger A og B. Trådender A1 og B1 starter samme sted på transformeren, ligesom A2 og B2. En anden måde at vikle denne https://www.flickr.com/photos/oskay/1830118932/in/ fotostream/.2N3904 Datablad (pdf)

Trin 4: Observationer

1. Min JT er lavet med det formål at tænde en enkelt hvid LED, derfor har jeg eksperimenteret med forskellige størrelser på toroid og forskellige typer ledninger, indtil jeg fik det mindste batteridræn, 17mA. (min første toroid jeg lavede fik en sund 45mA).

2. JT kan køre flere LED i serie, at sætte dem parallelt er en dårlig idé, det vil kun tænde et lille antal af dem, og afløbet øges unødvendigt. 3. Læs databladet for den transistor, du bruger, og gå ikke over den maksimale effekt og intensitet, der er angivet der, da det vil brænde transistoren. 4. Tilføjelse af en keramisk kondensator (104 eller mindre) parallelt vil tabe LED -afløbet, og det kan derefter tænde flere LED'er. Ved at sætte en lille keramisk kondensator parallelt med modstanden får den til at fungere med lavere indgangsspændinger. Sænkning af modstandsværdien fra 1kohm til mindre kan også få den til at fungere med lavere spændinger. Vær opmærksom på ikke at gå over de maksimale værdier, når du har sænket modstanden. 5. Billederne er lavet med et infrarødt kamera (er det eneste jeg har, der har en acceptabel makrotilstand), og det er derfor farverne er mærkelige. 6. Effektivitetsberegning: se billedet … (jeg hader matematik: P)