3 най-добри вериги за крадец на джаули

3 най-добри вериги за крадец на джаули

Веригата на джауловите крадци е по същество ефективна, самоколебаща се схема за усилване на напрежението, изградена с помощта на единичен транзистор, резистор и индуктор, която може да повиши напрежение от 0,4 V от всяка мъртва AAA 1,5 клетка до много по-високи нива.



Технически може да изглежда невъзможно да се осветят 3.3 V светодиоди с източник 1.5V, но невероятната концепция за крадец на джаули прави този външен вид толкова лесен и ефективен и практически невероятен. Освен това веригата допълнително гарантира, че нито една капка „джаул“ не остава неизползвана в клетката.

Верига на джаул-крадец е доста популярна сред всички електронни любители, тъй като концепцията ни позволява да управляваме дори белите и сините светодиоди от източник 1,5V, които обикновено изискват 3V, за да светят ярко.





Дизайн # 1: Joule thief 1 вата LED драйвер

Настоящата статия разглежда 3 такива вериги, но тук заместваме традиционния 5-милиметров светодиод с 1-ватов светодиод.

Обсъдената тук концепция остава точно идентична с обичайната конфигурация на джаул-крадец, ние просто заместваме нормално използвания 5-милиметров светодиод с 1-ватов светодиод.



Разбира се, това би означавало, че батерията се изтощава доста по-рано от 5-милиметров светодиод, но все пак е икономично от използването на две 1,5 клетки и без включване на кражба на джаул.

Нека се опитаме да разберем предложената схема със следните точки:

Ако видите електрическата схема, единствената на пръв поглед трудна част е бобината, останалите части са твърде лесни за конфигуриране. Ако обаче имате подходяща феритна сърцевина и някои резервни тънки медни проводници, бихте могли да направите намотката в рамките на минути.

обикновен крадец на джаули

Горният дизайн може да бъде подобрен допълнително чрез свързване на изправителна мрежа с помощта на диод и кондензатор, както е показано по-долу:

Списък с части

  • R1 = 1K, 1/4 вата
  • C1 = 0,0047uF / 50V
  • C2 = 1000uF / 25V
  • Т1 = 2N2222
  • D1 = 1N4007 по-добре, ако се използва BA159 или FR107
  • Намотка = 20 завърта всяка страна с помощта на 1 мм емайлиран меден проводник върху феритен пръстен, който удобно побира намотката

Намотката може да бъде навита върху тороидална феритна сърцевина Т13 с помощта на 0,2 мм или 0,3 мм супер емайлирана медна жица. Около двадесет завъртания от всяка страна ще бъдат напълно достатъчни. Всъщност всяка феритна сърцевина ще има, феритна пръчка или пръчка също ще служи добре на целта.

След като това бъде направено, всичко е за фиксиране на частите по показания начин.

Ако всичко е направено правилно, свързването на 1,5 V клетка за светлина веднага ще освети много ярко прикрепения светодиод от 1 вата.

Ако установите, че връзките на веригата са добре, но светодиодът не свети, просто разменете клемите на намотката на бобината (или първичните, или вторичните краища), това би решило проблема веднага.

Как функционира веригата

Когато веригата е включена, T1 получава отклоняващ спусък чрез R1 и свързаната първична намотка на TR1.

T1 се включва и издърпва цялото захранващо напрежение към земята и в хода задушава тока през първичната намотка на намотката, така че отклонението към T2 изсъхва, изключвайки моментално T1.

Горната ситуация изключва напрежението на вторичната намотка, задействайки обратна ЕРС от намотката, която ефективно се изхвърля през свързания светодиод. Светодиодът свети !!

Изключването на Т1 незабавно също освобождава първичната намотка и я възстановява в първоначално състояние, така че захранващото напрежение вече може да премине към основата на Т1. Това отново инициира целия процес и цикълът се повтаря с честота около 30 до 50 kHz.

Свързаният светодиод също свети с тази скорост, но поради постоянството на зрението го намираме светен непрекъснато.

Всъщност светодиодът свети само за 50 процента от периода от време и това прави устройството толкова икономично.

Също така, тъй като TR1 е в състояние да генерира напрежения, които може да са в пъти по-големи от захранващото напрежение, необходимите 3.3V към светодиода се поддържат дори след като напрежението на клетката спадне до около 0.7V, поддържайки светодиода добре осветен дори на тези нива.

Как да навиете намотката Torroid

Както може да се види на показаните схеми на крадци на джаули, бобината е в идеалния случай направена върху ядро ​​на тороид. Подробностите за намотката могат да бъдат намерени в следващата статия. Структурата на бобината е точно подобна и съвместима със схемите, обсъдени на тази страница.

Прекомерна верига, използваща концепцията на Joule Thief

Списък с части

R1 = 1K, 1/4 вата T1 = 8050 TR1 = вижте текста LED = 1 вата, силно ярка клетка = 1,5V AAA светлина

Горната верига може също да се задвижва с помощта на мотор с постоянен ток. Един прост диод и коригиране на филтърния кондензатор биха били достатъчни, за да преобразуват захранването от двигателя, подходящо за осветяване на светодиода много ярко.

Ако въртенето на двигателя се поддържа с помощта на турбина / витлово устройство и се управлява от вятърна енергия, светодиодът може да бъде светен непрекъснато, абсолютно безплатно.

Списък с части
  • R1 = 1K, 1/4 вата
  • Т1 = 8050
  • TR1 = виж текста
  • LED = 1 ват, силно ярка клетка = 1,5V Ni-Cd
  • D1 --- D4 = 1N4007
  • C1 = 470uF / 25V
  • M1 = Малък 12V постоянен ток с витло

Дизайн # 2: Осветяване на син светодиод с 1,5V клетка

Светодиодите стават популярни от ден на ден и се включват в много приложения навсякъде, където икономическото решение за осветление става проблем. Светодиодите сами по себе си са много икономични, що се отнася до консумацията на енергия, но изследванията никога не са доволни и те се опитват усилено, безмилостно да направят устройството още по-ефективно с техните изисквания за мощност.

Ето един алтернативен дизайн на джул крадец на прост синьо-бял светодиоден драйвер, който работи само с 1,5 волта за осветяващите 3.3V светодиоди и изглежда доста невероятно и твърде хубаво, за да е истина.

Ако прегледаме листа с данни на син или бял светодиод, лесно можем да установим, че тези устройства се нуждаят от минимум 3 волта, за да светнат оптимално.

Въпреки това настоящият дизайн използва само една 1,5 V клетка за производство на същата като при 3 V батерия.

Там цялата конфигурация става много специална.

Значението на индуктора

Номерът е в индуктора L1, който всъщност се превръща в сърцевината на веригата.

Цялата верига е изградена около един активен компонент Т1, който е свързан като превключвател и е отговорен за превключване на светодиода при много висока честота и при относително високо напрежение.

По този начин светодиодът никога не се включва непрекъснато, а остава включен само за определена част от периода от време, но поради постоянството на зрението го намираме включен постоянно без никакви трептения.

И поради това частично превключване консумацията на енергия също става частична, което прави потреблението много икономично.

Тази верига за крадци на LED Joule може да бъде симулирана със следните точки:

Как работи

Както може да се види на схемата, веригата включва само един транзистор T1, няколко резистора R1, R2 и индуктор L1 за основната операция.

Когато захранването е включено, транзисторът Т1 мигновено се отклонява напред през лявата половин намотка на L1. Това изтегля тока, съхраняван вътре в L1 през колектора на Т1 към земята, което технически е два пъти по-голяма от стойността на приложеното захранващо напрежение.

Заземяването на L1 незабавно изключва T1, тъй като действието инхибира основния ток на отклонение на T1.

В момента, в който Т1 се изключи, върховото напрежение, удвоено от стойността на захранващото напрежение, генерирано в резултат на обратна ЕМП от бобината, се изхвърля вътре в светодиода, като я осветява ярко.

Условието обаче остава само за част от секундата или дори по-малко, когато T1 се включи за пореден път, защото неговият колектор вече не дърпа базовото устройство към земята през този момент.

Цикълът продължава да се повтаря, превключвайки светодиода, както е описано по-горе, с много бърза скорост.

Светодиодът консумира номинално 20 mA при включено състояние, което прави цялата процедура наистина ефективна.

Изработване на намотка L1

Изработването на L1 изобщо не е трудно, всъщност не носи голяма критичност, можете да изпробвате няколко версии, като промените броя на завоите и като изпробвате различен материал като сърцевина, разбира се всички те трябва да бъдат магнетичен по природа.

За предложената схема може да се използва проводник от изхвърлен трансформатор 1amp. Използвайте тел за вторична намотка.

3-инчов пирон може да бъде избран като сърцевина, върху която трябва да се навие горната жица.

Първоначално можете да опитате да навиете около 90 до 100 оборота върху него, не забравяйте да премахнете централния кран при 50-та намотка.

Като алтернатива, ако имате няколко дължини телефонни проводници във вашата боклука, можете да го опитате за дизайна.

Откъснете един от проводниците от двойната секция и го навийте върху железен пирон с дължина около 2 инча. Навийте поне 50 оборота и следвайте процедурите, както е обяснено по-горе.

Останалите неща могат да бъдат събрани с помощта на дадената схема.

Включването на захранването към сглобената верига незабавно ще освети светодиода и можете да използвате устройството за всяко подходящо желано приложение.

Списък с части

За предложената схема за бял / син светодиоден драйвер 1,5 ще са ви необходими следните части:

  • R1 = 1K5,
  • R2 = 22 ома,
  • C1 = 0.01uF
  • T1 = BC547B,
  • L1 = както е обяснено в текста.
  • SW1 = Бутон за включване.
  • LED = 5 mm, син, бял LED. С тази верига могат да се задвижват и UV светодиоди.
  • Доставка = От 1,5 клетка за пенлайт или клетка за бутон.

Дизайн # 3: Осветяване на четири 1 вата светодиода с 1,5V клетка

Можете ли да си представите да осветявате четири номера от 1 вата светодиоди през няколко 1,5V клетки? Изглежда доста невъзможно. Но това може да се направи просто с помощта на намотка от обикновен проводник за високоговорители, транзистор, резистор и разбира се 1,5V клетка с молив.

Идеята ми беше предложена от една запалена последователка на този блог г-жа MayaB, ето подробностите, нека ги научим:

Операция на веригата

FYI, опитах този прост JT, използвайки 40 фута. сдвоен проводник за високоговорители (24AWG), закупен в доларов магазин (разбира се, за 1 долар).

Без торроид, без феритна пръчка, просто намотано въздушно ядро, за да стане по-скоро като намотка (с диаметър около 3 инча) и завързана жицата с усукваща връзка (така че жицата да остане като намотка).

Използвах транзистор 2N2222, резистор 510 ома (установих, че е най-добрият с помощта на потенциометър) и успях Ярко да запаля четири (това е всичко, което имах) 1-ватов светодиод с висока мощност последователно (който изисква същото количество ток сякаш е бил използван само за един светодиод) с помощта на две 1,5V AA батерии (това е 3V захранване).

Може да се използва само един 1.5AA, но ще бъде слаб (разбира се). Добавил съм и диод 1N4148 на колекторния щифт на транзистора точно преди светодиода, но не мога да разбера дали е увеличил някаква яркост.

Много хора са използвали кондензатор паралелно на батерията, твърдейки, че ще свети светодиодите по-дълго, все още не съм тествал тази част.

Чел съм, че добавянето на 220uF / 50V електролитен кондензатор успоредно на батерията би направило светлините да работят по-дълго, добавянето на кондензатор от керамичен диск 470pF / 50V успоредно на резистора ще възстанови отпадъчния ток в резистора и добавяне на диод 1N4148 (това е превключващ диод, но не знам как това би повлияло на яркостта) в колектора на транзистора, преди светодиодите последователно да направят светодиодите по-ярки.

Използване на AAA 1,5V клетки

Нямам осцилоскоп, за да проверя всички тези ефекти. Бих искал обаче да използвам акумулаторни батерии вместо обикновена AAA 1,5V батерия и да я направя саморегулираща се (или поне полу-саморегулирана) верига, като добавя калкулатор слънчева клетка и мини джоул крадец на малък тороид, за да продължи да зарежда батерията да издържи много-много по-дълго.

Наистина трябва да добавя LDR, за да светят светодиодите само на тъмно и да зареждам батериите през деня. Вашите предложения и идеи винаги са добре дошли. Благодаря, още веднъж, за вашия интерес.

За разбирането,

MayaB

Електрическа схема


Прототипни изображения

Обратна връзка от MayaB

Здравейте Swagatam, макар че е отдавна известна схема на Joule Thief, не нещо ново открих, но благодаря, че публикувахте нова статия от мое име, аз я оцених.

Поздрави, MayaB

Как да подобрим яркостта на светодиодите

Пс. През уикенда хибридизирах вашата верига с веригата, която ви изпратих тук и се оказа ослепително ярка (предупреждение: може да ви заслепи зрението, хехе).

Използвах същия проводник за високоговорители (споменат по-горе), транзистор 8050SL, резистор 2.2K (успореден с кондензатор 470pf), един светодиод с висока мощност 1W, дросел 100uH (свързан от колектора на транзистора към положителната релса на захранването) и 1 диод (1N5822, свързан в основата на транзитора към положителната шина на захранването).

Използвах две 1,5V (общо 3V) AA батерии за захранване. И между другото, може да се добави LDR между 2.2K резистор и отрицателната релса, за да се изключи светодиода през дневната светлина. За съжаление, не може да запали повече от един 1W LED с транзистор 8050SL в тази конфигурация.

Друг дизайн за осветяване на светодиоди с висока мощност

Концепцията обсъжда още една популярна верига за крадци на джаули, този път използваща мощност BJT 2n3055, импровизирана от моя стар приятел Стивън по свой уникален начин. Нека да стигнем до същността на разработките със следната статия:

В няколко по-ранни статии разгледахме някои интересни теории, обобщени по-долу:

  • Тестове и резултати на зарядното устройство за зарядно устройство за крадци на джоул Стивънс в неделя, 9 май 2010 г.
  • Лъчистата джаулова схема за крадец, която изградих от схема на схема, представена на видео в YouTube и ето резултатите Досега
  • С батерия за енергизатор с размер aa, с измерване на напрежение от само 1,029 волта в нея, получих изход от лъчистото зарядно устройство за крадци на джаул от 12,16 волта при 14,7 мили ампера.
  • Изпробвайте 2, използвайки малка батерия за енергизиране a23. С измерено напрежение от 9,72 волта в него извадих 10,96 волта от веригата при 0,325 мили ампера.
  • Тест 3 Използвах напълно заредена акумулаторна 9-волтова акумулаторна батерия с измерено зареждане от 9,19 волта постоянен ток в нея и получих изход 51,4 волта @ 137,3 мили ампера от веригата на зарядното устройство за лъчезарна джаулова батерия.
  • Тест 4 Използвах 3575a бутонна батерия с измерен заряд от 1,36 волта в нея и получих 12,59 волта при 8,30 мили ампера.
  • Тест 5 Използвах клетъчна батерия l1154 с измерени 1,31 волта и получих изход от 12,90 волта при 7,50 мили ампера.
  • С slr батерия с напрежение 12 волта, останало в нея, получих 54,9 волта изход @ 0,15 ампера.

Ето опростения чертеж, от който построих зарядното устройство за батерия Radiant joule. Индукторът, който навих толкова обороти, докато вече не беше пълен да се навива.

Но аз донесох 2x 5 или 6 метра дължини на медна жица с неизвестен габарит от изолираната от електрониката колове и навих по-голямата част от нея, освен че мисля, че остават няколко метра.

Последният тест използвах батерията си с молив, но не премерих волта в него.

Захранвах с него лъчистата енергия крадец на Джоул и на изходите сложих 2200uf електролитен кондензатор с номинал 50 волта.

Пуснах мултиметърните си проводници от него и станах до преди да спра 35,8 волта и това е зареждането, което се подава в кондензатора,

Преди това получавах 27,8 волта, но тъй като кондензаторът се зареждаше по средата, напрежението се забавяше, може би поради ниското напрежение от батерията.

Ще трябва да го премерим и да направя теста отново по-подробно.

Прекъсването на кондензатора дава шум и искри. Опитах отново да го зареждам досега, но този път зареждах кондензаторния заряд обратно във входа и това осветяваше неон за секунда, преди заряда да падне

Следващият експеримент беше различен. Изходите на моя измервателен уред бяха настроени на диапазон от 200 миливолта, а отрицателният вход имах моят A23 енергизатор, отрицателен, седнал на отрицателния вход и горния положителен кладенец

Пръстът ми беше върху него, само за положителния вход беше изведен към правоъгълник на платката на края на проводник, държан във въздуха от клип за алигатор.

Показанието се качваше с по-бързи темпове, получих около 47,2 миливолта, преди да го спра, получавах мощност при

Добър процент от никъде с отворена верига тук, но аз също държах кутията на батерията, докато правех експеримента. Току-що повторих тези тестове и получих много по-добри резултати сега .....

Тестовете ми ще продължат и ще ви държа актуализирани с най-новите, дотогава продължете да правите „Направи си сам“.

Е, това бяха 3 най-добри схеми, използващи концепцията за крадец на джаул, която ви представих, ако имате още такива примери, не се колебайте да публикувате информацията чрез вашите ценни коментари.

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




Предишна: Конвертирайте аудио усилвател в чист синусоидален инвертор Напред: Обяснени 3 прости вериги за контрол на скоростта на постояннотоков двигател