3 legjobb Joule tolvaj áramkör

A joule tolvaj áramkör alapvetően hatékony, önrezgő feszültségfokozó áramkör, egyetlen tranzisztor, ellenállás és induktor felhasználásával épül fel, amely bármely elhalt AAA 1,5 cellából akár 0,4 V feszültséget is sokkal magasabb szintre emelhet.

Technikailag lehetetlennek tűnik a 3,3 V-os LED megvilágítása 1,5 V-os forrással, de a joule tolvaj elképesztő koncepciója miatt ez a megjelenés olyan könnyű és hatékony, és gyakorlatilag hihetetlen. Ezenkívül az áramkör gondoskodik arról, hogy a cellában egyetlen csepp „joule” ne maradjon fel nem használt.

A joule tolvaj áramkör nagyon népszerű minden elektronikus hobbi körében, mert a koncepció lehetővé teszi számunkra, hogy még a fehér és a kék LED-eket is működtessük egy 1,5 V-os forrásból, amelyekhez általában 3 V szükséges, hogy világítsanak.

1. design: Joule tolvaj 1 wattos LED meghajtó

Ez a cikk 3 ilyen áramkört tárgyal, azonban itt a hagyományos 5 mm-es LED-et 1 wattos LED-re cseréljük.

Az itt tárgyalt koncepció pontosan megegyezik a szokásos joule tolvaj konfigurációval, csak a szokásosan használt 5 mm-es LED-et cseréljük le 1 wattos LED-re.

Természetesen ez azt jelentené, hogy az akkumulátor jóval korábban lemerül, mint egy 5 mm-es LED, de még mindig gazdaságos, mint két 1,5 cellát használni, és nem tartalmaz joule tolvaj áramkört.

Próbáljuk megérteni a javasolt körülményeket a következő pontokkal:

Ha látja az áramköri ábrát, az egyetlen nehéznek tűnő rész a tekercs, a többi alkatrész túl egyszerűen konfigurálható. Ha azonban van megfelelő ferritmagja és néhány tartalék vékony rézhuzala, perceken belül elkészíti a tekercset.

A fenti kialakítás tovább javítható egy egyenirányító hálózat dióda és kondenzátor segítségével történő csatlakoztatásával, az alábbiak szerint:

Alkatrész lista

• R1 = 1K, 1/4 watt
• C1 = 0,0047uF / 50V
• C2 = 1000uF / 25V
• T1 = 2N2222
• D1 = 1N4007 jobb, ha BA159 vagy FR107-et használunk
• Tekercs = 20 fordulat mindkét oldalon 1 mm-es zománcozott rézhuzallal ferritgyűrűn, amely kényelmesen elhelyezi a tekercselést

A tekercset egy T13 torroidális ferritmagra lehet tekerni, 0,2 mm-es vagy 0,3 mm-es szuperzománcozott rézdrót segítségével. Körülbelül húsz fordulat mindkét oldalon elég lesz. Valójában bármilyen ferritmag, ferritrúd vagy -rúd is jól fogja szolgálni a célt.

Miután ez megtörtént, az alkatrészek rögzítése a bemutatott módon történik.

Ha mindent helyesen végeznek, egy 1,5 V-os fényforrás-cella csatlakoztatása azonnal erősen megvilágítja a mellékelt 1 wattos LED-et.

Ha úgy találja, hogy az áramköri kapcsolatok rendben vannak, de a LED nem világít, akkor csak cserélje ki a tekercs tekercselés sorkapcsait (vagy az elsődleges, vagy a másodlagos végeket), ez azonnal megoldja a problémát.

Hogyan működik az áramkör

Amikor az áramkör be van kapcsolva, a T1 előfeszítő ravaszt kap R1-en és a kapcsolódó TR1 primer tekercsen keresztül.

A T1 bekapcsol, és a teljes tápfeszültséget a földre húzza, és a menet során lefojtja az áramot a tekercs elsődleges tekercsén, hogy a T2-re történő előfeszítés megszáradjon, és azonnal leállítsa a T1-et.

A fenti helyzet kikapcsolja a feszültséget a szekunder tekercsen, ami visszafordított emf-et vált ki a tekercsből, amely gyakorlatilag a csatlakoztatott LED-n keresztül kerül leadásra. A LED világít !!

A T1 bezárása azonban egyúttal felszabadítja az elsődleges tekercset és visszaállítja eredeti állapotába, hogy a tápfeszültség átjuthasson a T1 alapjáig. Ez ismét beindítja az egész folyamatot, és a ciklus körülbelül 30-50 kHz frekvencián ismétlődik.

A csatlakoztatott LED is ilyen sebességgel világít, azonban a látás tartóssága miatt azt látjuk, hogy folyamatosan világít.

Valójában a LED csak az időszak 50% -ánál világít, és ez teszi az egységet annyira gazdaságossá.

Azért is, hogy a TR1 képes olyan feszültségeket létrehozni, amelyek sokszor nagyobbak lehetnek, mint a tápfeszültség, a LED-hez szükséges 3,3 V-ot akkor is fenntartják, ha a cella feszültsége kb. 0,7 V-ra csökken, miközben a LED-et ezeken a szinteken is jól megvilágítják.

Hogyan tekerje fel a Torroid tekercset

Amint a bemutatott joule tolvaj áramkörökből látható, a tekercs ideális esetben egy torroid mag felett készül. A tekercs részletei a következő cikkben találhatók. A tekercs szerkezete pontosan hasonló és kompatibilis az ezen az oldalon tárgyalt áramkörökkel.

Túllépés áramkör a Joule Thief Concept segítségével

Alkatrész lista

R1 = 1K, 1/4 watt T1 = 8050 TR1 = lásd a szöveges LED-et = 1 watt, nagy fényerejű cella = 1,5 V AAA fényszóró

A fenti áramkör DC motorral is működtethető. Egy egyszerű dióda és egy szűrőkondenzátor-egyenirányító elegendő lenne ahhoz, hogy a motorból származó tápellátás nagyon alkalmas legyen a LED megvilágítására.

Ha a motor forgását egy turbina / légcsavar elrendezés segítségével tartják fenn és szélenergiával működtetik, akkor a LED folyamatosan, teljesen ingyenesen világíthat.

Alkatrész lista

• R1 = 1K, 1/4 watt
• T1 = 8050
• TR1 = lásd a szöveget
• LED = 1 watt, nagy fényerejű cella = 1,5 V Ni-Cd
• D1 --- D4 = 1N4007
• C1 = 470uF / 25V
• M1 = kicsi 12 V DC motor propellerrel

2. tervezés: Kék LED megvilágítása 1,5 V-os cellával

A LED-ek napról napra népszerűvé válnak, és számos alkalmazáshoz beépítik őket, bárhol is váljon kérdéssé a gazdaságos világítási megoldás. A LED-ek önmagukban nagyon gazdaságosak az energiafogyasztást illetően, azonban a kutatások soha nem elégedettek meg, és keményen, kérlelhetetlenül próbálják az eszközt még hatékonyabbá tenni az energiaigényükkel.

Íme egy egyszerű joule tolvaj kialakítás: egy egyszerű kék ​​és fehér LED meghajtó, amely mindössze 1,5 V-val működik a világító 3,3 V-os LED-eknél, és nagyon csodálatosnak és túl jónak tűnik, hogy igaz legyen.

Ha átnézzük egy kék vagy egy fehér LED adatlapját, könnyen megállapíthatjuk, hogy ezeknek az eszközöknek legalább 3 voltra van szükségük ahhoz, hogy optimálisan világítsanak.

A jelen kialakítás azonban csak egyetlen 1,5 V-os cellát alkalmaz, ugyanolyan előállításához, mint egy 3 V-os akkumulátorral.

Ott válik az egész konfiguráció nagyon különlegessé.

Az induktivitás fontossága

A trükk az L1 induktivitásé, amely valójában az áramkör szívévé válik.

A teljes áramkör egyetlen aktív T1 komponens köré épül, amely kapcsolóként van bekötve, és a LED nagyon magas frekvencián és viszonylag nagy feszültségen történő kapcsolásáért felelős.

Így a LED soha nem kapcsol be folyamatosan, inkább csak az idő egy bizonyos részén világít, azonban a látás tartóssága miatt állandóan bekapcsolva vagyunk, minden rezgés nélkül.

És ennek a részleges kapcsolásnak köszönhetően az energiafogyasztás is részlegessé válik, ami nagyon gazdaságossá teszi a fogyasztást.

Ezt a LED Joule tolvaj áramkört a következő pontokkal lehet szimulálni:

Hogyan működik

Amint az a diagramon látható, az áramkör csak egyetlen T1 tranzisztort, néhány R1, R2 ellenállást és az L1 induktivitást foglal magában a fő művelethez.

A tápellátás bekapcsolásakor a T1 tranzisztor azonnal előre előfeszül az L1 bal fele tekercsen keresztül. Ez az L1 belsejében tárolt áramot a T1 kollektorán keresztül a földre húzza, amely technikailag kétszerese az alkalmazott tápfeszültség értékének.

Az L1 földelése azonnal kikapcsolja a T1-et, mivel a működés gátolja a T1 alap-előfeszítő áramát.

Azonban abban a pillanatban, amikor a T1 kikapcsol, a tekercsből érkező hátsó EMF eredményeként keletkező tápfeszültség kétszeresének csúcsfeszültsége a led belsejébe kerül, és világosan megvilágítja azt.

A feltétel azonban csak a másodperc töredékéig, vagy még ennél is rövidebb ideig marad, amikor a T1 ismét bekapcsol, mert kollektora már nem húzza a földre az alapmeghajtót abban a pillanatban.

A ciklus folyamatosan ismétlődik, a LED-et a fent leírtak szerint nagyon gyorsan kapcsolja.

A LED névleges 20 mA-t vesz fel bekapcsolt állapotban, így az egész folyamat valóban hatékony.

Az L1 tekercs készítése

Az L1 készítése korántsem nehéz, valójában nem hordoz különösebb kritikát, számos változatot kipróbálhat a fordulatok számának változtatásával és a különböző anyagok kipróbálásával, természetesen mindnek meg kell lennie. mágneses természetű.

A javasolt áramkörhöz egy eldobott 1amp-os transzformátor vezetékét lehet használni. Használja a szekunder tekercselő vezetéket.

3 hüvelykes köröm választható magként, amely felett a fenti huzalt fel kell tekerni.

Kezdetben megpróbálhat kb. 90-100 fordulatot tekerni rajta, ne felejtse el eltávolítani a középső csapot az 50. tekercsnél.

Alternatív megoldásként, ha van egy kis hosszúságú telefonhuzal a szemétdobozban, megpróbálhatja a tervezéshez.

Tépje szét az ikerszakasz egyik vezetékét, és tekerje át egy kb. 2 hüvelyk hosszú vasszögre. Tekerjen legalább 50 fordulatot, és kövesse a fent ismertetett eljárásokat.

A többi dolgot össze lehet állítani az adott vázlat segítségével.

Az áramellátás bekapcsolása az összeszerelt áramkörre azonnal megvilágítja a LED-et, és az egységet bármelyik kívánt alkalmazáshoz felhasználhatja.

Alkatrész lista

A javasolt 1,5 fehér / kék LED meghajtó áramkörhöz a következő részekre lesz szüksége:

• R1 = 1K5,
• R2 = 22 ohm,
• C1 = 0,01 uF
• T1 = BC547B,
• L1 = a szövegben leírtak szerint.
• SW1 = Nyomja BE állásba.
• LED = 5 mm, kék, fehér LED. Az UV LED-ek ezzel az áramkörrel is működtethetők.
• Ellátás = 1,5 fényszóró cellából vagy egy gomb cellából.

3. tervezés: Négy 1 wattos LED megvilágítása 1,5 V-os cellával

El tudod képzelni, hogy négy darab 1 wattos LED-et megvilágítsanak néhány 1,5 V-os cellán keresztül? Egészen lehetetlennek tűnik. De egyszerűen megtehető egy tekercs közönséges hangszóró vezetékből, egy tranzisztorból, egy ellenállásból és természetesen egy 1,5 V-os ceruza cellából.

Az ötletet a blog lelkes követői, Ms. MayaB javasolták nekem. Itt vannak a részletek, tanuljuk meg őket:

Áramkör működtetése

FYI, kipróbáltam ezt az egyszerű JT-t egy 40ft-os használatával. párosított hangszóróhuzal (24AWG), amelyet dollár üzletben vásároltak (természetesen 1 dollárért).

Nincs torroid, nincs ferritrúd, csak egyszerű levegőmag van feltekerve, hogy jobban hasonlítson egy tekercsre (kb. 3 'átmérőjű), és megkötözte a huzalt csavaros kötéssel (hogy a huzal tekercsként maradjon).

2N2222 tranzisztort, 510 ohmos ellenállást használtam (a potenciométer segítségével kiderült, hogy ez a legjobb), és négyszeres (ennyi volt nálam) 1 wattos nagy teljesítményű LED-et sorosan világítani tudtam (ami ugyanannyi áramot igényel) mintha csak egy LED-hez használták volna) két 1,5 V-os AA elem (azaz 3 V-os tápegység) segítségével.

Csak egy 1,5 AAA használható, de homályos lesz (természetesen). Az 1N4148 diódát is hozzáadtam a tranzisztor gyűjtőcsapjához közvetlenül a LED előtt, de nem tudom megmondani, hogy nőtt-e valamilyen fényerő.

Sokan párhuzamosan használtak kondenzátort az akkumulátorral, azt állítva, hogy hosszabb ideig világít a LED-ek, én még nem teszteltem ezt a részt.

Azt olvastam, hogy az akkumulátorral párhuzamosan hozzáadva egy 220uF / 50V elektrolit kondenzátort, a lámpák hosszabb ideig működnének, ha az ellenállással párhuzamosan egy 470pF / 50V kerámia tárcsás kondenzátort adunk, akkor az ellenállás hulladékárama megtérül, és 1N4148 dióda (ez egy kapcsoló dióda, de nem tudom, hogy ez milyen hatással lenne a fényerőre a tranzisztor kollektoránál, mielőtt a soros LED-ek világosabbá tennék a LED-eket.

AAA 1,5 V-os cellák használata

Nincs oszcilloszkópom az összes effektus ellenőrzésére. Szeretnék azonban újratölthető elemeket használni a szokásos AAA 1,5 V-os akkumulátorok helyett, és önszabályozó (vagy legalábbis félig önszabályozó) áramkörré tenni egy kalkulátoros napelem és egy mini Joule Thief hozzáadásával egy kis toroidon a töltés folytatásához. az akkumulátor sokkal-sokkal tovább tart.

Valóban hozzá kell adnom egy LDR-t, hogy a sötét LED-ek csak sötétben világítsanak, és nappal töltsem fel az elemeket. Javaslatait és ötleteit mindig szívesen látjuk. Még egyszer köszönöm az érdeklődését.

Üdvözlettel,

MayaB

Kördiagramm

Képek prototípusa

Visszajelzés a MayaB-től

Szia Swagatam, Bár régóta ismert Joule tolvaj pálya, nem valami újat fedeztem fel, de köszönöm, hogy új cikket tettél közzé nevemben, nagyra értékeltem.

Üdvözlettel: MayaB

Hogyan lehet javítani a LED-ek fényerejét

Ps. A hétvégén hibridizáltam az áramkörét azzal az áramkörrel, amelyet ide küldtem, és vakítóan fényesnek bizonyult (figyelmeztetés: elvakíthatja a látását, hehe).

Használtam ugyanazt a hangszóró vezetéket (fent említett), egy 8050SL tranzisztort, 2,2 K ellenállást (párhuzamosan egy 470pf kondenzátorral), egy 1 W-os nagy teljesítményű LED-et, egy 100 uH-os fojtót (a tranzisztor kollektorától a tápegység pozitív sínjéhez csatlakozva) és 1 dióda (1N5822 az adó alján csatlakozik a tápegység pozitív sínjéhez).

Két 1,5 V-os (összesen 3 V) AA elemet használtam az áramellátáshoz. És BTW, a 2,2K-os ellenállás és a negatív sín közötti LDR hozzáadható a LED kikapcsolásához napfény alatt. Sajnos ebben a konfigurációban csak egy 1W-os LED világíthat 8080SL tranzisztorral.

Egy másik kialakítás nagy teljesítményű LED-ek megvilágítására

A koncepció egy újabb népszerű joule tolvaj áramkört tárgyal, ezúttal a BJT 2n3055 energiát használva, amelyet Steven régi barátom improvizált a maga egyedi módján. Térjünk a fejlesztések lényegére a következő cikkel:

Néhány korábbi cikkünkben néhány érdekes elméletet ismertettünk, összefoglalva az alábbiak szerint:

• A Stevens sugárzó joule tolvaj akkumulátor töltő áramkör tesztjei és eredményei 2010. május 9., vasárnap.
• A sugárzó joule tolvaj áramkör, amelyet egy youtube videón bemutatott áramköri sematikából készítettem, és íme az eddigi eredmények
• Aa méretű áramellátó akkumulátorral, amelyben csak 1,029 volt mérési feszültség maradt, a sugárzó Joule tolvaj akkumulátor töltőjéből 12,16 voltos kimenetet kaptam 14,7 milliamperrel.
• 2. teszt egy kicsi a23 feszültségű akkumulátor használatával. Ebben 9,72 voltos mért feszültséggel 10,96 V-ot kaptam ki az áramkörből, 0,325 milliamperrel.
• 3. teszt Teljesen feltöltött nimh újratölthető 9 voltos akkumulátort használtam, benne mért 9,19 volt DC feszültséggel, és a sugárzó joule tolvaj akkumulátor töltő áramköréből 51,4 volt @ 137,3 milliamper kimenetet kaptam.
• 4. teszt 3575a gombelemet használtam, amelynek mért töltöttsége 1,36 volt, és 12,59 voltot kaptam @ 8,30 milliampert.
• 5. teszt Egy l1154 gombelemet használtam, amelyben 1,31 volt volt mérve és 12,90 volt @ 7,50 milliamper teljesítményt kaptam.
• Egy 12 voltos feszültségű tükörreflexes akkumulátorral 54,9 volt kimenetet kaptam @ 0,15 amperen.

Itt van az az egyszerűsített rajz, amellyel megépítettem a Radiant joule tolvaj akkumulátor töltőt. Az induktor, amelyet annyi fordulatot tekertem, hogy már szélig érjen.

De hoztam 2x 5 vagy 6 méter hosszúságú, ismeretlen nyomtávú rézhuzalt a farkasok elektronikai hőszigetelésű vezetékéből, és nagy részét feltekertem, kivéve azt hiszem, hogy maradt néhány láb.

A legújabb teszt a ceruza energizáló akkumulátoromat használtam, de nem mértem újra a benne lévő feszültségeket.

Meghajtottam vele a sugárzó Joule tolvajt, és a kimeneteknél egy 2200uf elektrolit kondenzátort raktam 50 V-ra.

Futtattam róla a multiméter vezetékeimet, és felértem, mielőtt leállítottam volna a 35,8 V-ot, és ezt töltik a kondenzátorba,

Előtte 27,8 voltot kaptam, de amikor a kondenzátor a félúton túl töltődött, a feszültség emelkedése lelassult, talán az akkumulátor feszültségének lemerülése miatt.

Újra meg kell mérnem, és újra meg kell végeznem a tesztet.

A kondenzátor rövidre zárása csattanót és szikrákat okozott. Megpróbáltam újra feltölteni eddig, de ezúttal visszadobtam a kondenzátor töltését a bemenetbe, és ez megvilágította a neon egy másodpercig, mielőtt a kupak töltése lement

A következő kísérlet más volt, amikor a mérőm kimeneteit 200 millivolt tartományba állítottam, és a negatív bemenetnél az A23 energiám negatív ült a negatív bemeneten és a felső pozitív kútnál

Az ujjam csak rajta volt, mivel a pozitív bemenetre az áramköri lap téglalap alakú békéjére futott a vezeték végén, amelyet egy aligater klipsz tartott a levegőben.

Az olvasás gyorsabb sebességgel mászott, 47,2 millivoltot kaptam, mielőtt abbahagytam, áramot kaptam

Jó arány a nemhonnan, itt nyitott áramkörrel, de a kísérlet során az akkumulátor tokját is tartottam. Csak megismételtem ezeket a teszteket, és most sokkal jobb eredményeket kaptam ...

A tesztjeim folytatódnak, és folyamatosan frissítlek titeket a legújabbakkal, addig folytassátok a barkácsolást.

Nos, ez volt a 3 legjobb áramkör a joule tolvaj koncepció segítségével, amelyet bemutattam neked. Ha van még ilyen példád, kérjük, tedd fel bátran az információkat értékes megjegyzéseid között.

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