3 najlepsze obwody złodzieja dżuli

3 najlepsze obwody złodzieja dżuli

Obwód złodzieja dżuli jest w zasadzie wydajnym, samooscylującym obwodem wzmacniającym napięcie, zbudowanym przy użyciu pojedynczego tranzystora, rezystora i cewki indukcyjnej, który może podnosić napięcie nawet do 0,4 V z dowolnego martwego 1,5 ogniwa AAA do znacznie wyższych poziomów.



Technicznie może wydawać się niemożliwe, aby oświetlić diodę LED 3,3 V za pomocą źródła 1,5 V, ale niesamowita koncepcja złodzieja dżuli sprawia, że ​​wygląda to tak łatwo i efektywnie, a wręcz niewiarygodnie. Ponadto obwód dodatkowo zapewnia, że ​​ani jedna kropla „dżula” nie zostanie niewykorzystana w ogniwie.

Obwód złodzieja dżuli jest dość popularny wśród wszystkich hobbystów elektronicznych, ponieważ koncepcja pozwala nam obsługiwać nawet białe i niebieskie diody LED ze źródła 1,5 V, które normalnie wymaga 3 V do jasnego oświetlenia.





Projekt nr 1: Joule thief 1 watowy sterownik LED

W niniejszym artykule omówiono 3 takie układy, jednak tutaj zastępujemy tradycyjną 5 mm diodę LED 1 watową diodą LED.

Omawiana tutaj koncepcja pozostaje dokładnie identyczna ze zwykłą konfiguracją złodzieja dżuli, po prostu zamieniamy zwykle używaną 5 mm diodę LED na 1 watową diodę LED.



Oczywiście oznaczałoby to, że bateria wyczerpałaby się znacznie wcześniej niż 5-milimetrowa dioda LED, ale nadal jest ekonomiczna niż użycie dwóch ogniw 1,5 i nie obejmuje obwodu złodzieja dżuli.

Spróbujmy zrozumieć proponowane obwody za pomocą następujących punktów:

Jeśli widzisz schemat obwodu, jedyną pozornie trudną częścią jest cewka, pozostałe części są po prostu zbyt łatwe do skonfigurowania. Jeśli jednak masz odpowiedni rdzeń ferrytowy i kilka zapasowych cienkich drutów miedzianych, cewkę wykonasz w ciągu kilku minut.

prosty złodziej dżuli

Powyższy projekt można dodatkowo ulepszyć, dołączając sieć prostowniczą za pomocą diody i kondensatora, jak pokazano poniżej:

Lista części

  • R1 = 1K, 1/4 wata
  • C1 = 0,0047 uF / 50 V.
  • C2 = 1000 uF / 25 V.
  • T1 = 2N2222
  • D1 = 1N4007 lepiej, jeśli używany jest BA159 lub FR107
  • Cewka = 20 zwojów z każdej strony przy użyciu 1 mm emaliowanego drutu miedzianego na pierścieniu ferrytowym, który wygodnie mieści uzwojenie

Cewka może być nawinięta na toroidalny rdzeń ferrytowy T13 przy użyciu super emaliowanego drutu miedzianego 0,2 mm lub 0,3 mm. Wystarczy około dwudziestu zwojów z każdej strony. W rzeczywistości każdy rdzeń ferrytowy, pręt lub pręt ferrytowy również będzie dobrze służył temu celowi.

Po wykonaniu tej czynności wszystko polega na naprawieniu części w pokazany sposób.

Jeśli wszystko zostanie wykonane poprawnie, podłączenie ogniwa 1,5 V typu penlight natychmiast oświetli dołączoną 1 watową diodę LED bardzo jasno.

Jeśli okaże się, że połączenia obwodów są prawidłowe, ale dioda LED nie świeci, wystarczy zamienić zaciski uzwojenia cewki (albo końcówki pierwotne, albo końcówki wtórne), co natychmiast rozwiąże problem.

Jak działa obwód

Gdy obwód jest włączony, T1 odbiera wyzwalanie polaryzacji przez R1 i powiązane uzwojenie pierwotne TR1.

T1 włącza się i ciągnie całe napięcie zasilające do masy, a jednocześnie dławi prąd na uzwojeniu pierwotnym cewki tak, że napięcie polaryzacji do T2 wysycha, wyłączając natychmiast T1.

Powyższa sytuacja wyłącza napięcie na uzwojeniu wtórnym wyzwalając odwrotny emf z cewki, który jest skutecznie wyrzucany na podłączoną diodę LED. Dioda LED świeci się !!

Jednak zamknięcie T1 natychmiastowo zwalnia również uzwojenie pierwotne i przywraca je do pierwotnego stanu, tak że napięcie zasilania może teraz przejść do podstawy T1. To ponownie inicjuje cały proces i cykl powtarza się z częstotliwością od około 30 do 50 kHz.

Podłączona dioda LED również świeci się w tym tempie, jednak ze względu na ciągłe widzenie okazuje się, że świeci się w sposób ciągły.

W rzeczywistości dioda LED świeci się tylko przez 50 procent czasu, co sprawia, że ​​urządzenie jest tak ekonomiczne.

Ponieważ TR1 jest w stanie generować napięcia, które mogą być wielokrotnie większe niż napięcie zasilania, wymagane 3,3 V dla diody LED jest utrzymywane nawet po spadku napięcia ogniwa do około 0,7 V, utrzymując diodę LED dobrze oświetloną nawet na tych poziomach.

Jak nawinąć cewkę Torroid

Jak widać na pokazanych obwodach złodzieja dżuli, cewka jest idealnie wykonana na rdzeniu torroidu. Szczegóły cewki można znaleźć w następnym artykule. Konstrukcja cewki jest dokładnie podobna i kompatybilna z obwodami omówionymi na tej stronie.

Obwód Overunity wykorzystujący koncepcję Joule Thief

Lista części

R1 = 1K, 1/4 wata T1 = 8050 TR1 = patrz tekst LED = 1 wat, wysoka jasność Ogniwo = 1,5V AAA latarka

Powyższy obwód może być również napędzany silnikiem prądu stałego. Wystarczyłaby prosta dioda i prostownik kondensatora filtrującego, aby zamienić zasilanie z silnika na bardzo jasne oświetlenie diody.

Jeśli obroty silnika są podtrzymywane za pomocą turbiny / śmigła i napędzane energią wiatru, dioda LED może być stale podświetlona, ​​całkowicie bezpłatnie.

Lista części
  • R1 = 1K, 1/4 wata
  • T1 = 8050
  • TR1 = patrz tekst
  • LED = 1 wat, wysoka jasność Ogniwo = 1,5 V Ni-Cd
  • D1 --- D4 = 1N4007
  • C1 = 470 uF / 25 V.
  • M1 = Mały silnik 12 V DC ze śmigłem

Projekt nr 2: Podświetlenie niebieskiej diody za pomocą ogniwa 1,5 V.

Diody LED stają się popularne z dnia na dzień i są wykorzystywane w wielu zastosowaniach wszędzie tam, gdzie problemem staje się ekonomiczne rozwiązanie oświetleniowe. Diody LED są same w sobie bardzo ekonomiczne, jeśli chodzi o zużycie energii, jednak badacze nigdy nie są usatysfakcjonowani i starają się, nieubłaganie, aby urządzenie było jeszcze bardziej wydajne ze swoimi wymaganiami dotyczącymi mocy.

Oto alternatywny projekt złodzieja dżuli prostego niebiesko-białego sterownika LED, który działa z napięciem zaledwie 1,5 V dla świecących diod LED 3,3 V i wygląda całkiem niesamowicie i zbyt dobrze, aby mogło być prawdziwe.

Jeśli przejrzymy arkusz danych niebieskiej lub białej diody LED, łatwo stwierdzimy, że te urządzenia potrzebują co najmniej 3 woltów, aby optymalnie świecić.

Jednak obecny projekt wykorzystuje tylko jedno ogniwo 1,5 V do produkcji tego samego, co w przypadku akumulatora 3 V.

W tym miejscu cała konfiguracja staje się wyjątkowa.

Znaczenie cewki indukcyjnej

Sztuczka polega na cewce indukcyjnej L1, która w rzeczywistości staje się sercem obwodu.

Cały obwód jest zbudowany wokół pojedynczego składnika aktywnego T1, który jest podłączony jako przełącznik i odpowiada za przełączanie diody LED przy bardzo wysokiej częstotliwości i przy stosunkowo wysokim napięciu.

W ten sposób dioda LED nigdy nie jest włączona w sposób ciągły, a raczej pozostaje włączona tylko przez pewien czas, jednak z powodu ciągłego widzenia okazuje się, że jest włączona na stałe bez żadnych oscylacji.

Z powodu tego częściowego przełączania zużycie energii również staje się częściowe, co powoduje, że zużycie jest bardzo ekonomiczne.

Ten obwód złodzieja LED Joule można symulować za pomocą następujących punktów:

Jak to działa

Jak widać na schemacie, obwód obejmuje tylko jeden tranzystor T1, kilka rezystorów R1, R2 i cewkę indukcyjną L1 dla operacji głównej.

Po włączeniu zasilania tranzystor T1 jest natychmiastowo spolaryzowany do przodu przez lewe półuzwojenie L1. To ciągnie prąd zmagazynowany wewnątrz L1 przez kolektor T1 do ziemi, która technicznie jest dwukrotnie większa od wartości zastosowanego napięcia zasilania.

Uziemienie L1 natychmiast wyłącza T1, ponieważ działanie to hamuje podstawowy prąd polaryzacji T1.

Jednak z chwilą wyłączenia T1, do wnętrza diody zrzucane jest napięcie szczytowe dwukrotnie przewyższające wartość napięcia zasilania, powstałe w wyniku wstecznej siły elektromotorycznej cewki, oświetlając ją jasno.

Stan ten jednak utrzymuje się tylko przez ułamek sekundy lub nawet krócej, gdy T1 włącza się ponownie, ponieważ jego kolektor nie ciągnie już napędu bazowego do masy w tej chwili.

Cykl powtarza się, przełączając diodę LED zgodnie z powyższym opisem w bardzo szybkim tempie.

Dioda LED pobiera nominalne 20 mA w stanie włączonym, dzięki czemu całość jest naprawdę wydajna.

Wykonanie cewki L1

Wykonanie L1 wcale nie jest trudne, w rzeczywistości nie ma dużej krytyczności, możesz wypróbować wiele wersji, zmieniając liczbę zwojów i wypróbowując inny materiał jako rdzeń, oczywiście wszystkie muszą być magnetyczny z natury.

W proponowanym układzie można zastosować przewód z wyrzuconego transformatora 1A. Użyj drutu uzwojenia wtórnego.

Jako rdzeń można wybrać 3-calowy gwóźdź, na który należy nawinąć powyższy drut.

Początkowo możesz spróbować nakręcić go o około 90 do 100 obrotów, nie zapomnij usunąć środkowego zaczepu przy 50-tym uzwojeniu.

Alternatywnie, jeśli masz w swojej skrzynce na śmieci kilka odcinków przewodu telefonicznego, możesz wypróbować go do projektu.

Oderwij jeden z drutów z sekcji bliźniaczej i nawiń go na żelazny gwóźdź o długości około 2 cali. Wykonaj co najmniej 50 zakrętów i postępuj zgodnie z procedurami opisanymi powyżej.

Resztę rzeczy można złożyć za pomocą podanego schematu.

Włączenie zasilania zmontowanego obwodu natychmiast podświetli diodę LED i możesz używać urządzenia do dowolnej aplikacji.

Lista części

Będziesz potrzebował następujących części dla proponowanego obwodu sterownika 1,5 biało-niebieskiej diody LED:

  • R1 = 1K5,
  • R2 = 22 Ohm,
  • C1 = 0,01 uF
  • T1 = BC547B,
  • L1 = jak wyjaśniono w tekście.
  • SW1 = Wciśnij do włącznika.
  • LED = 5 mm, niebieska, biała dioda LED. Za pomocą tego obwodu można również sterować diodami LED UV.
  • Zasilanie = od 1,5 ogniwa latarki lub ogniwa guzikowego.

Projekt nr 3: Oświetlenie czterech 1 watowych diod LED z ogniwem 1,5 V.

Czy możesz sobie wyobrazić oświetlenie czterech liczb 1-watowych diod LED przez kilka ogniw 1,5 V? Wygląda na to niemożliwe. Ale można to zrobić po prostu za pomocą cewki zwykłego przewodu głośnikowego, tranzystora, rezystora i oczywiście ogniwa ołówkowego 1,5 V.

Pomysł zasugerowała mi jedna z zapalonych obserwatorów tego bloga, pani MayaB, oto szczegóły, nauczmy się ich:

Działanie obwodu

FYI, wypróbowałem ten prosty JT na 40-stopowym. sparowany przewód głośnikowy (24AWG) zakupiony w sklepie dolarowym (oczywiście za 1 USD).

Bez torroida, bez pręta ferrytowego, po prostu zwykły rdzeń powietrzny nawinięty, aby bardziej przypominał cewkę (o średnicy około 3 ') i związany drut opaską typu twistie (aby drut pozostał jako cewka).

Użyłem tranzystora 2N2222, rezystora 510 ohm (okazało się, że najlepiej przy pomocy potencjometru) i udało mi się JASNO zapalić cztery (czyli wszystko co miałem) szeregowo 1-watowe diody LED dużej mocy (które wymagają takiej samej ilości prądu) jakby była używana tylko z jedną diodą) przy użyciu dwóch baterii 1,5V AA (czyli zasilacza 3V).

Może być używany tylko jeden 1,5AA, ale będzie słaby (oczywiście). Dodałem również diodę 1N4148 na pinie kolektora tranzystora tuż przed diodą LED, ale nie mogę powiedzieć, czy zwiększyła jasność.

Wiele osób używało kondensatora równolegle do akumulatora, twierdząc, że będzie świecił dłużej diody LED, jeszcze nie testowałem tej części.

Wyczytałem, że dodanie kondensatora elektrolitycznego 220uF / 50V równolegle do akumulatora sprawiłoby, że światła świeciłyby dłużej, dodanie kondensatora ceramicznego 470pF / 50V równolegle do rezystora spowoduje ponowne sprzężenie prądu odpadowego w rezystorze i dodanie diody 1N4148 (jest to dioda przełączająca, ale nie wiem, jak wpłynie to na jasność) na kolektorze tranzystora zanim diody LED połączone szeregowo rozjaśnią diody.

Korzystanie z ogniw AAA 1,5 V.

Nie mam oscyloskopu do sprawdzenia wszystkich tych efektów. Chciałbym jednak użyć akumulatorów zamiast zwykłej baterii AAA 1,5 V i uczynić go samoregulującym (lub przynajmniej częściowo samoregulującym) obwodem, dodając ogniwo słoneczne z kalkulatorem i mini Joule Thief na małym toroidzie, aby kontynuować ładowanie bateria wytrzyma znacznie dłużej.

Rzeczywiście muszę dodać LDR, aby zapalać diody tylko w ciemności i ładować akumulatory w ciągu dnia. Twoje sugestie i pomysły są zawsze mile widziane. Jeszcze raz dziękujemy za zainteresowanie.

Pozdrowienia,

MayaB

Schemat obwodu


Obrazy prototypowe

Informacje zwrotne od MayaB

Cześć Swagatam, Chociaż to od dawna znany obwód Joule Thief, nie jest to coś nowego, co odkryłem, ale dziękuję za opublikowanie nowego artykułu w moim imieniu, doceniam to.

Pozdrawiam, MayaB

Jak poprawić jasność diod LED

Ps. W weekend hybrydyzowałem twój obwód z obwodem, który ci tu wysłałem i okazało się, że jest olśniewająco jasny (uwaga: może oślepić twój wzrok, hehe).

Użyłem tego samego przewodu głośnikowego (wspomnianego powyżej), tranzystora 8050SL, rezystora 2,2K (równolegle z kondensatorem 470pf), jednej diody LED dużej mocy 1W, dławika 100uH (podłączonego od kolektora tranzystora do dodatniej szyny zasilania) i 1 diodę (1N5822 podłączony u podstawy tranzystora do dodatniej szyny zasilacza).

Do zasilania użyłem dwóch baterii AA 1,5 V (łącznie 3 V). A tak przy okazji, można dodać LDR między rezystorem 2,2 K a szyną ujemną, aby wyłączyć diodę LED w ciągu dnia. Niestety w tej konfiguracji nie udało się zapalić więcej niż jednej diody 1W z tranzystorem 8050SL.

Kolejny projekt do oświetlania diod LED dużej mocy

Koncepcja omawia kolejny popularny obwód złodzieja joule, tym razem wykorzystujący moc BJT 2n3055, zaimprowizowany przez mojego starego przyjaciela Stevena na swój wyjątkowy sposób. Przejdźmy do sedna zmian w następującym artykule:

W kilku wcześniejszych artykułach omówiliśmy kilka interesujących teorii podsumowanych w następujący sposób:

  • Stevens radiant joule thief obwodu ładowarki akumulatorów testy i wyniki niedziela 9 maja 2010.
  • Promienisty obwód złodzieja dżuli, który zbudowałem Ze schematu obwodu przedstawionego na wideo z YouTube, a oto wyniki Do tej pory
  • Z baterią aktywatora rozmiaru aa, z napięciem pomiarowym wynoszącym tylko 1,029 wolta, otrzymałem wyjście z promienistej ładowarki akumulatorów Joule thief o wartości 12,16 V przy 14,7 miliamperów.
  • Test 2 przy użyciu małej baterii aktywatora A23 Ze zmierzonym napięciem 9,72 V otrzymałem z obwodu 10,96 V przy 0,325 miliamperów.
  • Test 3 Użyłem w pełni naładowanej 9-woltowej baterii nimh do ładowania ze zmierzonym ładunkiem 9,19 V DC i otrzymałem 51,4 V przy 137,3 miliamperów na wyjściu z obwodu ładowarki promienistej baterii Joule'a.
  • Test 4 Użyłem baterii guzikowej 3575a ze zmierzonym ładunkiem 1,36 V i uzyskałem 12,59 V przy 8,30 miliamperów.
  • Test 5 Użyłem baterii guzikowej L1154 z pomiarem 1,31 V i uzyskałem moc wyjściową 12,90 V przy 7,50 miliamperów.
  • Z akumulatorem lustrzanki o napięciu 12 woltów, mam na wyjściu 54,9 V przy 0,15 ampera.

Oto uproszczony rysunek, który zbudowałem ładowarkę Radiant joule thief. Induktor, który nakręciłem tak wiele zwojów, aż był już pełny.

Ale przyniosłem 2x 5 lub 6 metrowe odcinki splecionego drutu miedzianego o nieznanej średnicy od kutasów z izolowanym drutem elektronicznym i nawinąłem większość z tego, chyba że pozostało kilka stóp.

W ostatnim teście użyłem mojej baterii do elektryzowania ołówków, ale nie zmierzyłem ponownie napięcia w niej.

Zasiliłem nią promienistą energię złodzieja Joule i na wyjściach umieściłem kondensator elektrolityczny 2200uf o napięciu 50 woltów.

Poprowadziłem od niego przewody multimetru i podniosłem się, zanim wyłączyłem napięcie 35,8 V, a to ładunek jest podawany do kondensatora,

Wcześniej otrzymywałem 27,8 V, ale gdy kondensator ładował się powyżej połowy drogi, wzrost napięcia zwalniał, być może z powodu niskiego napięcia z akumulatora.

Będę musiał to ponownie zmierzyć i powtórzyć test bardziej szczegółowo.

Zwarcie kondensatora wydało trzask i iskry. Próbowałem ponownie, ładując go do tej pory, ale tym razem zrzuciłem ładunek kondensatora z powrotem do wejścia i to podświetliło neon na sekundę, zanim spadł limit

Następny eksperyment był inny Miałem wyjścia do mojego miernika ustawione na zakres 200 miliwoltów, a wejście ujemne miałem mój energizer A23 ujemny na wejściu ujemnym i górnym dodatnim dołku

Mój palec był na nim tylko tak, jak dla dodatniego wejścia był prowadzony do prostokątnego pokoju płytki drukowanej na końcu drutu trzymanego w powietrzu przez zatrzask aligatera.

Odczyt wzrastał w szybszym tempie. Uzyskałem 47,2 miliwolta, zanim go zatrzymałem. Otrzymałem moc

Dobry wynik z żadnego miejsca z otwartym obwodem tutaj, ale trzymałem też obudowę baterii podczas wykonywania eksperymentu. Właśnie powtórzyłem te testy i teraz uzyskałem znacznie lepsze wyniki .....

Moje testy będą kontynuowane i będę na bieżąco informować was o najnowszych, do tego czasu kontynuuję majsterkowanie.

Cóż, to były 3 najlepsze obwody wykorzystujące koncepcję złodzieja dżuli, którą wam przedstawiłem. Jeśli macie więcej takich przykładów, prosimy o zamieszczenie informacji w swoich cennych komentarzach.

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




Poprzedni: Konwertuj wzmacniacz audio na falownik sinusoidalny Dalej: Wyjaśnienie 3 prostych obwodów regulatora prędkości silnika prądu stałego