3 En İyi Joule Hırsız Devresi

Bir joule hırsız devresi temelde, herhangi bir ölü AAA 1.5 hücresinden 0,4 V'a kadar düşük voltajları çok daha yüksek seviyelere yükseltebilen, tek bir transistör, direnç ve bir indüktör kullanılarak inşa edilmiş, verimli, kendi kendine salınan bir voltaj yükseltici devresidir.

Teknik olarak 3,3 V'luk bir LED'i 1,5 V kaynakla aydınlatmak imkansız görünebilir, ancak şaşırtıcı joule hırsızı konsepti, bu görünümü çok kolay, etkili ve neredeyse inanılmaz kılıyor. Dahası, devre ayrıca hücrede tek bir damla 'joule' kalmamasını sağlar.

Bir joule hırsız devresi, tüm elektronik hobiler arasında oldukça popülerdir, çünkü konsept, normalde parlak bir şekilde aydınlatmak için 3V gerektiren bir 1.5V kaynaktan beyaz ve mavi LED'leri bile çalıştırmamıza izin verir.

Tasarım # 1: Joule hırsızı 1 watt LED Sürücü

Bu makale bu tür 3 devreyi tartışıyor, ancak burada geleneksel 5 mm LED'i 1 watt LED ile değiştiriyoruz.

Burada tartışılan konsept, normal joule hırsız konfigürasyonuyla tamamen aynı kalır, biz sadece normal olarak kullanılan 5mm LED'i 1 watt LED ile değiştiririz.

Elbette bu, pilin 5 mm'lik bir LED'den çok daha erken boşaldığı anlamına gelir, ancak yine de iki 1.5 hücre kullanmaktan ve bir joule hırsız devresi içermemekten ekonomiktir.

Önerilen çevrimi aşağıdaki noktalarla anlamaya çalışalım:

Devre şemasını görürseniz, görünüşte zor olan tek kısım bobindir, parçaların geri kalanının yapılandırılması çok kolaydır. Bununla birlikte, uygun bir ferrit çekirdeğiniz ve bazı yedek ince bakır telleriniz varsa, bobini dakikalar içinde yaparsınız.

Yukarıdaki tasarım, aşağıda gösterildiği gibi, bir diyot ve bir kapasitör kullanılarak bir doğrultucu ağın bağlanmasıyla daha da geliştirilebilir:

Parça listesi

• R1 = 1K, 1/4 watt
• C1 = 0.0047uF / 50V
• C2 = 1000uF / 25V
• T1 = 2N2222
• BA159 veya FR107 kullanılırsa D1 = 1N4007 daha iyi
• Bobin = 20, sarımı rahatça barındıran bir ferrit halka üzerinde 1 mm emaye bakır tel kullanarak her bir tarafı döndürür

Bobin, 0.2 mm veya 0.3 mm süper emaye bakır tel kullanılarak bir T13 torroidal ferrit çekirdek üzerine sarılabilir. Her iki tarafta yaklaşık yirmi tur yeterli olacaktır. Aslında herhangi bir ferrit çekirdek, bir ferrit çubuk veya çubuk da amaca iyi hizmet edecektir.

Bu yapıldıktan sonra, her şey parçaları gösterilen şekilde sabitlemekle ilgilidir.

Her şey doğru yapılırsa, 1,5 V'lik bir kalem ışığı hücresini bağlamak, takılı 1 watt LED'i anında çok parlak bir şekilde aydınlatacaktır.

Devre bağlantılarının iyi olduğunu ancak LED'in yanmadığını tespit ederseniz, sadece bobin sargı terminallerini (birincil uçlar veya ikincil uçlar) değiştirin, bu sorunu hemen çözecektir.

Devre Nasıl Çalışır?

Devre AÇIK konuma getirildiğinde, T1, R1 ve ilgili TR1 birincil sargısı aracılığıyla bir öngerilim tetikleyicisi alır.

T1 AÇIK konuma geçer ve tüm besleme voltajını toprağa çeker ve kursta bobinin birincil sargısı boyunca akımı boğar, böylece T2'ye olan polarlama kurur ve T1'i anında kapatır.

Yukarıdaki durum, bağlı LED boyunca etkin bir şekilde boşaltılan bobinden bir ters emf tetikleyerek ikincil sargı boyunca voltajı KAPATIR. LED yanıyor !!

Bununla birlikte, T1'in anlık olarak kapatılması da birincil sargıyı serbest bırakır ve onu orijinal durumuna geri döndürür, böylece besleme voltajı artık T1'in tabanına geçebilir. Bu, tüm süreci yeniden başlatır ve döngü yaklaşık 30 ila 50 kHz'lik bir frekansta tekrar eder.

Bağlı LED de bu hızda yanar, ancak görüşün sürekliliği nedeniyle sürekli yandığını görürüz.

Aslında LED, zaman periyodunun yalnızca yüzde 50'si boyunca AÇIK ve üniteyi bu kadar ekonomik yapan da bu.

Ayrıca TR1, besleme voltajından birçok kez daha yüksek voltajlar üretebildiğinden, LED'e gereken 3,3 V, hücre voltajı yaklaşık 0,7 V'a düştükten sonra bile sürdürülür ve bu seviyelerde bile LED'i iyi aydınlatılmış halde tutar.

Torroid Bobini nasıl sarılır

Gösterilen joule hırsız devrelerinde görülebileceği gibi, bobin ideal olarak bir torroid çekirdeği üzerinden yapılır. Bobinin detayları aşağıdaki makalede bulunabilir. Bobin yapısı, bu sayfada tartışılan devrelerle tamamen benzer ve uyumludur.

Joule Hırsız Konseptini Kullanan Aşırı Toplum Devresi

Parça listesi

R1 = 1K, 1/4 watt T1 = 8050 TR1 = metne bakın LED = 1 watt, yüksek parlak Hücre = 1.5V AAA ışıklı

Yukarıdaki devre aynı zamanda bir DC motor kullanılarak da çalıştırılabilir. LED'i çok parlak bir şekilde aydınlatmak için motordan gelen beslemeyi dönüştürmek için basit bir diyot ve bir filtre kapasitör düzeltmesi yeterli olacaktır.

Motor dönüşü bir türbin / pervane düzenlemesi yardımıyla sürdürülürse ve rüzgar enerjisi ile çalıştırılırsa, LED tamamen ücretsiz olarak sürekli olarak aydınlatılabilir.

Parça listesi

• R1 = 1K, 1/4 watt
• T1 = 8050
• TR1 = metne bakın
• LED = 1 watt, yüksek parlak Hücre = 1.5V Ni-Cd
• D1 - D4 = 1N4007
• C1 = 470uF / 25V
• M1 = Pervaneli küçük 12V DC motor

Tasarım # 2: 1.5V Hücreli Mavi LED'i Aydınlatmak

LED'ler gün geçtikçe popüler hale geliyor ve ekonomik bir aydınlatma çözümünün sorun haline geldiği birçok uygulama için dahil ediliyor. Güç tüketimi söz konusu olduğunda LED'ler kendi başlarına çok ekonomiktir, ancak araştırmalar hiçbir zaman tatmin olmuyor ve cihazı acımasızca güç gereksinimleri ile daha verimli hale getirmek için çok çalışıyorlar.

İşte aydınlatıcı 3,3V LED'ler için yalnızca 1,5 volt ile çalışan ve oldukça şaşırtıcı ve gerçek olamayacak kadar iyi görünen basit bir Mavi ve beyaz LED sürücünün alternatif bir joule hırsızı tasarımı.

Mavi veya beyaz bir LED'in veri sayfasından geçersek, bu cihazların en iyi şekilde yanması için minimum 3 volta ihtiyaç duyduğunu kolayca görebiliriz.

Bununla birlikte, mevcut tasarım, 3 V pil ile aynı şeyi üretmek için yalnızca tek bir 1.5 V hücre kullanır.

Tüm konfigürasyonun çok özel hale geldiği yer burasıdır.

İndüktörün Önemi

İşin püf noktası, aslında devrenin kalbi haline gelen L1 indüktöründe yatmaktadır.

Devrenin tamamı, bir anahtar olarak bağlanan ve LED'i çok yüksek bir frekansta ve nispeten yüksek bir voltajda anahtarlamaktan sorumlu olan tek bir aktif bileşen T1 etrafında inşa edilmiştir.

Bu nedenle, LED asla sürekli olarak AÇIK konuma getirilmez, bunun yerine yalnızca sürenin belirli bir bölümünde AÇIK kalır, ancak görüşün sürekliliği nedeniyle herhangi bir salınım olmadan kalıcı olarak AÇIK olduğunu buluruz.

Ve bu kısmi değişim nedeniyle güç tüketimi de kısmi hale gelir ve tüketimi çok ekonomik hale getirir.

Bu LED Joule hırsız devresi aşağıdaki noktalarla simüle edilebilir:

Nasıl çalışır

Diyagramda görülebileceği gibi, devre sadece tek bir transistör T1, bir çift direnç R1, R2 ve ana işlem için indüktör L1 içerir.

Güç AÇIK konuma getirildiğinde, T1 transistörü, L1'in sol yarı sargısı boyunca anında öne doğru eğimlidir. Bu, L1 içinde depolanan akımı, uygulanan besleme voltajının değerinin teknik olarak iki katı olan toprağa T1 toplayıcıdan çeker.

Eylem T1'in temel öngerilim akımını engellediğinden, L1'in topraklaması anında T1'i kapatır.

Bununla birlikte, T1'in KAPALI konuma geçtiği an, bobinden gelen bir geri EMF'nin bir sonucu olarak oluşan besleme voltajının iki katı bir tepe voltajı Led'in içine atılarak parlak bir şekilde aydınlatılır.

Bununla birlikte, T1 bir kez daha AÇILDIĞINDA, durum yalnızca bir saniyeden kısa bir süre veya hatta daha kısa bir süre için kalır, çünkü kollektörü artık o anda temel sürücüyü toprağa çekmiyor.

Döngü, LED'i yukarıda açıklandığı gibi çok hızlı bir şekilde değiştirerek tekrar etmeye devam eder.

LED, AÇIK durumda nominal 20 mA tüketir ve bu da tüm ilerlemeyi gerçekten verimli hale getirir.

Bobin L1'in Yapılması

L1'in yapımı hiç de zor değil, aslında çok fazla kritiklik taşımıyor, dönüş sayısını değiştirerek ve çekirdek olarak farklı malzemeler deneyerek bir dizi versiyon deneyebilirsiniz, tabii ki hepsi olmalı doğası gereği manyetik.

Önerilen devre için, atılmış 1 amperlik bir transformatörden gelen tel kullanılabilir. İkincil sargı telini kullanın.

Yukarıdaki telin üzerine sarılması gereken çekirdek olarak 3 inçlik bir çivi seçilebilir.

Başlangıçta 90 ila 100 tur çevirmeyi deneyebilirsiniz, 50. sargıda orta musluğu çıkarmayı unutmayın.

Alternatif olarak, önemsiz kutunuzda birkaç uzunlukta telefon kablosu varsa, tasarım için deneyebilirsiniz.

İkiz bölümdeki tellerden birini ayırın ve yaklaşık 2 inç uzunluğunda bir demir çivi üzerine sarın. En az 50 dönüş yapın ve yukarıda açıklanan prosedürleri izleyin.

Geri kalan şeyler, verilen şematik yardımıyla bir araya getirilebilir.

Monte edilen devreye giden gücü AÇIK konuma getirmek LED'i anında aydınlatır ve üniteyi istediğiniz herhangi bir ilgili uygulama için kullanabilirsiniz.

Parça listesi

Önerilen 1,5 beyaz / mavi LED sürücü devresi için aşağıdaki parçalara ihtiyacınız olacak:

• R1 = 1K5,
• R2 = 22 Ohm,
• C1 = 0.01 uF
• T1 = BC547B,
• L1 = metinde açıklandığı gibi.
• SW1 = ON anahtarına basın.
• LED = 5 mm, Mavi, beyaz LED. UV LED'ler de bu devre ile çalıştırılabilir.
• Besleme = 1,5 ışıklı hücre veya bir düğme hücresinden.

Tasarım # 3: 1.5V Hücreli dört adet 1 watt LED'i aydınlatmak

Birkaç 1,5V hücreden dört adet 1 watt LED'i aydınlatmayı hayal edebiliyor musunuz? Oldukça imkansız görünüyor. Ancak, sıradan bir hoparlör teli bobini, bir transistör, bir direnç ve tabii ki 1.5V'luk bir kalem pil kullanılarak yapılabilir.

Fikir bana bu blogun hevesli takipçilerinden biri tarafından önerildi Bayan MayaB, işte detaylar, hadi onları öğrenelim:

Devre Çalışması

Bilginize, bu basit JT'yi 40ft kullanarak denedim. bir dolar mağazasından satın alınan eşleştirilmiş hoparlör kablosu (24AWG) (tabii ki 1 dolara).

Torroid yok, ferrit çubuk yok, sadece bir bobin gibi (yaklaşık 3 'çapında) yapmak için basit bir hava çekirdeği sarıldı ve teli bükülü bir bağla bağladı (böylece tel bir bobin olarak kalacak).

2N2222 transistör, 510 ohm direnç kullandım (potansiyometre yardımıyla bunun en iyisi olduğunu öğrendim) ve seri olarak dört adet (sahip olduğum tek şey) 1 watt yüksek güçlü LED'i (aynı miktarda akım gerektirir) PARLAK bir şekilde yakabildim sanki sadece bir LED için kullanılmış gibi) iki adet 1.5V AA pil (yani 3V güç kaynağı) kullanarak.

Sadece bir 1.5AA kullanılabilir ancak loş olacaktır (tabii ki). Ayrıca LED'den hemen önce transistörün toplayıcı pimine bir diyot 1N4148 ekledim, ancak herhangi bir parlaklığı artırıp artırmadığını söyleyemiyorum.

Pek çok kişi bataryaya paralel olarak LED'leri daha uzun süre yakacağını iddia eden bir kondansatör kullandı, ben bu kısmı henüz test etmedim.

Aküye paralel bir 220uF / 50V elektrolitik kondansatör eklemeyi okudum, ışıkların daha uzun süre çalışmasına neden olacak, dirence paralel 470pF / 50V seramik disk kondansatör eklemek dirençteki atık akımı yeniden bağlayacak ve 1N4148 diyot ekleyecektir (bu bir anahtarlama diyotu, ancak bu, transistörün kollektöründeki parlaklığı nasıl etkileyeceğini bilmiyorum), serideki LED'ler LED'leri daha parlak hale getirmeden önce.

AAA 1.5V Hücreleri Kullanma

Tüm bu etkileri kontrol edecek bir osiloskopum yok. Bununla birlikte, normal AAA 1.5V pil yerine şarj edilebilir piller kullanmak ve şarj etmeye devam etmek için küçük bir toroid üzerine bir hesap makinesi güneş pili ve bir mini Joule Thief ekleyerek kendi kendini düzenleyen (veya en azından yarı kendi kendini düzenleyen) devre yapmak istiyorum. pil çok daha uzun süre dayanır.

LED'leri yalnızca karanlıkta yakmak ve pilleri gündüz vakti şarj etmek için bir LDR eklemem gerekiyor. Önerileriniz ve fikirleriniz her zaman beklerim. İlginiz için bir kez daha teşekkürler.

Saygılarımızla,

MayaB

Devre şeması

Prototip Görüntüleri

MayaB'den geri bildirim

Merhaba Swagatam, Joule Thief devresi uzun zamandır bilinmesine rağmen, yeni keşfettiğim bir şey değil ama benim adıma yeni bir makale yayınladığınız için teşekkür ederim, takdir ettim.

Saygılarımızla, MayaB

LED'lerin Parlaklığı Nasıl İyileştirilir

Ps. Hafta sonu boyunca size gönderdiğim devre ile devrenizi hibritledim ve göz kamaştırıcı bir parlaklık ortaya çıktı (uyarı: gözlerinizi kör edebilir, hehe).

Aynı hoparlör kablosunu (yukarıda belirtilen), 8050SL'lik bir transistörü, 2,2K'lık bir direnci (470pf'lik bir kapasitörle paralel), bir 1W yüksek güçlü LED'i, bir 100uH kısma (transistörün kolektöründen güç kaynağının pozitif rayına bağlı) kullandım ve 1 diyot (transitörün tabanına güç kaynağının pozitif rayına bağlı 1N5822).

Güç kaynağı için iki adet 1.5V (toplam 3V) AA pil kullandım. Ve btw, gün ışığında LED'i kapatmak için 2.2K direnç ile negatif ray arasında bir LDR eklenebilir. Ne yazık ki, bu konfigürasyonda 8050SL transistörlü birden fazla 1W LED'i yakamadı.

Yüksek Güçlü LED'leri Aydınlatmak İçin Başka Bir Tasarım

Konsept, başka bir popüler joule hırsız devresini, bu sefer eski arkadaşım steven tarafından kendi benzersiz yöntemiyle doğaçlama yapılan BJT 2n3055'i kullanarak tartışıyor. Aşağıdaki makale ile gelişmelerin özüne inelim:

Daha önceki birkaç makalede, aşağıda verildiği gibi özetlenen bazı ilginç teorileri ele aldık:

• Stevens radiant joule hırsız pil şarj cihazı devresi testleri ve sonuçları 9 Mayıs 2010 Pazar.
• Bir youtube videosunda gösterilen bir devre şemasından oluşturduğum radyan joule hırsız devresi ve işte şimdiye kadarki sonuçlar
• Aa boyutunda bir enerji verici pil ile, içinde yalnızca 1.029 voltluk bir Ölçüm voltajı kaldı.Yayan Joule hırsız pil şarj cihazından 12.16 volt @ 14.7 mili amperlik bir çıktı aldım.
• Küçük bir a23 enerji verici pili kullanarak Test 2 İçinde 9,72 volt ölçülen voltaj ile 0,325 mili amperde devreden 10,96 volt çıkardım.
• Test 3 İçinde 9.19 volt dc ölçülü bir şarj olan tam şarjlı bir nimh yeniden şarj edilebilir 9 volt pil kullandım ve radyan joule hırsız pil Şarj devresinden 137.3 mili amperde 51.4 volt çıktı aldım.
• Test 4 Bir 3575a düğme pil kullandım ve içinde 1,36 volt ölçülen bir şarjla ve 8,30 mili amperde 12,59 volt çıktı.
• Test 5 Bir l1154 düğme pil kullandım İçinde 1,31 volt ölçüldüğünde ve 7,50 mili amperde 12,90 volt çıktı aldım.
• İçinde 12 Volt gerilimli bir slr pil ile 0,15 amperde 54,9 volt çıkış elde ettim.

İşte Radiant joule hırsız akü şarj cihazını yaptığım basitleştirilmiş çizim. O kadar çok tur sardığım indüktör artık dolana kadar doldu.

Ama dicksmiths elektronik izolasyonlu telinden 2x 5 veya 6 metre uzunluğunda Bükülü bakır tel bilinmeyen ölçüleri getirdim ve bir kaç metre arta kalan dışında çoğunu sardım.

En son test kalem enerji verici Pilimi kullandım ancak içindeki voltajı yeniden ölçmedim.

Radyant enerji Joule hırsızını bununla güçlendirdim ve çıkışlara 2200uf elektrolitik kondansatör koydum 50 voltta derecelendirildi.

Multimetre kablolarımı ondan geçirdim ve 35,8 volt Durdurmadan önce kalktım ve bu kapasitöre beslenen yük,

Ondan önce 27,8 volt alıyordum, ancak kapasitör yarı yol işaretini geçerken voltaj yükselişi yavaşlıyordu, belki de pilin voltajının düşmesi nedeniyle.

Yeniden ölçmem ve testi daha ayrıntılı olarak tekrar yapmam gerekecek.

Kapasitörün kısa devre yapması ani bir ses ve kıvılcım çıkardı. Şimdiye kadar tekrar şarj etmeyi denedim ama bu sefer kapasitör şarjını tekrar girişe boşalttım ve bu neon üst ücret düşmeden önce bir saniye için

Sonraki deney farklıydı Sayacımın Çıkışlarını 200 milivolt aralığına ayarladım ve negatif giriş, A23 enerji vericimin negatifini negatif girişte ve üst pozitif kuyucukta oturttu.

Parmağım sadece pozitif girdi olarak, havada tutulan bir telin ucundaki dikdörtgen bir devre kartına bir aligater klipsi ile koşturulduğu için üzerindeydi.

Okuma daha hızlı artıyordu Durdurmadan önce 47,2 milivolt aldım, güç alıyordum

Burada açık devre ile hiçbir yerden iyi bir oran ama deney yaparken Pil kutusunu da tutuyordum. Bu testleri sadece tekrarladım ve şimdi çok daha iyi sonuçlar aldım .....

Testlerim devam edecek ve DIY yapmaya devam edene kadar hepinizi en son gelişmelerden haberdar edeceğim.

Pekala, bunlar sizin için sunduğum joule hırsızı konseptini kullanan en iyi 3 turdu, eğer başka örnekleriniz varsa lütfen değerli yorumlarınız aracılığıyla bilgiyi göndermekten çekinmeyin.

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