Cele mai bune 3 circuite de hoți Joule

Un circuit hoț de joule este în esență un circuit de rapel de tensiune auto-oscilant eficient, construit folosind un singur tranzistor, rezistor și un inductor, care poate crește tensiuni de până la 0,4 V de la orice celulă AAA 1,5 moartă, la niveluri mult mai ridicate.

Din punct de vedere tehnic, poate părea imposibil să iluminiți un LED de 3,3 V cu o sursă de 1,5 V, dar conceptul uimitor de hoț de joule face ca acest aspect să fie atât de ușor și eficient, și practic incredibil. Mai mult decât atât, circuitul se asigură în plus că nici o picătură de „joule” nu este lăsată nefolosită în celulă.

Un circuit de hoți de joule este destul de popular pentru toți pasionații de electronice, deoarece conceptul ne permite să acționăm chiar și LED-urile alb și albastru de la o sursă de 1,5V care necesită în mod normal 3V pentru a lumina puternic.

Proiectare # 1: Driver LED Joule hoț de 1 watt

Prezentul articol discută 3 astfel de circuite, cu toate acestea aici înlocuim tradiționalul LED de 5 mm cu un LED de 1 watt.

Conceptul discutat aici rămâne exact identic cu configurația obișnuită de hoți de joule, doar înlocuim LED-ul de 5 mm utilizat în mod normal cu un LED de 1 watt.

Bineînțeles, acest lucru ar însemna că bateria se va descărca destul de devreme decât un LED de 5 mm, dar este totuși economic decât să folosiți două celule de 1,5 și să nu includeți un circuit de hoți de joule.

Să încercăm să înțelegem circuitul propus cu următoarele puncte:

Dacă vedeți schema circuitului, singura parte aparent dificilă este bobina, restul pieselor sunt prea ușor de configurat. Totuși, dacă aveți un miez de ferită adecvat și câteva fire subțiri de cupru de rezervă, veți face bobina în câteva minute.

Proiectarea de mai sus poate fi îmbunătățită în continuare prin atașarea unei rețele de rectificare utilizând o diodă și un condensator, așa cum se arată mai jos:

Lista de componente

• R1 = 1K, 1/4 wați
• C1 = 0,0047uF / 50V
• C2 = 1000uF / 25V
• T1 = 2N2222
• D1 = 1N4007 mai bine dacă se utilizează BA159 sau FR107
• Bobină = 20 de rotații fiecare parte folosind sârmă de cupru emailată de 1 mm peste un inel de ferită care găzduiește înfășurarea confortabil

Bobina poate fi înfășurată pe un miez de ferită torroidal T13 folosind un fir de cupru super emailat de 0,2 mm sau 0,3 mm. Vreo douăzeci de ture pe fiecare parte vor fi destul. De fapt, orice miez de ferită, o tijă de ferită sau o bară vor servi și scopului.

După ce se face acest lucru, totul se referă la fixarea pieselor în modul arătat.

Dacă totul este făcut corect, conectarea unei celule penlight de 1,5 V ar lumina instantaneu LED-ul de 1 watt atașat foarte puternic.

Dacă găsiți că conexiunile circuitului sunt în regulă, dar LED-ul nu se aprinde, schimbați doar terminalele de înfășurare a bobinei (fie capetele primare, fie capetele secundare), aceasta ar rezolva problema imediat.

Cum funcționează circuitul

Când circuitul este pornit, T1 primește un declanșator de polarizare prin R1 și înfășurarea primară asociată a TR1.

T1 pornește și trage întreaga tensiune de alimentare la masă și, în curs, sufocă curentul prin înfășurarea primară a bobinei, astfel încât polarizarea la T2 să se usuce, oprind T1 instantaneu.

Situația de mai sus oprește tensiunea pe înfășurarea secundară, declanșând o emf inversă de la bobină, care este efectiv aruncată peste LED-ul conectat. LED-ul se aprinde !!

Cu toate acestea, închiderea T1 eliberează instantaneu și înfășurarea primară și o restabilește la starea inițială, astfel încât tensiunea de alimentare să poată trece acum la baza T1. Aceasta inițiază din nou întregul proces și ciclul se repetă la o frecvență de aproximativ 30 până la 50 kHz.

LED-ul conectat se aprinde, de asemenea, la acest ritm, cu toate acestea, datorită persistenței vederii, îl găsim luminat continuu.

De fapt, LED-ul este aprins doar pentru 50 la sută din perioada de timp și asta face ca unitatea să fie atât de economică.

De asemenea, deoarece TR1 este capabil să genereze tensiuni care pot fi de multe ori mai mari decât tensiunea de alimentare, 3,3V necesară pentru LED este susținută chiar și după ce tensiunea celulei a scăzut la aproximativ 0,7V, menținând LED-ul bine luminat chiar și la aceste niveluri.

Cum se înfășoară bobina Torroid

Așa cum se poate vedea în circuitele de hoți de joule prezentate, bobina este realizată în mod ideal peste un miez torroid. Detaliile bobinei pot fi găsite în articolul următor. Structura bobinei este exact similară și compatibilă cu circuitele discutate pe această pagină.

Circuitul Overunity folosind conceptul Joule Thief

Lista de componente

R1 = 1K, 1/4 watt T1 = 8050 TR1 = vezi LED text = 1 watt, celulă puternică = 1,5V AAA penlight

Circuitul de mai sus poate fi acționat și cu ajutorul unui motor DC. O diodă simplă și o rectificare a condensatorului de filtru ar fi suficiente pentru a converti alimentarea de la motorul potrivit pentru iluminarea LED-ului foarte puternic.

Dacă rotația motorului este susținută cu ajutorul unei aranjamente de turbină / elice și acționată de energia eoliană, LED-ul poate fi menținut luminat continuu, absolut gratuit.

Lista de componente

• R1 = 1K, 1/4 wați
• T1 = 8050
• TR1 = vezi text
• LED = 1 watt, celulă puternic luminată = 1,5 V Ni-Cd
• D1 --- D4 = 1N4007
• C1 = 470uF / 25V
• M1 = Motor mic 12V DC cu elice

Proiectul nr. 2: iluminarea unui LED albastru cu celulă de 1,5V

LED-urile devin populare zi de zi și sunt încorporate pentru multe aplicații oriunde o soluție economică de iluminare devine o problemă. LED-urile sunt, în sine, foarte economice în ceea ce privește consumul de energie, cu toate acestea cercetările nu sunt niciodată satisfăcute și încearcă din răsputeri, fără încetare, să facă dispozitivul să fie și mai eficient cu cerințele lor de energie.

Iată un design alternativ de hoți de joule al unui driver LED albastru și alb simplu, care funcționează cu doar 1,5 volți pentru LED-urile iluminante de 3,3 V și arată destul de uimitor și prea bun pentru a fi adevărat.

Dacă parcurgem fișa tehnică a unui LED albastru sau alb, putem constata cu ușurință că aceste dispozitive au nevoie de minimum 3 volți pentru a se aprinde optim.

Cu toate acestea, prezentul design utilizează doar o singură celulă de 1,5 V pentru a produce același lucru ca și cu o baterie de 3 V.

Aici întreaga configurație devine foarte specială.

Importanța inductorului

Trucul rezidă în inductorul L1, care de fapt devine inima circuitului.

Întregul circuit este construit în jurul unei singure componente active T1, care este conectat ca un comutator și este responsabil pentru comutarea LED-ului la o frecvență foarte mare și la o tensiune relativ ridicată.

Astfel, LED-ul nu este niciodată pornit continuu, mai degrabă rămâne aprins doar pentru o anumită parte a perioadei de timp, totuși, datorită persistenței vederii, îl găsim aprins permanent, fără nicio oscilație.

Și datorită acestei comutări parțiale, consumul de energie devine, de asemenea, parțial, făcând consumul foarte economic.

Acest circuit hoț LED Joule poate fi simulat cu următoarele puncte:

Cum functioneaza

După cum se poate observa în diagramă, circuitul implică doar un singur tranzistor T1, câteva rezistențe R1, R2 și inductorul L1 pentru operația principală.

Când alimentarea este pornită, tranzistorul T1 este polarizat înainte instantaneu prin înfășurarea din stânga a lui L1. Aceasta trage curentul stocat în interiorul L1 prin colectorul T1 la masă, care este din punct de vedere tehnic de două ori valoarea tensiunii de alimentare aplicate.

Împământarea lui L1 oprește instantaneu T1 deoarece acțiunea inhibă curentul de polarizare de bază al T1.

Cu toate acestea, în momentul în care T1 se oprește, o tensiune de vârf dublă față de valoarea tensiunii de alimentare, generată ca urmare a unui CEM din spate din bobină, este aruncată în interiorul Ledului, iluminându-l puternic.

Cu toate acestea, starea rămâne doar o fracțiune de secundă sau chiar mai puțin atunci când T1 pornește din nou, deoarece colectorul său nu mai trage unitatea de bază la sol în acel moment.

Ciclul continuă să se repete, comutând LED-ul așa cum este descris mai sus la o viteză foarte rapidă.

LED-ul consumă un nominal de 20 mA în starea ON pornită, ceea ce face ca întreaga procedură să fie cu adevărat eficientă.

Realizarea bobinei L1

Realizarea L1 nu este deloc dificilă, de fapt nu are prea multă criticitate, puteți încerca o serie de versiuni variind numărul de ture și încercând diferite materiale ca nucleu, bineînțeles că toate trebuie să fie magnetice prin natura lor.

Pentru circuitul propus, se poate folosi firul de la un transformator 1amp aruncat. Folosiți firul de înfășurare secundar.

Un cui de 3 inci poate fi selectat ca miez peste care trebuie să fie înfășurat firul de mai sus.

Inițial, puteți încerca să înfășurați aproximativ 90 până la 100 de rotații, nu uitați să scoateți robinetul central la a 50-a înfășurare.

Alternativ, dacă aveți câteva lungimi de cablu telefonic în cutia de gunoi, îl puteți încerca pentru proiectare.

Desprindeți unul dintre fire din secțiunea twin și înfășurați-l peste un cui de fier având o lungime de aproximativ 2 inci. Înfășurați cel puțin 50 de ture și urmați procedurile, așa cum se explică mai sus.

Restul lucrurilor pot fi asamblate cu ajutorul schemei date.

Dacă porniți circuitul asamblat, se va aprinde instantaneu LED-ul și puteți utiliza unitatea pentru orice aplicație relevantă dorită.

Lista de componente

Veți avea nevoie de următoarele părți pentru circuitul de driver LED 1,5 alb / albastru propus:

• R1 = 1K5,
• R2 = 22 ohmi,
• C1 = 0,01uF
• T1 = BC547B,
• L1 = așa cum se explică în text.
• SW1 = Apăsați pe comutatorul ON.
• LED = 5 mm, LED albastru, alb. LED-urile UV pot fi, de asemenea, acționate cu acest circuit.
• Alimentare = De la 1,5 celule penlight sau o celulă buton.

Design # 3: Iluminarea a patru LED-uri de 1 watt cu celulă de 1,5V

Vă puteți imagina iluminarea a patru numere de LED-uri de 1 watt prin câteva celule de 1,5 V? Pare destul de imposibil. Dar se poate face pur și simplu folosind o bobină de sârmă obișnuită a difuzoarelor, un tranzistor, un rezistor și, bineînțeles, o celulă de creion de 1,5V.

Ideea mi-a fost sugerată de una dintre adepții dornici ai acestui blog, doamna MayaB, iată detaliile, să le învățăm:

Funcționarea circuitului

FYI, am încercat acest JT simplu folosind un 40ft. fir de difuzor asociat (24AWG) achiziționat de la magazinul de dolari (desigur, pentru 1 USD).

Fără torroid, fără tijă de ferită, doar simplă miez de aer înfășurat pentru a face mai mult ca o bobină (aproximativ 3 'diametru) și legat firul cu o cravată twistie (astfel încât firul să rămână ca o bobină).

Am folosit tranzistor 2N2222, rezistor de 510 ohmi (am aflat că este cel mai bun cu ajutorul potențiometrului) și am putut aprinde LUMINOS patru (asta am tot avut) LED de putere mare de 1 watt în serie (care necesită aceeași cantitate de curent ca și când ar fi folosit pentru un singur LED) folosind două baterii de 1,5V AA (adică o sursă de alimentare de 3V).

Poate fi folosit doar un singur 1.5AA, dar va fi slab (desigur). Am adăugat, de asemenea, o diodă 1N4148 la pinul colector al tranzistorului chiar înaintea LED-ului, dar nu pot spune dacă a crescut luminozitatea.

Mulți oameni au folosit un condensator în paralel cu bateria, susținând că va aprinde LED-urile mai mult, nu am testat încă acea parte.

Am citit că adăugarea unui condensator electrolitic 220uF / 50V paralel cu bateria ar face luminile să funcționeze mai mult, adăugarea unui condensator de disc ceramic de 470pF / 50V paralel cu rezistorul va recupera curentul rezidual din rezistor și adăugarea unei diode 1N4148 (este o diodă de comutare, dar nu știu cum ar afecta acest lucru luminozitatea) la colectorul tranzistorului înainte ca LED-urile din serie să facă LED-urile mai luminoase.

Folosirea celulelor AAA 1.5V

Nu am un osciloscop pentru a verifica toate efectele. Cu toate acestea, aș dori să folosesc baterii reîncărcabile în loc de baterii obișnuite AAA de 1,5 V și să fac circuitul auto-reglat (sau cel puțin semi-autoreglat) prin adăugarea unei calculatoare solare și a unui mini Joule Thief pe un toroid mic pentru a continua încărcarea. bateria să reziste mult mai mult.

Într-adevăr, trebuie să adaug un LDR pentru a aprinde LED-urile doar la întuneric și pentru a reîncărca bateriile în timpul zilei. Sugestiile și ideile tale sunt întotdeauna binevenite. Vă mulțumim, încă o dată, pentru interesul dvs.

Salutari,

MayaB

Diagrama circuitului

Imagini prototip

Feedback de la MayaB

Bună, Swagatam, Deși este cunoscut de mult circuitul Joule Thief, nu am descoperit ceva nou, dar vă mulțumesc că ați postat un articol nou în numele meu, l-am apreciat.

Cu respect, MayaB

Cum se îmbunătățește luminozitatea LED-urilor

Ps. În weekend am hibridizat circuitul tău cu circuitul pe care ți l-am trimis aici și s-a dovedit a fi orbitor de strălucitor (avertisment: îți poate orbi vederea, hehe).

Am folosit același fir de difuzor (menționat mai sus), un tranzistor 8050SL, rezistor de 2,2K (paralel cu un condensator de 470pf), un LED de 1W de mare putere, un sufocator de 100uH (conectat de la colectorul tranzistorului la șina pozitivă a sursei de alimentare) , și 1 diodă (1N5822 conectată la baza tranzitorului la șina pozitivă a sursei de alimentare).

Am folosit două baterii AA de 1,5V (în total 3V) pentru alimentare. Și btw, se poate adăuga un LDR între rezistența de 2,2K și șina negativă pentru a opri LED-ul în timpul zilei. Din păcate, nu s-au putut aprinde mai mult de un LED de 1W cu tranzistor 8050SL în această configurație.

Un alt design pentru iluminarea LED-urilor de mare putere

Conceptul discută încă un circuit popular de hoți de joule, de data aceasta folosind puterea BJT 2n3055, improvizată de vechiul meu prieten Steven în felul său unic. Să trecem la miezul dezvoltărilor cu următorul articol:

În câteva articole anterioare am abordat câteva teorii interesante rezumate după cum este prezentat mai jos:

• Stevens radiant joule thief circuit încărcător baterie teste și rezultate duminică 9 mai 2010.
• Circuitul hoț radiant de joule pe care l-am construit dintr-o schemă a circuitului prezentată pe un videoclip de pe YouTube și iată rezultatele de până acum
• Cu o baterie energizantă de dimensiune aa, cu o tensiune de măsurare de doar 1,029 volți rămasă în ea, am obținut o ieșire de la încărcătorul radiant Joule hoț de 12,16 volți @ 14,7 mili amperi.
• Testul 2 folosind o baterie mică de energie electrică A23. Cu o tensiune măsurată de 9,72 volți, am primit 10,96 volți din circuit @ 0,325 milli amperi.
• Test 3 Am folosit o baterie reîncărcabilă nimh complet încărcată de 9 volți, cu o încărcare măsurată de 9,19 volți cc și am 51,4 volți @ 137,3 mili amperi ieșiți din circuitul încărcătorului de baterie hoie de joule radiant.
• Test 4 Am folosit o baterie cu celule cu buton 3575a Cu o încărcare măsurată de 1,36 volți și am obținut 12,59 volți la 8,30 milli amperi.
• Test 5 Am folosit o baterie cu buton l1154 cu 1,31 volți măsurată în ea și am obținut o ieșire de 12,90 volți @ 7,50 milli amperi.
• Cu o baterie slr cu o tensiune de 12 volți rămasă în ea, am primit o ieșire de 54,9 volți @ 0,15 amperi.

Iată desenul simplificat prin care am construit încărcătorul Radiant joule thief. Inductorul pe care l-am înfășurat atât de multe întoarceri până când a ajuns să fie plin de vânt

Dar am adus 2x 5 sau 6 metri lungimi de sârmă de cupru eșantionată necunoscută de la firul izolat de electronica dicksmiths și am înfășurat cea mai mare parte, cu excepția faptului că cred că au rămas câțiva metri.

Ultimul test l-am folosit pe bateria mea cu creion, dar nu am remăsurat volți în el.

Am alimentat hoțul de energie radiantă Joule cu el și la ieșiri am pus un condensator electrolitic de 2200uf Evaluat la 50 volți.

Mi-am alungat cablurile multimetrice de la el și m-am ridicat înainte de a opri 35,8 volți, iar aceasta este încărcarea alimentată în condensator,

Înainte, obțineam 27,8 volți, dar pe măsură ce condensatorul se încărca după jumătatea drumului, creșterea tensiunii încetinea, poate din cauza tensiunii de la baterie scăzută.

Va trebui să îl re-măsur și să fac din nou testul mai detaliat.

Scurtcircuitul condensatorului a dat un zgomot rapid și scântei. Am încercat din nou încărcându-l până acum, dar de data aceasta am aruncat încărcarea condensatorului înapoi în intrare și acest lucru a luminat neon pentru o secundă înainte ca taxa de plafon să scadă

Următorul experiment a fost diferit. Am avut ieșirile la metru setate la 200 milivolți și intrarea negativă am avut energizantul meu A23 negativ așezat pe intrarea negativă și pozitivul pozitiv de sus

Degetul meu era pe el doar pentru că pentru intrarea pozitivă a fost rulat într-un dreptunghi de pace al circuitului la capătul unui fir ținut în aer de un clip aligater.

Citirea urca la o viteză mai rapidă, am primit 47,2 milivolți înainte de a o opri, la care primeam putere

O rată bună de unde, cu un circuit deschis aici, dar țineam și carcasa bateriei în timp ce făceam experimentul. Tocmai am repetat aceste teste și am obținut rezultate mult îmbunătățite acum .....

Testele mele vor continua și vă voi ține pe toți la curent cu cele mai recente, până atunci voi continua DIYing.

Ei bine, acestea au fost cele mai bune 3 circuite folosind conceptul de hoț joule pe care vi l-am prezentat, dacă mai aveți astfel de exemple, vă rugăm să nu ezitați să postați informațiile prin comentariile voastre valoroase.

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