3 labākās Džoula zagļa shēmas

Džoula zagļa ķēde būtībā ir efektīva, pašsvārstoša sprieguma pastiprinātāja ķēde, kas uzbūvēta, izmantojot vienu tranzistoru, rezistoru un induktoru, kas var paaugstināt tik zemu kā 0,4 V spriegumu no jebkuras mirušās AAA 1,5 šūnas līdz daudz augstākam līmenim.

Tehniski var šķist neiespējami apgaismot 3,3 V LED ar 1,5 V avotu, taču pārsteidzošā džoula zagļa koncepcija padara šo izskatu tik vieglu un efektīvu un praktiski neticamu. Turklāt ķēde papildus pārliecinās, ka šūnā nepaliek neizmantots neviens “džoula” piliens.

Džoula zagļa shēma ir diezgan populāra visiem elektroniskajiem hobijiem, jo ​​šī koncepcija ļauj mums darbināt pat baltās un zilās gaismas diodes no 1,5 V avota, kam parasti ir nepieciešams 3 V, lai spilgti apgaismotu.

1. dizains: Džoula zaglis 1 vatu LED draiveris

Šajā rakstā ir aplūkotas 3 šādas shēmas, tomēr šeit mēs aizstājam tradicionālo 5 mm LED ar 1 vatu LED.

Šeit apspriestā koncepcija paliek tieši identiska parastajai džoula zagļa konfigurācijai, mēs vienkārši aizstājam parasti izmantoto 5 mm LED ar 1 vatu LED.

Protams, tas nozīmētu, ka akumulators tiek iztukšots diezgan daudz agrāk nekā 5 mm gaismas diode, taču tas joprojām ir ekonomisks nekā divu 1,5 šūnu izmantošana un neietverot džoula zagļa ķēdi.

Mēģināsim izprast piedāvāto cirkulāciju ar šādiem punktiem:

Ja redzat ķēdes shēmu, vienīgā šķietami sarežģītā daļa ir spole, pārējās detaļas ir pārāk viegli konfigurējamas. Tomēr, ja jums ir piemērots ferīta serde un daži rezerves plāni vara vadi, jūs spirāli izgatavosiet dažu minūšu laikā.

Iepriekš minēto konstrukciju var uzlabot, pievienojot taisngriežu tīklu, izmantojot diodi un kondensatoru, kā parādīts zemāk:

Detaļu saraksts

• R1 = 1K, 1/4 vatu
• C1 = 0,0047uF / 50V
• C2 = 1000uF / 25V
• T1 = 2N2222
• D1 = 1N4007 labāk, ja izmanto BA159 vai FR107
• Spole = 20 pagriezieni katrā pusē, izmantojot 1 mm emaljētu vara stiepli virs ferīta gredzena, kas ērti ievieto tinumu

Spoli var satīt virs T13 torroidāla ferīta serdeņa, izmantojot 0,2 mm vai 0,3 mm superemelētu vara stiepli. Aptuveni divdesmit pagriezieni katrā pusē būs pilnīgi pietiekami. Faktiski jebkura ferīta serde, ferīta stienis vai stienis arī labi kalpos šim mērķim.

Kad tas ir izdarīts, viss ir saistīts ar detaļu fiksēšanu parādītajā veidā.

Ja viss ir izdarīts pareizi, 1,5 V pildspalvas šūnas pievienošana uzreiz ļoti spēcīgi izgaismotu pievienoto 1 vatu LED.

Ja konstatējat, ka ķēdes savienojumi ir labi, bet gaismas diode nedeg, vienkārši nomainiet spoles tinumu spailes (vai nu primāros, vai sekundāros galus), tas nekavējoties novērsīs problēmu.

Kā darbojas ķēde

Kad ķēde ir ieslēgta, T1 saņem novirzes sprūdu caur R1 un ar to saistīto TR1 primāro tinumu.

T1 ieslēdzas un velk visu barošanas spriegumu zemei ​​un kursā noslāpē strāvu pāri spoles primārajam tinumam tā, ka novirze uz T2 izžūst, T1 uzreiz izslēdzot.

Iepriekš minētā situācija izslēdz sekundārā tinuma spriegumu, izraisot atpakaļgaitas emf no spoles, kas faktiski tiek izmesta pāri pievienotajam LED. Gaismas diode iedegas !!

Tomēr T1 slēgšana uzreiz atbrīvo arī primāro tinumu un atjauno sākotnējo stāvokli, lai barošanas spriegums tagad varētu pāriet uz T1 pamatni. Tas atkal sāk visu procesu, un cikls atkārtojas ar frekvenci no 30 līdz 50 kHz.

Pieslēgtais LED arī iedegas ar šādu ātrumu, taču redzes noturības dēļ mēs uzskatām, ka tas deg nepārtraukti.

Faktiski gaismas diode ir ieslēgta tikai 50 procentiem laika perioda, un tas padara ierīci tik ekonomisku.

Arī tāpēc, ka TR1 spēj radīt spriegumu, kas var būt daudzkārt lielāks par barošanas spriegumu, nepieciešamais 3,3 V līdz LED tiek saglabāts pat pēc tam, kad šūnas spriegums ir samazinājies līdz aptuveni 0,7 V, saglabājot LED labi apgaismotu pat šajos līmeņos.

Kā vīt Torroid spoli

Kā redzams parādītajās džoula zagļu ķēdēs, spole ideālā gadījumā tiek izgatavota virs torroida kodola. Sīkāka informācija par spoli atrodama nākamajā rakstā. Spoles struktūra ir tieši līdzīga un saderīga ar šajā lapā apskatītajām shēmām.

Overunity Circuit, izmantojot Džoila zagļa koncepciju

Detaļu saraksts

R1 = 1K, 1/4 vatu T1 = 8050 TR1 = skatīt tekstu LED = 1 vati, ļoti spilgti Šūna = 1,5 V AAA apgaismojums

Iepriekš minēto ķēdi var vadīt arī, izmantojot līdzstrāvas motoru. Pietiktu ar vienkāršu diodi un filtra kondensatora labošanu, lai pārveidotu barošanu no motora, kas piemērots gaismas diodes apgaismojumam ļoti spilgti.

Ja motora rotācija tiek uzturēta ar turbīnas / dzenskrūves palīdzību un tiek darbināta ar vēja enerģiju, LED var pastāvīgi apgaismot, pilnīgi bez maksas.

Detaļu saraksts

• R1 = 1K, 1/4 vatu
• T1 = 8050
• TR1 = skatīt tekstu
• LED = 1 vats, augsts spilgts elements = 1,5 V Ni-Cd
• D1 --- D4 = 1N4007
• C1 = 470uF / 25V
• M1 = mazs 12 V līdzstrāvas motors ar dzenskrūvi

Dizains Nr. 2: Zila LED apgaismojums ar 1,5 V elementu

Gaismas diodes kļūst populāras katru dienu un tiek izmantotas daudzām lietojumprogrammām visur, kur ekonomiskā apgaismojuma risinājums kļūst par problēmu. Gaismas diodes pašas par sevi ir ļoti ekonomiskas, ciktāl tas attiecas uz enerģijas patēriņu, tomēr pētījumi nekad nav apmierināti, un viņi neatlaidīgi cenšas padarīt ierīci vēl efektīvāku atbilstoši savām jaudas prasībām.

Šeit ir dīvāna zagļa alternatīva vienkārša zila un balta LED draivera konstrukcija, kas darbojas tikai ar 1,5 voltiem apgaismojošajām 3,3 V gaismas diodēm, un izskatās diezgan pārsteidzoša un pārāk laba, lai būtu patiesība.

Ja mēs ejam cauri zilas vai baltas gaismas diodes datu lapai, mēs varam viegli atrast, ka šīm ierīcēm optimāli iedegties ir nepieciešami vismaz 3 volti.

Tomēr pašreizējais dizains izmanto tikai vienu 1,5 V elementu, lai ražotu to pašu, ko ar 3 V akumulatoru.

Tur visa konfigurācija kļūst ļoti īpaša.

Induktora nozīme

Triks ir induktoram L1, kas faktiski kļūst par ķēdes sirdi.

Visa shēma ir veidota ap vienu aktīvo komponentu T1, kas ir savienots ar vadu kā slēdzis un ir atbildīgs par gaismas diodes pārslēgšanu ļoti augstā frekvencē un ar relatīvi augstu spriegumu.

Tādējādi LED nekad netiek ieslēgts nepārtraukti, bet paliek ieslēgts tikai noteiktu laika periodu, tomēr redzes noturības dēļ mēs uzskatām, ka tas ir ieslēgts pastāvīgi bez jebkādas svārstības.

Šīs daļējās pārslēgšanās dēļ enerģijas patēriņš kļūst daļējs, padarot patēriņu ļoti ekonomisku.

Šo LED džoula zagļa ķēdi var simulēt ar šādiem punktiem:

Kā tas strādā

Kā redzams diagrammā, ķēdē ir iekļauts tikai viens tranzistors T1, pāris rezistori R1, R2 un induktors L1 galvenajai darbībai.

Kad strāva ir ieslēgta, tranzistors T1 tiek momentāli virzīts uz priekšu caur L1 kreiso pusi tinumu. Tas noved L1 iekšpusē saglabāto strāvu caur T1 kolektoru līdz zemei, kas tehniski ir divreiz lielāka par pielietotā barošanas sprieguma vērtību.

L1 iezemēšana uzreiz izslēdz T1, jo darbība kavē T1 bāzes slīpuma strāvu.

Tomēr brīdī, kad T1 izslēdzas, maksimālais spriegums, kas divreiz pārsniedz barošanas sprieguma vērtību, kas radies aizmugures EMF rezultātā no spoles, tiek izgāzts Led iekšpusē, spilgti to apgaismojot.

Tomēr stāvoklis paliek tikai sekundes daļu vai pat mazāk, kad T1 atkal ieslēdzas, jo tā kolektors tajā brīdī vairs nevelk bāzes piedziņu uz zemes.

Cikls turpina atkārtoties, ļoti ātri pārslēdzot iepriekš aprakstīto LED.

Gaismas diode patērē nominālo 20 mA ieslēgtā stāvoklī, padarot visu darbību patiesi efektīvu.

Spoles L1 izgatavošana

L1 izgatavošana nebūt nav grūta, patiesībā tas nepievērš lielu kritiku, varat izmēģināt vairākas versijas, mainot pagriezienu skaitu un izmēģinot dažādu materiālu kā galveno, protams, tiem visiem jābūt pēc būtības magnētiska.

Piedāvātajai shēmai var izmantot vadu no izmestā 1amp transformatora. Izmantojiet sekundārā tinuma vadu.

3 collu naglu var izvēlēties kā serdi, virs kuras ir jāapvelk iepriekš minētais vads.

Sākotnēji varat mēģināt to uztīt apmēram 90 līdz 100 pagriezienus, neaizmirstiet noņemt centrālo krānu 50. tinumā.

Alternatīvi, ja jūsu atkritumu kastē ir daži tālruņa vadu garumi, varat to izmēģināt dizaina dēļ.

Izrāviet vienu no vadiem no dvīņu sekcijas un uztiniet to virs dzelzs naglas, kura garums ir aptuveni 2 collas. Viniet vismaz 50 pagriezienus un izpildiet iepriekš aprakstītās procedūras.

Pārējās lietas var samontēt ar dotās shēmas palīdzību.

Ieslēdzot strāvu samontētajai ķēdei, uzreiz iedegas gaismas diode, un jūs varat izmantot ierīci jebkuram vēlamam lietojumam.

Detaļu saraksts

Piedāvātajai 1,5 baltā / zilā LED draivera shēmai būs nepieciešamas šādas daļas:

• R1 = 1K5,
• R2 = 22 omi,
• C1 = 0,01 uF
• T1 = BC547B,
• L1 = kā paskaidrots tekstā.
• SW1 = Push to ON slēdzis.
• LED = 5 mm, zila, balta LED. Ar šo ķēdi var darbināt arī UV gaismas diodes.
• Piegāde = No 1,5 pildspalvas šūnas vai pogas šūnas.

Dizains Nr. 3: Apgaismojoši četri 1 vatu LED ar 1,5 V elementu

Vai varat iedomāties, ka caur dažām 1,5 V šūnām tiek izgaismoti četri 1 vatu gaismas diodes? Izskatās diezgan neiespējami. Bet to var izdarīt, vienkārši izmantojot parastā skaļruņa stieples spoli, tranzistoru, rezistoru un, protams, 1,5 V zīmuļa elementu.

Ideju man ieteica šī emuāra dedzīgie sekotāji Ms MayaB, šeit ir sīkāka informācija, iemācīsimies tās:

Ķēdes darbība

FYI, es izmēģināju šo vienkāršo JT, izmantojot 40 pēdu. pārī savienots skaļruņa vads (24AWG), kas iegādāts dolāru veikalā (protams, par 1 USD).

Neviena torroida, nav ferīta stieņa, tikai vienkārša gaisa serdeņa uztīta, lai padarītu to līdzīgāku spolei (apmēram 3 'diametrā) un sasien vadu ar vērpja saiti (tā, ka stieple paliks kā spole).

Es izmantoju 2N2222 tranzistoru, 510 omu rezistoru (uzzināju, ka tas ir labākais ar potenciometra palīdzību) un varēju BRIGHTLY iedegt virkni (tas ir viss, kas man bija) 1 vatu lielas jaudas LED sērijveidā (kam nepieciešams tāds pats strāvas daudzums) it kā to izmantotu tikai vienam LED), izmantojot divas 1,5 V AA baterijas (tas ir, 3 V barošanas avots).

Var izmantot tikai vienu 1,5AA, bet tas būs blāvs (protams). Esmu arī pievienojis diodi 1N4148 pie tranzistora kolektora tapas tieši pirms LED, bet es nevaru pateikt, vai tas palielināja spilgtumu.

Daudzi cilvēki paralēli akumulatoram ir izmantojuši kondensatoru, apgalvojot, ka tas ilgāk iedegs gaismas diodes, es vēl neesmu testējis šo daļu.

Esmu lasījis, pievienojot akumulatoram paralēli 220uF / 50V elektrolītisko kondensatoru, lukturi darbotos ilgāk, pievienojot 470pF / 50V keramikas disku kondensatoru paralēli rezistoram, atgūsies rezistora atkritumu strāva un pievienosiet 1N4148 diode (tas ir komutācijas diode, bet es nezinu, kā tas ietekmētu spilgtumu) pie tranzistora kolektora, pirms sērijveida gaismas diodes padara gaismas diodes gaišākas.

Izmantojot AAA 1,5 V šūnas

Man nav osciloskopa, lai pārbaudītu visus šos efektus. Tomēr es vēlētos izmantot uzlādējamas baterijas, nevis parasto AAA 1,5 V bateriju, un padarīt to par pašregulējošu (vai vismaz daļēji pašregulētu) ķēdi, pievienojot kalkulatora saules elementu un mini Džoila zagli uz neliela toroidāla, lai turpinātu uzlādēt akumulators kalpo daudz-daudz ilgāk.

Man patiešām ir jāpievieno LDR, lai gaismas diodes iedegtu tikai tumsā, un dienas laikā jāuzlādē baterijas. Jūsu ieteikumi un idejas vienmēr ir laipni gaidīti. Vēlreiz paldies par jūsu interesi.

Sveicieni,

MaijaB

Ķēdes shēma

Attēlu prototips

Atsauksmes no MayaB

Sveiks, Swagatam! Lai gan tā ir sen pazīstama Džoula zagļa trase, es atklāju nevis kaut ko jaunu, bet paldies, ka manis vārdā ievietojāt jaunu rakstu, taču es to novērtēju.

Ar cieņu, MayaB

Kā uzlabot gaismas diožu spilgtumu

Ps. Nedēļas nogalē es hibridizēju jūsu ķēdi ar shēmu, kuru es jums šeit nosūtīju, un tā izrādījās žilbinoši spilgta (brīdinājums: var aizmiglot redzi, hehe).

Es izmantoju to pašu skaļruņu vadu (pieminēts iepriekš), 8050SL tranzistoru, 2,2 K rezistoru (paralēli 470pf kondensatoram), vienu 1W lielas jaudas LED, 100uH droseli (savienots no tranzistora kolektora ar strāvas padeves pozitīvo sliedi) , un 1 diode (1N5822, kas savienots tranzitora pamatnē ar strāvas padeves pozitīvo sliedi).

Barošanas avotam izmantoju divas 1,5 V (kopā 3 V) AA baterijas. Un btw, LDR starp 2.2K rezistoru un negatīvo sliedi var pievienot, lai LED dienas laikā izslēgtu LED. Diemžēl šajā konfigurācijā nevarēja iedegt vairāk kā vienu 1W LED ar 8050SL tranzistoru.

Vēl viens dizains lieljaudas LED apgaismojumam

Koncepcijā tiek apspriesta vēl viena populāra džoula zagļu ķēde, šoreiz izmantojot spēku BJT 2n3055, kuru improvizējis mans vecais draugs Stīvens savā unikālajā veidā. Nokļūsim pie attīstības būtības ar šādu rakstu:

Dažos iepriekšējos rakstos mēs apskatījām dažas interesantas teorijas, kas apkopotas zemāk:

• Stīvensa starojošā džoula zagļa akumulatora lādētāja ķēdes testi un rezultāti svētdien, 2010. gada 9. maijā.
• Radošā džoula zagļa ķēde, kuru uzbūvēju No shēmas shēmas, kas parādīta youtube videoklipā, un šeit ir rezultāti līdz šim
• Ar aa izmēra strāvas akumulatoru, kura mērīšanas spriegums bija palicis tikai 1,029 volti, es saņēmu no izstarojošā Joule zagļa akumulatora lādētāja 12,16 voltu @ 14,7 mili ampēriem.
• 2. tests, izmantojot nelielu a23 strāvas padeves akumulatoru. Ar izmērītu spriegumu 9,72 volti man no ķēdes izdalījās 10,96 volti @ 0,325 mili ampēri.
• 3. tests. Es izmantoju pilnībā uzlādētu nimh uzlādējamu 9 voltu akumulatoru ar izmērītu 9,19 voltu līdzstrāvas uzlādi un man radās 51,4 volti @ 137,3 mili ampēri no izstarojošās džoula zagļa akumulatora lādētāja ķēdes.
• 4. tests. Es izmantoju 3575a pogas bateriju ar izmērītu lādiņu 1,36 volti, un es saņēmu 12,59 voltu @ 8,30 mili ampēri.
• 5. tests. Es izmantoju pogas bateriju l1154 ar tajā izmērītu 1,31 voltu, un es saņēmu 12,90 voltu @ 7,50 mili ampēru jaudu.
• Ar tajā atstāto slr akumulatoru ar 12 voltu spriegumu es saņēmu 54,9 voltu jaudu @ 0,15 ampēri.

Šeit ir vienkāršotais zīmējums, ar kuru es izveidoju Radiant joule thief akumulatoru lādētāju. Induktors, kuru es satinu tik daudz pagriezienu, līdz tas vairs nebija pilnīgs.

Bet es atvedu 2x 5 vai 6 metru garuma vara stieples nezināmu gabarītu no dicksmiths electronics izolētas stieples, un es to satinēju, izņemot, manuprāt, dažas pēdas, kas palikušas pāri.

Jaunākais tests, kurā izmantoju savu zīmuļa enerģiju akumulatoru, bet es nepārvērtēju tajā esošos voltus.

Es ar to darbināju starojuma enerģijas Džoila zagli, un pie izejām es ievietoju 2200uf elektrolītisko kondensatoru ar 50 voltu nominālu.

Es no tā vadīju multimetra vadus un piecēlos, pirms pārtraucu 35,8 voltu darbību, un šī maksa tiek ievadīta kondensatorā,

Pirms tam es saņēmu 27,8 voltus, bet, tā kā kondensators uzlādējās pāri pusceļa atzīmei, sprieguma kāpums palēninājās, iespējams, akumulatora sprieguma dēļ.

Man tas būs jāpārmēra un jāveic pārbaude vēlreiz sīkāk.

Kondensatora īssavienojums radīja skaņu un dzirksteles. Es mēģināju to vēlreiz uzlādēt līdz šim, bet šoreiz es izgāzu kondensatora uzlādi atpakaļ ieejā, un tas apgaismoja neons sekundi pirms vāciņa lādiņa samazinājās

Nākamais eksperiments bija atšķirīgs. Man skaitītāja izejas bija iestatītas uz 200 milivoltu diapazonu, un negatīvā ieeja man bija A23 enerģijas avota negatīva sēdēšana uz negatīvās ieejas un augšējā pozitīvā urbuma

Mans pirksts bija uz tā tikai pozitīvās ievades dēļ, un tas tika novadīts uz taisnstūra mieru no shēmas plates stieples galā, kuru gaisā turēja aligatera klips.

Lasījums rāpās ar ātrāku ātrumu. Man bija 47,2 milivolti, pirms es to pārtraucu

Laba likme no vietas, kur šeit ir atvērta ķēde, bet eksperimenta laikā es arī turēju akumulatora korpusu. Es tikai atkārtoju šos testus un tagad ieguvu daudz labākus rezultātus .....

Mani testi turpināsies, un es jūs visus atjaunināšu ar jaunākajiem, līdz tam turpināšu DIYing.

Nu, šīs bija 3 labākās shēmas, izmantojot džoula zagļa koncepciju, kuru es jums piedāvāju. Ja jums ir vēl šādi piemēri, lūdzu, nekautrējieties ievietot informāciju, izmantojot savus vērtīgos komentārus.

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