3 beste Joule Thief Circuits

En joule tyvkrets er i utgangspunktet en effektiv, selvoscillerende spenningsforsterkerkrets, bygget med en enkelt transistor, motstand og en induktor, som kan øke spenninger så lave som 0,4 V fra en hvilken som helst død AAA 1,5-celle, til mye høyere nivåer.

Teknisk sett kan det virke umulig å belyse en 3,3 V LED med en 1,5V kilde, men det fantastiske konseptet med joule tyv gjør at dette ser så enkelt og effektivt ut, og praktisk talt utrolig. Videre sørger kretsen for at ikke en eneste dråpe 'joule' blir brukt ubrukt i cellen.

En joule tyvkrets er ganske populær blant alle elektroniske hobbyister, fordi konseptet tillater oss å betjene til og med de hvite og blå lysdiodene fra en 1,5V kilde som normalt krever 3V for å lyse sterkt.

Design # 1: Joule Thief 1 watt LED Driver

Denne artikkelen diskuterer 3 slike kretser, men her bytter vi ut den tradisjonelle 5 mm LED med en 1 watt LED.

Konseptet som er diskutert her forblir nøyaktig identisk med den vanlige joule tyvkonfigurasjonen, vi erstatter bare den vanligvis brukte 5mm LED med en 1 watt LED.

Selvfølgelig vil dette bety at batteriet blir tappet ganske mye tidligere enn en 5 mm LED, men det er fortsatt økonomisk enn å bruke to 1,5 celler og ikke inkludert en joule tyvkrets.

La oss prøve å forstå den foreslåtte sirkusiteten med følgende punkter:

Hvis du ser kretsskjemaet, er den eneste tilsynelatende vanskelige delen spolen, resten av delene er bare for enkle å konfigurere. Men hvis du har en passende ferrittkjerne og noen ekstra tynne kobbertråder, vil du lage spolen i løpet av få minutter.

Ovennevnte design kan forbedres ytterligere ved å feste et utbedrende nettverk ved hjelp av en diode og en kondensator, som vist nedenfor:

Deleliste

• R1 = 1K, 1/4 watt
• C1 = 0,0047uF / 50V
• C2 = 1000uF / 25V
• T1 = 2N2222
• D1 = 1N4007 bedre hvis BA159 eller FR107 brukes
• Spole = 20 snur hver side ved hjelp av 1 mm emaljert kobbertråd over en ferrittring som passer lett til viklingen

Spolen kan være viklet over en T13 torroidal ferrittkjerne ved hjelp av en 0,2 mm eller 0,3 mm superemalert kobbertråd. Omtrent tjue svinger på hver side vil være ganske nok. Faktisk vil enhver ferrittkjerne, en ferrittstang eller stang også tjene formålet godt.

Etter at dette er gjort, handler det om å fikse delene på den viste måten.

Hvis alt gjøres riktig, vil tilkobling av en 1,5 V penlight-celle umiddelbart lyse den vedlagte 1 watt-LED veldig sterkt.

Hvis du synes at kretsforbindelsene er i orden, men likevel ikke LED-lampen lyser, bytter du bare spoleviklingsterminalene (enten primærendene eller sekundærendene), dette vil løse problemet med en gang.

Hvordan kretsen fungerer

Når kretsen er slått PÅ, mottar T1 en forspenningsutløser via R1 og den tilhørende primærviklingen av TR1.

T1 slås PÅ og trekker hele forsyningsspenningen til bakken og kveler i løpet av strømmen over primærviklingen av spolen slik at forspenningen til T2 tørker opp og slår av T1 øyeblikkelig.

Ovennevnte situasjon slår AV spenningen over sekundærviklingen og utløser en omvendt emk fra spolen som effektivt dumpes over den tilkoblede LED-en. LED lyser !!

Imidlertid frigjør stengingen av T1 øyeblikkelig også den primære viklingen og gjenoppretter den til opprinnelig tilstand slik at forsyningsspenningen nå kan passere til basen av T1. Dette starter hele prosessen igjen og syklusen gjentas med en frekvens på rundt 30 til 50 kHz.

Den tilkoblede LED-lampen lyser også med denne hastigheten, men på grunn av synsevnen finner vi at den lyser kontinuerlig.

Egentlig er LED bare PÅ i 50 prosent av tidsperioden, og det er det som gjør enheten så økonomisk.

Også fordi TR1 er i stand til å generere spenninger som kan være mange ganger større enn forsyningsspenningen, opprettholdes den nødvendige 3.3V til LED selv etter at cellespenningen har falt til ca. 0,7V, og holder LED-lampen godt opplyst selv på disse nivåene.

Hvordan vikle Torroid-spolen

Som det kan sees i de viste joule tyvkretsene, er spolen ideelt laget over en torroidkjerne. Detaljene til spolen finner du i følgende artikkel. Spolestrukturen er nøyaktig lik og kompatibel med kretsene som er diskutert på denne siden.

Overunity Circuit ved hjelp av Joule Thief Concept

Deleliste

R1 = 1K, 1/4 watt T1 = 8050 TR1 = se tekst LED = 1 watt, høy lys celle = 1,5V AAA pennelys

Ovennevnte krets kan også kjøres ved hjelp av en DC-motor. En enkel diode og en korrigering av filterkondensatoren ville være nok til å konvertere forsyningen fra motoren som er egnet til å belyse LED-en veldig sterkt.

Hvis motorens rotasjon opprettholdes ved hjelp av en turbin / propellanordning og drives av vindenergi, kan LED-en holdes kontinuerlig opplyst, helt gratis.

Deleliste

• R1 = 1K, 1/4 watt
• T1 = 8050
• TR1 = se tekst
• LED = 1 watt, høy lys celle = 1,5V Ni-Cd
• D1 --- D4 = 1N4007
• C1 = 470uF / 25V
• M1 = Liten 12V DC motor med propell

Design nr. 2: Lyser en blå LED med 1,5 V celle

Lysdioder blir populære hver dag og blir innlemmet for mange applikasjoner der en økonomisk belysningsløsning blir et problem. Lysdioder er i seg selv veldig økonomiske når det gjelder strømforbruk, men forskningen er aldri fornøyd, og de prøver hardt, ubarmhjertig for å gjøre enheten enda mer effektiv med deres strømbehov.

Her er en alternativ joule tyvdesign av en enkel blå og hvit LED-driver som fungerer med bare 1,5 volt for de lysende 3,3V LED-ene, og ser ganske fantastisk ut og for bra til å være sant.

Hvis vi går gjennom databladet til en blå eller en hvit LED, kan vi enkelt oppdage at disse enhetene trenger minimum 3 volt for å lyse optimalt.

Imidlertid bruker den nåværende designen bare en enkelt 1,5 V-celle for å produsere det samme som med et 3 V-batteri.

Det er der hele konfigurasjonen blir veldig spesiell.

Viktigheten av induktor

Trikset ligger hos induktoren L1 som faktisk blir hjertet i kretsen.

Hele kretsen er bygget opp rundt en enkelt aktiv komponent T1, som er koblet til som en bryter og er ansvarlig for å bytte LED på en veldig høy frekvens og med en relativt høy spenning.

Dermed slås LED-en aldri PÅ kontinuerlig, men forblir bare PÅ i en viss del av tidsperioden, men på grunn av synsevne finner vi at den er slått PÅ permanent uten svingning.

Og på grunn av denne delvise byttingen blir også strømforbruket delvis, noe som gjør forbruket veldig økonomisk.

Denne LED Joule-tyvkretsen kan simuleres med følgende punkter:

Hvordan det fungerer

Som det kan sees i diagrammet, involverer kretsen bare en enkelt transistor T1, et par motstander R1, R2 og induktoren L1 for hovedoperasjonen.

Når strømmen slås PÅ, blir transistoren T1 forspent øyeblikkelig gjennom venstre halvvikling av L1. Dette trekker strømmen som er lagret inne i L1 gjennom samleren til T1 til jord, som teknisk sett er dobbelt så mye som verdien av den påførte forsyningsspenningen.

Jording av L1 slår øyeblikkelig av T1 siden handlingen hemmer basistyrken for T1.

I det øyeblikket T1 slås AV, blir en toppspenning dobbelt så mye som verdien av forsyningsspenningen, generert som et resultat av en tilbake EMF fra spolen, dumpet inne i LED-lampen og belyser den sterkt.

Tilstanden forblir imidlertid bare i et brøkdel av et sekund eller enda mindre når T1 slås PÅ igjen, fordi samleren ikke lenger trekker basestasjonen til bakken i det øyeblikket.

Syklusen fortsetter å gjenta, og bytter lysdioden som beskrevet ovenfor i en veldig rask hastighet.

LED-en bruker 20 mA i påslått tilstand, noe som gjør hele prosessen virkelig effektiv.

Lage spolen L1

Fremstillingen av L1 er på ingen måte vanskelig i det hele tatt, faktisk har den ikke mye kritikk, du kan prøve en rekke versjoner ved å variere antall svinger og ved å prøve ut annet materiale som kjernen, selvfølgelig må de alle være magnetisk av natur.

For den foreslåtte kretsen kan man bruke ledningen fra en kasserte 1amp-transformator. Bruk sekundærviklingstråden.

En spiker på 3 tommer kan velges som kjernen som den ovennevnte ledningen må vikles over.

Opprinnelig kan du prøve å vikle rundt 90 til 100 omdreininger, ikke glem å fjerne midtkranen ved 50. vikling.

Alternativt, hvis du har noen lengder telefonledning i søppelkassen, kan du prøve det for designet.

Riv en av ledningene fra tvillingseksjonen og vind den over en jernspiker som har en lengde på ca. 2 tommer. Vind opp minst 50 svinger og følg prosedyrene som forklart ovenfor.

Resten av tingene kan samles ved hjelp av det gitte skjemaet.

Hvis du slår PÅ strømmen til den sammensatte kretsen, lyser LED-en øyeblikkelig opp, og du kan bruke enheten til alle relevante applikasjoner.

Deleliste

Du trenger følgende deler for den foreslåtte 1,5 hvite / blå LED-driverkretsen:

• R1 = 1K5,
• R2 = 22 ohm,
• C1 = 0,01 uF
• T1 = BC547B,
• L1 = som forklart i teksten.
• SW1 = Trykk på ON-bryteren.
• LED = 5 mm, blå, hvit LED. UV-lysdioder kan også kjøres med denne kretsen.
• Forsyning = Fra 1,5 pennelyscelle eller en knappecelle.

Design # 3: Lyser fire 1 watt LED-lys med 1,5V celle

Kan du forestille deg å belyse fire tall på 1 watt LED-lys gjennom noen få 1,5 V-celler? Ser ganske umulig ut. Men det kan bare gjøres ved å bruke en spole med vanlig høyttalertråd, en transistor, en motstand og selvfølgelig en 1,5V blyantcelle.

Ideen ble foreslått for meg av en av de ivrige tilhengerne av denne bloggen, fru MayaB. Her er detaljene, la oss lære dem:

Kretsdrift

FYI, jeg prøvde denne enkle JT ved hjelp av en 40ft. parret høyttalerkabel (24AWG) kjøpt i dollarbutikk (selvfølgelig for $ 1).

Ingen torroid, ingen ferrittstang, bare enkel luftkjerne såret for å gjøre det mer som en spole (ca 3 'diameter) og bundet ledningen med et snoebånd (slik at ledningen blir som en spole).

Jeg brukte 2N2222 transistor, 510 ohm motstand (fant ut at det er best ved hjelp av potensiometer) og var i stand til å lyse fyrt (det er alt jeg hadde) 1 watt høy effekt LED i serie (som krever samme mengde strøm som om den bare ble brukt til en LED) med to 1,5V AA-batterier (det vil si 3V strømforsyning).

Kan bare brukes en 1,5AA, men vil være svak (selvfølgelig). Jeg har også lagt til en diode 1N4148 ved transistorens samlerpinne like før lysdioden, men kan ikke fortelle om den økte lysstyrken.

Mange har brukt en kondensator parallelt med batteriet og hevder at det vil lyse lysdiodene lenger, jeg har ikke testet den delen ennå.

Jeg har lest å legge til en 220uF / 50V elektrolytkondensator parallelt med batteriet, slik at lysene går lenger, hvis du legger til en 470pF / 50V keramisk skivekondensator parallell med motstanden, vil avfallsstrømmen i motstanden få tilbake og legge til en 1N4148-diode (det er en bytte diode, men jeg vet ikke hvordan det ville påvirke lysstyrken) på transistorens samler før LED-lampene i serie gjør lysdiodene lysere.

Bruker AAA 1,5V celler

Jeg har ikke et oscilloskop for å sjekke alle effektene. Imidlertid vil jeg bruke oppladbare batterier i stedet for vanlig AAA 1,5V batteri og gjøre det selvregulert (eller i det minste semi-selvregulert) krets ved å legge til en kalkulator solcelle og en mini Joule Thief på en liten toroid for å fortsette å lade batteriet varer mye-mye lenger.

Jeg må faktisk legge til en LDR for å lyse lysdiodene bare i mørke og lade batteriene på dagtid. Dine forslag og ideer er alltid velkomne. Takk nok en gang for interessen din.

Hilsen,

MayaB

Kretsdiagram

Prototype bilder

Tilbakemelding fra MayaB

Hei Swagatam, selv om det lenge er kjent Joule Thief-krets, ikke noe nytt jeg oppdaget, men takk for at du la ut en ny artikkel på vegne av meg, jeg satte pris på det.

Hilsen MayaB

Hvordan forbedre lysstyrken på lysdiodene

Ps. I løpet av helgen hybridiserte jeg kretsen din med kretsen jeg sendte deg hit, og det viste seg å være blendende lyst (advarsel: kan blinde synet ditt, hehe).

Jeg brukte samme høyttalerkabel (nevnt ovenfor), en 8050SL transistor, 2,2K motstand (parallelt med en 470pf kondensator), en 1W LED med høy effekt, en 100uH choke (koblet fra transistorens kollektor til den positive skinnen til strømforsyningen) og 1 diode (1N5822 koblet ved bunnen av transitoren til den positive skinnen til strømforsyningen).

Jeg brukte to 1,5V (totalt 3V) AA-batterier for strømforsyning. Og btw, en LDR mellom 2,2K motstand og negativ skinne kan legges til for å slå LED-lampen av i dagslyset. Kunne dessverre ikke tenne mer enn en 1W LED med 8050SL transistor i denne konfigurasjonen.

Et annet design for å lyse opp kraftige lysdioder

Konseptet diskuterer enda en populær Joule Thief Circuit, denne gangen ved hjelp av kraft BJT 2n3055, improvisert av min gamle venn Steven på sin egen unike måte. La oss komme til kjernen av utviklingen med følgende artikkel:

I noen få tidligere artikkler dekket vi noen interessante teorier oppsummert som gitt nedenfor:

• Stevens strålende joule tyv batterilader kretsprøver og resultater søndag 9. mai 2010.
• Den strålende joule tyvkretsen jeg bygget Fra et kretsskjema som er omtalt på en youtube-video, og her er resultatene så langt
• Med et energibatteri i størrelse, med en målespenning på bare 1.029 volt igjen, fikk jeg en utgang fra den strålende Joule Thief-batteriladeren på 12,16 volt @ 14,7 milli ampere.
• Test 2 ved hjelp av et lite a23-batteri med en målt spenning på 9,72 volt i det fikk jeg 10,96 volt ut fra kretsen @ 0,325 milli ampere.
• Test 3 Jeg brukte et fulladet nimh oppladbart 9 volt batteri med en målt ladning på 9,19 volt likestrøm i, og jeg fikk 51,4 volt @ 137,3 milli ampere utgang fra det strålende joule tyv batteriladerkretsen.
• Test 4 Jeg brukte et 3575a knappcellebatteri med en målt ladning på 1,36 volt i og jeg fikk 12,59 volt ut @ 8,30 milli ampere.
• Test 5 Jeg brukte et l1154 knappcellebatteri med 1,31 volt målt i det og jeg fikk en effekt på 12,90 volt @ 7,50 milli ampere.
• Med et slr-batteri med en spenning på 12 volt igjen, fikk jeg 54,9 volt utgang @ 0,15 ampere.

Her er den forenklede tegningen jeg bygde Radiant joule tyv batterilader av. Spolen spolet jeg så mange svinger til det var for fullt til vind lenger.

Men jeg tok med 2 - 5 eller 6 meter lengder av Stranded kobbertråd ukjent måler fra dicksmiths elektronikkisolert ledning, og jeg viklet det meste av den bortsett fra at jeg tror noen få meter til overs.

Den siste testen jeg brukte min blyant energizer, men jeg målte ikke voltene i den på nytt.

Jeg drev strålingsenergien Joule-tyven med den, og ved utgangene satte jeg en 2200uf elektrolytkondensator vurdert til 50 volt.

Jeg kjørte multimeterledningene mine fra den og kom opp til før jeg stoppet 35,8 volt, og det er ladningen som blir matet inn i kondensatoren til,

Før det fikk jeg 27,8 volt, men da kondensatoren lades forbi halvveismerket, ble spenningsøkningen avtatt, kanskje på grunn av at spenningen fra batteriet ble lavt.

Jeg må måle det på nytt og gjøre testen igjen mer detaljert.

Kortslutning av kondensatoren ga en øyeblikkslyd og gnister. Jeg prøvde det igjen å lade det så langt, men denne gangen dumpet jeg kondensatorladningen tilbake i inngangen, og dette belyste neon i et sekund før cap-ladningen gikk ned

Neste eksperiment var annerledes. Jeg hadde utgangene til måleren min satt til 200 millivolt rekkevidde, og den negative inngangen hadde jeg min A23 energizer negativ satt på den negative inngangen og den øverste positive brønnen

Fingeren min var bare på den når det gjaldt den positive inngangen, den ble kjørt til et rektangelfred på kretskortet på enden av en ledning som ble holdt i luften av et aligaterklips.

Lesingen klatret raskere, jeg fikk 47,2 millivolt før jeg stoppet den, og jeg fikk strøm på

En god hastighet fra ingen steder med åpen krets her, men jeg holdt også batteridekselet mens jeg gjorde eksperimentet. Jeg gjentok bare disse testene og fikk mye bedre resultater nå .....

Testene mine vil fortsette, og jeg vil holde dere alle oppdatert med det siste, til da fortsetter å gjøre det.

Vel, dette var de 3 beste kretsene ved hjelp av Joule Thief-konseptet som jeg presenterte for deg. Hvis du har flere slike eksempler, kan du gjerne legge ut informasjonen gjennom dine verdifulle kommentarer.

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