3 parimat joule-varga vooluringi

Džaulivarga vooluring on põhimõtteliselt tõhus, isevõnkuva pinge võimendusahel, mis on ehitatud ühe transistori, takisti ja induktori abil, mis võib tõsta mis tahes surnud AAA 1,5 raku pingeid nii madalale kui 0,4 V, palju kõrgemale tasemele.

Tehniliselt võib tunduda võimatu 3,3 V LED-i valgustada 1,5 V allikaga, kuid džaulivarga hämmastav kontseptsioon muudab selle välimuse nii lihtsaks ja tõhusaks ning praktiliselt uskumatuks. Pealegi tagab vooluring lisaks sellele, et lahtrisse ei jääks kasutamata ühtegi tilka „džauli“.

Džaulivarga vooluring on kõigi elektrooniliste harrastajate seas üsna populaarne, sest see kontseptsioon võimaldab meil töötada isegi valget ja sinist LED-d kasutades 1,5 V allikast, mille valgustamiseks on tavaliselt vaja 3 V.

Kujundus nr 1: Joule-varas 1-vatine LED-draiver

Käesolevas artiklis käsitletakse 3 sellist vooluahelat, kuid siin asendame traditsioonilise 5 mm LED-i 1-vatise LED-iga.

Siin käsitletav kontseptsioon jääb täpselt identseks tavalise džaulivarga konfiguratsiooniga, lihtsalt asendame tavapäraselt kasutatava 5 mm LED-i 1-vatise LED-iga.

Muidugi tähendaks see, et aku tühjeneb üsna palju varem kui 5 mm LED, kuid see on siiski ökonoomne kui kahe 1,5 raku kasutamine ja ilma džaulivarga vooluringita.

Proovime mõista kavandatud ringlust järgmiste punktidega:

Kui näete elektriskeemi, on ainsana näiliselt keeruline osa mähis, siis on ülejäänud osi lihtsalt liiga lihtne seadistada. Kuid kui teil on sobiv ferriitsüdamik ja mõni varuke õhuke vasktraat, siis teete mähise mõne minuti jooksul.

Ülaltoodud konstruktsiooni saab veelgi parandada, ühendades alaldusvõrgu dioodi ja kondensaatori abil, nagu allpool näidatud:

Osade nimekiri

• R1 = 1K, 1/4 vatti
• C1 = 0,0047uF / 50V
• C2 = 1000uF / 25V
• T1 = 2N2222
• D1 = 1N4007 parem, kui kasutatakse BA159 või FR107
• Mähis = 20 pööret mõlemal küljel, kasutades 1 mm emailitud vasktraati üle ferriitrõnga, mis mahutab mähise mugavalt

Mähise võib kerida üle T13 torroidaalse ferriitsüdamiku, kasutades 0,2 mm või 0,3 mm superemailitud vasktraati. Umbes paarkümmend pööret mõlemal küljel on täiesti piisav. Tegelikult täidavad seda hästi ka kõik ferriitsüdamikud, ferriidist vardad või latid.

Kui see on tehtud, on kõik seotud osade kinnitamisega näidatud viisil.

Kui kõik on õigesti tehtud, valgustaks 1,5 V valgustuselemendi ühendamine kohe lisatud 1-vatise LED-i väga eredalt.

Kui leiate, et vooluühendused on korras, kuid LED ei põle, vahetage lihtsalt mähise mähise klemmid (kas primaarsed või sekundaarsed otsad), see lahendaks probleemi kohe.

Kuidas vooluring töötab

Kui vooluahel on sisse lülitatud, saab T1 eelpingestatud päästiku R1 ja sellega seotud TR1 mähise kaudu.

T1 lülitub SISSE ja tõmbab kogu toitepinge maapinnale ning kägistab käigu kaudu voolu üle mähise primaarmähise nii, et pinge T2-ni kuivab, lülitades T1 välja hetkega.

Ülaltoodud olukord lülitab sekundaarmähise pinge välja, vallandades mähisest vastupidise emf-i, mis on tegelikult ühendatud LED-i kohal. LED süttib !!

Kuid T1 sulgemine vabastab ka esmase mähise ja taastab selle algse seisundi, nii et toitepinge saaks nüüd üle minna T1 alusele. See käivitab kogu protsessi uuesti ja tsükkel kordub sagedusega umbes 30 kuni 50 kHz.

Ühendatud LED põleb ka selle kiirusega, kuid nägemise püsivuse tõttu leiame, et see põleb pidevalt.

Tegelikult põleb LED ainult 50 protsenti ajast ja see muudab seadme nii ökonoomseks.

Ka seetõttu, et TR1 suudab tekitada pingeid, mis võivad olla toitepingest mitu korda suuremad, püsib LED-i nõutav 3,3 V ka pärast raku pinge langemist umbes 0,7 V-ni, hoides LED-i hästi valgustatud ka nendel tasemetel.

Kuidas Torroidi mähist kerida

Nagu on näidatud näidatud džaulivarga ahelates, on spiraal ideaalselt valmistatud torroidi südamiku kohal. Mähise üksikasjad leiate järgmisest artiklist. Mähise struktuur on täpselt sarnane ja ühildub sellel lehel käsitletud vooluringidega.

Üleminekuring, kasutades Joule Thief Concept'i

Osade nimekiri

R1 = 1K, 1/4 vatti T1 = 8050 TR1 = vaata teksti LED = 1 vatti, kõrge eredusega lahter = 1,5 V AAA valgustus

Ülaltoodud vooluahelat saab juhtida ka alalisvoolumootori abil. LED-i valgustamiseks sobiva mootori toite muundamiseks piisaks lihtsast dioodist ja filtri kondensaatori alaldusest.

Kui mootori pöörlemist toetatakse turbiini / sõukruvi abil ja juhitakse tuuleenergia abil, saab LED-i pidevalt valgustatult hoida, täiesti tasuta.

Osade nimekiri

• R1 = 1K, 1/4 vatti
• T1 = 8050
• TR1 = vaata teksti
• LED = 1 vatt, kõrge eredusega element = 1,5 V Ni-Cd
• D1 --- D4 = 1N4007
• C1 = 470uF / 25V
• M1 = väike 12 V alalisvoolumootor koos tiivikuga

Kujundus nr 2: sinise LED-i valgustamine 1,5 V elemendiga

Valgusdioodid muutuvad päev-päevalt populaarseks ja neid kasutatakse paljude rakenduste jaoks alati, kui ökonoomne valgustuslahendus probleemiks saab. Valgusdioodid on iseenesest energiatarbimise seisukohast väga ökonoomsed, kuid uuringud pole kunagi rahul ja nad üritavad järeleandmatult seadet oma võimsusnõuetega veelgi tõhusamaks muuta.

Siin on lihtsa sinise ja valge LED-draiveri alternatiivne džaulivarga kujundus, mis töötab vaid 1,5 volti valgustavate 3,3 V LED-de jaoks ja näeb välja üsna hämmastav ja liiga hea, et tõsi olla.

Kui läbime sinise või valge LED-i andmelehe, võime hõlpsalt leida, et need seadmed vajavad optimaalseks süttimiseks vähemalt 3 volti.

Kuid käesolevas disainis kasutatakse ainult ühte 1,5 V lahtrit, et toota sama mis 3 V patareiga.

Seal muutub kogu konfiguratsioon väga eriliseks.

Induktori tähtsus

Trikk peitub induktiivpoolis L1, mis tegelikult saab vooluahela südameks.

Kogu vooluahel on üles ehitatud ühe aktiivse komponendi T1 ümber, mis on juhtmega ühendatud juhtmega ja vastutab LED-i vahetamise eest väga kõrgel sagedusel ja suhteliselt kõrgel pingel.

Seega ei lülitata LED-i kunagi pidevalt sisse, vaid jääb põlema vaid teatud ajaperioodiks, kuid nägemise püsivuse tõttu leiame, et see lülitub püsivalt sisse ilma igasuguse võnketa.

Selle osalise ümberlülitamise tõttu muutub ka energiatarbimine osaliseks, muutes tarbimise väga ökonoomseks.

Seda Joule-varga LED-vooluringi võib simuleerida järgmiste punktidega:

Kuidas see töötab

Nagu diagrammilt näha, hõlmab vooluahel ainult ühte transistorit T1, paari takisti R1, R2 ja induktorit L1 põhitoimingu jaoks.

Kui toide on sisse lülitatud, on transistor T1 hetkeliselt ettepoole kallutatud läbi L1 vasakpoolse mähise. See tõmbab L1-sse salvestatud voolu läbi T1 kollektori maapinnale, mis on tehniliselt rakendatava toitepinge väärtusest kaks korda suurem.

L1 maandus lülitab T1 koheselt välja, kuna see toimimine pärsib T1 aluspõhivoolu.

Kuid hetkel, mil T1 lülitub VÄLJA, visatakse pooli tagumise EMF-i tagajärjel tekitatud tipppinge, mis on kaks korda suurem kui toitepinge väärtus, Led'i sisse, valgustades seda eredalt.

Tingimus püsib siiski vaid sekundi murdosa või isegi vähem, kui T1 uuesti sisse lülitatakse, sest selle kollektor ei tõmba sel hetkel põhiajamit maapinnale.

Tsükkel jätkub, lülitades ülalkirjeldatud LED-i väga kiiresti.

LED tarbib sisselülitatud olekus nominaalset 20 mA, mis muudab kogu protsessi tõeliselt tõhusaks.

Spiraali L1 valmistamine

L1 valmistamine pole sugugi keeruline, tegelikult ei kanna see erilist kriitilisust. Võite proovida mitmeid versioone, muutes pöörete arvu ja proovides tuumana erinevat materjali, muidugi peavad need kõik olema olemuselt magnetiline.

Kavandatud vooluahela jaoks võib kasutada äravisatud 1amp trafo juhet. Kasutage sekundaarmähise traati.

Südamikuks, mille kohal tuleb ülaltoodud traat kerida, võib valida 3 tollise naela.

Esialgu võite proovida selle ümber keerata umbes 90 kuni 100 pööret, ärge unustage 50. mähisel keskmist kraani eemaldada.

Teise võimalusena, kui teil on rämpskastis teatud pikkusega telefonikaablit, võite seda disaini jaoks proovida.

Rebige üks juhtmest kaksiktükist lahti ja keerake see üle umbes 2 tolli pikkuse raudnaela. Keerake vähemalt 50 pööret ja järgige ülaltoodud protseduure.

Ülejäänud asjad võidakse antud skeemi abil kokku panna.

Toiteallika sisselülitamine kokkupandud vooluahelale süttib LED-i koheselt ja saate seadet kasutada mis tahes asjakohase soovitud rakenduse jaoks.

Osade nimekiri

Kavandatud 1,5 valge / sinise LED-draiveri vooluringi jaoks vajate järgmisi osi:

• R1 = 1K5,
• R2 = 22 oomi,
• C1 = 0,01 uF
• T1 = BC547B,
• L1 = nagu tekstis selgitatud.
• SW1 = Lüliti ON-asendisse.
• LED = 5 mm, sinine, valge LED. Selle vooluringiga saab juhtida ka UV-valgusdioode.
• Tarnimine = 1,5 valgustuselemendist või nupurakust.

Kujundus nr 3: nelja 1-vatise LED-i valgustamine 1,5 V elemendiga

Kas te kujutate ette, et valgustate nelja numbrit 1-vatiseid LED-e läbi mõne 1,5 V elemendi? Tundub üsna võimatu. Kuid seda saab teha lihtsalt tavalise kõlarijuhtme spiraali, transistori, takisti ja loomulikult 1,5 V pliiatsielemendi abil.

Selle idee pakkus mulle välja üks selle ajaveebi innukas jälgija proua MayaB, siin on üksikasjad, õpime neid:

Ahela töö

FYI, proovisin seda lihtsat JT-d 40ft abil. dollaripoest ostetud ühendatud kõlarijuhe (24AWG) (muidugi 1 dollari eest).

Ei ühtegi torroidi, ferriitvarda, lihtsalt keritud õhusüdamik, mis muudab selle sarnasemaks mähisega (umbes 3 'läbimõõduga) ja seob traadi keeratava lipsuga (nii et traat jääb mähisena).

Kasutasin 2N2222 transistorit, 510 oomi takistit (sain teada, et see on parim potentsiomeetri abil) ja suutsin eredalt põlema seerias neli (see on kõik, mis mul oli) 1-vatti suure võimsusega LED-i (mis nõuab sama palju voolu) justkui oleks seda kasutatud ainult ühe LED-i jaoks), kasutades kahte 1,5 V AA patareid (see tähendab 3 V toiteallikat).

Saab kasutada ainult ühte 1,5AA, kuid on hämar (muidugi). Olen lisanud ka dioodi 1N4148 transistori kogujatihvile vahetult enne LED-i, kuid ei oska öelda, kas see suurendas heledust.

Paljud inimesed on kasutanud kondensaatorit paralleelselt akuga, väites, et see süttib LED-e kauem, ma pole seda osa veel katsetanud.

Olen lugenud, et akuga paralleelselt 220uF / 50V elektrolüütkondensaatori lisamine muudaks tuled pikemaks, 470pF / 50V keraamilise ketaskondensaatori lisamine takisti külge koondab takisti jäätmevoolu ja 1N4148 dioodi (see on lülitusdiood, kuid ma ei tea, kuidas see mõjutaks eredust) transistori kollektoris enne, kui LED-id järjestikku muudavad LED-id heledamaks.

Kasutades AAA 1,5 V rakke

Kõigi nende mõjude kontrollimiseks pole mul ostsilloskoopi. Siiski tahaksin tavalise AAA 1,5 V patarei asemel kasutada laetavaid patareisid ja muuta see isereguleeruvaks (või vähemalt poolreguleeritavaks) vooluringiks, lisades laadimise jätkamiseks väikesele toroidile kalkulaatori päikesepatarei ja mini Joule Thief'i. aku kestab palju-palju kauem.

Pean tõepoolest lisama LDR-i, et valgustada LED-e ainult pimedas ja laadida patareisid päevasel ajal. Teie ettepanekud ja ideed on alati teretulnud. Täname veel kord huvi eest.

Lugupidamisega

MayaB

Vooluringi skeem

Piltide prototüüp

Tagasiside MayaB-lt

Tere, Swagatam! Kuigi see on juba ammu tuntud Joule Thief'i ringraja, ei avastanud ma midagi uut, kuid tänan teid uue artikli postitamise eest minu nimel, kuid ma hindasin seda.

Lugupidamisega, MayaB

Kuidas LED-de heledust parandada

Ps. Nädalavahetusel hübridiseerisin teie vooluringi ringiga, mille ma teile siia saatsin ja see osutus pimestavalt eredaks (hoiatus: võib teie nägemise pimedaks teha, hehe).

Kasutasin sama kõlaritraati (mainitud eespool), 8050SL transistorit, 2,2K takistit (paralleelselt 470pf kondensaatoriga), ühte 1W suure võimsusega LED-i, 100uH drosselit (ühendatud transistori kollektorist toiteallika positiivse rööpaga) ja 1 diood (1N5822, mis on ühendatud transiidi põhjas toiteallika positiivse rööpaga).

Ma kasutasin toiteallikaks kahte 1,5 V (kokku 3 V) AA patareid. Ja btw, LDR-i saab päevavalguse väljalülitamiseks lisada 2,2K takisti ja negatiivse rööpa vahele. Kahjuks ei saanud selles konfiguratsioonis valgustada rohkem kui ühte 1W LED-i 8050SL-transistoriga.

Teine disain suure võimsusega LED-de valgustamiseks

Kontseptsioon käsitleb veel ühte populaarset džaulivarga vooluringi, kasutades seekord võimsust BJT 2n3055, mille improviseeris mu vana sõber Steven omal ainulaadsel viisil. Läheme arenduste tuumani järgmise artikliga:

Mõnes varasemas artiklis käsitlesime huvitavaid teooriaid, mis on kokku võetud allpool:

• Stevensi kiirgava džaulivarga akulaadija vooluringi testid ja tulemused pühapäeval, 9. mail 2010.
• Kiirgav džaulivarga vooluring, mille ma ehitasin Youtube'i videos esitatud skeemi skeemilt ja siin on siiani tulemused
• Aa suuruse pingega aku korral, mille mõõtepinge on alles vaid 1,029 volti, sain Joule varga kiirgava akulaadija väljundiks 12,16 volti @ 14,7 milliamprit.
• Katse 2, kasutades väikest a23 pinge all olevat akut. Mõõdetud pingega 9,72 volti sain vooluringist välja 10,96 volti @ 0,325 milliamprit.
• Katse 3 Kasutasin täislaetud nimh laetavat 9-voldist akut, mille mõõdetud laeng oli 9,19 volti alalisvoolu, ja sain kiirgusega džaulivarga laadija ahelast väljundi 51,4 volti @ 137,3 milliamprit.
• Katse 4 Kasutasin 3575a nööpelemendiga akut, mille mõõdetud laeng oli 1,36 volti ja sain 12,59 volti @ 8,30 milliamprit.
• Katse 5 Kasutasin nööpelemendit l1154, milles mõõdeti 1,31 volti ja sain väljundiks 12,90 volti @ 7,50 milliamprit.
• Selle 12-voldise pingega SLR-akuga sain 54,9 volti väljundi @ 0,15 amprit.

Siin on lihtsustatud joonis, mille järgi ehitasin akulaadija Radiant joule varas. Induktor, mille ma nii palju pöördeid keerasin, kuni see oli enam tuult täis.

Aga ma tõin 2x 5 või 6 meetri pikkust vasktraadi tundmatut gabariiti sepakoja elektroonikasoojustatud traadist ja mähkisin suurema osa peale, arvan, et mõni jalg jäi järele.

Viimane test, milles kasutasin oma pliiatsiga energiaallikatega akut, kuid ma ei mõõtnud selles olevaid volte uuesti.

Toitsin sellega kiirgusenergiaga Joule varas ja väljunditesse panin 2200uf elektrolüütkondensaatori, mille nimiväärtus oli 50 volti.

Ma vedasin multimeetri juhtmeid sellest ja jõudsin üles enne, kui lõpetasin 35,8 volti, ja see on laeng kondensaatorisse,

Enne seda sain 27,8 volti, kuid kui kondensaator laadis üle poole tee, oli pingetõus aeglustumas, võib-olla aku pinge tõttu madalaks.

Pean selle uuesti mõõtma ja testi uuesti täpsemalt tegema.

Kondensaatori lühis tekitas kohinat ja sädemeid. Proovisin seda siiani uuesti laadida, kuid seekord viskasin kondensaatori laetuse tagasi sisendisse ja see valgustas neoon sekundi jooksul, enne kui korgilaeng langes

Järgmine katse oli teistsugune. Minu arvesti väljundid olid seatud vahemikku 200 millivolti ja negatiivne sisend oli A23 pinge negatiivne külg negatiivsel sisendil ja ülemine positiivne auk

Mu sõrm oli sellel ainult selle positiivse sisendi jaoks, et see viidi ristkülikukujulisse trükiplaati rahuni traadi otsas, mida hoidis õhust aligater-klamber.

Näit tõusis kiiremini. Mul oli 47,2 millivolti, enne kui selle peatasin, sain voolu

Hea määr siit, kus siin on avatud vooluahel, kuid katse tegemisel hoidsin ka aku ümbrist. Ma lihtsalt kordasin neid katseid ja sain nüüd palju paremaid tulemusi ...

Minu testid jätkuvad ja hoian teid kõiki viimastega kursis, seniks aga jätkake isetegemist.

Noh, need olid 3 parimat vooluringi, kasutades teie poolt esitatud džaulivarga kontseptsiooni. Kui teil on veel selliseid näiteid, siis postitage teave julgelt oma väärtuslike kommentaaride kaudu.

Viide: https://et.wikipedia.org/wiki/Joule_thief