3 bedste Joule Thief Circuits

Et joule-tyvskredsløb er grundlæggende et effektivt, selvoscillerende spændingsforstærkerkredsløb, bygget ved hjælp af en enkelt transistor, modstand og en induktor, som kan øge spændinger så lave som 0,4 V fra enhver død AAA 1,5-celle til meget højere niveauer.

Teknisk set kan det virke umuligt at belyse en 3,3 V LED med en 1,5 V kilde, men det fantastiske koncept med joule tyv gør dette til at se så let og effektivt og næsten utroligt ud. Desuden sørger kredsløbet desuden for, at ikke en eneste dråbe 'joule' efterlades ubrugt i cellen.

Et joule-tyvskredsløb er ret populært hos alle elektroniske hobbyister, fordi konceptet giver os mulighed for at betjene selv de hvide og de blå LED'er fra en 1,5V kilde, som normalt kræver 3V for at lyse stærkt.

Design nr. 1: Joule Thief 1 watt LED Driver

Denne artikel diskuterer 3 sådanne kredsløb, men her udskifter vi den traditionelle 5 mm LED med en 1 watt LED.

Det her diskuterede koncept forbliver nøjagtigt identisk med den sædvanlige Joule Thief-konfiguration, vi udskifter bare den normalt anvendte 5 mm LED med en 1 watt LED.

Selvfølgelig ville dette betyde, at batteriet drænes temmelig meget tidligere end en 5 mm LED, men det er stadig økonomisk end at bruge to 1,5 celler og ikke med et joule tyv kredsløb.

Lad os prøve at forstå den foreslåede kredsløb med følgende punkter:

Hvis du ser kredsløbsdiagrammet, er den eneste tilsyneladende vanskelige del spolen, resten af ​​delene er bare for nemme at konfigurere. Men hvis du har en passende ferritkerne og nogle ekstra tynde kobbertråde, vil du fremstille spolen inden for få minutter.

Ovenstående design kan forbedres yderligere ved at tilslutte et ensrettet netværk ved hjælp af en diode og en kondensator som vist nedenfor:

Liste over dele

• R1 = 1K, 1/4 watt
• C1 = 0,0047uF / 50V
• C2 = 1000uF / 25V
• T1 = 2N2222
• D1 = 1N4007 bedre, hvis BA159 eller FR107 anvendes
• Spole = 20 drejer hver side ved hjælp af 1 mm emaljeret kobbertråd over en ferritring, der komfortabelt rummer viklingen

Spolen kan vikles over en T13 torroidal ferritkerne ved hjælp af en 0,2 mm eller 0,3 mm superemaleret kobbertråd. Cirka tyve drejninger på hver side vil være helt nok. Faktisk vil enhver ferritkerne, en ferritstang eller stang også tjene formålet godt.

Når dette er gjort, handler det om at fastgøre delene på den viste måde.

Hvis alt er gjort korrekt, vil tilslutning af en 1,5 V penlight-celle straks belyse den vedhæftede 1 watts LED meget stærkt.

Hvis du finder kredsløbstilslutningerne at være i orden, men LED'en ikke lyser, skal du blot udskifte spoleviklingsterminalerne (enten de primære ender eller de sekundære ender) dette vil løse problemet med det samme.

Sådan fungerer kredsløbet

Når kredsløbet er tændt, modtager T1 en forspændingsudløser via R1 og den tilknyttede primære vikling af TR1.

T1 tænder og trækker hele forsyningsspændingen til jorden og kvæler i løbet af strømmen over den primære vikling af spolen, så forspændingen til T2 tørrer op og slukker T1 øjeblikkeligt.

Ovenstående situation slukker for spændingen over sekundærviklingen, der udløser en omvendt emf fra spolen, som effektivt dumpes over den tilsluttede LED. LED lyser !!

Imidlertid frigør lukningen af ​​T1 øjeblikkeligt også den primære vikling og gendanner den til den oprindelige tilstand, så forsyningsspændingen nu kan passere til bunden af ​​T1. Dette igangsætter hele processen igen, og cyklussen gentages med en frekvens på omkring 30 til 50 kHz.

Den tilsluttede lysdiode lyser også med denne hastighed, men på grund af vedvarende syn finder vi, at den lyser kontinuerligt.

Faktisk er LED kun tændt i 50 procent af tidsperioden, og det er det, der gør enheden så økonomisk.

Også fordi TR1 er i stand til at generere spændinger, der kan være mange gange større end forsyningsspændingen, opretholdes den krævede 3,3 V til LED, selv efter at cellespændingen er faldet til ca. 0,7 V, hvilket holder LED'en godt oplyst selv på disse niveauer.

Sådan vikles Torroid-spolen

Som det kan ses i de viste joule-tyvskredsløb, er spolen ideelt fremstillet over en torroidkerne. Oplysningerne om spolen kan findes i den følgende artikel. Spolestrukturen er nøjagtig ens og kompatibel med de kredsløb, der er diskuteret på denne side.

Overunity Circuit ved hjælp af Joule Thief Concept

Liste over dele

R1 = 1K, 1/4 watt T1 = 8050 TR1 = se tekst LED = 1 watt, høj lys Celle = 1,5V AAA penlight

Ovenstående kredsløb kan også drives ved hjælp af en jævnstrømsmotor. En simpel diode og en rettelse af filterkondensator ville være tilstrækkelig til at konvertere forsyningen fra motoren, der er velegnet til at oplyse LED meget stærkt.

Hvis motorens rotation opretholdes ved hjælp af en turbine / propelindretning og drives af vindenergi, kan LED'en holdes oplyst kontinuerligt, helt gratis.

Liste over dele

• R1 = 1K, 1/4 watt
• T1 = 8050
• TR1 = se tekst
• LED = 1 watt, høj lys celle = 1,5V Ni-Cd
• D1 --- D4 = 1N4007
• C1 = 470uF / 25V
• M1 = Lille 12V jævnstrømsmotor med propel

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

LED'er bliver populære dag for dag og indgår i mange applikationer, hvor en økonomisk belysningsløsning bliver et problem. LED'er er i sig selv meget økonomiske for så vidt angår strømforbrug, men forskningen er aldrig tilfreds, og de prøver hårdt, ubarmhjertigt for at gøre enheden endnu mere effektiv med deres strømbehov.

Her er et alternativt Joule Thief-design af en simpel blå og hvid LED-driver, der fungerer med kun 1,5 volt til de lysende 3,3 V LED'er og ser ret fantastisk ud og for godt til at være sandt.

Hvis vi gennemgår databladet for en blå eller en hvid LED, kan vi nemt finde ud af, at disse enheder har brug for mindst 3 volt for at lyse optimalt.

Imidlertid anvender det nuværende design kun en enkelt 1,5 V-celle til at producere det samme som med et 3 V-batteri.

Det er her, hele konfigurationen bliver meget speciel.

Induktorens betydning

Tricket ligger hos induktoren L1, som faktisk bliver hjertet i kredsløbet.

Hele kredsløbet er bygget op omkring en enkelt aktiv komponent T1, der er forbundet som en switch og er ansvarlig for at skifte LED ved en meget høj frekvens og ved en relativt høj spænding.

Således tændes lysdioden aldrig kontinuerligt, men forbliver kun tændt i en bestemt del af tidsperioden, men på grund af synets vedholdenhed finder vi det tændt permanent uden svingning.

Og på grund af denne delvise skiftning bliver strømforbruget også delvis, hvilket gør forbruget meget økonomisk.

Dette LED Joule-tyvskredsløb kan simuleres med følgende punkter:

Hvordan det virker

Som det kan ses i diagrammet, involverer kredsløbet kun en enkelt transistor T1, et par modstande R1, R2 og induktoren L1 til hovedoperationen.

Når strømmen er tændt, forspændes transistoren T1 øjeblikkeligt gennem venstre halvvikling af L1. Dette trækker den strøm, der er gemt inde i L1 gennem samleren af ​​T1 til jord, hvilket teknisk set er dobbelt så meget som den anvendte forsyningsspænding.

Jordforbindelse af L1 slukker straks T1, da handlingen hæmmer T1's forspændingsstrøm.

Men i det øjeblik T1 slukker, dumpes en spænding to gange værdien af ​​forsyningsspændingen, der genereres som et resultat af en bageste EMF fra spolen, dumpes inde i lysdioden og belyser den stærkt.

Tilstanden forbliver dog kun i en brøkdel af et sekund eller endnu mindre, når T1 tænder igen, fordi dens samler ikke længere trækker basedrevet til jorden i det øjeblik.

Cyklussen gentages ved at skifte LED som beskrevet ovenfor med en meget hurtig hastighed.

LED'en bruger nominelt 20 mA i tændt tilstand, hvilket gør hele processen virkelig effektiv.

Fremstilling af spolen L1

Fremstillingen af ​​L1 er slet ikke vanskelig, faktisk bærer den ikke meget kritik, du kan prøve et antal versioner ved at variere antallet af drejninger og ved at prøve forskellige materialer som kernen, selvfølgelig skal de alle være magnetisk af natur.

I det foreslåede kredsløb kan man bruge ledningen fra en kasseret 1amp-transformer. Brug den sekundære viklingstråd.

En 3 tommer søm kan vælges som kernen, som ovennævnte ledning skal vikles over.

Oprindeligt kan du prøve at vikle omkring 90 til 100 omdrejninger, glem ikke at fjerne midterhanen ved 50. vikling.

Alternativt, hvis du har nogle længder telefonledning i din skraldespand, kan du prøve det til designet.

Riv en af ​​ledningerne fra den dobbelte sektion og vind den over et jernspik, der har en længde på ca. 2 inches. Vind mindst 50 omdrejninger, og følg procedurerne som forklaret ovenfor.

Resten af ​​tingene kan samles ved hjælp af det givne skema.

Tænd for strømmen til det samlede kredsløb lyser straks lysdioden, og du kan bruge enheden til enhver relevant ønsket applikation.

Liste over dele

Du vil kræve følgende dele til det foreslåede 1,5 hvide / blå LED-driverkredsløb:

• R1 = 1K5,
• R2 = 22 ohm,
• Cl = 0,01 uF
• T1 = BC547B,
• L1 = som forklaret i teksten.
• SW1 = Tryk på ON-kontakten.
• LED = 5 mm, blå, hvid LED. UV-lysdioder kan også køres med dette kredsløb.
• Forsyning = Fra 1,5 penlight-celle eller en knapcelle.

Design nr. 3: Oplyser fire 1 watt LED'er med 1,5 V celle

Kan du forestille dig at belyse fire numre på 1 watt LED'er gennem et par 1,5V celler? Ser ret umuligt ud. Men det kan gøres simpelthen ved hjælp af en spole med almindelig højttalertråd, en transistor, en modstand og selvfølgelig en 1,5V blyantcelle.

Ideen blev foreslået mig af en af ​​de ivrige tilhængere af denne blog, fru MayaB. Her er detaljerne, lad os lære dem:

Kredsløb

FYI, jeg prøvede denne enkle JT ved hjælp af en 40ft. parret højttalerkabel (24AWG) købt i dollarbutik (selvfølgelig for $ 1).

Ingen torroid, ingen ferritstang, bare simpel luftkerne viklet for at gøre det mere som en spole (ca. 3 'diameter) og bundet ledningen med et snoet bånd (så tråden forbliver som en spole).

Jeg brugte 2N2222 transistor, 510 ohm modstand (fandt ud af, at det er bedst ved hjælp af potentiometer) og var i stand til at lyse let fire (det er alt, hvad jeg havde) 1 watt høj effekt-LED i serie (som kræver samme mængde strøm som om det kun blev brugt til en LED) ved hjælp af to 1,5V AA-batterier (det vil sige 3V strømforsyning).

Kan kun bruges en 1,5AA men vil være svag (selvfølgelig). Jeg har også tilføjet en diode 1N4148 ved transistorens opsamlerstift lige før lysdioden, men kan ikke fortælle, om den øgede lysstyrken.

Mange mennesker har brugt en kondensator parallelt med batteriet og hævder, at det vil tænde lysdioderne længere, jeg har ikke testet den del endnu.

Jeg har læst at tilføje en 220uF / 50V elektrolytkondensator parallelt med batteriet, så lysene kører længere, tilføjelse af en 470pF / 50V keramisk diskkondensator parallelt med modstanden vil genskabe affaldsstrømmen i modstanden og tilføje en 1N4148-diode (det er en skifte diode, men jeg ved ikke, hvordan det ville påvirke lysstyrken) på transistorens solfanger, før lysdioderne i serie gør lysdioderne lysere.

Brug af AAA 1,5V celler

Jeg har ikke et oscilloskop til at kontrollere alle de effekter. Jeg vil dog gerne bruge genopladelige batterier i stedet for et almindeligt AAA 1,5V batteri og gøre det selvreguleret (eller i det mindste semi-selvreguleret) kredsløb ved at tilføje en lommeregner solcelle og en mini Joule Thief på en lille toroid for at holde opladningen batteriet holder meget meget længere.

Jeg har faktisk brug for at tilføje en LDR for kun at tænde lysdioderne i mørke og genoplade batterierne om dagen. Dine forslag og ideer er altid velkomne. Tak igen for din interesse.

Hilsen,

MayaB

Kredsløbsdiagram

Prototype-billeder

Feedback fra MayaB

Hej Swagatam, skønt det længe er kendt for Joule Thief-kredsløbet, ikke noget nyt, jeg opdagede, men tak fordi du sendte en ny artikel på vegne af mig, jeg værdsatte det.

Hilsen MayaB

Sådan forbedres lysdiodernes lysstyrke

Ps. I løbet af weekenden hybridiserede jeg dit kredsløb med det kredsløb, jeg sendte dig her, og det viste sig at være blændende lyst (advarsel: kan blinde dit syn, hehe).

Jeg brugte den samme højttalerkabel (nævnt ovenfor), en 8050SL transistor, 2,2K modstand (parallelt med en 470pf kondensator), en 1W høj effekt LED, en 100uH choke (forbundet fra transistorens kollektor til den positive skinne af strømforsyningen) og 1 diode (1N5822 forbundet ved transitorens bund til strømforsyningens positive skinne).

Jeg brugte to 1,5V (i alt 3V) AA-batterier til strømforsyning. Og btw, en LDR mellem 2,2K modstand og den negative skinne kan tilføjes for at slukke for LED'en i dagslys. Desværre kunne ikke tænde mere end en 1W LED med 8050SL transistor i denne konfiguration.

Et andet design til belysning af kraftige LED'er

Konceptet diskuterer endnu et populært Joule Thief-kredsløb, denne gang ved hjælp af magt BJT 2n3055, improviseret af min gamle ven Steven på sin egen unikke måde. Lad os komme til kernen i udviklingen med følgende artikel:

I et par tidligere artikler dækkede vi nogle interessante teorier opsummeret som angivet nedenfor:

• Stevens strålende joule tyv batterioplader kredsløbstest og resultater søndag 9. maj 2010.
• Det strålende joule-tyvskredsløb, jeg byggede Fra et kredsløbsskema, der er vist på en youtube-video, og her er resultaterne hidtil
• Med et batteri i aa-størrelse med en målespænding på kun 1.029 volt tilbage i det fik jeg en udgang fra den strålende Joule Thief-batterioplader på 12,16 volt @ 14,7 milli ampere.
• Test 2 ved hjælp af et lille a23 energizer batteri Med en målt spænding på 9,72 volt i det fik jeg 10,96 volt ud af kredsløbet @ 0,325 milli ampere.
• Test 3 Jeg brugte et fuldt opladet nimh genopladeligt 9 volt batteri med en målt opladning på 9,19 volt jævnstrøm i det, og jeg fik 51,4 volt @ 137,3 milli ampere output fra det strålende joule tyv batteriladekredsløb.
• Test 4 Jeg brugte et 3575a knapcellebatteri med en målt opladning på 1,36 volt i, og jeg fik 12,59 volt ud @ 8,30 milli ampere.
• Test 5 Jeg brugte et l1154 knapcellebatteri med 1,31 volt målt i det, og jeg fik en effekt på 12,90 volt @ 7,50 milli ampere.
• Med et slr-batteri med en spænding på 12 volt tilbage i det fik jeg 54,9 volt output ved 0,15 ampere.

Her er den forenklede tegning, jeg byggede Radiant joule tyv batterioplader af. Induktoren spolede jeg så mange omdrejninger, indtil den var for fuld til vind mere.

Men jeg medbragte 2x 5 eller 6 meter længder af strandet kobbertråd ukendt måler fra dicksmiths elektronikisoleret ledning, og jeg viklede det meste af det, bortset fra at jeg tror et par meter tilbage.

Den seneste test Jeg brugte mit blyant-energizer-batteri, men jeg målte ikke voltene i det igen.

Jeg forsynede den strålende energi Joule-tyv med den, og ved udgangene satte jeg en 2200uf elektrolytkondensator med en nominel effekt på 50 volt.

Jeg kørte mine multimeterledninger fra det og kom op til, før jeg stoppede 35,8 volt, og det er opladningen, der føres ind i kondensatoren til,

Før det fik jeg 27,8 volt, men da kondensatoren blev opladet forbi halvvejsmærket, blev spændingsstigningen langsommere, måske på grund af at spændingen fra batteriet blev lavt.

Jeg bliver nødt til at måle det igen og gøre testen igen mere detaljeret.

Kortslutning af kondensatoren gav en snaplyd og gnister. Jeg prøvede det igen at oplade det indtil videre, men denne gang dumpede jeg kondensatorladningen tilbage i indgangen, og dette belyste neon i et sekund, før loftafgiften faldt

Næste eksperiment var anderledes, jeg havde output til min meter indstillet til 200 millivolt rækkevidde, og det negative input havde min A23 energizer negativ ved at sidde på den negative input og den øverste positive brønd

Min finger var kun på det med hensyn til det positive input, det blev kørt til et rektangelfred på printkortet på enden af ​​en ledning, der blev holdt i luften af ​​et aligater-klip.

Aflæsningen steg hurtigere, og jeg fik 47,2 millivolt, før jeg stoppede den, hvor jeg fik strøm

En god sats fra ingen steder med et åbent kredsløb her, men jeg holdt også batterikassen på, mens jeg lavede eksperimentet. Jeg gentog bare disse tests og fik meget forbedrede resultater nu .....

Mine tests fortsætter, og jeg holder jer alle opdateret med det nyeste, indtil jeg fortsætter med at gøre det selv.

Nå, disse var de 3 bedste kredsløb ved hjælp af Joule Thief-konceptet, som jeg præsenterede for dig, hvis du har flere sådanne eksempler, er du velkommen til at sende informationen gennem dine værdifulde kommentarer.

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