Joule Thief Torch พร้อมปลอก: 16 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

ในโครงการนี้ คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับวิธีการสร้างวงจร Joule Thief และปลอกหุ้มที่เหมาะสมสำหรับวงจร นี่เป็นวงจรที่ค่อนข้างง่ายสำหรับผู้เริ่มต้นและคนกลาง

โจรจูลใช้แนวคิดง่ายๆ ซึ่งคล้ายกับชื่อของมัน มันแยกหรือ "ขโมย" จูล (พลังงาน) ออกจากระบบไฟฟ้าแรงต่ำ เช่น. แบตเตอรี่ที่ไม่ทำงานส่วนใหญ่มีน้ำผลไม้ประมาณ 20% -30% อยู่ในแบตเตอรี่ อย่างไรก็ตาม แรงดันไฟต่ำเกินไป และไม่สามารถจ่ายไฟอะไรได้ วงจรขโมย Joule สามารถเก็บเกี่ยวพลังงานแรงดันต่ำนี้จากแบตเตอรี่ (หรือแหล่งใด ๆ) และจ่ายไฟให้กับไฟ LED มาตรฐานขนาด 5 มม. ที่ค่อนข้างสว่าง เอาต์พุตไม่จำกัดเฉพาะ LED

นี่เป็นวงจรที่ง่ายมาก ใช้งานได้จริง และมีประโยชน์สำหรับบ้านของคุณ หากคุณไม่พบแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้ซึ่งต้องการอย่างเร่งด่วน หรือต้องการใช้แบตเตอรี่ที่คุณซื้อให้เต็มประสิทธิภาพ แบตเตอรี่นี้เหมาะสำหรับคุณ

ในที่สุด Instructables นี้จะแสดงเคสพิมพ์ 3 มิติสำหรับโจร Joule อย่างไรก็ตาม หากคุณไม่มีเครื่องพิมพ์ 3D คุณสามารถตรวจสอบกล่องอะคริลิก Laser cut ของฉัน หรือออกแบบเคสด้วยตัวคุณเอง แค่กล่องพลาสติกก็น่าพอใจแล้ว ฉันจะไม่แนะนำให้ออกจากวงจรโดยไม่มีปลอกหุ้ม

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุและเครื่องมือ

เสบียง:

1. คณะกรรมการ Perf

2. ที่ใส่แบตเตอรี่ AA (สามารถใส่แบตเตอรี่ 2 ก้อนหรือ 1)

3. เฟอร์ไรต์โทรอยด์ (มีขดลวดสองขดลวดอยู่ด้านบน)

4. สวิตช์สลักสัมผัส

5. LED 5 มม. (สีใดก็ได้)

6. กรอบ LED 5 มม. + น๊อต

7. ทรานซิสเตอร์ NPN (ฉันใช้ C1815)

8. ถั่ว 3 มม. x4

9. สลักเกลียว 3 มม. x2

10. สายไฟ

เครื่องมือ:

1. บัดกรีลวดและเหล็ก

2. คีมตัดลวด

3. มัลติมิเตอร์ (หากคุณไม่มี คุณสามารถสร้าง DIY ได้ ลองดูมัลติมิเตอร์ที่ขับเคลื่อนด้วย Arduino ของฉัน)

4. ปั๊ม Desoldering (อุปกรณ์เสริม)

5. คีมปากแหลม

6. ดินสอ/ปากกา/มาร์กเกอร์

7. ซุปเปอร์กลู

ขั้นตอนที่ 2: แผนผังวงจรและวิธีการทำงาน

นี่เป็นคำอธิบายที่ดีอย่างมากว่าโจรจูลทำงานอย่างไร:

เครดิต ELECTRONICGURU สำหรับรูปภาพ

ขั้นตอนที่ 3: ยึดที่ยึดแบตเตอรี่เข้ากับบอร์ด

1. ใช้เครื่องหมายสีดำทำเครื่องหมายว่ารูในที่ใส่แบตเตอรี่อยู่บน PCB

2. ฉันใช้คีมตัดลวดเพื่อทำรูในบอร์ดประสิทธิภาพ ไม่นานมันก็ใหญ่พอสำหรับโบลต์ 3 มม. หากคุณมีสว่านมือถือหรือสว่านไฟฟ้า กระบวนการนี้จะง่ายกว่ามาก สิ่งสำคัญคือต้องทดสอบว่ารูนั้นใหญ่พอสำหรับสลักของคุณหรือไม่

3. ฉันเพิ่มชุดน็อตพิเศษระหว่างบอร์ดประสิทธิภาพและที่ใส่แบตเตอรี่เพื่อป้องกันไม่ให้โบลต์ยื่นออกมาจากปลายอีกด้านมาก

4. ใช้สกรูสองตัวที่เหลือเพื่อยึดที่ยึดแบตเตอรี่เข้ากับบอร์ดที่สมบูรณ์แบบ

ขั้นตอนที่ 4: ทำความเข้าใจกับทรานซิสเตอร์ C1815

ทรานซิสเตอร์บางตัวมีแผนผังและพินเอาต์ต่างกัน ดังนั้น เพื่อความกระจ่าง ฉันต้องการระบุว่าพินของทรานซิสเตอร์ใดเป็นเบส/คอลเลคเตอร์/อิมิตเตอร์

การเคลื่อนจากซ้ายไปขวาโดยให้ด้านแบนหันเข้าหาคุณ หมุดจะเป็นฐาน ตัวสะสม และตัวปล่อยในลำดับนั้น ตรงตามที่แสดงในแผนภาพ

ขั้นตอนที่ 5: เตรียมเฟอร์ไรต์ Toroid

ฉันได้เฟอร์ไรท์โทรอยด์จากวงจรรถ RC ที่เสีย

1. นำลวดทองแดงเคลือบบาง ๆ มาพันรอบเฟอริโทรอยด์รูปวงแหวน 7 ครั้ง ดูภาพ

2. ลวดถูกตัดหลังจาก 7 ขดลวดที่มีความยาวเหลือไว้สำหรับการบัดกรีและการเชื่อมต่อ ขดลวดที่สองเริ่มต้นในที่เดียวกับที่ขดลวดแรกเริ่ม ตามรูปร่างของขดลวดแรก ขดลวดที่สองก็ถูกดึงออกมาหลังจาก 7 ลมและตัดส่วนเกิน

3. เพื่อแยกความแตกต่างระหว่างคอยล์ 1 มีขายาวกว่าคอยล์ 2 มาก

4. เนื่องจากเฟอร์ไรท์ทอรอยด์มีขนาดเล็กมาก ฉันจึงใช้ลวดขดลวดทองแดงที่บางมาก เป็นไปได้มากว่า 26 SWG หาก Toroid ของคุณใหญ่กว่า คุณสามารถใช้สายไฟที่ใหญ่กว่าและขนาดปกติได้

5. หลังจากนี้ คุณจะมีปลายสายที่แตกต่างกัน 4 เส้น 2 สำหรับขดลวด 1 และ 2 สำหรับขดลวด 2 4 เหล่านี้สามารถเขียนเป็น 2 สำหรับด้านเริ่มต้นและ 2 สำหรับด้านปลาย

6. เพื่อให้จำขดลวดได้ง่ายขึ้น ฉันได้ตั้งชื่อต่อไปนี้ให้กับปลายคอยล์ S1, S2, E1, E2. S และ E หมายถึงด้านเริ่มต้นและด้านสิ้นสุด 1 และ 2 ย่อมาจากหมายเลขคอยล์

7. S2 และ E1 พันกันเป็น 3 ขา เหลือ S1, E2 และขาไขลาน

ขั้นตอนที่ 6: เตรียม LED

1. LED Bezel ติดอยู่ LED เลื่อนเข้าที่ปลั๊กสีขาว ปลั๊กสีขาวพอดีกับกรอบโลหะ

2. การบัดกรีนำไปสู่ขา LED ตรวจสอบให้แน่ใจว่าขาใดเป็นขั้วบวกและขั้วลบ

ขั้นตอนที่ 7: การบัดกรีสวิตช์สัมผัสและการเชื่อมต่อ

1. สายบวกแบตเตอรี่เชื่อมต่อกับสวิตช์สลัก

2. ส่วนที่คดเคี้ยวของขดลวดเฟอร์ไรต์ Toroid ที่เชื่อมต่อกับขั้วอื่นของสวิตช์สลักเดียวกัน

3. E2 (ขดลวดด้านท้าย 2) เชื่อมต่อกับตัวต้านทาน 1K (น้ำตาล-ดำ-แดง)

4. S1 (ด้านสตาร์ท - คอยล์ 1) เชื่อมต่อกับพินสะสมของทรานซิสเตอร์

ขั้นตอนที่ 8: การบัดกรีทรานซิสเตอร์และการเชื่อมต่อ

1. ตัวต้านทาน 1K Ohm เชื่อมต่อกับขาฐานของทรานซิสเตอร์

2. S1 เชื่อมต่อกับพินสะสมของทรานซิสเตอร์

ขั้นตอนที่ 9: การบัดกรีบน LED

1. ขั้วบวกของ LED เชื่อมต่อกับตัวสะสมของทรานซิสเตอร์

2. แคโทดของ LED เชื่อมต่อกับอีซีแอลของทรานซิสเตอร์

ขั้นตอนที่ 10: โมเดล 3 มิติที่อยู่อาศัย

1. ฉันใช้ Fusion360 เพื่อออกแบบตัวเรือนสำหรับวงจร

2. มีการแนบไฟล์.step และ.gcode ไว้ด้านล่าง หากคุณต้องการแก้ไขที่อยู่อาศัย ให้ดาวน์โหลดไฟล์.step และใช้ซอฟต์แวร์สร้างแบบจำลอง 3 มิติเพื่อแก้ไข

3. หากคุณต้องการเข้าสู่การพิมพ์โมเดล 3 มิติโดยตรง คุณสามารถดาวน์โหลดไฟล์.gcode และอัปโหลดไปยังเครื่องพิมพ์ของคุณ เวลาในการพิมพ์ประมาณ 14 ชั่วโมง ขนาดคร่าวๆ ของรุ่นคือ 150 มม. x 80 มม. x 100 มม.

4. ฉันใช้ Ultimaker Cura เป็นตัวแบ่งส่วนข้อมูล และ Ender 3 เป็นเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

รายละเอียดเกี่ยวกับที่อยู่อาศัย:

1. การออกแบบพยายามจำลองรูปร่างของเมาส์คีย์บอร์ด พอดีกับมือคุณ ตามหลักสรีรศาสตร์

2. มีแผงด้านหลังยึดด้วยแถบยาง แถบยางจะพอดีกับร่องที่ยึดชิ้นส่วนทั้งสองไว้อย่างแน่นหนา ในขณะที่ยังช่วยให้ถอดและเข้าถึงวงจรภายในได้ง่าย

3. มี 2 รูสำหรับกรอบ LED และสวิตช์สลัก

ขั้นตอนที่ 11: การพิมพ์ 3 มิติ

1. ฉันใช้ Ultimaker Cura เป็นตัวแบ่งส่วนข้อมูล และ Ender 3 เป็นเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

2. ไฟล์ถูกอัปโหลดไปยังเครื่องพิมพ์ 3 มิติ อุณหภูมิที่ตั้งไว้ล่วงหน้าคือ 200 องศาเซลเซียสสำหรับหัวฉีดและ 50 องศาเซลเซียสสำหรับเตียง

3. พิมพ์ใช้เวลาประมาณ 13.5 ชั่วโมง ฉันใช้คีมถอดโมเดลออกจากแท่นและถอดส่วนรองรับออก

4. รูสำหรับสลักสวิตช์นั้นเล็กไปหน่อย ฉันเลยขัดมันโดยใช้ตะไบบางๆ

ขั้นตอนที่ 12: การติดปุ่มและกรอบ LED เข้ากับรุ่น

1. ต้องถอดสลักสวิตช์และกรอบ LED + ออกจากบอร์ดประสิทธิภาพเพื่อให้สามารถยึดเข้ากับตัวเรือนได้

2. สวิตซ์สลักถูกบัดกรีเข้ากับบอร์ดขนาดเล็กและต่อสายสัญญาณเข้ากับพินที่เกี่ยวข้อง ทำให้ง่ายต่อการยึดสวิตช์ในรู

3. กรอบ LED ถูกใส่เข้าไปในรูกลมที่ด้านหน้าของรุ่น เพิ่มน็อตที่อีกด้านหนึ่งแล้วขันให้แน่นโดยใช้คีม

ขั้นตอนที่ 13: จบวงจรอีกครั้ง

1. ลีดของสวิตช์สลักถูกบัดกรีกลับเข้าไปในวงจรหลัก

2. วาง Superglue ระหว่างพื้นผิวด้านในของโมเดลกับแผ่น Perf ชิ้นเล็กๆ เพื่อยึดสวิตช์ให้เข้าที่

3. ตะกั่วของ LED ก็ถูกบัดกรีกลับเข้าไปในวงจรเช่นกัน

ขั้นตอนที่ 14: การแนบแผงด้านหลัง

1. ฉันทำหนังยางเส้นเล็กโดยใช้เส้นใหญ่สองเส้น

2. แผงด้านหลังถูกวางลงบนฐานของนางแบบ และรัดแถบยางเข้ากับร่อง