วิธีสร้างวงจร Joule Thief: 5 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

joule thief (หรือที่รู้จักในชื่อ blocking oscillator) เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ช่วยให้คุณใช้แบตเตอรี่ตามปกติถือว่าตาย แบตเตอรี่มักจะถือว่า "หมด" เมื่อไม่สามารถจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์บางเครื่องได้ แต่สิ่งที่เกิดขึ้นจริงคือแรงดันแบตเตอรี่ไม่สูงพอสำหรับอุปกรณ์อีกต่อไปเมื่อใช้งานโดยตรง วงจรจูลขโมยจะนวดแรงดันและกระแสไฟที่มาจากแบตเตอรี่เพื่อให้แรงดันไฟสูงเพียงพอเป็นระยะเวลาหนึ่งเพื่อให้อุปกรณ์ทำงานอย่างต่อเนื่อง

ขั้นตอนที่ 1: สิ่งที่คุณต้องการ

สำหรับบทช่วยสอนนี้ คุณจะต้องมีสิ่งต่อไปนี้ ทรานซิสเตอร์ 2N3904:1K ตัวต้านทาน:แกนเฟอร์ไรต์ toroid ไม่กี่สายLedA ใช้แบตเตอรี่ AA (หากคุณไม่มี คุณก็สามารถใช้ AA ใหม่ได้เช่นกัน)

ขั้นตอนที่ 2: การทำงานของวงจร

Joule Thief เป็นเครื่องเพิ่มแรงดันไฟในตัวเอง ใช้สัญญาณแรงดันไฟต่ำคงที่และแปลงเป็นชุดพัลส์ความถี่สูงที่แรงดันไฟฟ้าสูงกว่า นี่คือวิธีการทำงานของ Joule Thief แบบพื้นฐานทีละขั้นตอน: 1 เริ่มแรกทรานซิสเตอร์จะปิด2. กระแสไฟฟ้าจำนวนเล็กน้อยไหลผ่านตัวต้านทานและขดลวดแรกไปยังฐานของทรานซิสเตอร์ นี่เป็นการเปิดช่องคอลเลคเตอร์-อีซีแอลบางส่วน กระแสไฟฟ้าสามารถเดินทางผ่านขดลวดที่สองและผ่านช่องคอลเลคเตอร์-อิมิตเตอร์ของทรานซิสเตอร์ได้3 ปริมาณไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นผ่านขดลวดที่สองทำให้เกิดสนามแม่เหล็กที่เหนี่ยวนำไฟฟ้าจำนวนมากขึ้นในขดลวดแรก4 กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำในขดลวดแรกจะเข้าสู่ฐานของทรานซิสเตอร์และเปิดช่องสัญญาณคอลเลคเตอร์-อีซีแอลมากขึ้น ซึ่งช่วยให้กระแสไฟฟ้าเดินทางผ่านขดลวดที่สองได้มากขึ้นและผ่านช่องคอลเลคเตอร์-อิมิตเตอร์ของทรานซิสเตอร์5 ขั้นตอนที่ 3 และ 4 ทำซ้ำในลูปป้อนกลับจนกว่าฐานของทรานซิสเตอร์จะอิ่มตัวและช่องสัญญาณคอลเลคเตอร์-อิมิตเตอร์เปิดจนสุด กระแสไฟฟ้าที่เดินทางผ่านขดลวดที่สองและผ่านทรานซิสเตอร์อยู่ที่ระดับสูงสุดแล้ว มีพลังงานจำนวนมากที่สร้างขึ้นในสนามแม่เหล็กของขดลวดที่สอง6 เนื่องจากไฟฟ้าในขดลวดที่สองไม่เพิ่มขึ้นอีกต่อไป จึงหยุดการเหนี่ยวนำไฟฟ้าในขดลวดแรก ทำให้กระแสไฟฟ้าเข้าสู่ฐานของทรานซิสเตอร์น้อยลง7. ด้วยกระแสไฟฟ้าที่ไหลเข้าสู่ฐานของทรานซิสเตอร์น้อยลง ช่องของตัวสะสม-ตัวปล่อยก็เริ่มปิดลง ทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดที่สองได้น้อยลง8. ปริมาณไฟฟ้าที่ลดลงในขดลวดที่สองทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าเป็นลบในขดลวดแรก ทำให้กระแสไฟฟ้าเข้าสู่ฐานของทรานซิสเตอร์น้อยลง9 ขั้นตอนที่ 7 และ 8 ทำซ้ำในลูปป้อนกลับจนกระทั่งแทบไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านทรานซิสเตอร์10 พลังงานส่วนหนึ่งที่เก็บอยู่ในสนามแม่เหล็กของขดลวดที่สองได้ระบายออก แต่ก็ยังมีพลังงานสะสมอยู่มาก พลังงานนี้ต้องไปที่ไหนสักแห่ง สิ่งนี้ทำให้แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของคอยล์พุ่งสูงขึ้น11. ไฟฟ้าที่สะสมไว้ไม่สามารถผ่านทรานซิสเตอร์ได้ จึงต้องผ่านโหลด (ปกติจะเป็น LED) แรงดันไฟฟ้าที่เอาท์พุตของคอยล์จะเพิ่มขึ้นจนถึงระดับแรงดันที่สามารถผ่านโหลดและกระจายออกไปได้12 พลังงานที่สะสมจะผ่านโหลดเป็นแท่งขนาดใหญ่ เมื่อพลังงานหมดไป วงจรจะถูกรีเซ็ตอย่างมีประสิทธิภาพและเริ่มกระบวนการทั้งหมดใหม่อีกครั้ง ในวงจร Joule Thief ทั่วไป กระบวนการนี้จะเกิดขึ้น 50,000 ครั้งต่อวินาที

ขั้นตอนที่ 3: เตรียม Toroidal

หม้อแปลงไฟฟ้าในวงจรทำโดยการพันลวดรอบเฟอร์ไรต์โทรอยด์ สามารถซื้อ Toroid เหล่านี้ได้จากซัพพลายเออร์อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หรือสามารถกู้ได้จากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เก่า เช่น อุปกรณ์จ่ายไฟ นำลวดฉนวนบางๆ สองเส้นมาพันรอบ Toroid 8-10 ครั้ง ระวังอย่าให้สายไฟทับซ้อนกัน ทำให้สายไฟมีระยะห่างเท่าๆ กันมากที่สุด ในการยึดสายไฟไว้ในขณะที่ฉันกำลังสร้างต้นแบบ ฉันจึงพันโทรอยด์ด้วยเทป และหลังจากนั้นก็รวมสายสีตรงข้ามสองเส้นจากปลายทั้งสองเข้าด้วยกันดังที่แสดงในภาพและวิดีโออ้างอิงเพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้น

ขั้นตอนที่ 4: เชื่อมต่อทั้งหมดเข้าด้วยกัน

ทำตามวงจรด้านบนและประสาน positvive ของตัวนำที่นำไปสู่ตัวเก็บประจุของทรานซิสเตอร์ & ลบไปยังตัวปล่อย & 1 k ohm ไปยังฐานจากนั้นหนึ่งในสายเดี่ยวของ toroid ไปยังตัวสะสม & อีกตัวหนึ่งสำหรับตัวต้านทาน 1k ตามที่แสดงในภาพและวิดีโอ และต่อสายเข้ากับตัวปล่อย จากนั้นต่อ +ve ของแบตเตอรี่เข้ากับสายไฟทั้งสองที่ต่อกันของ toroid & -ve ของแบตเตอรี่เข้ากับสายที่เชื่อมต่อกับตัวปล่อย

ขั้นตอนที่ 5: ทดสอบมัน

หลังจากบัดกรีทั้งหมดเข้าด้วยกันแล้ว เราก็สามารถกลับมาใช้แบตเตอรี่ AA เก่าของเราเพื่อจ่ายไฟให้ LED และใช้เป็นไฟฉายขนาดเล็กที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ AA ก้อนเดียวได้ และด้วยวิธีนี้ เราจะสามารถนำแบตเตอรี่ AA ที่ใช้แล้วของเรากลับมาใช้ใหม่ได้