วิธีสร้าง Joule Thief: 4 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:09

Joule Thief (JT) เป็นหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบ step-up ตามโหมดการทำงานของ PWM (Pulse Width Modulation) ซึ่งสร้างการสั่นในตัวเหนี่ยวนำด้วยความช่วยเหลือของทรานซิสเตอร์ (2N3904, 2N2222, …) จากนั้นเอาต์พุต ของตัวเหนี่ยวนำคือแรงดันไฟฟ้าใหม่ของคุณ ผลที่ได้คือคุณสามารถจุดไฟ LED สีขาว น้ำเงิน หรือแม้แต่อัลตราไวโอเลตด้วยเซลล์ 1.5V เซลล์เดียว (AA, AAA หรือเซลล์ประเภทใดก็ได้ ฉันเคยใช้เซลล์นาฬิกาด้วย) วงจร "ตัวเพิ่มแรงดันไฟ" นี้ไม่มีประสิทธิภาพมากนัก แต่สามารถใช้แบตเตอรี่ที่ใกล้หมดได้ ฉันไม่ได้เพิ่มพลังให้ไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นสิ่งที่ถูกรบกวนโดยแรงดันไฟฟ้าและการสั่นของพลังงานของเอาต์พุต มีตัวเพิ่มแรงดันไฟฟ้าแบบสเต็ปอัพเฉพาะบางตัวเช่น IC จาก Maxim ที่มีประสิทธิภาพ 90% ด้วยตัวเหนี่ยวนำที่ใหญ่กว่าและทรานซิสเตอร์อีกตัวหนึ่ง จึงเป็นไปได้ที่จะได้รับแรงดันไฟฟ้าที่สูงมาก ฉันเคยเห็น JT บางตัวในเว็บที่สามารถทำให้หลอดนีออนสว่างขึ้นจากแบตเตอรี่ตะกั่วกรดสำหรับจักรยานขนาด 12 โวลต์

ขั้นตอนที่ 1: เครื่องมือ

หัวแร้ง, เดรเมล, กาวร้อน, คัตเตอร์หรือมีด Exacto และ … มือคู่หนึ่ง

ขั้นตอนที่ 2: อะไหล่

- 1 toroid ทำจากเฟอร์ไรท์ (สามารถซื้อหรือกู้คืนจากเมนบอร์ด PC เก่าหรือแหล่งจ่ายไฟ PC)

- ลวดทองแดงเคลือบอีนาเมล 1 เมตร เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 มม. (ฉันได้มาจากทรานส์ฟอร์มเมอร์ตัวเก่า) - 1 ทรานซิสเตอร์ (ทรานซิสเตอร์ NPN ใดๆ เช่น 2N3904, 2N2222, … อ่านเอกสารข้อมูล) ฉันจะใช้ 2N3904 - 1 ตัวต้านทาน 1kohm สีน้ำตาล - สีดำ - แดง (ตัวต้านทานปรับค่าได้ 1k ทำให้ง่ายต่อการ "ปรับแต่ง" JT สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่า) - 1 ชิ้นขนาด 1 ซม. X 1 ซม. เล็กที่สุด (ของฉันคือ 1 ซม. x 2, 5 ซม. สำหรับสกรู 2 ตัวเพื่อแก้ไข และ ถูกกู้คืนจากขยะ)

ขั้นตอนที่ 3: ไขลาน Toroid (หม้อแปลง)

วงจรทำงานที่ความเร็ว 30 ถึง 50,000 รอบต่อวินาที ดังนั้นหม้อแปลงจึงต้องทำจากวัสดุที่เหมาะสมกับความถี่เหล่านั้น โชคดีที่ลูกปัดเฟอร์ไรต์ขนาดเล็กที่ใช้สำหรับการลดสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า ฯลฯ นั้นพร้อมใช้และทำงานได้ดีสำหรับงานนี้ ในการไขปัญหานี้ ให้คุณนำลวดทองแดงเคลือบอีนาเมลบางๆ แล้วพับครึ่ง ตอนนี้ สอดปลายที่พับแล้วผ่านแกนกลางจนสุดเพื่อให้ปลายอิสระทั้งสองยื่นออกมาจากแกนประมาณ 40 มม. กาวสิ่งเหล่านี้กับแกนข้าง ๆ แล้วปล่อยให้กาวติดตัว กาวร้อนละลายทำให้สิ่งนี้ง่ายและรวดเร็ว แต่ให้แน่ใจว่าคุณใช้กาวเพียงจุดเล็กๆ ตอนนี้ หมุน 20 รอบบนแกนเฟอร์ไรต์ในลักษณะ bifilar (คุณต้องใช้ลวดสองคอร์จริงๆ ด้วย!) และเมื่อเสร็จแล้ว ให้หมุนรอบแกนให้เท่ากันและทากาวที่ปลายอีกด้าน (ปลายที่พับแล้ว)) ของลวดไปยังแกนเพื่อหยุดการคลายตัว วิธีที่ดีที่สุดคือการใส่กาวร้อนละลายลงในรูของแกนเฟอร์ริท สิ่งนี้จะหยุดการเคลื่อนที่ของขดลวดหรือคลี่คลาย พยายามหมุนให้แน่นที่สุดเท่าที่จะทำได้กับแกนกลาง แต่ช่องว่างเล็ก ๆ ระหว่างเส้นลวดกับแกนกลางนั้นใช้ได้ ตอนนี้คุณต้องตัดปลายลวดที่พับแล้วเพื่อให้คุณมีขดลวดสองอันแยกจากกันบนแกนกลาง ตัดปลายลวดให้ยาวประมาณ 20 มม. แล้วเอาสารเคลือบอีนาเมลออก เมื่อถอดปลายลวดออกแล้ว ให้ใช้เครื่องมัลติมิเตอร์เพื่อหาปลายทั้งสองของขดลวดแต่ละอัน พวกเขากลายเป็นขดลวด A และ B ลวดสิ้นสุด A1 และ B1 เริ่มต้นที่ตำแหน่งเดียวกันบนหม้อแปลงเช่นเดียวกับ A2 และ B2 อีกวิธีหนึ่งในการไขลานนี้ https://www.flickr.com/photos/oskay/1830118932/in/ photostream/.2N3904 เอกสารข้อมูล (pdf)

ขั้นตอนที่ 4: การสังเกต

1. JT ของฉันถูกสร้างขึ้นมาเพื่อให้แสง LED สีขาวเพียงดวงเดียว นั่นเป็นเหตุผลที่ฉันได้ทดลองกับ Toroid ขนาดต่างๆ และสายไฟประเภทต่างๆ จนกระทั่งฉันได้แบตเตอรี่หมดที่เล็กที่สุด 17mA (Toroid ตัวแรกของฉันที่ฉันทำมีสุขภาพ 45mA)

2. JT สามารถขับ LED หลาย ๆ ตัวเป็นอนุกรมโดยวางขนานกันเป็นความคิดที่ไม่ดี มันจะให้แสงสว่างเพียงเล็กน้อยเท่านั้นและการระบายน้ำจะเพิ่มขึ้นโดยไม่จำเป็น 3. อ่านแผ่นข้อมูลของทรานซิสเตอร์ที่คุณใช้และอย่าใช้กำลังและความเข้มสูงสุดที่ระบุไว้ มิฉะนั้นจะทำให้ทรานซิสเตอร์ไหม้ 4. การเพิ่มตัวเก็บประจุเซรามิก (104 หรือเล็กกว่า) แบบขนานจะทำให้ท่อระบายน้ำ LED ตก และจากนั้นจะทำให้ไฟ LED สว่างขึ้น การวางตัวเก็บประจุเซรามิกขนาดเล็กขนานกับตัวต้านทานจะทำให้ใช้แรงดันไฟฟ้าอินพุตต่ำได้ การลดค่าตัวต้านทานจาก 1kohm ให้น้อยลงสามารถทำให้มันทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าได้เช่นกัน ระวังอย่าให้เกินค่าสูงสุดหลังจากที่คุณลดตัวต้านทานลง 5. ภาพถ่ายทำด้วยกล้องอินฟราเรด (เป็นสิ่งเดียวที่ฉันมีที่มีโหมดมาโครที่ยอมรับได้) และนั่นคือสาเหตุที่สีแปลก 6. การคำนวณประสิทธิภาพ: ดูภาพ … (ฉันเกลียดคณิตศาสตร์:P)