İşıq Çıxışının Ultra Sadə Nəzarəti ilə Joule Thief: 6 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Joule Thief dövləti, təcrübəsiz elektron təcrübəçi üçün əla bir girişdir və saysız -hesabsız dəfə təkrar edilmişdir, həqiqətən də bir Google axtarışında 245000 vuruş əldə edilir! İndiyə qədər ən çox rast gəlinən sxem, aşağıda 1 -ci addımda göstərilən, dörd əsas komponentdən ibarət inanılmaz dərəcədə sadədir, lakin bu sadəlik üçün ödənilməli olan bir sxemdir. 1.5 Volt təzə bir batareya ilə işlədikdə, işıq istehlakı nisbi enerji istehlakı ilə yüksəkdir, lakin aşağı batareya gərginliyi ilə işıq və enerji istehlakı təxminən yarım Volt işıq çıxana qədər azalır.

Dövrə bir növ nəzarət üçün ağlayır. Müəllif keçmişdə bir nəzarət gərginliyi təmin etmək üçün transformatorda üçüncü bir sarım istifadə edərək buna nail olmuşdur.

www.instructables.com/id/An-Improved-Joule-Thief-An-Unruly-Beast-Tamed

İstifadə olunan idarəetmə nə olursa olsun, əsas xüsusiyyətə malik olmalıdır ki, işıq çıxışı da söndürülsün və enerji istehlakı aşağı düşsün, belə ki, aşağı işıq qəbulu batareyanın az istehlakına və daha uzun batareyanın ömrünə səbəb olar. Bu yazıda hazırlanan dövrə buna nail olur və əlavə sarımın lazım olmadığı və bir çox mövcud dövrə retro-quraşdırıla bilən bir idarəetmə forması verməsi daha sadədir. Məqalənin sonunda, gecə işığı olaraq yerləşdirildikdə gündüz işığında dövrəni avtomatik olaraq necə söndürəcəyimizi göstərəcəyik.

Sizə lazım olacaq:

İki ümumi təyinatlı NPN tranzistoru. Kritik deyil, amma 2N3904 istifadə etdim.

Bir silikon diod. Tamamilə kritik olmayan və düzəldici bir diod və ya siqnal diodu yaxşı olacaq.

Bir ferrit toroid. Daha çox məlumat üçün daha sonra mətnə baxın.

Bir 0.1 uF kondansatör. 35V Tantal komponentindən istifadə etdim, ancaq 1 uF adi elektrolitikdən istifadə edə bilərsiniz. Gərginlik dərəcəsini yuxarı saxlayın-35 və ya 50 Volt dərəcəsi inkişaf zamanı olduğu kimi həddindən artıq deyil və idarəetmə döngəniz bağlanmadan əvvəl bu komponentə yüksək gərginlik tətbiq oluna bilər.

Bir 100 uF elektrolitik kondansatör. 12 Volt işləmək yaxşıdır.

Bir 10 K Ohm müqavimət.

Bir 100 K Ohm müqavimət

Bir 220 K Ohm potansiyometr. Kritik olmayan və 100 K ilə 470 K aralığında olan hər şey işləməlidir.

Telefon kabelini sökərək əldə etdiyim PVC tək nüvəli bağlayıcı tel

Dövrəni erkən mərhələlərdə nümayiş etdirmək üçün Maplin-dən əldə etdiyim Model AD-12 Lehimsiz Çörək Paneli istifadə etdim.

Dövrənin daimi bir versiyasını istehsal etmək üçün lehimləmə də daxil olmaqla elementar elektron konstruksiya ilə təchiz olunmalısınız. Dövrə daha sonra Veroboard və ya bənzər bir material üzərində qurula bilər və boş çaplı lövhədən istifadə edərək başqa bir tikinti üsulu da göstərilir.

Addım 1: Əsas Joule Oğru Dövrümüz

Yuxarıda göstərilən dövrə diaqramı və bir iş sxeminin çörək taxtası düzümüdür.

Buradakı transformator, bir-birinə bükülmüş və bir ferrit toroidinə sarılmış uzun bir telefon kabelindən qurtarılan 15 ədəd tək nüvəli PVC teldən ibarətdir-kritik deyil, amma RS Components 174-1263 ölçüsü 14.6 X 8.2 olan bir Ferroxcube maddəsini istifadə etdim. X 5.5 mm. Bu komponentin seçimində böyük bir genişlik var və eyni performansı bir Maplin komponenti ilə dörd dəfə ölçdüm. Konstruktorların çox kiçik ferrit muncuqlardan istifadə etmə meyli var, amma bu mənim getmək istədiyim qədər kiçikdir-çox kiçik əşyalarla osilatorun tezliyi artacaq və son dövrədə tutumlu itkilər ola bilər.

İstifadə olunan tranzistor 2N3904 ümumi təyinatlı NPN -dir, lakin demək olar ki, hər hansı bir NPN tranzistoru işləyəcək. Əsas müqavimət 10K -dır, burada daha tez -tez 1K istifadə etdiyinizi görə bilərsiniz, ancaq sonradan dövrə nəzarət tətbiq etməyə gələndə bu kömək edə bilər.

C1, dövrə əməliyyatı nəticəsində yaranan keçid keçidlərini hamarlaşdırmaq və elektrik təchizatı relsini təmiz saxlamaq üçün ayrılan bir kondansatördür, yaxşı bir elektron ev işidir, lakin bu komponent tez -tez kənarda saxlanılır və bu da gözlənilməzliyə və nizamsız dövrə performansına səbəb ola bilər.

Addım 2: Əsas Dövrə Performansı

Əsas dövrənin işləməsi ilə bağlı bəzi məlumatlar ibrətamiz ola bilər. Bunun üçün dövrə müxtəlif təchizat gərginliyi ilə təchiz edilmiş və müvafiq cərəyan istehlakı ölçülmüşdür. Nəticələr yuxarıdakı şəkildə göstərilmişdir.

LED 0.435 təchizat gərginliyi ilə işıq yaymağa başlayır və 0.82 mA cərəyan sərf edir. 1.5 Voltda (yeni bir batareyanın dəyəri) LED çox parlaqdır, lakin cərəyan 12 mA -dan yuxarıdır. Bu, nəzarətə ehtiyac olduğunu göstərir; İşıq çıxışını məqbul bir səviyyəyə qoya bilməliyik və bununla da batareyanın ömrünü xeyli uzada bilərik.

Addım 3: Nəzarət əlavə edin

Əlavə idarəetmə sxeminin dövrə diaqramı yuxarıdakı birinci şəkildə göstərilmişdir.

Osilatör tranzistor bazasına bağlı olan kollektor ilə ikinci 2N3904 (Q2) tranzistoru əlavə edildi, (Q1.) Bu ikinci tranzistorun osilator funksiyasına heç bir təsiri yoxdur, ancaq açıldıqda osilator tranzistorunun əsasını yerdən uzaqlaşdırır. beləliklə osilatorun çıxışını azaldır. Osilator tranzistor kollektoruna qoşulmuş bir silikon diod, 0,2 uF kondansatör C2 -ni doldurmaq üçün düzəldilmiş bir gərginlik təmin edir. C2 boyunca 220kOhm potansiyometr (VR1,) var və silecek, döngəni tamamlayan 100 kOhm rezistor vasitəsilə yenidən nəzarət tranzistor bazasına (Q2,) bağlanır. Potansiometr ayarı artıq işıq çıxışını və bu halda cari istehlakı idarə edir. Potensialiometr minimuma endirildikdə, cari istehlak 110 mikro Amper, yalnız yanmağa başlayan LED üçün hələ də 110 mikro Amper və tam LED parlaqlığında istehlak 8.2 mA-dır-nəzarətimiz var. Dövrə bu nümunədə 1.24 Voltda tək bir Ni/Mh hüceyrəsi ilə təchiz edilmişdir.

Əlavə komponentlər kritik deyil. Potensialiometr üçün 220 kOhm və Q2 əsas müqavimət üçün 100 kOhm -də idarəetmə dövrəsi yaxşı işləyir, lakin osilatora çox az yük qoyur. 0.1 uF -də C2, böyük bir zaman sabitini əlavə etmədən hamar bir düzəldilmiş siqnal təmin edir və dövrə VR1 -dəki dəyişikliklərə sürətlə cavab verir. Burada bir tantal elektrolit istifadə etdim, amma bir keramika və ya polyester komponent də yaxşı işləyəcəkdi. Bu komponenti tutum baxımından çox yüksək etsəniz, potansiyometrdəki dəyişikliklərə cavab ləng olacaq.

Yuxarıdakı son üç şəkil, işləyərkən dövrə daxil olan osiloskop ekranı tutur və osilator tranzistorunun kollektorundakı gərginliyi göstərir. Birincisi, nümunəni minimum LED parlaqlığında göstərir və dövrə geniş yayılmış kiçik enerji partlayışları ilə işləyir. İkinci şəkil artan LED çıxışı ilə nümunəni göstərir və enerji partlayışları indi daha tez -tez baş verir. Sonuncu tam çıxışdadır və dövrə sabit bir salınmaya girdi.

Belə sadə bir nəzarət üsulu tamamilə problemsiz deyil; pozitiv tədarük relsindən transformator sarımından tranzistor kollektoruna və D1 vasitəsilə bir DC yolu var. Bu o deməkdir ki, C2, diodun irəli gerilim düşməsini çıxardıqdan sonra tədarük xətti səviyyəsinə qədər yüklənir və buna Joule Thief hərəkəti nəticəsində yaranan gərginlik əlavə olunur. 1.5 Volt və ya daha az bir hüceyrə ilə normal Joule Thief əməliyyatı zamanı bunun əhəmiyyəti yoxdur, ancaq dövrəni təxminən 2 Voltdan daha yüksək gərginlikdə işləməyə çalışarsanız, LED çıxışı sıfıra endirilə bilməz. Bu, normal olaraq görülən Joule Thief tətbiqlərinin böyük əksəriyyəti ilə bağlı bir problem deyil, ancaq əhəmiyyətli ola biləcək sonrakı inkişaflar üçün potensial budur və sonra transformatorun üçüncü sarımından idarəetmə gərginliyinin əldə edilməsinə ehtiyac ola bilər. ümumi izolyasiya təmin edir.

Addım 4: Dövrə 1 -in tətbiqi

Effektiv idarəetmə ilə Joule Thief daha geniş tətbiq oluna bilər və idarə olunan işıq çıxışı olan məşəllər və gecə işıqları kimi real tətbiqlər mümkündür. Əlavə olaraq aşağı işıq parametrləri və nisbi aşağı enerji istehlakı ilə son dərəcə iqtisadi tətbiqlər mümkündür.

Yuxarıdakı şəkillər, bu məqalədəki indiyə qədər kiçik bir prototip lövhəsində bir araya gətirilən bütün fikirləri və əvvəlcədən qurulmuş bir potansiyometr ilə çıxışı sırasıyla aşağı və yüksək olaraq təyin edilmişdir. Toroiddəki mis sarımlar daha çox emaye edilmiş mis teldəndir.

Bu tikinti formasının kobud olduğunu söyləmək lazımdır və bir sonrakı mərhələdə istifadə ediləcək üsul daha asandır.

Addım 5: Dövrün tətbiqi-2

Yuxarıdakı kompozit şəkildə göstərildiyi kimi, MS polimer yapışqanla yapışdırılmış kiçik bir tərəfli çap lövhəsi olan mis tərəfi yuxarıya çəkilmiş tək tərəfli çaplı lövhə üzərində qurulmuş dövrənin başqa bir həyata keçirilməsidir. Bu tikinti forması çox sadə və intuitivdir, çünki dövrə diaqramını təkrarlamaq üçün dövrə düzəldə bilərsiniz. Yastıqlar, komponentlər üçün möhkəm bir ankraj yaradır və yerə olan bağlantılar aşağıdakı mis substratın üzərinə lehimlə aparılır.

Şəkildə, solda tam işıqlandırılmış və sağda işıqlandırılmayan LED -lər göstərilir.

Addım 6: Dövrün tətbiqi-3

Yuxarıdakı ilk şəkildəki dövrə diaqramı, 2 voltluq bir günəş batareyası ilə birlikdə olan və trimmer potensiometrinə paralel olaraq Joule Thief idarəetmə sxeminə qoşulmuş 470k Ohm müqavimətini göstərir. İkinci şəkil, əvvəlki addımda göstərilən quruluşa qoşulmuş 2 Voltluq günəş batareyasını (köhnəlmiş bir bağ günəş işığından xilas edilmiş) göstərir. Hüceyrə gün işığında və dolayısı ilə dövrəni söndürən və LED sönən bir gərginlik təmin edir. Dövrə cərəyanı 110 mikro Amperdə ölçülmüşdür. Üçüncü şəkil, qaranlığı simulyasiya edən günəş batareyasının üstünə qoyulmuş bir qapağı göstərir və LED indi yanır və dövrə cərəyanı 9.6 mA -da ölçülür. Açma/söndürmə keçidi kəskin deyil və işıq qaranlıqda tədricən yanır. Qeyd edək ki, günəş batareyası yalnız ucuz bir idarəetmə komponenti olaraq istifadə olunur, bu da özlüyündə heç bir enerji vermir.

Bu mərhələdəki dövrə potensial olaraq çox faydalıdır. Bir pəncərədə və ya bir pəncərə eşiyinə təmkinli bir şəkildə quraşdırılmış bir günəş batareyası ilə super kondansatör və ya nikel metal hidridli şarj edilə bilən bir hüceyrə şarj edərkən, yüksək təsirli bir daimi gecə işığı gələcəkdə mümkün bir layihə halına gəlir. AA hücrəsi ilə istifadə edildikdə, işığı söndürmək və sonra gündüz işığı söndürmək qabiliyyəti, batareyanın gərginliyi 0.6 Volt civarına düşmədən dövrə uzun müddət işləyəcək deməkdir. Nənə və babanın nəvələrinə hədiyyə etməsi üçün nə qədər möhtəşəm bir hədiyyədir! Digər fikirlər arasında işıqlı bir kukla evi və ya gecə görmə qabiliyyətini itirmədən gigiyena standartlarının qorunmasına imkan verən vanna otağı üçün bir gecə işığı var-imkanlar çox böyükdür.