Joule o'g'ri yorug'lik chiqarishni juda oddiy boshqarish bilan: 6 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

"Joule Thief" sxemasi yangi elektron tajriba o'tkazuvchi uchun ajoyib kirishdir va ko'p marta takrorlangan, haqiqatan ham Google qidiruvi 245000 marta topilgan! Hozirgi vaqtda eng tez -tez uchraydigan sxema quyida 1 -bosqichda ko'rsatilgan bo'lib, u juda oddiy bo'lib, to'rtta asosiy komponentdan iborat, lekin bu soddaligi uchun to'lanishi kerak. 1,5 voltli yangi batareya bilan ishlaganda yorug'lik chiqishi mutanosib quvvat sarfi bilan yuqori bo'ladi, lekin batareya zo'riqishining pastligi bilan yorug'lik va quvvat sarfi yarim voltli yorug'lik to'xtaguncha kamayadi.

O'chirish qandaydir nazorat turini talab qilmoqda. Muallif bunga o'tmishda nazorat kuchlanishini ta'minlash uchun transformatorda uchinchi o'rash yordamida erishgan, qarang:

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

Qaysi boshqaruv vositasi ishlatilmasin, u asosiy xususiyatga ega bo'lishi kerak, shuning uchun yorug'lik chiqishini o'chirish quvvat sarfini kamaytiradi, shuning uchun past yorug'lik sozlamalari batareyaning kam sarflanishiga va batareyaning ishlash muddatining oshishiga olib keladi. Ushbu maqolada ishlab chiqilgan sxema bunga erishadi va oddiyroqdir, chunki qo'shimcha o'rash kerak emas va ko'pgina mavjud sxemalarga retro-o'rnatilishi mumkin bo'lgan boshqaruv shaklini beradi. Maqolaning oxirida biz tungi yorug'lik sifatida joylashtirilganda, kunduzi yorug'lik davrini avtomatik ravishda qanday o'chirishni ko'rsatamiz.

Sizga kerak bo'ladi:

Ikkita umumiy maqsadli NPN tranzistorlari. Muhim emas, lekin men 2N3904 dan foydalanardim.

Bir silikon diod. To'liq tanqidiy bo'lmagan va to'g'rilash diodi yoki signal diodi yaxshi bo'ladi.

Ferritli toroid. Qo'shimcha ma'lumot olish uchun matnni keyinroq ko'ring.

Bitta 0,1 uF kondansatör. Men 35V Tantal komponentidan foydalanardim, lekin siz 1 uF oddiy elektrolitikdan foydalanishingiz mumkin. Quvvat ko'rsatkichini yuqori darajada saqlang-35 yoki 50 voltsli kuchlanish ishlab chiqish paytida bo'lgani kabi ortiqcha emas va sizning boshqaruv davrangiz yopilishidan oldin bu komponentga yuqori kuchlanish qo'llanilishi mumkin.

Bir 100uF elektrolitik kondansatör. Bu erda 12 voltli ishlash yaxshi.

Bitta 10 K Ohmli qarshilik.

100 k Ohmlik bitta qarshilik

220 K Ohm potentsiometr. Tanqidiy bo'lmagan va 100 K dan 470 K gacha bo'lgan har qanday narsa ishlashi kerak.

PVX bitta yadroli ulash simini men telefon kabelini uzish orqali olaman

Dastlabki bosqichlarda sxemani namoyish qilish uchun men Maplin-dan olgan AD-12 lehimsiz nonvoyxonadan foydalanardim.

Zanjirning doimiy versiyasini ishlab chiqarish uchun siz oddiy elektron konstruktsiya, shu jumladan lehim bilan jihozlangan bo'lishingiz kerak. Keyin sxemani Veroboard yoki shunga o'xshash materialga yasash mumkin va bo'sh bosilgan elektron karta yordamida qurilishning boshqa usuli ham ko'rsatilgan.

1 -qadam: Bizning asosiy Joule o'g'ri davri

Yuqorida elektron sxemasi va ishchi sxemaning taxtali joylashuvi ko'rsatilgan.

Bu erda transformator ikkita kabelli uzunlikdagi telefon kabelidan qutqarilgan bitta yadroli PVX simli 15 ta burilishdan iborat bo'lib, juda muhim emas, lekin men RS Components 174-1263 14,6 X 8,2 o'lchamli Ferroxcube elementidan foydalanganman. X 5,5 mm. Bu komponentni tanlashda juda katta kenglik bor va men bir xil ishlashni Maplin komponentasi bilan to'rt barobar kattaligini o'lchadim. Konstruktorlar juda kichik ferritli boncuklardan foydalanishga moyilligi bor, lekin bu men xohlagan darajada kichik-juda kichik buyumlar bilan osilator chastotasi oshadi va oxirgi pallada sig'im yo'qotishlari bo'lishi mumkin.

Amaldagi tranzistor 2N3904 umumiy maqsadli NPN, lekin deyarli barcha NPN tranzistorlari ishlaydi. Asosiy qarshilik - bu 10K, bu erda siz tez -tez 1K ishlatilishini ko'rishingiz mumkin, lekin bu biz keyinchalik kontaktlarning zanglashiga olib kelganda yordam berishi mumkin.

C1 - bu kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kontaktlarning zanglashini yumshatish va shuning uchun elektr ta'minoti tarmog'ini toza saqlash uchun ajratuvchi kondansatkich, bu uyni yaxshi elektron tutadi, lekin bu komponent ko'pincha chetda qoladi, bu esa oldindan aytib bo'lmaydigan holatlar va zanjirning noto'g'ri ishlashiga olib kelishi mumkin.

2 -qadam: Asosiy davrning ishlashi

Asosiy sxemaning ishlashi haqidagi ba'zi bilimlar o'rgatuvchi bo'lishi mumkin. Shu maqsadda, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan har xil kuchlanish va quvvat sarflanishi o'lchandi. Natijalar yuqoridagi rasmda ko'rsatilgan.

LED 0,435 kuchlanishli yorug'lik chiqarishni boshlaydi va 0,82 mA tokni iste'mol qiladi. 1,5 voltda (yangi batareyaning qiymati) LED juda yorqin, lekin oqim 12 mA dan yuqori. Bu nazorat zarurligini ko'rsatadi; biz yorug'lik chiqishini oqilona darajada sozlashimiz va shu bilan batareyaning ishlash muddatini ancha uzaytirishimiz kerak.

3 -qadam: Boshqaruvni qo'shish

Qo'shimcha nazorat qilish sxemasining sxemasi yuqoridagi birinchi rasmda ko'rsatilgan.

Ikkinchi 2N3904 (Q2) tranzistor kollektor osilator tranzistor bazasiga ulangan holda qo'shilgan, (Q1.) Bu ikkinchi tranzistor o'chirilganda osilator funktsiyasiga hech qanday ta'sir ko'rsatmaydi, lekin u yoqilganda osilator tranzistorining poydevori yerga siljiydi. Shunday qilib, osilator chiqishi kamayadi. Osilator tranzistor kollektoriga ulangan kremniy diodi 0,2 uF kondansatkichli C2 ni zaryad qilish uchun to'g'rilangan kuchlanishni ta'minlaydi. C2 bo'ylab 220 kOhmlik potansiyometr (VR1,) mavjud va o'chirish moslamasi halqani tugatuvchi 100 kOmlik rezistor orqali boshqaruv tranzistorlari bazasiga (Q2,) qayta ulanadi. Potansiyometr sozlamalari endi yorug'lik chiqishini va bu holda joriy iste'molni nazorat qiladi. Potentsiometr minimal darajaga o'rnatilsa, oqim sarfi 110 mikro Amperni tashkil qiladi, faqat yonishni boshlaganda LED hali 110 mikro Amper, to'liq LED yorqinligida esa 8,2 mA sarf bo'ladi-bizda boshqaruv bor. Ushbu misolda elektron 1,24 voltsli bitta Ni/Mh uyasi bilan quvvatlanadi.

Qo'shimcha komponentlar muhim emas. Potentsiometr uchun 220 kOm va Q2 tayanch qarshiligi uchun 100 kOm da boshqaruv sxemasi yaxshi ishlaydi, lekin osilatorga juda kam yuklaydi. 0,1 uF C2 da katta vaqt doimiyini qo'shmasdan silliq rektifikatsiya qilingan signal beradi va elektron VR1 o'zgarishiga tez javob beradi. Men bu erda tantal elektrolitik ishlatardim, lekin keramika yoki poliester komponenti ham yaxshi ishlaydi. Agar siz ushbu komponentni sig'imning haddan tashqari oshirib yuborsangiz, potentsiometrdagi o'zgarishlarga javob sust bo'ladi.

Yuqoridagi oxirgi uchta rasm - bu osiloskop ekranining tutashtirgichlari ishlayotganda va osilator tranzistorining kollektoridagi kuchlanishni ko'rsatadi. Birinchisi, minimal LED nashrida naqshni ko'rsatadi va kontaktlarning zanglashiga olib keladigan interval kichik diapazonda ishlaydi. Ikkinchi rasmda LED chiqishi oshgan naqsh ko'rsatilgan va energiya portlashlari tez -tez uchrab turadi. Oxirgi to'liq chiqishda va zanjir barqaror tebranishga o'tdi.

Nazoratning bunday oddiy usuli muammosiz bo'lmaydi; transformator o'rash orqali tranzistor kollektoriga va D1 orqali musbat besleme temir yo'lidan DC yo'li bor. Bu shuni anglatadiki, C2 besleme liniyasi darajasiga qadar zaryad oladi, minus diodning oldingi kuchlanish pasayishi, keyin esa Joule Thief tomonidan ishlab chiqarilgan kuchlanish qo'shiladi. Oddiy Joule Thief operatsiyasida bitta voltli yoki 1,5 voltli operatsiya paytida bu muhim emas, lekin agar siz 2 voltsdan yuqori kuchlanishli kontaktlarning zanglashiga olib kirishga harakat qilsangiz, LED chiqishi nolgacha boshqarilmaydi. Bu odatdagidek "Joule Thief" ilovalarining aksariyat qismi bilan bog'liq muammo emas, lekin bu keyingi rivojlanishning potentsiali bo'lib, u muhim bo'lib qolishi mumkin, keyin esa transformatorning uchinchi o'rashidan nazorat kuchlanishini chiqarishga murojaat qilish kerak bo'ladi. to'liq izolyatsiyani ta'minlaydi.

4 -qadam: 1 -sxemani qo'llash

Samarali nazorat bilan "Joule Thief" ni yanada kengroq qo'llash mumkin va haqiqiy dasturlar, masalan, mash'ala va boshqariladigan yorug'lik chiqishi bo'lgan tungi chiroqlar. Bundan tashqari, past yorug'lik sozlamalari va mutanosib ravishda kam quvvat iste'moli bilan juda tejamli dasturlar mumkin.

Yuqoridagi rasmlar ushbu maqoladagi barcha fikrlarni shu paytgacha kichik prototip taxtasida yig'ilgan va chiqish mos ravishda past va yuqori o'rnatilgan bortdagi potentsiometr bilan ko'rsatilgan. Toroiddagi mis o'rashlar odatdagi emallangan mis simlardir.

Aytish kerakki, qurilishning bu shakli noto'g'ri va keyingi bosqichda qo'llaniladigan usul ancha oson.

5-qadam: sxemani qo'llash-2

Yuqoridagi kompozitsion rasmda, bu safar, mis polimer elim bilan yopishtirilgan, bir tomonlama bosilgan elektron kartochkalari bo'lgan, bir tomonli bosilgan elektron kartochkaning bir bo'lagiga qurilgan sxemaning yana bir ko'rinishi. Qurilishning bu shakli juda oson va intuitivdir, chunki siz sxemani takrorlash uchun sxemani yotqizishingiz mumkin. Yostiqlar komponentlarni mustahkam bog'lab qo'yadi va erga ulanishlar quyida mis substratga lehim bilan o'rnatiladi.

Rasmda chap tomonda to'liq yoritilgan va o'ngda zo'rg'a yoritilgan LED ko'rsatilgan, bunga bort trimmerining potentsiometrini oddiy sozlash orqali erishish mumkin.

6-qadam: sxemani qo'llash-3

Yuqoridagi birinchi rasmdagi elektron diagrammada 2 voltli quyosh batareyasi bilan ketma -ket 470k Ohmli rezistor ko'rsatilgan va bort trimmerining potentsiometriga parallel ravishda Joule Thief boshqaruv pallasiga ulangan. Ikkinchi rasmda 2 voltli quyosh batareyasi ko'rsatilgan (bog'ning quyosh nuri o'chirilgan), oldingi bosqichda ko'rsatilgan yig'ilishga ulangan. Hujayra kunduzi yonadi, shuning uchun elektr ta'minoti o'chadi va LED o'chadi. O'chirish oqimi 110 mikro Amperda o'lchandi. Uchinchi rasmda quyosh batareyasi ustiga qo'yilgan qopqoq ko'rsatilgan, shunda zulmat simulyatsiya qilinadi va LED endi yonadi va 9,6 mA da elektr toki o'lchanadi. Yoqish/o'chirish o'tishi keskin emas va yorug'lik kech tushganda asta -sekin yonib turadi. E'tibor bering, quyosh batareyasi faqat batareya zanjirini boshqarishning arzon komponenti sifatida ishlatiladi va o'zi hech qanday quvvat bermaydi.

Ushbu bosqichdagi davr potentsial jihatdan juda foydali. Quyosh batareyasi ehtiyotkorlik bilan derazaga yoki deraza tokchasiga o'rnatilsa, superkondensator yoki nikel metall gidridli qayta zaryadlanuvchi kamerani zaryad qiladi, yuqori samarali doimiy tungi yorug'lik kelajakdagi loyihaga aylanadi. AA uyasi bilan ishlatilganda, yorug'lik chiqishini o'chirish va kunduzi yorug'likni o'chirish qobiliyati, batareya zo'riqishining 0,6 voltgacha tushishidan oldin, kontaktlarning zanglashi uzoq vaqt davomida ishlashini bildiradi. Bobo va buvilar nevaralariga sovg'a qilish uchun qanday ajoyib sovg'a! Boshqa g'oyalarga qo'g'irchoqlar uyi yoki hammom uchun tungi yorug'lik kiradi, bu tungi ko'rishni yo'qotmasdan gigiena standartlarini saqlashga imkon beradi-imkoniyatlar juda katta.