Жарык чыгаруунун Ultra Simple Control менен Джоуль Уурусу: 6 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Joule Thief схемасы - бул жаңы электрондук экспериментатор үчүн эң сонун интрее жана сансыз жолу кайра чыгарылган, чындыгында Google издөө 245000 хит берет! Эң көп кездешкен схема төмөндө 1 -кадамда көрсөтүлгөн, ал эң негизги төрт компоненттен турат, бирок бул жөнөкөйлүк үчүн төлөнүүчү баа бар. 1,5 Вольттук жаңы батарейка менен иштегенде, жарыктын чыгымы пропорционалдуу энергия керектөө менен жогору болот, бирок батареянын төмөнкү чыңалуусу менен жарык жана энергия керектөө жарым Вольттун тегерегинде токтойт.

Район кандайдыр бир көзөмөл үчүн кыйкырып жатат. Автор буга буга чейин контролдук чыңалууну камсыз кылуу үчүн трансформатордун үчүнчү оромосун колдонуп жетишкен, караңыз:

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

Кандай гана көзөмөл колдонулбасын, ал негизги касиетке ээ болушу керек, мында жарыктын чыгышын өчүрүү электр энергиясын керектөөнү да төмөндөтөт, андыктан жарыктын аздыгы батареяны аз керектөөгө жана батареянын иштөө мөөнөтүн узартууга алып келет. Бул макалада иштелип чыккан схема буга жетишет жана бир топ жөнөкөй, анткени кошумча ороонун кереги жок жана учурдагы көптөгөн схемаларга ретро-жабдылган башкаруу формасын берет. Макаланын аягында, түнкү жарык катары жайгаштырылганда, күндүзү схеманы кантип автоматтык түрдө өчүрүү керек экенин көрсөтөбүз.

Сага керек болот:

Эки жалпы максаттуу NPN транзистору. Сын эмес, бирок мен 2N3904 колдондум.

Бир кремний диод. Такыр критикалык эмес жана түзөтүүчү диод же сигналдык диод жакшы болот.

Тороид феррити. Көбүрөөк маалымат алуу үчүн кийинчерээк текстти караңыз.

Бир 0.1 uF конденсатор. Мен 35V тантал компонентин колдондум, бирок сиз 1 uF кадимки электролитти колдоно аласыз. Чыңалуу рейтингин жогору кармаңыз-35 же 50 Вольт рейтинги иштеп чыгуу учурундагыдай эле ашыкча эмес, жана сиздин башкаруу цикл жабылганга чейин бул компонентке жогорку чыңалуу колдонулушу мүмкүн.

Бир 100uF электролиттик конденсатор. 12 Вольт иштөө бул жерде жакшы.

Бир 10 КОмдук резистор.

100 КОмдук бир резистор

Бир 220 КОм потенциометр. Критикалык эмес жана 100 Kтан 470 K аралыгындагы нерсе иштеши керек.

ПВХ бир өзөктүү илгич зым, мен аны телефон кабелин чечип алам

Районду алгачкы этапта көрсөтүү үчүн мен Maplinден алган AD-12 Solderless Breadboard моделин колдондум.

Райондун туруктуу версиясын өндүрүү үчүн сиз элементардык электрондук курулушка, анын ичинде ширетүүгө жабдылган болосуз. Андан кийин схеманы Veroboard же окшош материалга курууга болот жана бош басылган платаны колдонуу менен курулуштун башка ыкмасы да көрсөтүлгөн.

1 -кадам: Биздин негизги Джоуль Ууру Району

Жогоруда көрсөтүлгөн схема жана жумушчу схеманын нан плитасы.

Бул жердеги трансформатор телефондук кабелдин узундугунан куткарылган бир өзөктүү ПВХнын 15 бурулушунун 2 партиясынан турат жана феррит тороидине оролгон-анча маанилүү эмес, бирок мен RS компоненттери 174-1263 өлчөмү боюнча Ferroxcube нерсени колдондум 14.6 X 8.2 X 5,5 мм. Бул компонентти тандоодо эбегейсиз кеңдик бар жана мен төрт эсе чоң Maplin компоненти менен бирдей иштөөнү өлчөдүм. Конструкторлор өтө кичинекей феррит шуруларын колдонууга жакын, бирок бул мен каалагандай кичинекей-абдан кичинекей нерселер менен осциллятордун жыштыгы жогорулайт жана акыркы схемада сыйымдуу жоготуулар болушу мүмкүн.

Колдонулган транзистор 2N3904 жалпы багыттагы NPN, бирок дээрлик бардык NPN транзистору иштейт. Негизги резистор - бул 10K, анда сиз көп учурда 1K колдонулганын көрө аласыз, бирок бул кийинчерээк схемага көзөмөл колдонууга келгенде жардам бериши мүмкүн.

C1 - бул ажыратуу конденсатору, микросхеманын иштеши аркылуу пайда болгон өтмөктөрдү жылмакай кылуу жана электр менен камсыз кылуучу темир жолду таза кармоо, бул жакшы электрондук тейлөө, бирок бул компонент көбүнчө сыртта калат, бул күтүүсүздүккө жана схеманын туруксуз иштешине алып келет.

2 -кадам: Негизги схеманын аткарылышы

Негизги микросхеманын аткарылышы боюнча кээ бир билимдер үйрөтүүчү болушу мүмкүн. Ушул максатта, схема ар кандай камсыздоо чыңалуусу менен жана керектүү ток керектөө менен өлчөнгөн. Жыйынтыктар жогорудагы сүрөттө көрсөтүлгөн.

Светодиод 0,435 камсыздоо чыңалуусу менен жарык бере баштайт жана 0,82 мА токту керектейт. 1,5 Вольтто (жаңы батарея үчүн мааниси), LED абдан жаркыраган, бирок ток 12 мАдан жогору. Бул көзөмөлдүн зарылдыгын көрсөтөт; биз жарык чыгарууну акылга сыярлык деңгээлге коюп, ошону менен батарейканын иштөө мөөнөтүн абдан узарта алышыбыз керек.

3 -кадам: көзөмөлдү кошуу

Кошумча көзөмөлдөөчү схеманын схемасы жогоруда көрсөтүлгөн биринчи сүрөттө көрсөтүлгөн.

Экинчи 2N3904 (Q2) транзистору осциллятор транзисторунун базасына туташтырылган коллектор менен кошулган, (Q1.) Бул экинчи транзистордун осциллятордун функциясына эч кандай таасири жок, бирок күйгүзүлгөндө осциллятордун транзисторунун базасын жерге бурат. ошентип осциллятордун өндүрүшүн азайтуу. Осциллятордун транзистордук коллекторуна туташкан кремний диоду 0,2 уФ конденсатор C2ди заряддоо үчүн оңдолгон чыңалууну камсыздайт. C2 боюнча 220kOhm потенциометр (VR1,) бар жана тазалагыч 100 кОмдук резистор аркылуу циклди бүтүрүп, кайра башкаруу транзисторунун базасына (Q2,) туташтырылган. Потенциометрдин жөндөөсү азыр жарыктын чыгышын жана бул учурда учурдагы керектөөнү көзөмөлдөйт. Потенциометрди минимумга чейин орноткондо, учурдагы керектөө 110 микро Амперди түзөт, ал эми жаңы эле жарык бере баштаганда, ал дагы эле 110 микро Амперди жана толук LED жарыктыгында керектөө 8,2 мА-бизде көзөмөл бар. Бул мисалда схема 1.24 Вольттогу бир Ni/Mh клеткасы менен иштейт.

Кошумча компоненттер маанилүү эмес. Потенциометр үчүн 220 кОм жана Q2 базалык резистору үчүн 100 кОм башкаруу схемасы жакшы иштейт, бирок осцилляторго өтө аз жүктөмдү коет. 0,1 uF C2 чоң убакыт константасын кошпостон жылмакай түздөлүүчү сигналды берет жана схема VR1деги өзгөрүүлөргө тез жооп берет. Мен бул жерде тантал электролитин колдондум, бирок керамика же полиэстер компоненти жакшы иштейт. Эгерде сиз бул компонентти сыйымдуулугу өтө жогору кылсаңыз, анда потенциометрдеги өзгөрүүлөргө жооп солгун болот.

Жогорудагы акыркы үч сүрөт - осциллографтын экраны, ал иштеп турганда жана осциллятордун транзисторунун коллекторундагы чыңалууну көрсөтөт. Биринчиси минималдуу LED жарыгында үлгү көрсөтөт жана схема кеңири таралган энергиянын кичинекей жарылышы менен иштеп жатат. Экинчи сүрөттө LEDдын чыгышы жогорулаган үлгү көрсөтүлгөн жана энергиянын жарылышы азыр тез -тез болуп турат. Акыркысы толук чыгууда жана схема туруктуу термелүүгө өттү.

Мындай жөнөкөй көзөмөл ыкмасы эч кандай көйгөйсүз эмес; оң транспорттук темир жолдон трансформатордун орому аркылуу транзистордук коллекторго жана D1 аркылуу DC жолу бар. Бул C2 жеткирүүчү темир жолунун деңгээлине чейин заряддалат, диоддун алдыга чыңалуусун түшүрөт, андан кийин буга Джоуль Уурунун аракети өндүргөн чыңалуу кошулат. Бул 1,5 Вольт же андан аз бир клетка менен Joule Thief кадимки иштөө учурунда мааниге ээ эмес, бирок эгер сиз чынжырды болжол менен 2 Вольттон ашкан жогорку чыңалууда иштетүүгө аракет кылсаңыз, анда LED диапазону нөлгө чейин башкарылбайт. Бул көбүнчө Joule Thief тиркемелеринин басымдуу көпчүлүгү менен көйгөй эмес, бирок бул андан ары өнүгүү үчүн потенциал болуп саналат жана ал трансформатордун үчүнчү оромунан башкаруу чыңалуусун чыгарууга аргасыз болот. бул толугу менен изоляцияны камсыз кылат.

4 -кадам: 1 -схеманы колдонуу

Эффективдүү көзөмөл менен, Джоуль Ууруну алда канча кеңири колдонсо болот жана реалдуу колдонмолор, мисалы, шамдар жана контролдонуучу жарык берүүчү түнкү чырактар мүмкүн. Кошумча аз жарык орнотуулары жана аз энергия керектөө менен, анда өтө экономикалык колдонмолор мүмкүн.

Жогорудагы сүрөттөр ушул макалада ушул убакка чейин чакан прототип тактасында жана төмөн жана жогорку деңгээлге коюлган, бортто алдын ала коюлган потенциометр менен чогулган бардык идеяларды көрсөтөт. Тороиддеги жез оромолор кадимки эмальданган жез зымдан болот.

Бул курулуштун формасы ойдон чыгарылган жана кийинки кадамда колдонулган ыкма алда канча оңой деп айтуу керек.

5-кадам: Райондун колдонулушу-2

Жогорудагы курама сүрөттө көрсөтүлгөндөй, бул жолу MS полимердик клей менен жабыштырылган бир жактуу басылган платанын кичинекей төшөмөлөрү менен бир жактуу басылган микросхеманын бир бөлүгүнө курулган микросхеманын дагы бир ишке ашышы. Курулуштун бул формасы абдан оңой жана туюмдуу, анткени сиз схеманы кайталоо үчүн схеманы түзө аласыз. Жаздыктар тетиктерди бекем бекитет жана жерге туташтыруу төмөндөгү жез субстратка ширетүү жолу менен жүргүзүлөт.

Сүрөттө LED толугу менен сол жакта жарыктандырылган жана оң жагында эптеп жарыктандырылган, бул борттогу триммер потенциометрин жөнгө салуу менен жетишилген.

6-кадам: Райондун колдонулушу-3

Жогорудагы биринчи сүрөттөгү схема 2 Вольт күн батареясы менен катар 470k Ohm каршылыгын көрсөтүп турат жана борттогу триммер потенциометрине параллелдүү түрдө Джоуль Уурунун башкаруу схемасына туташкан. Экинчи сүрөттө 2 вольт күн батареясы (иштебей калган бактын күн жарыгынан куткарылган), мурунку кадамда көрсөтүлгөн жыйынга кошулганын көрсөтөт. Клетка күндүз жарыкта, демек, чыңалууну камсыз кылат, бул схеманы өчүрөт жана LED өчөт. Райондук ток 110 микро Амперде өлчөнгөн. Үчүнчү сүрөттө күн клеткасынын үстүнө коюлган капкак караңгылыкты симуляциялап турат жана LED азыр жарыктандырылган жана схема тогу 9.6 мА ченелген. Күйгүзүү/өчүрүү өткөөл эмес жана жарык күүгүмдө акырындык менен күйөт. Көңүл буруңуз, күн батареясы батарейканын схемасын башкаруунун арзан компоненти катары гана колдонулуп жатат, ал эч кандай энергия бербейт.

Бул этаптагы схема абдан пайдалуу. Супер конденсатор же никель металл гидриддин заряддалуучу клеткасын заряддоочу терезеге же терезенин босогосуна кылдаттык менен орнотулган күн батареясы менен, абдан эффективдүү туруктуу түнкү жарык келечектеги долбоор болуп калат. АА уячасы менен колдонулганда, жарыктын чыгышын азайтып, анан күндүз жарыкты өчүрүү жөндөмү батарейканын чыңалуусу 0,6 Вольттун тегерегине түшмөйүнчө узак убакыт бою иштей турганын билдирет. Чоң ата менен чоң эненин неберелерине белек кылышы кандай сонун! Башка идеяларга жарыктандырылган куурчак үйү же ванна үчүн түнкү чырак кирет, бул гигиенанын стандарттарын түнкү көрүнүшүн жоготпостон сактоого мүмкүндүк берет-мүмкүнчүлүктөр абдан чоң.