Гэрэл гаралтын хэт энгийн удирдлагатай Жоуль хулгайч: 6 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Joule Thief хэлхээ нь шинэхэн электрон туршилтанд маш сайн оролцогч бөгөөд тоолж баршгүй олон удаа хуулбарлагдсан бөгөөд үнэхээр Google хайлтаас 245000 хандалт авсан байна! Хамгийн түгээмэл тохиолддог схем бол доорх 1 -р алхамд харуулсан схем бөгөөд энэ нь үндсэн дөрвөн бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэх гайхалтай энгийн боловч энэ энгийн байдлыг төлөхийн тулд үнэтэй байх болно. 1.5 вольтын шинэ батерейгаар тэжээх үед гэрлийн гаралт нь эрчим хүчний зохистой хэрэглээтэй харьцуулахад өндөр боловч батерейны хүчдэл бага байх тусам гэрэл ба цахилгаан зарцуулалт хагас вольтын гэрлийн зогсолт хүртэл буурдаг.

Хяналт нь ямар нэгэн байдлаар хяналт тавихыг шаардаж байна. Зохиогч нь өмнө нь трансформаторын гурав дахь ороомгийг ашиглан хяналтын хүчдэлийг хангаж чадсан.

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

Ямар ч хяналтыг ашиглах нь үндсэн шинж чанартай байх ёстой бөгөөд ингэснээр гэрлийн гаралтыг багасгах нь цахилгаан зарцуулалтыг бууруулдаг тул бага гэрлийн тохиргоо нь батерей бага зарцуулж, батерейны ашиглалтын хугацааг уртасгадаг. Энэ нийтлэлд боловсруулсан хэлхээ нь үүнийг хийж байгаа бөгөөд нэмэлт ороомог шаардлагагүй бөгөөд одоо байгаа олон хэлхээнд чимэглэж болох хяналтын хэлбэрийг бий болгодог. Өгүүллийн төгсгөлд шөнийн гэрэл болгон байрлуулахдаа өдрийн гэрэлд хэлхээг хэрхэн автоматаар унтрааж болохыг харуулав.

Танд хэрэгтэй болно:

Хоёр ерөнхий зориулалттай NPN транзистор. Чухал биш боловч би 2N3904 -ийг ашигласан.

Нэг цахиур диод. Чухал ач холбогдолгүй, шулуутгагч диод эсвэл дохионы диод зүгээр байх болно.

Феррит тороид. Дэлгэрэнгүй мэдээллийг дараа нь текстээс үзнэ үү.

Нэг 0.1 uF конденсатор. Би 35V танталын бүрэлдэхүүн хэсгийг ашигласан боловч та 1 uF энгийн электролитийг ашиглаж болно. Хүчдэлийн түвшинг тогтмол байлгаарай-35 эсвэл 50 вольтын хүчдэл нь хөгжлийн явцад хэт их байдаггүй бөгөөд таны хяналтын давталтыг хаахаас өмнө энэ бүрэлдэхүүн хэсэгт өндөр хүчдэл хэрэглэж болно.

Нэг 100uF электролитийн конденсатор. 12 вольтын ажиллах нь энд сайн байна.

Нэг 10 к ом эсэргүүцэл.

Нэг 100 к ом эсэргүүцэл

Нэг 220 К Ом потенциометр. Шүүмжлэлгүй, 100 K -аас 470 K хүртэлх бүх зүйл ажиллах ёстой.

Утасны кабелийг тайлах замаар олж авдаг PVC ганц судалтай холбох утас

Хэлхээг эхний шатанд харуулахын тулд би Maplin-аас олж авсан AD-12 загварын гагнуургүй самбарыг ашигласан.

Цахилгаан хэлхээний байнгын хувилбарыг үйлдвэрлэхийн тулд та гагнуур гэх мэт анхан шатны электрон байгууламжаар тоноглогдсон байх ёстой. Дараа нь хэлхээг Veroboard эсвэл үүнтэй төстэй материал дээр хийж болох бөгөөд хоосон хэвлэмэл хэлхээний самбар ашиглан бүтээх өөр аргыг харуулав.

Алхам 1: Бидний үндсэн Жоуль хулгайч нарын тойрог

Дээрх хэлхээний диаграм ба ажлын хэлхээний талхны схемийг харуулав.

Энд байгаа трансформатор нь 2 ширхэг 15 эргэлт бүхий нэг цөмт PVC утаснаас бүрдэх бөгөөд урт нь утасны кабелиар тасарч, феррит торойд шархадсан байдаг. X 5.5 мм. Энэ бүрэлдэхүүн хэсгийг сонгоход асар том өргөрөг байгаа бөгөөд Maplin бүрэлдэхүүн хэсгээс 4 дахин том хэмжээтэй ижил гүйцэтгэлийг хэмжсэн. Барилгачид маш жижиг феррит бөмбөлгүүдийг ашиглах хандлага байдаг боловч энэ нь миний хүсч байгаа шиг жижиг хэмжээтэй байдаг-маш жижиг зүйлүүдийн хувьд осцилляторын давтамж өндөр болж, эцсийн хэлхээнд багтаамжийн алдагдал гарч болзошгүй юм.

Ашигласан транзистор нь 2N3904 ерөнхий зориулалттай NPN боловч бараг бүх NPN транзистор ажиллах болно. Үндсэн резистор нь 10K бөгөөд та 1K ашиглалтыг илүү олон удаа харж болно, гэхдээ бид дараа нь хэлхээнд хяналт тавихад энэ нь туслах болно.

C1 нь хэлхээний үйл ажиллагааны явцад үүссэн шилжих дамжуулагчийг жигд болгох, улмаар цахилгаан хангамжийн төмөр замыг цэвэр байлгахын тулд задлах конденсатор юм. Энэ нь гэрийн цэвэрлэгээ сайн боловч энэ бүрэлдэхүүн хэсгийг орхигдуулдаг бөгөөд энэ нь урьдчилан таамаглах боломжгүй, хэлхээний тогтворгүй байдлыг үүсгэдэг.

Алхам 2: Үндсэн хэлхээний гүйцэтгэл

Үндсэн хэлхээний гүйцэтгэлийн талаархи зарим мэдлэг нь сургамжтай байж магадгүй юм. Үүний тулд хэлхээг янз бүрийн тэжээлийн хүчдэлээр тэжээж, тухайн үеийн зарцуулалтыг хэмждэг. Үр дүнг дээрх зурагт үзүүлэв.

LED нь 0.435 тэжээлийн хүчдэл бүхий гэрэл ялгаруулж эхэлдэг бөгөөд 0.82 мА гүйдэл зарцуулдаг. 1.5 вольтын хүчээр (шинэ батерейны үнэ цэнэ) LED нь маш тод боловч гүйдэл нь 12 мА -аас дээш байна. Энэ нь хяналт тавих шаардлагатай байгааг харуулж байна; Бид гэрлийн гаралтыг зохих түвшинд тохируулж, батерейны ашиглалтын хугацааг уртасгах чадвартай байх ёстой.

Алхам 3: Хяналт нэмэх

Нэмэлт хяналтын хэлхээний схемийг дээрх эхний зургийг харуулав.

Хоёр дахь 2N3904 (Q2) транзисторыг осциллятор транзисторын баазад холбосон коллекторыг нэмж оруулав, (Q1.) Энэ хоёр дахь транзисторыг унтраахад осцилляторын үйл ажиллагаанд ямар ч нөлөө үзүүлэхгүй боловч асаахад осциллятор транзисторын суурийг дэлхий рүү чиглүүлдэг. ингэснээр осцилляторын гаралтыг бууруулдаг. Осциллятор транзистор коллекторт холбогдсон цахиур диод нь 0.1 уФ конденсатор болох С2 -ийг цэнэглэх хүчдэлийг өгдөг. C2 даяар 220 кОм потенциометр (VR1,) байдаг бөгөөд арчигч нь давталтыг дуусгаж буй 100 кОм эсэргүүцэлээр дамжуулан хяналтын транзисторын суурьтай (Q2,) холбогддог. Потенциометрийн тохиргоо нь гэрлийн гаралт болон энэ тохиолдолд одоогийн хэрэглээг хянадаг. Потенциометрийг хамгийн бага хэмжээнд тохируулснаар одоогийн хэрэглээ нь 110 микро ампер, LED асаж эхэлмэгц 110 микро ампер хэвээр байх бөгөөд бүрэн LED гэрэлтүүлгийн үед зарцуулалт 8.2 мА байна. Энэхүү жишээн дээр хэлхээг 1.24 вольтын нэг Ni/Mh үүрээр тэжээж байна.

Нэмэлт бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь чухал биш юм. Потенциометрийн хувьд 220 кОм, Q2 суурийн резисторийн хувьд 100 кОм бол хяналтын хэлхээ сайн ажилладаг боловч осцилляторт маш бага ачаалал өгдөг. 0.1 uF C2 нь том хугацааны тогтмол нэмэлгүйгээр гөлгөр залруулсан дохиог өгдөг бөгөөд хэлхээ нь VR1 -ийн өөрчлөлтөд хурдан хариу үйлдэл үзүүлдэг. Би энд тантал электролит ашигласан боловч керамик эсвэл полиэстерийн бүрэлдэхүүн хэсэг сайн ажиллах болно. Хэрэв та энэ бүрэлдэхүүн хэсгийг багтаамжийн хувьд хэт өндөр болговол потенциометрийн өөрчлөлтөд үзүүлэх хариу үйлдэл удаашрах болно.

Дээрх сүүлийн гурван зураг нь осцилляторын транзисторын коллектор дээрх хүчдэлийг харуулсан хэлхээнээс авсан дэлгэц юм. Эхнийх нь хамгийн бага LED гэрэлтүүлгийн хэв маягийг харуулсан бөгөөд хэлхээ нь өргөн зайтай энерги ялгаруулж ажилладаг. Хоёрдахь зураг нь LED гаралт нэмэгдсэн загварыг харуулж байгаа бөгөөд эрчим хүчний тэсрэлт одоо илүү олон удаа гарч байна. Сүүлийнх нь бүрэн гаралттай бөгөөд хэлхээ тогтвортой хэлбэлзэлтэй байна.

Хяналтын ийм энгийн арга нь ямар ч асуудалгүй байдаггүй; эерэг тэжээлийн төмөр замаас трансформаторын ороомогоор дамжин транзисторын коллектор болон D1 -ээр дамжих DC зам байдаг. Энэ нь С2 нь тэжээлийн шугамын түвшинд хүртэл диодын хүчдэлийн уналтыг хасч, дараа нь Жоуле Хулгайчын үйл ажиллагааны хүчдэлийг нэмнэ гэсэн үг юм. 1.5 вольт ба түүнээс бага хэмжээтэй нэг үүртэй Joule Thief -ийн ердийн ажиллагааны үед энэ нь тийм ч чухал биш боловч хэрэв та хэлхээг 2 вольтоос дээш өндөр хүчдэлээр ажиллуулахыг оролдвол LED гаралтыг тэг хүртэл хянах боломжгүй болно. Энэ нь Жоуле Хулгайч програмуудын дийлэнх олонхын хувьд ихэвчлэн тохиолддог асуудал биш боловч энэ нь цаашдын хөгжилд ихээхэн ач холбогдолтой болж болзошгүй тул трансформаторын гурав дахь ороомогоос хяналтын хүчдэлийг гаргаж авах шаардлагатай болно. Энэ нь бүрэн тусгаарлах боломжийг олгодог.

Алхам 4: Хэлхээний хэрэглээ 1

Үр дүнтэй хяналттай бол Жоуль Хулгайчийг илүү өргөнөөр ашиглах боломжтой бөгөөд гэрлийн гаралт бүхий бамбар, шөнийн гэрэл гэх мэт бодит хэрэглээг ашиглах боломжтой. Нэмж дурдахад бага гэрлийн тохиргоо, бага эрчим хүчний хэрэглээтэй бол эдийн засгийн хувьд маш их хэрэглээтэй болно.

Дээрх зургууд нь энэхүү нийтлэл дэх бүх санааг харуулсан бөгөөд жижиг прототип самбар дээр гарцыг бага, өндөр болгож, самбар дээр урьдчилан тохируулсан потенциометрээр тусгасан болно. Тороидын зэс ороомог нь ердийн пааландсан зэс утсаар хийгдсэн байдаг.

Барилгын энэ хэлбэр нь маш хэцүү бөгөөд дараагийн алхамд ашиглах арга нь илүү хялбар гэж хэлэх ёстой.

Алхам 5: Хэлхээний хэрэглээ-2

MS полимер цавуугаар наасан нэг талт хэвлэмэл хэлхээний хавтангийн жижиг дэвсгэр бүхий нэг талт хэвлэмэл хэлхээний самбар дээр хийгдсэн энэ удаагийн хэлхээний өөр нэг ойлголтыг дээрх нийлмэл зурагт үзүүлэв. Энэхүү схемийн загвар нь маш хялбар бөгөөд ойлгомжтой байдаг, учир нь та хэлхээний диаграмыг давтахын тулд хэлхээг байрлуулж болно. Дэр нь эд ангиудыг бэхлэх найдвартай бэхэлгээ хийж, доорх зэсийн субстрат дээр гагнах замаар газардуулгыг холбоно.

Зураг дээр LED нь зүүн талд бүрэн гэрэлтэж, баруун талд бараг гэрэлтэхгүй байгааг харуулж байна.

Алхам 6: Хэлхээний хэрэглээ-3

Дээрх эхний зурган дээрх диаграммд 2 вольтын нарны зайтай 470k Ом эсэргүүцэл үзүүлэгчийг самбар дээрх триммер потенциометртэй зэрэгцүүлэн Жоуле Хулгайчны хяналтын хэлхээнд үр дүнтэй холбосон болохыг харуулав. Хоёрдахь зурагт 2 вольтын нарны зай (цэцэрлэгийн нарны гэрлээс тасарсан) -ийг өмнөх алхамд үзүүлсэн угсралт руу залгасан зургийг харуулав. Нүд нь өдрийн гэрэлд байдаг тул хэлхээг унтрааж, LED унтрах хүчдэлийг өгдөг. Хэлхээний гүйдлийг 110 микро ампер хэмжсэн. Гурав дахь зураг нь нарны зайн дээгүүр тавьсан тагийг харуулсан бөгөөд ингэснээр харанхуйг дуурайж, LED нь одоо асаж, хэлхээний гүйдэл 9.6 мА байна. Асаах/унтраах шилжилт нь хурц биш бөгөөд бүрэнхий болоход гэрэл аажмаар асдаг. Нарны батерейг батерейны хэлхээнд зориулсан хямд удирдлагын бүрэлдэхүүн хэсэг болгон ашиглаж байгаа нь өөрөө ямар ч тэжээл өгдөггүйг анхаарна уу.

Энэ үе шатны хэлхээ нь маш ашигтай байж магадгүй юм. Нарны зайг цонх эсвэл цонхны тавцан дээр болгоомжтой суурилуулсан бол супер конденсатор эсвэл никель метал гидрид цэнэглэдэг эсийг цэнэглэдэг бол өндөр үр дүнтэй байнгын шөнийн гэрэл нь ирээдүйн төсөл болох боломжтой юм. АА эсийн хамт хэрэглэвэл гэрлийн гаралтыг бууруулж, өдрийн гэрэлд гэрлээ унтраах боломжтой гэдэг нь зайны хүчдэл 0.6 вольт хүртэл унахаас өмнө хэлхээ удаан хугацаанд ажиллах болно гэсэн үг юм. Өвөө, эмээ нар ач зээ нартаа бэлэглэх ямар гайхалтай захиалгатай юм бэ! Бусад санаанууд бол гэрэлтүүлэгтэй хүүхэлдэйний байшин эсвэл угаалгын өрөөний шөнийн гэрэл гэх мэт эрүүл ахуйн стандартыг шөнийн хараа алдалгүйгээр хадгалах боломжийг олгодог.