En Joule Thief er en enkel krets som drar nytte av det induktive tilbakeslaget som produseres av et induktivt element (en sårtoroid i dette tilfellet) for å øke spenningen. Denne ekstra spenningen ved kretsens utgang kan brukes til å koble til enheter som ikke ville fungere med inngangsspenningen alene. I dette tilfellet brukes spenningen til å teste en LED, som ikke kunne lyse opp med et enkelt AA-batteri, da spenningen som kreves for dette, er 3,3 volt, mens batteriet kun kan gi 1,5 volt på sitt beste.

Joule tyven kan operere med svært lave spenninger, det betyr at det kan fungere med batterier som normalt vil bli vurdert som "døde", og tar energi fra dem på en tilsynelatende umulig måte, derfor er det navnet.

I denne instruksjonsvisen vil jeg vise deg hvordan du bygger en liten joule tyv montert på et stykke kobberplagg.

forsyninger:

Trinn 1: Materialer:

• 2N2222 transistor
• 1k til 10k motstand (for å velge lysstyrke)
• Kobberplagg
• 1x AA batteriholder
• 1x LED (jeg brukte hvit, men noen farge vil fungere)
• Lodd
• 1x liten toroid * (mindre enn 1 cm ytre diameter)
• Rundt 20-30 centimeter (8-12 tommer) tynn kobbertråd
• epoxy

* Små toroider som den jeg brukte, kan enkelt hentes ut av små CFLer, ikke alle CFL har dem, men det er en stor sjanse for at du finner en innsiden. Ikke alle toroider vil fungere, det er lurt å teste kretsen i et brødbrett før du monterer det.

Trinn 2: Etch styret

Jeg begynner først ved å kutte et stykke kobberplank med størrelse på et AA-batteri, jeg holder det på baksiden av AA-holderen, så det må ha de riktige dimensjonene. I dette tilfellet er dimensjonene 1,2 x 5 centimeter.

For å etse bordet holder jeg litt tape på begge sider etter å ha skrubbet og rengjort det med alkohol. Dette vil fjerne eventuelle oljer som er igjen av fingrene, noe som kan ødelegge prosessen. Det er også viktig å forsegle kantene slik at etset ikke spiser dem bort.

Deretter kutter jeg formen av kretsen med en x-acto kniv som vist i bildene, de eksponerte områdene blir spist bort. Denne disposisjonen er bra som den er, og jeg oppfordrer deg til å bruke den, men du kan alltid forbedre designen.

For å etse brettet bruker jeg en blanding av saltsyre (20-30%) (også kjent som muriatsyre, bassengrenser eller HCl) med hydrogenperoksid (3%) (også kjent som et vanlig sårdesinfeksjonsmiddel) i en 1: 2 forhold, 1 del HC1 per 2 deler H202. Denne løsningen kan ikke gjenbrukes da den er ustabil og vil miste sin kraft innen noen timer.

Etseprosessen tar vanligvis fra 5 til 10 minutter.

Etter at brettet er etset, fjerner jeg klistrelisten og fortsetter med neste trinn.

Trinn 3: Vridning av toroid

Spoling av toroid kan være litt frustrerende, spesielt hvis din toroid og ledninger er svært små. Først må du ta et stykke ledning rundt 25 cm lang (avhengig av størrelsen på din toroid) og bøy den i to, slik at du har to ledninger parallelt med hverandre, så begynner du å vikle disse to ledningene samtidig (fra 10 til 20 ganger) til du ender med noe som i bildet. Som du ser, må ledningene ikke krysse hverandre.

Deretter må du koble de to indre ledningene som vist på bildet, disse vil bli koblet til positive. De resterende to ledningene kan kobles til motstanden som skal kobles til basen eller til samleren, det spiller ingen rolle hvilken vei rundt.

Trinn 4: Gjennomføring av kretsen

Kredsløpet er ganske enkelt, men det kan bli forvirrende når du lader det på brettet.

Jeg tømmer først alle pads på brettet, dette vil unngå at kobberet forverres og gir det et fint utseende, og jeg loddler toroid positiv ledning til den positive puten i bunnen, de to andre ledningene vil bli koblet til

indistinctly til pads til høyre og venstre.

Jeg kobler den ene enden av en 2,2k motstand til puten til venstre og den andre enden til "base" -puten like over den. Du kan velge lysstyrken med denne motstanden. Etter å ha fullført kretsen, hvis gjeldende innstigning er høyere enn 30mA, kan du øke verdien av motstanden for å redusere den.

For å koble transistoren kobler jeg samleren til øverste høyre pute, emitteren til den øvre venstre pute (den negative puten) og basen til "basen" -platen like under den.

Jeg lader endelig en SMD LED tatt fra en LED-pære mellom kollektorene (positive) og "emitteren" (negative) pads. Du kan lodde noen form for LED.

Når kretsen er fullført, bruker jeg aceton og et q-tips for å fjerne det meste av flussen som var på brettet, så bruker jeg epoxy for å holde den til en AA-batteriholder, jeg bruker gjenværende epoksy for å forsegle toroid og ledninger, som lett kan bli skadet.

For å fullføre alt solderer jeg den positive ledningen som kommer fra holderen til den positive puten i bunnen og den negative ledningen til den negative puden, koblet til emitteren og til den negative puden til LED-lampen.

VIKTIG:Jeg brukte en P2N2222A transistor, ikke en 2N2222A eller en PN2222A, dette betyr at samleren og emitteren byttes, kontroller transistorens pinout før du lader den.

Trinn 5: Slutten

Denne kretsen bruker rundt 20-30mA, det betyr at det kan vare mer enn 50 timer på et nytt AA-batteri som beregnet av en online batterilevetidskalkulator. Det er også ganske lyst, så det kan være til nytte i en nødssituasjon.

EDIT: Jeg prøvde å se hvor mye det ville vare på et nytt AA-batteri (en generisk), jeg koblet den på fredag ​​kveld klokken 24:00, og den kjører fortsatt uten betydelig signifikant fall i lysstyrke to dager senere, Mandag morgen, nesten 50 timer med kontinuerlig bruk. Etter den første dagen gikk spenningen fra 1,48 volt til 1,20 volt, nå er den på 1,05 volt.

EDIT 2: En dag senere går det fortsatt, lysstyrken har falt betydelig, men det kan fortsatt brukes til å se i mørket uten problemer (se 3. bilde), spenningen er nå på 0,78 volt. Det har gått i tre dager rett.

EDIT3: Batteriet ser ut til å ha dødd på et tidspunkt i løpet av tirsdag morgen etter klokka 6, totalt har det gått i nesten 80 timer.

Takk for at du leser dette instruerbart.