Факел Joule Thief с кожухом: 16 шагов (с изображениями)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:04

В этом проекте вы узнаете, как построить схему Joule Thief и соответствующий корпус для схемы. Это относительно простая трасса для начинающих и продвинутых.

Вор Джоуля следует очень простой концепции, которая также похожа на его название. Он извлекает или «крадет» джоули (энергию) из низковольтных систем. Например. В большинстве нефункциональных батарей на самом деле остается около 20-30% заряда. Однако их напряжение слишком низкое, и он не может ничего запитать. Схема джоулева вора может фактически собирать эту низковольтную энергию от батарей (или любого источника) и довольно ярко питать стандартный 5-миллиметровый светодиодный светильник. Выход не ограничен светодиодом.

Это очень простая, практичная и полезная схема для дома. Если вы не можете найти исправную батарею, которая вам нужна срочно, или вы хотите полностью использовать приобретенные вами батареи, это будет идеально для вас.

Наконец, в этом руководстве также будет продемонстрирован корпус для вора Джоуля, напечатанный на 3D-принтере. Однако, если у вас нет 3D-принтера, вы можете проверить мою акриловую коробку с лазерной резкой или самостоятельно спроектировать корпус. Даже пластиковая коробка вполне подойдет. Я бы не рекомендовал оставлять схему без кожуха.

Шаг 1. Расходные материалы и инструменты

Запасы:

1. Перфорированная доска

2. Держатель батареек AA (может быть на 2 батарейки или на 1).

3. Ферритовый тороид (с двумя катушками над ним).

4. Тактильный переключатель защелки.

5. 5мм светодиод (любой цвет)

6. 5-миллиметровая светодиодная рамка + гайка

7. Транзистор NPN (я использовал C1815)

8. Гайки 3 мм x4

9. Болты 3 мм x2

10. Провода

Инструменты:

1. Паяльная проволока и утюг

2. Кусачки.

3. Мультиметр (если у вас его нет, вы можете сделать его своими руками. Посмотрите мой мультиметр с питанием от Arduino)

4. Насос для распайки (опция)

5. Плоскогубцы.

6. Карандаш / ручка / маркер

7. Суперклей

Шаг 2: принципиальная схема и как она работает

Вот очень хорошо объясняющий, как работает джоулевый вор:

КРЕДИТ ELECTRONICGURU ЗА ИЗОБРАЖЕНИЯ

Шаг 3: Закрепление держателя аккумулятора на плате

1. Используя черный маркер, я отметил, где отверстия в держателе батареи были на печатной плате.

2. Я использовал кусачки для резки проволоки, чтобы проделать отверстия в перфорированной плате. Вскоре он стал достаточно большим для 3-миллиметрового болта. Если у вас есть ручная или электрическая дрель, этот процесс будет намного проще. Важно проверить, достаточно ли большие отверстия для вашего болта.

3. Я добавил дополнительный набор гаек между перфорированной платой и держателем батареи, чтобы болт не выступал из другого конца так сильно.

4. Два оставшихся винта были использованы для закрепления держателя батареи на перфорированной плате.

Шаг 4: понимание транзистора C1815

Некоторые транзисторы имеют другую схему и распиновку. Поэтому, как пояснение, я хотел указать, какие выводы транзистора являются базой / коллектором / эмиттером.

Двигаясь слева направо плоской стороной к себе, вы увидите, что контакты - это база, коллектор и эмиттер в указанном порядке. Это именно то, что показано на схеме.

Шаг 5: Подготовка ферритового тороида

Я получил ферритовый тороид из разорванной цепи радиоуправляемой машины

1. Взяв тонкую эмалированную медную проволоку, я намотал катушку на кольцевой ферриттороид 7 раз. См. Картинку

2. Проволока была обрезана после 7 витков с запасом длины для пайки и соединений. Вторая катушка запустилась в том же месте, где была запущена первая катушка. Следуя форме первой катушки, вторая катушка также была вытащена после 7 витков и обрезана с избытком.

3. Чтобы различать катушки, катушка 1 имела гораздо более длинные ножки, чем катушка 2.

4. Поскольку мой ферритовый тороид был очень маленьким, я использовал очень тонкий медный провод катушки. Скорее всего 26 SWG. Если ваш тороид больше, вы можете использовать более крупные и даже обычные провода.

5. После этого у вас будет 4 разных конца провода. 2 для катушки 1 и 2 для катушки 2. Эти 4 также можно записать как 2 для начальной стороны и 2 для конечной стороны.

6. Чтобы упростить запоминание катушек, я дал концам катушек следующие названия. S1, S2, E1, E2. S и E обозначают начальную и конечную стороны. 1 и 2 обозначают номер катушки.

7. S2 и E1 наматываются вместе, чтобы получилось 3 ножки. Остались S1, E2 и намотанная нога.

Шаг 6: Подготовка светодиода

1. Светодиодная рамка прикреплена. Светодиод вставляется в белый штекер. Белая заглушка вставляется в металлическую рамку.

2. Пайка выводов на ножки светодиода. Убедитесь, что вы знаете, какая ножка является анодом и катодом.

Шаг 7: пайка тактильного переключателя и соединений

1. Плюсовой провод аккумуляторной батареи подключен к переключателю защелки.

2. Намотанная часть ферритовой тороидальной катушки, подключенная к другому выводу того же переключателя-защелки.

3. E2 (торцевая боковая катушка 2) подключена к резистору 1 кОм (коричневый-черный-красный).

4. S1 (сторона запуска - катушка 1) подключен к выводу коллектора транзистора.

Шаг 8: припаиваем транзистор и соединения

1. Резистор 1 кОм, подключенный к выводу базы транзистора.

2. S1 подключен к выводу коллектора транзистора.

Шаг 9: Пайка светодиода

1. Анод светодиода подключается к коллектору транзистора.

2. Катод светодиода подключается к эмиттеру транзистора.

Шаг 10: 3D-модель жилья

1. Я использовал Fusion360 для разработки корпуса схемы.

2. Ниже прилагаются файлы.step и.gcode. Если вы хотите изменить корпус, загрузите файл.step и отредактируйте его в программе для 3D-моделирования.

3. Если вы хотите сразу приступить к 3D-печати модели, вы можете загрузить файл.gcode и загрузить его на свой принтер. Время печати составляет примерно 14 часов. Ориентировочные размеры модели 150мм х 80мм х 100мм.

4. Я использовал Ultimaker Cura в качестве слайсера и Ender 3 в качестве 3D-принтера.

Подробная информация о корпусе:

1. Дизайн пытается имитировать форму клавиатуры-мыши. Легко ложится в руку. Эргономичный

2. Имеется задняя панель, закрепляемая резинками. Резиновые ленты входят в пазы, плотно удерживая обе детали, при этом их легко снимать и получать доступ к схемам внутри.

3. Есть 2 отверстия для светодиодной панели и переключателя-защелки.

Шаг 11: 3D-печать

1. Я использовал Ultimaker Cura в качестве слайсера и Ender 3 в качестве 3D-принтера.

2. Файл загружен на 3D-принтер. Заданные значения температуры составляли 200 ° C для сопла и 50 ° C для кровати.

3. На печать ушло около 13,5 часов. С помощью плоскогубцев я снял модель с платформы и снял опоры.

4. Отверстие для переключателя защелки было немного маленьким, поэтому я зашлифовал его тонким напильником.

Шаг 12: прикрепление кнопки и светодиодной панели к модели

1. Переключатель-защелка и светодиод + лицевая панель пришлось распаять и снять с монтажной платы, чтобы их можно было прикрепить к корпусу.

2. Переключатель-защелка был припаян к небольшому куску перфорированной платы, а выводы были прикреплены к соответствующим контактам. Это упрощает закрепление переключателя в отверстии.

3. Светодиодная рамка продета через круглое отверстие в передней части модели. С другой стороны добавили гайку и затянули плоскогубцами.

Шаг 13: завершение схемы снова

1. Выводы переключателя-защелки впаяны обратно в основную цепь.

2. Между внутренней поверхностью модели и небольшим куском перфорированной платы был помещен суперклей, чтобы удерживать переключатель на месте.

3. Выводы светодиода также были впаяны обратно в схему.

Шаг 14: прикрепление задней панели

1. Я сделал маленькие резинки, используя пару более крупных.

2. Задняя панель помещалась на основание модели, в пазы наматывались резиновые ленты.