A Joule Thief adalah litar mudah yang mengambil kesempatan dari sindiket induktif yang dihasilkan oleh unsur induktif (toroid luka dalam kes ini) untuk meningkatkan voltan. Voltan tambahan pada output litar ini boleh digunakan untuk peranti kuasa yang tidak akan berfungsi dengan voltan input sahaja. Dalam kes ini, voltan digunakan untuk menyalakan lampu LED, yang tidak dapat menyala dengan bateri AA tunggal kerana voltan yang diperlukan untuk melakukannya ialah 3.3 volt, manakala bateri hanya dapat memberikan 1.5 volt pada yang terbaik.

Pencuri joule boleh beroperasi dengan voltan yang sangat rendah, ini bermakna ia boleh berfungsi dengan bateri yang biasanya dianggap "mati", mengambil tenaga dari mereka dengan cara yang mustahil, oleh itu nama itu.

Dalam pengajaran ini saya akan menunjukkan kepada anda bagaimana untuk membina pencuri joule kecil dipasang di sekeping papan tembaga berpakaian.

Bekalan:

Langkah 1: Bahan:

• Transistor 2N2222
• 1k hingga 10k perintang (untuk memilih kecerahan)
• Lembaga berpakaian tembaga
• Pemegang bateri 1x AA
• 1x LED (saya menggunakan warna putih, tetapi apa-apa warna akan berfungsi)
• Solder
• 1x kecil toroid * (kurang daripada 1cm diameter luar)
• Sekitar 20-30 sentimeter (8-12 inci) wayar tembaga nipis
• Epoxy

* Toroid kecil seperti yang saya gunakan boleh diperoleh dengan mudah dari CFL kecil, tidak semua CFL mempunyai mereka, tetapi ada peluang tinggi yang anda akan dapati di dalamnya. Tidak semua toroid akan berfungsi, bijak untuk menguji litar dalam papan roti sebelum memasangnya.

Langkah 2: Menjalankan Lembaga

Saya mula dengan memotong sekeping papan tembaga dengan saiz bateri AA, saya akan melekatkannya ke belakang pemegang AA, jadi ia mesti mempunyai dimensi yang betul. Dalam kes ini dimensi adalah 1.2 x 5 sentimeter.

Untuk mengetuk papan, saya melekatkan pita pada kedua-dua pihak selepas menyental dan membersihkannya dengan alkohol, ini akan menghapus apa-apa minyak yang ditinggalkan oleh jari saya yang boleh merosakkan proses itu, juga penting untuk mengelak tepi terlalu jadi etchant tidak makan mereka pergi.

Seterusnya saya memotong bentuk litar dengan pisau x-acto seperti yang dilihat dalam gambar, kawasan terdedah akan dimakan. Pelupusan ini baik-baik saja dan saya menggalakkan anda untuk menggunakannya, tetapi anda sentiasa boleh memperbaiki reka bentuknya.

Untuk mengetuk papan, saya menggunakan campuran asid Hydrochloric (20-30%) (juga dikenali sebagai asid muriatic, pembersih kolam atau HCl) dengan hidrogen peroksida (3%) (juga dikenali sebagai disinfektan luka biasa) dalam 1: 2 nisbah, 1 bahagian HCl setiap 2 bahagian H202. Penyelesaian ini tidak boleh digunakan semula kerana ia tidak stabil dan akan kehilangan kuasa dalam masa beberapa jam.

Proses etsa biasanya mengambil masa 5 hingga 10 minit.

Selepas papan itu terukir saya mengeluarkan pita melekit dan saya teruskan dengan langkah seterusnya.

Langkah 3: Penggulungan Toroid

Penggulungan toroid boleh menjadi sedikit mengecewakan, khususnya jika toroid dan wayar anda sangat kecil. Mula-mula anda perlu mengambil sekeping kawat sekitar 25cm panjang (bergantung kepada saiz toroid anda) dan bengkokkannya dengan separuh supaya anda mempunyai dua wayar selari dengan satu sama lain, maka anda mula menggulung kedua-dua wayar pada masa yang sama (dari 10 hingga 20 kali) sehingga anda berakhir dengan sesuatu seperti dalam imej. Seperti yang anda dapat lihat, wayar seharusnya tidak boleh menyeberang antara satu sama lain.

Seterusnya, anda perlu menyambungkan dua wayar dalam seperti yang dilihat dalam imej, ini akan disambungkan kepada positif. Baki dua wayar boleh disambungkan kepada perintang yang akan disambungkan ke pangkalan atau kepada pengumpul, tidak kira di mana jalan sekitar.

Langkah 4: Menyelesaikan Litar

Litar ini agak mudah, tetapi ia boleh mengelirukan ketika menyoldernya ke papan.

Saya pertama kaleng semua pad di papan, ini akan menghindari tembaga daripada merosot dan memberikan penampilan yang bagus, maka saya menyolder dawai positif toroid ke pad positif di bahagian bawah, dua wayar lain akan disambungkan

secara tidak jelas untuk bantalan di sebelah kanan dan kiri.

Saya menyambungkan satu hujung penghalang 2.2k ke pad di sebelah kiri dan hujung yang lain ke pad "asas" di atasnya. Anda boleh memilih kecerahan dengan perintang ini. Selepas menyelesaikan litar, jika arus masuk lebih tinggi daripada 30mA, anda boleh meningkatkan nilai perintang untuk mengurangkannya.

Untuk menyambungkan transistor, saya menyambung pengumpul ke pad atas kanan, pemancar ke pad kiri atas (pad negatif) dan pangkalan ke pad "asas" di bawahnya.

Saya akhirnya menyembur sebuah SMD LED yang diambil dari mentol LED antara pemungut (positif) dan pad "emitter" (negatif). Anda boleh memateri sebarang jenis LED.

Setelah litar selesai, saya menggunakan aseton dan q-tip untuk menghapus sebahagian besar fluks yang ada di papan, maka saya menggunakan epoksi untuk memegangnya pada pemegang bateri AA, saya menggunakan epoksi yang tersisa untuk mengelak toroid dan wayarnya, yang boleh rosak dengan mudah.

Untuk menyelesaikan semua saya solder wayar positif yang datang dari pemegang ke pad positif di bahagian bawah dan wayar negatif ke pad negatif, disambungkan kepada pemancar dan pad negatif LED.

PENTING:Saya menggunakan transistor P2N2222A, bukan 2N2222A atau PN2222A, ini bermakna pengumpul dan pemancar ditukar, periksa pinout transistor anda sebelum menyoldernya.

Langkah 5: Tamat

Litar ini menggunakan sekitar 20-30mA, ini bermakna ia boleh bertahan lebih daripada 50 jam pada bateri AA segar seperti yang dikira oleh kalkulator hayat bateri dalam talian. Ia juga agak cerah, jadi ia boleh digunakan dalam situasi kecemasan.

EDIT: Saya cuba melihat sejauh mana bateri AA baru (yang generik), saya menyambungkannya pada malam Jumaat pada jam 24:00 dan masih berjalan, tanpa penurunan ketara yang ketara, dua hari kemudian, Isnin pagi, hampir 50 jam penggunaan berterusan. Selepas hari pertama, voltan turun dari 1.48 volt ke 1.20 volt, kini pada 1.05 volt.

EDIT 2: Satu hari kemudian ia masih berjalan, kecerahan telah menurun dengan ketara, tetapi masih boleh digunakan untuk melihat dalam gelap tanpa masalah (lihat gambar ke-3), voltan kini berada pada 0.78 volt. Ia berjalan selama tiga hari lurus.

EDIT3: Bateri seolah-olah telah mati pada suatu ketika pada pagi Selasa selepas pukul 6 pagi, secara keseluruhan ia telah berjalan selama hampir 80 jam.

Terima kasih kerana membaca pengajaran ini.