Come creare un circuito di ladri di Joule: 5 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

joule thief (aka blocking oscillator) è un circuito elettronico che permette di utilizzare le batterie normalmente considerate scariche. La batteria è spesso considerata "esaurita" quando non può alimentare un particolare dispositivo. Ma ciò che sta realmente accadendo è che la tensione della batteria non è più abbastanza alta per il dispositivo quando viene utilizzato direttamente. Il circuito del ladro di joule massaggia la tensione e la corrente provenienti dalla batteria in modo che la tensione sia sufficientemente alta, per periodi di tempo, affinché il dispositivo funzioni continuamente.

Passaggio 1: cose di cui hai bisogno

Per questo tutorial avrai bisogno delle seguenti cose. Transistor 2N3904: 1K Resistor: Ferrite toroid corePochi filiLedA ha usato una batteria AA (se non ne hai una puoi usare anche una nuova AA)

Passaggio 2: funzionamento del circuito

Un Joule Thief è un amplificatore di tensione autooscillante. Prende un segnale a bassa tensione costante e lo converte in una serie di impulsi ad alta frequenza a una tensione più elevata. Ecco come funziona un Joule Thief di base, passo dopo passo:1. Inizialmente il transistor è spento.2. Una piccola quantità di elettricità passa attraverso il resistore e la prima bobina alla base del transistor. Questo apre parzialmente il canale collettore-emettitore. L'elettricità è ora in grado di viaggiare attraverso la seconda bobina e attraverso il canale collettore-emettitore del transistor.3. La crescente quantità di elettricità attraverso la seconda bobina genera un campo magnetico che induce una maggiore quantità di elettricità nella prima bobina.4. L'elettricità indotta nella prima bobina entra nella base del transistor e apre ancora di più il canale collettore-emettitore. Ciò consente a ancora più elettricità di viaggiare attraverso la seconda bobina e attraverso il canale collettore-emettitore del transistor.5. I passaggi 3 e 4 si ripetono in un circuito di retroazione finché la base del transistor non è saturata e il canale collettore-emettitore è completamente aperto. L'elettricità che viaggia attraverso la seconda bobina e attraverso il transistor è ora al massimo. C'è molta energia accumulata nel campo magnetico della seconda bobina.6. Poiché l'elettricità nella seconda bobina non aumenta più, smette di indurre elettricità nella prima bobina. Questo fa sì che meno elettricità entri nella base del transistor.7. Con meno elettricità che entra nella base del transistor, il canale collettore-emettitore inizia a chiudersi. Ciò consente a meno elettricità di viaggiare attraverso la seconda bobina.8. Una diminuzione della quantità di elettricità nella seconda bobina induce una quantità negativa di elettricità nella prima bobina. Questo fa sì che ancora meno elettricità entri nella base del transistor.9. I passaggi 7 e 8 si ripetono in un ciclo di feedback finché non c'è quasi più elettricità che passa attraverso il transistor.10. Parte dell'energia immagazzinata nel campo magnetico della seconda bobina si è esaurita. Tuttavia, c'è ancora molta energia immagazzinata. Questa energia deve andare da qualche parte. Ciò fa sì che la tensione all'uscita della bobina aumenti.11. L'elettricità accumulata non può passare attraverso il transistor, quindi deve passare attraverso il carico (di solito un LED). La tensione all'uscita della bobina si accumula fino a raggiungere una tensione in cui può passare attraverso il carico ed essere dissipata.12. L'energia accumulata passa attraverso il carico in un grande picco. Una volta che l'energia viene dissipata, il circuito viene effettivamente ripristinato e ricomincia l'intero processo da capo. In un tipico circuito Joule Thief questo processo avviene 50.000 volte al secondo.

Passaggio 3: preparare il toroidale

Il trasformatore nel circuito è realizzato avvolgendo il filo attorno a un toroide di ferrite. Questi toroidi possono essere acquistati da fornitori di elettronica o possono essere recuperati da vecchie apparecchiature elettroniche come alimentatori. Prendi due pezzi di filo sottile isolato e avvolgili attorno al toroide 8-10 volte. Fare attenzione a non sovrapporre nessuno dei fili. Rendi i fili il più uniformemente distanziati possibile. Per tenere i fili in posizione durante la prototipazione, ho avvolto il toroide nel nastro. Dopodiché unisci due fili di colore opposto da entrambe le estremità come mostrato nell'immagine e fai riferimento al video per una migliore comprensione.

Passaggio 4: collega tutto insieme

seguire il circuito sopra e saldare il positivo del led al collettore del transistor e il negativo all'emettitore e 1 k ohm alla base, quindi uno dei singoli fili del toroide al collettore e l'altro al resistore da 1 k come mostrato nell'immagine e nel video e collegare un filo all'emettitore, quindi collegare +ve della batteria ai due fili uniti del toroide e -ve della batteria al filo collegato all'emettitore.

Passaggio 5: provalo

Dopo aver saldato tutto insieme possiamo riprendere la nostra vecchia batteria AA per alimentare il LED e utilizzarla come una piccola torcia alimentata da una singola batteria AA e in questo modo possiamo riutilizzare le nostre vecchie batterie AA usate.