Joule dief fakkel met behuizing - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

In dit project leer je hoe je een Joule Thief-circuit bouwt en de juiste behuizing voor het circuit. Dit is een relatief eenvoudig circuit voor beginners en gevorderden.

Een Joule-dief volgt een heel eenvoudig concept, dat ook lijkt op zijn naam. Het extraheert of "stelt" joules (energie) uit laagspanningssystemen. bijv. De meeste niet-functionele batterijen bevatten eigenlijk nog ongeveer 20% -30% sap. Hun spanning is echter te laag en kan niets van stroom voorzien. Het Joule-diefcircuit kan deze laagspanningsenergie daadwerkelijk uit batterijen (of welke bron dan ook) halen en een standaard 5 mm LED-licht behoorlijk helder van stroom voorzien. De output is niet beperkt tot een LED.

Dit is een heel eenvoudig, praktisch en handig circuit om in huis te hebben. Als u geen werkende batterij kunt vinden die u dringend nodig heeft, of als u de batterijen die u koopt volledig wilt gebruiken, dan is dit perfect voor u.

Ten slotte zal deze Instructables ook een 3D-geprinte behuizing voor de Joule-dief laten zien. Als je echter geen 3D-printer hebt, kun je mijn Lasergesneden acryldoos bekijken of zelf een behuizing ontwerpen. Zelfs alleen een plastic doos zou bevredigend zijn. Ik zou niet aanraden om het circuit zonder behuizing te laten.

Stap 1: Benodigdheden en gereedschappen

Benodigdheden:

1. Perfbord

2. AA-batterijhouder (kan voor 2 batterijen of 1) zijn

3. Ferriet ringkern (met twee spoelen erover)

4. Tastbare vergrendelingsschakelaar

5. 5mm LED (elke kleur)

6. 5 mm LED-rand + moer

7. NPN-transistor (ik gebruikte C1815)

8. 3 mm moeren x4"

9. 3 mm bouten x2"

10. Draden

Gereedschap:

1. Soldeerdraad en strijkijzer

2. Draadknippertang

3. Multimeter (als je er geen hebt, kun je er een zelf maken. Bekijk mijn Arduino-aangedreven multimeter)

4. Desoldeerpomp (optioneel)

5. Punttang

6. Potlood/pen/marker

7. Superlijm

Stap 2: Schakelschema en hoe het werkt

Hier is een heel mooi uitgelegd hoe een joule dief werkt:

KREDIET AAN ELEKTRONICGURU VOOR BEELDEN

Stap 3: Batterijhouder aan boord bevestigen

1. Met een zwarte stift markeerde ik waar de gaten in de batterijhouder op de print zaten.

2. Ik heb de draadknippertang gebruikt om de gaten in het perforatiebord te maken. Al snel was het groot genoeg voor de bout van 3 mm. Als je een hand- of elektrische boormachine hebt, is dit proces een stuk eenvoudiger. Het is belangrijk om te testen of de gaten groot genoeg zijn voor uw bout.

3. Ik heb een extra set moeren toegevoegd tussen het perforatiebord en de batterijhouder om te voorkomen dat de bout zo ver uit het andere uiteinde steekt.

4. De twee resterende schroeven werden gebruikt om de batterijhouder op het perf-bord te bevestigen.

Stap 4: C1815-transistor begrijpen

Sommige transistors hebben verschillende schema's en pinouts. Daarom wilde ik ter verduidelijking aangeven welke pinnen van de transistor basis/collector/emitter zijn

Bewegend van links naar rechts met de platte kant naar u toe, zijn de pinnen basis, collector en emitter in die volgorde. Dit is precies zoals in het diagram wordt weergegeven.

Stap 5: Ferrietringkern voorbereiden

Ik heb de ferrietring van een kapot RC-autocircuit

1. Met dun geëmailleerd koperdraad heb ik de spoel 7 keer rond de ringvormige ferritetoroid gewikkeld. Zie foto

2. De draad werd gesneden na 7 spoelen met lengte over voor solderen en verbindingen. De tweede spoel begon op dezelfde plaats waar de eerste spoel werd gestart. In navolging van de vorm van de eerste spoel werd ook de tweede spoel na 7 windingen uitgetrokken en met overmaat gesneden.

3. Om onderscheid te maken tussen de spoelen had spoel 1 veel langere poten dan spoel 2.

4. Omdat mijn ferrietring erg klein was, gebruikte ik een heel dunne koperen spoeldraad. Hoogstwaarschijnlijk 26 SWG. Als je ringkern groter is, kun je grotere en zelfs normale draden gebruiken

5. Hierna zou je 4 verschillende draaduiteinden hebben. 2 voor spoel 1 en 2 voor spoel 2. Deze 4 kunnen ook worden geschreven als 2 voor de startzijde en 2 voor de eindzijde.

6. Om het onthouden van de spoelen te vereenvoudigen, heb ik de volgende namen aan de uiteinden van de spoelen gegeven. S1, S2, E1, E2. De S en E staan voor startzijde en eindzijde. 1 en 2 staan voor het spoelnummer.

7. S2 en E1 worden samen opgerold om in totaal 3 poten te maken. Resterende zijn S1, E2 en opgewonden been.

Stap 6: LED voorbereiden

1. LED-bezel bevestigd. LED schuift in de witte stekker. Witte plug past in de metalen ring.

2. Soldeersnoeren op LED-poten. Zorg ervoor dat u weet welk been de anode en kathode is.

Stap 7: Tactiele schakelaar en verbindingen solderen

1. Positieve draad van de batterij aangesloten op de vergrendelingsschakelaar

2. Gewikkeld deel van ferriet toroid spoel aangesloten op andere terminal van dezelfde vergrendelingsschakelaar.

3. E2 (end side-coil 2) is aangesloten op een weerstand van 1K (bruin-zwart-rood).

4. S1 (startzijde - spoel 1) is verbonden met de collectorpen van de transistor.

Stap 8: Transistor en verbindingen solderen

1. 1K Ohm weerstand aangesloten op de basispin van de transistor.

2. S1 aangesloten op de collectorpen van de transistor.

Stap 9: Solderen op de LED

1. De anode van de LED wordt aangesloten op de collector van de transistor.

2. De kathode van de LED wordt aangesloten op de emitter van de transistor.

Stap 10: 3D-model huisvesten

1. Ik heb Fusion360 gebruikt om de behuizing voor het circuit te ontwerpen.

2. Een.step- en.gcode-bestand zijn beide hieronder bijgevoegd. Als u de behuizing wilt wijzigen, download dan het.step-bestand en gebruik een 3D-modelleringssoftware om het te bewerken.

3. Als u het model direct in 3D wilt printen, kunt u het.gcode-bestand downloaden en naar uw printer uploaden. De afdruktijd is ongeveer 14 uur. De ruwe afmetingen van het model zijn 150 mm x 80 mm x 100 mm.

4. Ik gebruikte Ultimaker Cura als slicer en Ender 3 als 3D-printer.

Details over de behuizing:

1. Het ontwerp probeert de vorm van een toetsenbordmuis na te bootsen. Gemakkelijke pasvorm voor uw hand. Ergonomisch

2. Er is een achterpaneel bevestigd met elastiekjes. De elastiekjes passen in de groeven die beide stukken stevig vasthouden, terwijl het toch gemakkelijk te verwijderen is en toegang heeft tot de schakelingen binnenin.

3. Er zijn 2 gaten voor de LED-rand en de vergrendelingsschakelaar.

Stap 11: 3D printen

1. Ik gebruikte Ultimaker Cura als slicer en Ender 3 als 3D-printer.

2. Bestand is geüpload naar de 3D-printer. De temperatuurinstellingen waren 200 graden C voor het mondstuk en 50 graden C voor het bed.

3. De afdruk duurde ongeveer 13,5 uur. Met een tang heb ik het model van het platform gehaald en de steunen eraf gehaald.

4. Het gat voor de vergrendelingsschakelaar was een beetje klein, dus ik heb het geschuurd met een dunne vijl.

Stap 12: Knop en LED-omlijsting aan model bevestigen

1. De vergrendelingsschakelaar en LED + bezel moesten worden gedesoldeerd en van het perf-bord worden verwijderd, zodat ze aan de behuizing kunnen worden bevestigd.

2. De vergrendelingsschakelaar was op een klein stukje perf-board gesoldeerd en de draden werden aan de relevante pinnen bevestigd. Dit maakt het gemakkelijker om de schakelaar in het gat te bevestigen.

3. De LED-bezel werd door het ronde gat aan de voorkant van het model gestoken. Aan de andere kant werd een moer toegevoegd en met een tang vastgedraaid.

Stap 13: Circuit opnieuw voltooien

1. De draden van de vergrendelingsschakelaar zijn terug in het hoofdcircuit gesoldeerd.

2. Superlijm werd tussen het binnenoppervlak van het model en het kleine stukje geperforeerde plaat aangebracht om de schakelaar op zijn plaats te houden.

3. De draden van de LED's werden ook terug in het circuit gesoldeerd.

Stap 14: Achterpaneel bevestigen

1. Ik heb kleine elastiekjes gemaakt met een paar grotere.

2. Het achterpaneel werd op de basis van het model geplaatst en de rubberen banden werden in de groeven gewikkeld.