Joule Thief Filament Lamp - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:19

LED-filamenten zijn dun, plakken als LED's. Ze worden gebruikt in veel Edison-lamp die eruitziet als LED-lampen. Elk van die dunne staafjes bevat veel - 20 tot 30 LED's die in serie zijn geschakeld. Ze zijn dus behoorlijk helder en energiezuinig, maar hebben meestal meer dan 70 V nodig om in te schakelen. Ik wilde een kleine, op batterijen werkende lamp maken met behulp van die LED-filamenten. Na veel circuits uitgeprobeerd te hebben, ontdekte ik een heel eenvoudig circuit om een LED-gloeidraad te verlichten met slechts één batterij van 1,5 V.

Stap 1: Circuitontwerpen

Ik wist dat ik een boost-converter moest kunnen gebruiken om de lage spanning van een batterij te verhogen, maar ik dacht niet dat ik de 70V gemakkelijk zou kunnen krijgen. Ik heb met succes geprobeerd gespecialiseerde boost-LED-driver-IC's te gebruiken, maar die IC's hebben 3V of hoger nodig om te werken. Vervolgens heb ik geëxperimenteerd met een eenvoudig Joule Thief-circuit met twee transistors (blokkerende oscillator). Ik had geen transistor die 70V kan weerstaan, dus gebruikte ik een laadpompcircuit om de output van de Joule Thief te verdubbelen. Op deze manier wordt de transistor blootgesteld aan slechts de helft van de uiteindelijke output, of 35V.

Dit circuit werkte en ik was een tijdje blij met de prestaties, maar wilde toch het aantal componenten verminderen. Dus ik kocht een paar transistors die meer dan 70V aan spanning aankunnen, en probeerde te zien of ik filament LED kon aansteken met alleen een Joule Thief. Na wat aanpassingen aan de componentwaarden vond ik dat het circuit net zo goed werkte als het door de laadpomp ondersteunde Joule Thief-circuit!

Stap 2: Laatste circuit

Dus hier is het laatste circuit. Het is bedrieglijk eenvoudig, maar werkt net zo goed als de vorige versie met veel meer componenten.

De sleutel is het gebruik van transistors die een voldoende hoge spanning aankunnen. Ik gebruikte KSP06, die Vceo van 80V heeft, net hoog genoeg voor dit project. Andere specificaties zoals hfe en Vbe zijn nog steeds goed genoeg om op een lage voedingsspanning te werken.

Ik heb de componenten afgestemd om niet te veel stroom te trekken, omdat de stroombron een AAA-batterij is die klein is. U kunt R1, R2 en C1 aanpassen om meer stroom te trekken en LED met meer vermogen te verlichten als u dat wilt. R1: 470 ohm, R2: 47k ohm en C1: 22pF zouden bijvoorbeeld een hogere output produceren, maar de batterij zal veel sneller leeg raken.

Stap 3: Laatste hand

Ik ontwierp een PCB om in een glazen reageerbuis te passen.

Het gebruikt een enkele AAA-batterij (alkaline of NiMH) en verbruikt ongeveer 50 mA.

Ik heb ook een kantelschakelaar toegevoegd om de LED in te schakelen wanneer het apparaat rechtop staat en uit te schakelen wanneer het rust. Ik heb het apparaat in de buis gestoken om het een beetje op een vintage buis te laten lijken.

Ik heb de PCB en componenten samengesteld als een eenvoudig te monteren kit - beschikbaar op mijn website: https://www.theledart.com/products/jt-filament - als je geïnteresseerd bent.