Joule Thief Torch With Casing: 16 Βήματα (με Εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Σε αυτό το έργο θα μάθετε πώς να φτιάξετε ένα κύκλωμα Joule Thief και το κατάλληλο περίβλημα για το κύκλωμα. Αυτό είναι ένα σχετικά εύκολο κύκλωμα για αρχάριους και ενδιάμεσους.

Ένας κλέφτης Joule ακολουθεί μια πολύ απλή ιδέα, η οποία είναι επίσης παρόμοια με το όνομά της. Εξάγει ή "κλέβει" joules (ενέργεια) από συστήματα χαμηλής τάσης. Π.χ. Οι περισσότερες μη λειτουργικές μπαταρίες έχουν στην πραγματικότητα περίπου 20% -30% χυμό. Ωστόσο, η τάση τους είναι πολύ χαμηλή και δεν είναι σε θέση να τροφοδοτήσει τίποτα. Το κύκλωμα κλέφτη Joule μπορεί πραγματικά να συλλέξει αυτήν την ενέργεια χαμηλής τάσης από μπαταρίες (ή οποιαδήποτε πηγή) και να τροφοδοτήσει ένα τυπικό φως LED 5mm αρκετά έντονα. Η έξοδος δεν περιορίζεται σε LED.

Αυτό είναι ένα πολύ εύκολο, πρακτικό και χρήσιμο κύκλωμα που πρέπει να έχετε στο σπίτι σας. Εάν δεν μπορείτε να βρείτε μια μπαταρία που χρειάζεστε επειγόντως ή θέλετε να αξιοποιήσετε πλήρως τις μπαταρίες που αγοράζετε, αυτό θα ήταν ιδανικό για εσάς.

Τέλος, αυτό το Instructables θα παρουσιάσει επίσης ένα τρισδιάστατο περίβλημα για τον κλέφτη Joule. Ωστόσο, εάν δεν έχετε τρισδιάστατο εκτυπωτή, μπορείτε να ελέγξετε το ακρυλικό κουτί μου με λέιζερ ή να σχεδιάσετε μόνοι σας ένα περίβλημα. Ακόμα και ένα πλαστικό κουτί θα ήταν ικανοποιητικό. Δεν θα συνιστούσα να αφήσετε το κύκλωμα χωρίς περίβλημα.

Βήμα 1: Προμήθειες και εργαλεία

Προμήθειες:

1. Perf σανίδα

2. Θήκη μπαταρίας AA (μπορεί να είναι για 2 μπαταρίες ή 1)

3. Τοροειδές φερρίτη (με δύο πηνία πάνω του)

4. Διακόπτης απτικής ασφάλισης

5. LED 5mm (οποιοδήποτε χρώμα)

6. στεφάνη LED 5mm + παξιμάδι

7. NPN τρανζίστορ (χρησιμοποίησα το C1815)

8. Παξιμάδια 3mm x4

9. Μπουλόνια 3mm x2

10. Σύρματα

Εργαλεία:

1. Σύρμα συγκόλλησης και σίδερο

2. Πένσα για κοπή σύρματος

3. Πολύμετρο (αν δεν έχετε ένα, μπορείτε να φτιάξετε ένα DIY. Δείτε το πολύμετρο με τροφοδοσία Arduino)

4. Αντλία αποκόλλησης (προαιρετικά)

5. Πένσα βελόνας-μύτης

6. Μολύβι/στυλό/μαρκαδόρος

7. Υπέρκολλη

Βήμα 2: Σχήμα κυκλώματος και πώς λειτουργεί

Εδώ είναι ένα πολύ ωραίο που εξηγεί πώς λειτουργεί ένας κλέφτης joule:

ΠΙΣΤΩΣΗ ΣΤΗΝ ELECTRONICGURU ΓΙΑ ΕΙΚΟΝΕΣ

Βήμα 3: Ασφάλιση της θήκης μπαταρίας στην επιβίβαση

1. Χρησιμοποιώντας ένα μαύρο μαρκαδόρο, σημείωσα πού ήταν οι οπές στο στήριγμα της μπαταρίας στο PCB.

2. Χρησιμοποίησα την πένσα κοπής σύρματος για να κάνω τις τρύπες στον πίνακα perf. Σύντομα ήταν αρκετά μεγάλο για το μπουλόνι των 3mm. Εάν έχετε χειροκίνητο ή ηλεκτρικό τρυπάνι, αυτή η διαδικασία είναι πολύ πιο εύκολη. Είναι σημαντικό να ελέγξετε εάν οι οπές είναι αρκετά μεγάλες για το μπουλόνι σας.

3. Πρόσθεσα ένα επιπλέον σετ παξιμαδιών μεταξύ της πλακέτας perf και της θήκης της μπαταρίας για να σταματήσει τόσο πολύ το μπουλόνι να προεξέχει από το άλλο άκρο.

4. Οι δύο υπόλοιπες βίδες χρησιμοποιήθηκαν για να στερεώσουν τη θήκη της μπαταρίας στην πλακέτα διάτρησης.

Βήμα 4: Κατανόηση του τρανζίστορ C1815

Ορισμένα τρανζίστορ έχουν διαφορετικά σχήματα και pinouts. Ως εκ τούτου, ακριβώς ως διευκρίνιση, ήθελα να αναφέρω ποιες ακίδες του τρανζίστορ είναι βάση/συλλέκτης/εκπομπός

Μετακινώντας από αριστερά προς τα δεξιά με την επίπεδη πλευρά στραμμένη προς το μέρος σας, οι καρφίτσες έχουν βάση, συλλέκτη και πομπό με αυτή τη σειρά. Αυτό είναι ακριβώς όπως φαίνεται στο διάγραμμα.

Βήμα 5: Προετοιμασία Ferrite Toroid

Πήρα το φερρίτη τοροειδές από ένα σπασμένο κύκλωμα αυτοκινήτου RC

1. Λαμβάνοντας λεπτό εμαγιέ σύρμα χαλκού, τυλίγω το πηνίο γύρω από το δακτυλιοειδές φερριτοειδές 7 φορές. Δείτε την εικόνα

2. Το σύρμα κόπηκε μετά από 7 πηνία με μήκος για ανταλλακτικά για συγκόλληση και συνδέσεις. Το δεύτερο πηνίο ξεκίνησε στο ίδιο σημείο όπου ξεκίνησε το πρώτο πηνίο. Ακολουθώντας το σχήμα του πρώτου πηνίου, το δεύτερο πηνίο τραβήχτηκε επίσης μετά από 7 ανέμους και κόπηκε με περίσσεια.

3. Για τη διαφοροποίηση μεταξύ των πηνίων το πηνίο 1 είχε πολύ μεγαλύτερα πόδια από το πηνίο 2.

4. Δεδομένου ότι το φερρίτη τοροειδές μου ήταν πολύ μικρό, χρησιμοποίησα ένα πολύ λεπτό χάλκινο πηνίο. Πιθανότατα 26 SWG. Εάν το τοροειδές σας είναι μεγαλύτερο τότε μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μεγαλύτερα και ακόμη και κανονικά καλώδια

5. Μετά από αυτό, θα έχετε 4 διαφορετικά άκρα σύρματος. 2 για το πηνίο 1 και 2 για το πηνίο 2. Αυτά τα 4 μπορούν επίσης να γραφτούν ως 2 για την αρχική πλευρά και 2 για την τελική πλευρά.

6. Για να απλοποιήσω τη μνήμη των πηνίων, έδωσα τα ακόλουθα ονόματα στα άκρα του πηνίου. S1, S2, E1, E2. Τα S και E αντιπροσωπεύουν την αρχική πλευρά και την τελική πλευρά. 1 και 2 αντιπροσωπεύουν τον αριθμό πηνίου.

7. Τα S2 και E1 τυλίγονται μαζί για να φτιάξουν συνολικά 3 πόδια. Απομένουν οι S1, E2 και περιτυλιγμένο πόδι.

Βήμα 6: Προετοιμασία LED

1. Στερεωμένη στεφάνη LED. Το LED ολισθαίνει στο λευκό βύσμα. Το λευκό βύσμα ταιριάζει στη μεταλλική στεφάνη.

2. Κολλήσεις αγωγών σε πόδια LED. Βεβαιωθείτε ότι γνωρίζετε ποια είναι η άνοδος και η κάθοδος.

Βήμα 7: Συγκόλληση απτικού διακόπτη και συνδέσεων

1. Θετικό καλώδιο μπαταρίας συνδεδεμένο με διακόπτη ασφάλισης

2. Τυλιγμένο τμήμα πηνίου φερρίτη τοροειδούς συνδεδεμένο σε άλλο τερματικό του ίδιου διακόπτη μανδάλωσης.

3. Το E2 (ακραίο πηνίο 2) συνδέεται με αντίσταση 1Κ (Καφέ-Μαύρο-Κόκκινο).

4. Το S1 (πλευρά εκκίνησης - πηνίο 1) συνδέεται με τον πείρο συλλογής τρανζίστορ.

Βήμα 8: Τρανζίστορ συγκόλλησης και συνδέσεις

1. Αντίσταση 1K Ohm συνδεδεμένη με τον πείρο βάσης του τρανζίστορ.

2. S1 συνδεδεμένο με τον πείρο συλλογής τρανζίστορ.

Βήμα 9: Συγκόλληση στο LED

1. Η άνοδος LED συνδέεται με τον συλλέκτη τρανζίστορ.

2. Η κάθοδος LED συνδέεται με τον πομπό τρανζίστορ.

Βήμα 10: Τρισδιάστατο μοντέλο στέγασης

1. Χρησιμοποίησα το Fusion360 για να σχεδιάσω το περίβλημα του κυκλώματος.

2. Ένα αρχείο.step και.gcode έχουν επισυναφθεί και τα δύο παρακάτω. Εάν θέλετε να αλλάξετε το περίβλημα, κατεβάστε το αρχείο.step και χρησιμοποιήστε ένα λογισμικό τρισδιάστατης μοντελοποίησης για να το επεξεργαστείτε.

3. Εάν θέλετε να μεταβείτε απευθείας στην τρισδιάστατη εκτύπωση του μοντέλου, μπορείτε να κατεβάσετε το αρχείο.gcode και να το ανεβάσετε στον εκτυπωτή σας. Ο χρόνος εκτύπωσης είναι περίπου 14 ώρες. Οι πρόχειρες διαστάσεις του μοντέλου είναι 150mm x 80mm x 100mm.

4. Χρησιμοποίησα το Ultimaker Cura ως τεμαχιστή και το Ender 3 ως τον 3D εκτυπωτή.

Λεπτομέρειες για το περίβλημα:

1. Ο σχεδιασμός προσπαθεί να αντιγράψει το σχήμα ενός ποντικιού πληκτρολογίου. Εύκολη εφαρμογή για το χέρι σας. Εργονομική

2. Υπάρχει ένας πίσω πίνακας ασφαλισμένος με λαστιχάκια. Οι λαστιχένιες ταινίες ταιριάζουν στις αυλακώσεις που συγκρατούν και τα δύο κομμάτια σφιχτά, ενώ ταυτόχρονα διευκολύνουν την αφαίρεση και την πρόσβαση στο κύκλωμα στο εσωτερικό.

3. Υπάρχουν 2 οπές για τη στεφάνη LED καθώς και ο διακόπτης ασφάλισης.

Βήμα 11: Τρισδιάστατη εκτύπωση

1. Χρησιμοποίησα το Ultimaker Cura ως τεμαχιστή και το Ender 3 ως τον 3D εκτυπωτή.

2. Το αρχείο μεταφορτώθηκε στον τρισδιάστατο εκτυπωτή. Οι προεπιλογές θερμοκρασίας ήταν 200 βαθμοί C για το ακροφύσιο και 50 βαθμοί Κελσίου για το κρεβάτι.

3. Η εκτύπωση κράτησε περίπου 13,5 ώρες. Χρησιμοποιώντας πένσες αφαίρεσα το μοντέλο από την πλατφόρμα και έβγαλα τα στηρίγματα.

4. Η τρύπα για τον διακόπτη μανδάλωσης ήταν λίγο μικρή, οπότε το τρίψα χρησιμοποιώντας ένα λεπτό αρχείο.

Βήμα 12: Προσάρτηση κουμπιού και στεφάνης LED στο μοντέλο

1. Ο διακόπτης μανδάλωσης και η στεφάνη LED+πρέπει να ξεκολλήσουν και να αφαιρεθούν από την πλακέτα perf έτσι ώστε να μπορούν να στερεωθούν στο περίβλημα.

2. Ο διακόπτης μανδάλωσης συγκολλήθηκε σε ένα μικρό τεμάχιο περφόρνας και τα καλώδια στερεώθηκαν στις αντίστοιχες ακίδες. Αυτό διευκολύνει την ασφάλιση του διακόπτη στην οπή.

3. Η στεφάνη LED πέρασε από τη στρογγυλή τρύπα στο μπροστινό μέρος του μοντέλου. Ένα παξιμάδι προστέθηκε στην άλλη πλευρά και σφίχτηκε χρησιμοποιώντας πένσα.

Βήμα 13: Τελειώνοντας ξανά το κύκλωμα

1. Οι αγωγοί του διακόπτη μανδάλωσης συγκολλήθηκαν πίσω στο κύριο κύκλωμα.

2. Το Superglue τοποθετήθηκε μεταξύ της εσωτερικής επιφάνειας του μοντέλου και του μικρού τεμαχίου perf για να κρατήσει τον διακόπτη στη θέση του.

3. Οι αγωγοί του LED συγκολλήθηκαν επίσης πίσω στο κύκλωμα.

Βήμα 14: Επισύναψη πίσω πίνακα

1. Έφτιαξα μικρές λαστιχένιες ταινίες χρησιμοποιώντας μερικές μεγαλύτερες.

2. Το πίσω πλαίσιο τοποθετήθηκε στη βάση του μοντέλου και οι λαστιχένιες ταινίες τυλίχθηκαν στις αυλακώσεις.