3つの最高のジュール泥棒回路

問題を排除するために楽器を試してください





ジュール泥棒回路は基本的に効率的な自励発振電圧ブースター回路であり、単一のトランジスタ、抵抗、インダクタを使用して構築されており、死んだAAA1.5セルから0.4Vまでの電圧をはるかに高いレベルにブーストできます。

技術的には、1.5Vの光源で3.3 VのLEDを照らすことは不可能に思えるかもしれませんが、ジュール泥棒の驚くべき概念により、これは非常に簡単で効果的で、事実上信じられないほどです。さらに、回路はさらに、セル内で「ジュール」の1滴が未使用のままにならないようにします。



ジュール泥棒回路は、すべての電子愛好家に非常に人気があります。これは、このコンセプトにより、通常3Vで明るく照らす必要がある1.5V電源からの白色LEDと青色LEDでも動作できるためです。

デザイン#1:ジュール泥棒1ワットLEDドライバー

今回の記事では、このような3つの回路について説明しますが、ここでは、従来の5mmLEDを1ワットLEDに置き換えます。



ここで説明する概念は、通常のジュール泥棒構成とまったく同じです。通常使用される5mmLEDを1ワットLEDに置き換えるだけです。

もちろん、これは5mm LEDよりもかなり早くバッテリーが消耗することを意味しますが、2つの1.5セルを使用し、ジュール泥棒回路を含まないよりも経済的です。

提案された回路を次の点で理解してみましょう。

回路図を見ると、一見難しい部分はコイルだけですが、残りの部分は構成が簡単すぎます。ただし、適切なフェライトコアと予備の細い銅線がある場合は、数分以内にコイルを作成できます。

単純なジュール泥棒

上記の設計は、以下に示すように、ダイオードとコンデンサを使用して整流ネットワークを接続することでさらに改善できます。

パーツリスト

  • R1 = 1K、1/4ワット
  • C1 = 0.0047uF / 50V
  • C2 = 1000uF / 25V
  • T1 = 2N2222
  • BA159またはFR107を使用すると、D1 = 1N4007の方が優れています
  • コイル=巻線を快適に収容するフェライトリング上に1mmのエナメル銅線を使用して各側を20回転します

コイルは、0.2mmまたは0.3mmのスーパーエナメル銅線を使用してT13トロイダルフェライトコアに巻くことができます。片側約20回転で十分です。実際、どのフェライトコアでも、フェライトロッドまたはバーも目的を果たします。

これが行われた後、そのすべては示されている方法で部品を固定することです。

すべてが正しく行われていれば、1.5 Vペンライトセルを接続すると、接続されている1ワットのLEDが瞬時に非常に明るく点灯します。

回路接続に問題がないのにLEDが点灯しない場合は、コイル巻線端子(一次端または二次端のいずれか)を交換するだけで問題がすぐに解決します。

回路の機能

回路がオンになると、T1はR1とそれに関連するTR1の一次巻線を介してバイアストリガーを受け取ります。

T1がオンになり、電源電圧全体をグランドに引き込み、その過程でコイルの一次巻線の両端の電流をチョークして、T2へのバイアスが乾き、T1を瞬時に遮断します。

上記の状況では、2次巻線の両端の電圧がオフになり、コイルからの逆起電力がトリガーされ、接続されたLEDの両端に効果的にダンプされます。 LEDが点灯します!!

ただし、T1を閉じると、一次巻線も瞬時に解放されて元の状態に戻り、電源電圧がT1のベースに渡されるようになります。これにより、プロセス全体が再び開始され、サイクルは約30〜50kHzの周波数で繰り返されます。

接続されたLEDもこの速度で点灯しますが、視覚の持続性のため、継続的に点灯していることがわかります。

実際、LEDは50%の時間しか点灯しないため、ユニットは非常に経済的です。

また、TR1は供給電圧の何倍もの電圧を生成できるため、セル電圧が約0.7Vに低下した後でも、LEDに必要な3.3Vが維持され、これらのレベルでもLEDが十分に点灯し続けます。

トロイドコイルの巻き方

示されているジュール泥棒回路に見られるように、コイルは理想的にはトロイドコア上に作られています。コイルの詳細は次の記事にあります。コイル構造は、このページで説明されている回路とまったく同じで互換性があります。

ジュール泥棒の概念を使用したオーバーユニティ回路

パーツリスト

R1 = 1K、1/4ワットT1 = 8050 TR1 =テキストを参照LED = 1ワット、高輝度セル= 1.5VAAAペンライト

上記の回路は、DCモーターを使用して駆動することもできます。 LEDを非常に明るく照らすのに適したモーターからの電源を変換するには、単純なダイオードとフィルターコンデンサの整流で十分です。

タービン/プロペラの配置の助けを借りてモーターの回転が維持され、風力エネルギーによって操作される場合、LEDは完全に無料で継続的に点灯し続けることができます。

パーツリスト
  • R1 = 1K、1/4ワット
  • T1 = 8050
  • TR1 =テキストを参照
  • LED = 1ワット、高輝度セル= 1.5V Ni-Cd
  • D1 --- D4 = 1N4007
  • C1 = 470uF / 25V
  • M1 =プロペラ付きの小型12VDCモーター

デザイン#2:1.5Vセルで青色LEDを照らす

LEDは日々普及しており、経済的な照明ソリューションが問題になる場合はいつでも、多くのアプリケーションに組み込まれています。 LED自体は、消費電力に関しては非常に経済的ですが、研究は決して満足のいくものではなく、電力要件でデバイスをさらに効率的にするために絶え間なく努力しています。

これは、3.3V LEDを照らすためにわずか1.5ボルトで動作する、単純な青と白のLEDドライバーの代替ジュール泥棒の設計であり、非常に素晴らしく、あまりにも素晴らしく見えます。

青または白のLEDのデータシートを見ると、これらのデバイスが最適に点灯するには最低3ボルトが必要であることが簡単にわかります。

ただし、現在の設計では、3Vバッテリーと同じものを製造するために1.5Vセルを1つだけ使用しています。

ここで、構成全体が非常に特別になります。

インダクタの重要性

秘訣は、実際には回路の心臓部となるインダクタL1にあります。

回路全体は、スイッチとして配線され、非常に高い周波数と比較的高い電圧でLEDを切り替える役割を担う単一のアクティブコンポーネントT1を中心に構築されています。

したがって、LEDが継続的にオンになることはなく、一定の期間だけオンのままになりますが、視覚の持続性により、振動することなく永続的にオンになります。

そして、この部分的な切り替えのために、電力消費も部分的になり、消費は非常に経済的になります。

このLEDジュール泥棒回路は、次の点でシミュレートできます。

使い方

図からわかるように、この回路には、単一のトランジスタT1、2つの抵抗R1、R2、および主動作用のインダクタL1のみが含まれています。

電源をオンにすると、トランジスタT1はL1の左半分の巻線を介して瞬時に順方向にバイアスされます。これにより、L1内に蓄積された電流がT1のコレクタを介してグランドに引き込まれます。これは、技術的には、印加された供給電圧の値の2倍です。

この動作によりT1のベースバイアス電流が抑制されるため、L1の接地は即座にT1をオフにします。

ただし、T1がオフになると、コイルからの逆起電力の結果として生成された供給電圧の2倍のピーク電圧がLED内にダンプされ、明るく照らされます。

ただし、T1が再びオンになったとき、その瞬間にコレクタがベースドライブをグランドに引き下げていないため、この状態はほんの一瞬かそれ以下にとどまります。

このサイクルは繰り返され続け、上記のように非常に速い速度でLEDを切り替えます。

LEDはスイッチオン状態で公称20mAを消費するため、全体の処理が非常に効率的になります。

コイルL1を作る

L1の作成は決して難しいことではありません。実際、それほど重要ではありません。ターン数を変えたり、コアとしてさまざまな素材を試したりすることで、さまざまなバージョンを試すことができます。もちろん、すべてが必要です。本質的に磁気。

提案された回路では、廃棄された1アンペアの変圧器からのワイヤを使用できます。二次巻線を使用してください。

上記のワイヤーを巻く必要のあるコアとして、3インチの釘を選択することができます。

最初は、90〜100回転ほど巻き上げてみることができますが、50回目の巻き取りでセンタータップを取り外すことを忘れないでください。

または、ジャンクボックスにある程度の長さの電話線がある場合は、デザインに試してみてください。

ツインセクションからワイヤーの1つを引き裂き、約2インチの長さの鉄の釘に巻き付けます。少なくとも50回転巻き、上記の手順に従います。

残りのものは、与えられた回路図の助けを借りて組み立てることができます。

組み立てられた回路の電源をオンにすると、LEDが即座に点灯し、関連する任意のアプリケーションにユニットを使用できます。

パーツリスト

提案されている1.5白/青LEDドライバ回路には次の部品が必要です。

  • R1 = 1K5、
  • R2 = 22オーム、
  • C1 = 0.01uF
  • T1 = BC547B、
  • L1 =本文で説明されているとおり。
  • SW1 = Push toONスイッチ。
  • LED = 5 mm、青、白のLED。この回路でUVLEDを駆動することもできます。
  • 供給= 1.5ペンライトセルまたはボタン電池から。

デザイン#3:1.5Vセルで4つの1ワットLEDを照らす

いくつかの1.5Vセルを通して4つの1ワットLEDを点灯することを想像できますか?まったく不可能に見えます。しかし、それは通常のスピーカーワイヤーのコイル、トランジスター、抵抗器、そしてもちろん1.5Vペンシルセルを使用して簡単に行うことができます。

このアイデアは、このブログの熱心なフォロワーの1人であるMayaBさんから提案されました。詳細は次のとおりです。それらを学びましょう。

回路動作

参考までに、40フィートを使用してこの単純なJTを試しました。ディスカウントストアで購入したペアスピーカーワイヤー(24AWG)(もちろん1ドル)。

トロイドもフェライトロッドもありません。単純な空芯を巻いてコイル(直径約3フィート)のようにし、ツイスティータイでワイヤーを結びました(ワイヤーがコイルのままになるようにします)。

私は2N2222トランジスタ、510オームの抵抗器(ポテンショメータの助けを借りて最高であることがわかりました)を使用し、4つ(私が持っていたすべて)の1ワットの高出力LEDを直列に明るく点灯することができました(同じ量の電流が必要です) 2つの1.5VAA電池(つまり3V電源)を使用して、1つのLEDのみに使用されたかのように。

1.5AAは1つしか使用できませんが、(もちろん)暗くなります。また、LEDの直前のトランジスタのコレクタピンにダイオード1N4148を追加しましたが、明るさが増したかどうかわかりません。

多くの人がバッテリーと並列にコンデンサーを使用して、LEDがより長く点灯すると主張していますが、私はまだその部分をテストしていません。

バッテリーに並列に220uF / 50Vの電解コンデンサを追加するとライトが長くなり、抵抗に並列に470pF / 50Vのセラミックディスクコンデンサを追加すると抵抗の廃電流が再結合し、1N4148ダイオードを追加することを読みました(これはスイッチングダイオードですが、直列のLEDがLEDを明るくする前に、トランジスタのコレクタでどのように輝度に影響するかわかりません。

AAA1.5Vセルの使用

私はそのすべての効果をチェックするためのオシロスコープを持っていません。ただし、通常の単4電池の代わりに充電式電池を使用し、小さなトロイドに計算機の太陽電池とミニジュール泥棒を追加して充電を続けることで、自己調整(または少なくとも半自己調整)回路にしたいです。バッテリーはずっと長持ちします。

私は確かにLDRを追加して、暗闇でのみLEDを点灯し、日中にバッテリーを再充電する必要があります。あなたの提案やアイデアはいつでも大歓迎です。もう一度、関心をお寄せいただきありがとうございます。

よろしく、

MayaB

回路図


プロトタイプ画像

MayaBからのフィードバック

こんにちはスワガタム、ジュールシーフサーキットは古くから知られていますが、私が発見した新しいものではありませんが、私に代わって新しい記事を投稿していただきありがとうございます。

よろしく、MayaB

LEDの明るさを改善する方法

追伸週末に私はあなたの回路を私がここに送った回路と混成させました、そしてそれはまばゆいばかりの明るいことがわかりました(警告:あなたの視力を盲目にするかもしれません、hehe)。

同じスピーカーワイヤー(上記)、8050SLトランジスタ、2.2K抵抗(470pfコンデンサーで並列)、1W高出力LED、100uHチョーク(トランジスタのコレクターから電源の正のレールに接続)を使用しました、および1つのダイオード(1N5822は、トランジスタのベースで電源の正のレールに接続されています)。

電源には1.5V(合計3V)の単三電池2本を使用しました。また、2.2K抵抗と負のレールの間にLDRを追加して、日中はLEDをオフにすることができます。残念ながら、この構成では8050SLトランジスタを使用して複数の1WLEDを点灯することはできませんでした。

ハイパワーLEDを照明するための別の設計

このコンセプトでは、さらに別の人気のあるジュール泥棒回路について説明します。今回は、パワーBJT 2n3055を使用します。これは、私の旧友が独自の方法でスティーブンしたものです。次の記事で開発の中核に取り掛かりましょう。

以前のいくつかの記事では、以下に要約されているいくつかの興味深い理論を取り上げました。

  • スティーブンス放射ジュール泥棒バッテリー充電器回路のテストと結果2010年5月9日日曜日。
  • 私が構築した放射ジュール泥棒回路YouTubeビデオで紹介された回路図から、これまでの結果は次のとおりです。
  • わずか1.029ボルトの測定電圧が残っているaaサイズのエナジャイザーバッテリーを使用して、12.16ボルト@ 14.7ミリアンペアの放射ジュール泥棒バッテリー充電器から出力を取得しました。
  • 小型のa23エナジャイザーバッテリーを使用したテスト2測定電圧9.72ボルトで、回路から10.96ボルト@ 0.325ミリアンペアを取得しました。
  • テスト3完全に充電されたニッケル水素充電式9ボルト電池を使用し、測定充電量はDC 9.19ボルトで、放射ジュール泥棒バッテリー充電器回路から51.4ボルト@ 137.3ミリアンペアの出力を得ました。
  • テスト4測定された電荷が1.36ボルトの3575aボタン電池を使用し、8.30ミリアンペアで12.59ボルトを出力しました。
  • テスト51.31ボルトが測定されたl1154ボタン電池を使用し、12.90ボルト@ 7.50ミリアンペアの出力を得ました。
  • 12ボルトの電圧が残っている一眼レフバッテリーで、私は54.9ボルトの出力@ 0.15アンペアを得ました。

これは私がRadiantジュール泥棒バッテリー充電器を作った簡略図です。インダクターは、もう巻くのにいっぱいになるまで何度も巻いた。

しかし、私は2x 5または6メートルの長さの撚り銅線の未知のゲージをdicksmithsの電子機器の絶縁線から持ってきて、数フィート残っていると思うことを除いて、ほとんどを巻きました。

最新のテストでは、ペンシルエナジャイザーバッテリーを使用しましたが、その中のボルトを再測定しませんでした。

私はそれで放射エネルギージュール泥棒に電力を供給し、出力に定格50ボルトの2200uf電解コンデンサを入れました。

私はそこからマルチメータのリード線を走らせ、35.8ボルトを停止する前に立ち上がった。それがコンデンサに供給される電荷​​である。

その前は27.8ボルトでしたが、コンデンサが中間点を超えて充電されていたため、おそらくバッテリーからの電圧が低くなったために、電圧の上昇が遅くなりました。

私はそれを再測定し、より詳細にテストをやり直す必要があります。

コンデンサを短絡すると、スナップノイズとスパークが発生しました。これまでにもう一度充電してみましたが、今回はコンデンサの充電を入力に戻し、これで ネオン キャップチャージが下がる前に1秒間

次の実験は異なっていました。メーターへの出力を200ミリボルトの範囲に設定し、負の入力にA23エナジャイザーの負の値を負の入力と上部の正のウェルに配置しました。

私の指は、正の入力に関してのみ、それが空中に保持されたワイヤーの端にある長方形のピースオブサーキットボードにアリガタークリップによって実行されただけでした。

読み取り値は、停止する前に47.2ミリボルトを取得したより速い速度で上昇していました。

ここは開回路でどこからともなく良いレートですが、実験中はバッテリーケースも持っていました。これらのテストを繰り返したところ、結果が大幅に改善されました。

私のテストは続きます、そしてそれまでDIYを続けるまで、私はあなた全員を最新のもので更新し続けます。

さて、これらは私があなたに提示したジュール泥棒の概念を使用した3つの最高の回路でした。そのような例が他にある場合は、貴重なコメントを通じて情報を投稿してください。

参照:https://en.wikipedia.org/wiki/Joule_thief




前:オーディオアンプを純粋な正弦波インバーターに変換 次へ:3つの簡単なDCモーター速度コントローラー回路の説明