Joule Thief เป็นวงจรแบบง่าย ๆ ที่ใช้ประโยชน์จาก kickback แบบอุปนัยที่เกิดจากธาตุเหนี่ยวนำ (แผล toroid ในกรณีนี้) เพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าพิเศษนี้ที่เอาต์พุตของวงจรสามารถใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่จะไม่ทำงานกับแรงดันไฟฟ้าอินพุตเพียงอย่างเดียว ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าจะใช้กับไฟ LED ซึ่งจะไม่สามารถสว่างขึ้นด้วยแบตเตอรี่ AA เดียวเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการคือ 3.3 โวลต์ในขณะที่แบตเตอรี่สามารถให้ 1.5 โวลต์ได้ดีที่สุด

โจรจูลสามารถทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำมากซึ่งหมายความว่าสามารถทำงานกับแบตเตอรี่ซึ่งโดยปกติแล้วจะถือว่าเป็น "คนตาย" โดยใช้พลังงานจากพวกเขาในแบบที่เป็นไปไม่ได้ดังนั้นจึงเป็นชื่อ

ในคำแนะนำนี้ฉันจะแสดงวิธีการสร้างโจรจูลเล็ก ๆ ที่ติดตั้งบนแผ่นทองแดงหุ้ม

วัสดุ:

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุ:

• 2N2222 ทรานซิสเตอร์
• ตัวต้านทาน 1k ถึง 10k (เพื่อเลือกความสว่าง)
• กระดานทองแดงหุ้ม
• 1x ที่ใส่แบตเตอรี่ AA
• 1x LED (ฉันใช้สีขาว แต่สีใดก็ได้)
• ประสาน
• 1x toroid ขนาดเล็ก * (น้อยกว่า 1 ซม. ของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก)
• ลวดทองแดงเส้นเล็กบางประมาณ 20-30 ซม. (8-12 นิ้ว)
• อีพ็อกซี่

* Toroids ขนาดเล็กอย่างที่ฉันใช้สามารถหาได้ง่ายจาก CFL ขนาดเล็กไม่ใช่ CFL ทั้งหมดมี แต่พวกมันมีโอกาสสูงที่คุณจะพบมันอยู่ข้างใน ไม่ควรใช้ toroids ทุกตัวควรทดสอบวงจรใน breadboard ก่อนประกอบเข้าด้วยกัน

ขั้นตอนที่ 2: จำหลักบอร์ด

ก่อนอื่นฉันเริ่มต้นด้วยการตัดแผ่นทองแดงหุ้มด้วยขนาดของแบตเตอรี่ AA ฉันจะยึดมันไว้ที่ด้านหลังของที่ใส่ AA ดังนั้นมันต้องมีขนาดที่ถูกต้อง ในกรณีนี้ขนาดคือ 1.2 x 5 เซนติเมตร

ในการกัดกระดานฉันติดเทปทั้งสองด้านหลังจากการขัดและทำความสะอาดด้วยแอลกอฮอล์สิ่งนี้จะเอาน้ำมันที่เหลือด้วยนิ้วของฉันซึ่งสามารถทำลายกระบวนการมันเป็นสิ่งสำคัญในการปิดผนึกขอบด้วยเพื่อที่ etchant ไม่ได้กิน พวกเขาออกไป

ต่อไปฉันตัดรูปร่างของวงจรด้วยมีด x-acto ตามที่เห็นในภาพพื้นที่ที่โล่งจะถูกกินออกไป ข้อเสนอนี้ใช้ได้ดีและฉันขอแนะนำให้คุณใช้ แต่คุณสามารถปรับปรุงการออกแบบของมันได้ตลอดเวลา

ในการกัดกระดานผมใช้ส่วนผสมของกรดไฮโดรคลอริก (20-30%) (หรือที่เรียกว่ากรด muriatic, น้ำยาทำความสะอาดสระว่ายน้ำหรือ HCl) กับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (3%) (หรือที่เรียกว่ายาฆ่าเชื้อแผลทั่วไป) ใน 1: 2 อัตราส่วน 1 ส่วนของ HCl ต่อ 2 ส่วนของ H202 โซลูชันนี้ไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้เนื่องจากไม่เสถียรและจะสูญเสียพลังงานภายในไม่กี่ชั่วโมง

กระบวนการแกะสลักมักใช้เวลาประมาณ 5 ถึง 10 นาที

หลังจากแกะสลักบอร์ดแล้วฉันก็เอาเทปกาวออกและทำต่อในขั้นตอนต่อไป

ขั้นตอนที่ 3: ไข Toroid

การหมุน toroid นั้นอาจทำให้คุณหงุดหงิดเล็กน้อยโดยเฉพาะถ้า toroid และ wire ของคุณเล็กมาก ก่อนอื่นคุณจะต้องใช้สายลวดยาวประมาณ 25 ซม. (ขึ้นอยู่กับขนาดของ toroid ของคุณ) และงอครึ่งหนึ่งเพื่อให้คุณมีสองสายขนานกันจากนั้นคุณเริ่มไขลานทั้งสองสายพร้อมกัน (ตั้งแต่ 10 ถึง 20 ครั้ง) จนกว่าคุณจะจบลงด้วยสิ่งที่เหมือนในภาพ อย่างที่คุณเห็นสายไฟไม่ควรข้ามซึ่งกันและกัน

ถัดไปคุณต้องเชื่อมต่อสายทั้งสองด้านดังที่เห็นในภาพสิ่งเหล่านี้จะเชื่อมต่อกับขั้วบวก สายสองเส้นที่เหลือสามารถเชื่อมต่อกับตัวต้านทานที่จะเชื่อมต่อกับฐานหรือกับตัวสะสมมันไม่สำคัญว่าจะไปทางไหน

ขั้นตอนที่ 4: การทำให้วงจรเสร็จสมบูรณ์

วงจรค่อนข้างง่าย แต่อาจทำให้เกิดความสับสนเมื่อบัดกรีลงบนบอร์ด

ก่อนอื่นฉันดีบุกแผ่นอิเล็กโทรดทั้งหมดบนกระดานซึ่งจะช่วยหลีกเลี่ยงทองแดงจากการเสื่อมสภาพและทำให้มันดูดีจากนั้นฉันก็เสียบลวดบวก toroid กับแผ่นบวกที่ด้านล่างสายไฟอีกสองเส้นจะถูกเชื่อมต่อ

กระจัดกระจายไปที่แผ่นด้านขวาและซ้าย

ฉันเชื่อมต่อตัวต้านทาน 2.2k ด้านหนึ่งเข้ากับแผ่นด้านซ้ายและอีกปลายหนึ่งกับแผ่น "ฐาน" ที่อยู่ด้านบน คุณสามารถเลือกความสว่างด้วยตัวต้านทานนี้ หลังจากเสร็จสิ้นวงจรหากกระแสไฟฟ้าเข้าสูงกว่า 30mA คุณสามารถเพิ่มมูลค่าของตัวต้านทานเพื่อลด

ในการเชื่อมต่อทรานซิสเตอร์ฉันเชื่อมต่อตัวสะสมกับแผ่นด้านขวาบนตัวปล่อยไปที่แผ่นด้านซ้ายบน (แผ่นลบ) และฐานไปยังแผ่น "ฐาน" ด้านล่าง

ในที่สุดฉันก็ประสาน SMD LED ที่นำมาจากหลอดไฟ LED ระหว่างตัวสะสม (บวก) และแผ่น "ตัวปล่อย" (เชิงลบ) คุณสามารถบัดกรี LED ทุกชนิด

เมื่อวงจรเสร็จสมบูรณ์ฉันใช้อะซีโตนและ q-tip เพื่อลบฟลักซ์ส่วนใหญ่ที่อยู่บนบอร์ดจากนั้นฉันใช้อีพ็อกซี่เพื่อเก็บไว้ในที่ใส่แบตเตอรี่ AA ฉันใช้อีพ็อกซี่ที่เหลือเพื่อผนึก toroid และสายไฟ ซึ่งอาจเสียหายได้ง่าย

เพื่อให้เสร็จสิ้นทั้งหมดฉันบัดกรีลวดบวกที่มาจากที่ยึดกับแผ่นบวกที่ด้านล่างและลวดลบกับแผ่นลบเชื่อมต่อกับตัวปล่อยและแผ่นเชิงลบของ LED

สำคัญ:ฉันใช้ทรานซิสเตอร์ P2N2222A ไม่ใช่ 2N2222A หรือ PN2222A ซึ่งหมายความว่าตัวเก็บรวบรวมและตัวปล่อยเปลี่ยนเป็นตรวจสอบ pinout ของทรานซิสเตอร์ก่อนทำการบัดกรี

ขั้นตอนที่ 5: จุดจบ

วงจรนี้ใช้ประมาณ 20-30mA ซึ่งหมายความว่าสามารถใช้งานได้นานกว่า 50 ชั่วโมงสำหรับแบตเตอรี่ AA ใหม่ซึ่งคำนวณโดยเครื่องคำนวณอายุการใช้งานแบตเตอรี่แบบออนไลน์ มันค่อนข้างสว่างด้วยเช่นกันดังนั้นมันจึงสามารถนำไปใช้ในสถานการณ์ฉุกเฉินได้

แก้ไข: ฉันพยายามที่จะดูว่ามันจะใช้งานได้นานแค่ไหนในแบตเตอรี่ AA ใหม่ (แบตเตอรี่ธรรมดา) ฉันเชื่อมต่อมันในคืนวันศุกร์เวลา 24:00 น. และมันยังคงทำงานอยู่โดยไม่มีความสว่างลดลงอย่างมีนัยสำคัญมากสองวันต่อมา, เช้าวันจันทร์เกือบ 50 ชั่วโมงของการใช้อย่างต่อเนื่อง หลังจากวันแรกแรงดันไฟฟ้าลดลงจาก 1.48 โวลต์เป็น 1.20 โวลต์ตอนนี้มันอยู่ที่ 1.05 โวลต์

แก้ไข 2: วันต่อมาก็ยังคงทำงานความสว่างลดลงอย่างมาก แต่ก็ยังสามารถใช้ในการมองเห็นในที่มืดโดยไม่มีปัญหา (ดูภาพที่ 3) ตอนนี้แรงดันไฟฟ้าอยู่ที่ 0.78 โวลต์ มันใช้งานมาสามวันแล้ว

แก้ไข 3: แบตเตอรี่ดูเหมือนจะตายจริง ๆ ในบางจุดในช่วงเช้าวันอังคารหลังจาก 6 โมงเช้ารวมกำลังทำงานเกือบ 80 ชั่วโมง

ขอบคุณที่อ่านคำแนะนำนี้