Joule Mwizi na Udhibiti Rahisi wa Utoaji wa Nuru: Hatua 6 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Mzunguko wa Mwizi wa Joule ni kiingilio bora cha majaribio ya elektroniki ya novice na imezalishwa mara nyingi, kwa kweli utaftaji wa Google unatoa vibao 245000! Kwa mzunguko unaokutana sana mara nyingi ni ule ulioonyeshwa katika Hatua ya 1 hapa chini ambayo ni rahisi sana inayojumuisha vitu vinne vya msingi lakini kuna bei ya kulipwa kwa unyenyekevu huu. Wakati unatumiwa na betri safi ya pato la 1.5 Volts ni kubwa na matumizi ya nguvu sawa, lakini kwa voltage ya chini ya betri mwanga na matumizi ya nguvu huacha hadi karibu nusu ya pato la taa la Volt linakoma.

Mzunguko unalilia aina fulani ya udhibiti. Mwandishi amefanikiwa hii hapo zamani akitumia upepo wa tatu kwenye transformer kutoa voltage ya kudhibiti, angalia:

www.instructables.com/id/An-Improved-Joule-Thief-An-Unruly-Beast-Tamed

Udhibiti wowote unatumiwa unapaswa kuwa na mali ya msingi ambayo kuzima pato la taa pia kunazuia utumiaji wa nguvu ili mpangilio wa taa ndogo usababishe matumizi ya chini ya betri na maisha marefu ya betri. Mzunguko uliotengenezwa katika nakala hii unafanikisha hii na ni rahisi zaidi kwa kuwa upepo wa ziada hauhitajiki na hutoa aina ya udhibiti ambao unaweza kuwekwa tena kwa nyaya nyingi zilizopo. Mwisho wa nakala tunaonyesha jinsi ya kuzima kiotomatiki mzunguko wakati wa mchana wakati unatumiwa kama taa ya usiku.

Utahitaji:

Transistors mbili za jumla za NPN. Sio muhimu lakini nilitumia 2N3904.

Diode moja ya silicon. Sio muhimu kabisa na diode ya kurekebisha au diode ya ishara itakuwa sawa.

Toroid ya feri. Angalia baadaye katika maandishi kwa habari zaidi.

Capacitor moja 0.1. Nilitumia kipengee cha 35V Tantalum lakini unaweza kutumia elektroniki 1 ya kawaida ya uF. Weka kiwango cha voltage juu - 35 au 50 Volts rating sio nyingi kama wakati wa maendeleo, na kabla ya kitanzi chako cha kudhibiti kufungwa, voltage kubwa inaweza kutumika kwa sehemu hii.

100uF capacitor elektroliti moja. Kufanya kazi kwa Volt ni sawa hapa.

Kinga moja ya 10 K Ohm.

Kinzani moja ya 100 K Ohm

Potentiometer moja ya 220 K Ohm. Sio muhimu na chochote katika masafa 100 K hadi 470 K inapaswa kufanya kazi.

PVC waya moja iliyofungwa ambayo ninapata kwa kuvua kebo ya simu

Kuonyesha mzunguko katika hatua za mwanzo nilitumia Bodi ya mkate isiyo na waya ya Model AD-12 ambayo nilipata kutoka Maplin.

Ili kutoa toleo la kudumu la mzunguko utakuwa na vifaa vya ujenzi wa elektroniki wa msingi pamoja na kutengeneza. Mzunguko unaweza kujengwa kwenye Veroboard au nyenzo sawa na njia nyingine ya ujenzi kwa kutumia bodi tupu ya mzunguko iliyochapishwa pia imeonyeshwa.

Hatua ya 1: Mzunguko wetu wa Msingi wa Joule

Imeonyeshwa hapo juu ni mchoro wa mzunguko na mpangilio wa ubao wa mkate wa mzunguko wa kazi.

Transformer hapa ina zamu 2 za zamu 15 za waya moja ya msingi ya PVC iliyookolewa kutoka kwa urefu wa kebo ya simu iliyosokotwa pamoja na kujeruhiwa kwenye toroid ya ferrite - sio muhimu lakini nilitumia kitu cha Ferroxcube na RS Components 174-1263 saizi 14.6 X 8.2 X 5.5 mm. Kuna nafasi kubwa katika uchaguzi wa sehemu hii na nikapima utendaji sawa na sehemu ya Maplin mara nne ukubwa. Kuna tabia ya waundaji kutumia shanga ndogo sana za feri lakini hii ni ndogo kama vile ningependa kwenda - na vitu vidogo sana masafa ya oscillator yatakua juu na kunaweza kuwa na upotezaji mzuri katika mzunguko wa mwisho.

Transistor inayotumiwa ni 2N3904 madhumuni ya jumla ya NPN lakini karibu transistor yoyote ya NPN itaendesha. Kizuizi cha msingi ni 10K ambapo unaweza kuona 1K mara nyingi ikitumika lakini hii inaweza kusaidia tunapokuja kutumia udhibiti kwa mzunguko baadaye.

C1 ni capacitor inayosafisha ili kulainisha mabadiliko ya muda mfupi yanayotokana na operesheni ya mzunguko na hivyo kuweka reli safi ya usambazaji wa umeme, ni utunzaji mzuri wa elektroniki lakini sehemu hii huachwa nje ambayo inaweza kusababisha kutabirika na utendaji wa mzunguko usiofaa.

Hatua ya 2: Utendaji wa Mzunguko wa Msingi

Ujuzi fulani wa utendaji wa mzunguko wa msingi unaweza kufundisha. Ili kufikia mwisho huu mzunguko uliwezeshwa na anuwai za usambazaji na matumizi ya sasa yanayopimwa. Matokeo yameonyeshwa kwenye picha hapo juu.

Taa huanza kutoa mwanga na voltage ya usambazaji ya 0.435 na hutumia sasa 0.82 mA. Kwa 1.5 Volt, (thamani ya betri mpya,) LED ni mkali sana lakini ya sasa iko juu ya 12 mA. Hii inaonyesha haja ya kudhibiti; tunahitaji kuwa na uwezo wa kuweka pato la mwanga kwa kiwango kinachofaa na kwa hivyo kuongeza muda wa maisha ya betri.

Hatua ya 3: Kuongeza Udhibiti

Mchoro wa mzunguko wa mzunguko wa kudhibiti zaidi umeonyeshwa picha ya kwanza hapo juu.

Transistor ya pili ya 2N3904 (Q2) imeongezwa na mtoza aliyeunganishwa kwenye msingi wa oscillator transistor, (Q1.) Wakati imezimwa transistor hii ya pili haina athari kwa kazi ya oscillator lakini ikiwashwa inazima msingi wa transistor ya oscillator hadi duniani. na hivyo kupunguza pato la oscillator. Diode ya silicon iliyounganishwa na mtoza ushuru wa oscillator hutoa voltage iliyosahihishwa kuchaji C2, capacitor ya 0.1 uF. Katika C2 kote kuna 220kOhm potentiometer (VR1,) na wiper imeunganishwa nyuma kwenye kituo cha kudhibiti transistor (Q2,) kupitia kinzani ya 100 kOhm inayokamilisha kitanzi. Mpangilio wa potentiometer sasa unadhibiti pato la nuru na katika kesi hii matumizi ya sasa. Pamoja na uwezo wa kutumia uwezo wa sasa ni 110 Amps ndogo, wakati imewekwa kwa LED inayoanza kuwasha bado ni Amps 110 ndogo na kwa mwangaza kamili wa LED matumizi ni 8.2 mA - tuna udhibiti. Mzunguko unatumiwa katika mfano huu na seli moja ya Ni / Mh kwa 1.24 Volts.

Vipengele vya ziada sio muhimu. Kwa 220 kOhm kwa potentiometer na 100 kOhm kwa kinzani ya msingi wa Q2 mzunguko wa kudhibiti unafanya kazi vizuri lakini huweka mzigo mdogo sana kwenye oscillator. Saa 0.1 uF C2 hutoa ishara laini iliyosahihishwa bila kuongeza wakati mwingi mara kwa mara na mzunguko hujibu haraka kwa mabadiliko kwa VR1. Nilitumia umeme wa tantalum hapa lakini sehemu ya kauri au polyester ingefanya kazi vile vile. Ukifanya kipengee hiki kiwe cha juu sana katika uwezo basi majibu ya mabadiliko katika potentiometer yatakuwa ya uvivu.

Picha tatu za mwisho hapo juu ni onyesho la skrini ya oscilloscope kutoka kwa mzunguko wakati unafanya kazi na kuonyesha voltage kwenye mtoza wa transistor ya oscillator. Ya kwanza inaonyesha muundo kwa mwangaza wa chini wa LED na mzunguko unafanya kazi na milipuko midogo ya nishati iliyoenea sana. Picha ya pili inaonyesha muundo na kuongezeka kwa pato la LED na milipuko ya nishati sasa ni ya kawaida zaidi. Ya mwisho iko kwenye pato kamili na mzunguko umeingia kwenye kusonga kwa utulivu.

Njia rahisi kama hiyo ya kudhibiti sio kabisa bila maswala; kuna njia ya DC kutoka reli chanya ya usambazaji kupitia upepo wa transformer hadi kwa mtoza transistor na kupitia D1. Hii inamaanisha kuwa C2 inatoza hadi kiwango cha reli ya usambazaji ikitoa tone la mbele la diode na kisha voltage inayozalishwa na hatua ya Joule Mwizi imeongezwa kwa hii. Hii sio ya maana wakati wa operesheni ya kawaida ya Joule mwizi na seli moja ya 1.5 Volt au chini lakini ikiwa utajaribu kuendesha mzunguko kwa viwango vya juu zaidi ya Volts 2 basi pato la LED haliwezi kudhibitiwa hadi sifuri. Hili sio suala na idadi kubwa ya matumizi ya Mwizi wa Joule kawaida huonekana lakini huo ni uwezekano wa maendeleo zaidi ambayo inaweza kuwa muhimu na kisha mapumziko yanaweza kulazimika kutolewa kwa voltage ya kudhibiti kutoka kwa vilima vya tatu kwenye transformer ambayo hutoa kutengwa kabisa.

Hatua ya 4: Matumizi ya Mzunguko 1

Kwa udhibiti mzuri Joule Mwizi anaweza kutumiwa sana na matumizi halisi kama taa na taa za usiku na pato la taa linalodhibitiwa zinawezekana. Kwa kuongezea na mipangilio ya taa nyepesi na matumizi ya chini ya nguvu basi matumizi ya kiuchumi sana yanawezekana.

Picha hapo juu zinaonyesha maoni yote katika kifungu hiki hadi sasa yamekusanywa kwenye bodi ndogo ya mfano na pato limewekwa chini na juu mtawaliwa na potentiometer ya bodi iliyowekwa tayari. Vilima vya shaba kwenye toroid ni waya wa kawaida wa enamelled ya shaba.

Inapaswa kusemwa kuwa aina hii ya ujenzi ni ngumu na njia inayotumika katika hatua inayofuata ni rahisi sana.

Hatua ya 5: Matumizi ya Mzunguko - 2

Imeonyeshwa kwenye picha iliyojumuishwa hapo juu ni utambuzi mwingine wa mzunguko wakati huu uliojengwa kwenye kipande cha ubao mmoja wa shaba iliyochapishwa upande mmoja na pedi ndogo za bodi moja ya mzunguko iliyochapishwa na gundi ya polima ya MS. Njia hii ya ujenzi ni rahisi sana na ya angavu kwani unaweza kuweka mzunguko ili kuiga mchoro wa mzunguko. Pedi hufanya kutia imara kwa vifaa na unganisho kwa ardhi hufanywa kwa kutengenezea sehemu ndogo ya shaba hapa chini.

Picha inaonyesha LED iliyoangaziwa kikamilifu upande wa kushoto na haimulikwa kabisa upande wa kulia hii ikifanikiwa na marekebisho rahisi ya bodi ya kutengenezea ya bodi.

Hatua ya 6: Matumizi ya Mzunguko - 3

Mchoro wa mzunguko kwenye picha ya kwanza hapo juu unaonyesha kontena la 470k Ohm katika safu na seli ya jua ya 2 Volt na iliyounganishwa kwenye mzunguko wa Joule Mwizi wa mwizi sawia na ile ya kutengenezea bodi. Picha ya pili inaonyesha seli ya jua ya 2 Volt (iliyookolewa kutoka kwa taa ya jua iliyokatika ya bustani,) iliyotiwa waya kwa mkutano ulioonyeshwa katika hatua ya awali. Kiini kiko katika mchana na kwa hivyo hutoa voltage ambayo inazima mzunguko na LED imezimwa. Mzunguko wa sasa ulipimwa kwa Amps 110 ndogo. Picha ya tatu inaonyesha kofia iliyowekwa juu ya seli ya jua na hivyo kuigiza giza na sasa LED imeangazwa na mzunguko wa sasa unapimwa saa 9.6 mA. Mpito wa kuwasha / kuzima sio mkali na taa huja polepole jioni. Kumbuka kuwa seli ya jua inatumiwa tu kama vifaa vya bei rahisi kwa mzunguko wa betri haitoi nguvu yoyote.

Mzunguko katika hatua hii unaweza kuwa muhimu sana. Pamoja na seli ya jua iliyowekwa kwa busara dirishani au kwenye kingo ya dirisha inayochaji kiini kikubwa cha capacitor au nikeli ya chuma inayoweza kuchajiwa, taa ya kudumu ya usiku yenye ufanisi inakuwa mradi unaowezekana wa siku zijazo. Wakati unatumiwa na seli ya AA uwezo wa kuzima pato la taa na kisha kuzima taa wakati wa mchana inamaanisha kuwa mzunguko utafanya kazi kwa muda mrefu kabla ya voltage ya betri kuanguka karibu 0.6 Volt. Ni zawadi nzuri sana kwa babu na babu kuwasilisha kwa wajukuu! Mawazo mengine ni pamoja na nyumba ya mwanasesere aliyeangaziwa au taa ya usiku kwa bafuni ili kuruhusu viwango vya usafi kudumishwa bila kupoteza maono ya usiku - uwezekano ni mkubwa.