Złodziej Joule'a to prosty obwód, który wykorzystuje odrzut indukcyjny wytwarzany przez element indukcyjny (w tym przypadku zwinięty toroid) w celu zwiększenia napięcia. To dodatkowe napięcie na wyjściu obwodu może być wykorzystane do zasilania urządzeń, które nie działałyby z samym napięciem wejściowym. W tym przypadku napięcie jest wykorzystywane do zapalania diody LED, która nie byłaby w stanie zapalić się pojedynczą baterią AA, ponieważ wymagane napięcie wynosi 3,3 V, podczas gdy bateria może zapewnić tylko 1,5 V w najlepszym wydaniu.

Złodziej dżuli może działać przy bardzo niskich napięciach, co oznacza, że ​​może pracować z bateriami, które normalnie byłyby uważane za „martwe”, pobierając od nich energię w pozornie niemożliwy sposób, stąd jej nazwa.

W tej instrukcji pokażę ci, jak zbudować malutkiego złodzieja dżuli zamontowanego na kawałku miedzianej płyty.

Kieszonkowe dzieci:

Krok 1: Materiały:

• Tranzystor 2N2222
• Rezystor 1k do 10k (aby wybrać jasność)
• Płytka miedziana
• Uchwyt na baterię 1x AA
• 1x LED (użyłem bieli, ale dowolny kolor zadziała)
• Lutować
• 1x mały toroid * (mniej niż 1 cm średnicy zewnętrznej)
• Około 20-30 centymetrów (8-12 cali) cienkiego drutu miedzianego
• Epoksyd

* Małe toroidy, takie jak te, których użyłem, można łatwo uzyskać z małych świetlówek kompaktowych, nie wszystkie mają je, ale istnieje duża szansa, że ​​znajdziesz je w środku. Nie wszystkie toroidy będą działać, dobrze jest przetestować obwód w płytce przed montażem.

Krok 2: Etch the Board

Najpierw zaczynam od wycięcia kawałka miedzianej płyty o rozmiarze baterii AA, przykleję ją do tylnej części uchwytu AA, więc musi mieć prawidłowe wymiary. W tym przypadku wymiary wynoszą 1,2 x 5 centymetrów.

Aby wytrawić deskę przykleję taśmę po obu stronach po wyszorowaniu i wyczyszczeniu alkoholem, usunie to wszelkie oleje pozostawione przez moje palce, które mogłyby zrujnować proces, ważne jest również, aby również uszczelnić krawędzie, aby środek trawiący nie je je daleko.

Następnie wycinam kształt obwodu za pomocą noża X-Acto, jak widać na zdjęciach, odsłonięte obszary zostaną zjedzone. Ta dyspozycja jest w porządku i zachęcam do jej użycia, ale zawsze można poprawić jej wygląd.

Do wytrawiania płyty używam mieszaniny kwasu chlorowodorowego (20-30%) (znanego również jako kwas mrówkowy, środek czyszczący do basenów lub HCl) z nadtlenkiem wodoru (3%) (znanym również jako wspólny środek do dezynfekcji ran) w stosunku 1: 2 stosunek 1 część HCl na 2 części H2O2. Tego rozwiązania nie można ponownie wykorzystać, ponieważ jest niestabilne i traci moc w ciągu kilku godzin.

Proces trawienia trwa zwykle od 5 do 10 minut.

Po wytrawieniu płyty usuwam taśmę klejącą i kontynuuję następny krok.

Krok 3: Nawijanie toroidu

Nawijanie toroidu może być trochę frustrujące, zwłaszcza jeśli toroid i przewody są bardzo małe. Najpierw musisz wziąć kawałek drutu o długości około 25 cm (w zależności od rozmiaru toroidu) i zgiąć go na pół, aby mieć dwa przewody równoległe do siebie, a następnie zacząć nawijać te dwa przewody w tym samym czasie (od 10 do 20 razy), aż skończysz z czymś na obrazie. Jak widać, przewody nie powinny się przecinać.

Następnie musisz połączyć dwa wewnętrzne przewody, jak widać na obrazku, będą one połączone z dodatnim. Pozostałe dwa przewody można podłączyć do rezystora, który zostanie podłączony do podstawy lub do kolektora, nie ma znaczenia, w którą stronę.

Krok 4: Zakończenie obwodu

Układ jest dość prosty, ale może przydać się przy lutowaniu do płyty.

Najpierw cynuję wszystkie podkładki na płycie, dzięki czemu miedź nie ulegnie pogorszeniu i nada jej ładny wygląd, a następnie przylutuję toroidalny przewód dodatni do płytki dodatniej na dole, dwa pozostałe przewody zostaną połączone

niewyraźnie do klocków po prawej i lewej stronie.

Podłączam jeden koniec rezystora 2,2k do podkładki po lewej, a drugi koniec do podkładki „podstawy” tuż nad nim. Za pomocą tego rezystora możesz wybrać jasność. Po zakończeniu obwodu, jeśli natężenie prądu przekracza 30 mA, można zwiększyć wartość rezystora, aby go zmniejszyć.

Aby podłączyć tranzystor, podłącz kolektor do prawego górnego panelu, emiter do lewego górnego panelu (pad ujemny), a podstawę do podkładki „podstawy” tuż poniżej.

W końcu przylutowałem diodę LED SMD pobraną z żarówki LED między kolektorem (dodatnim) i „emiterem” (ujemnym). Możesz przylutować dowolny rodzaj diody LED.

Kiedy obwód jest kompletny, używam acetonu i q-tipu, aby usunąć większość strumienia, który był na płycie, a następnie używam epoksydu, aby trzymać go na uchwycie baterii AA, używam pozostałej żywicy epoksydowej do uszczelnienia toroidu i jego drutów, które można łatwo uszkodzić.

Aby to wszystko skończyć, przylutowałem przewód dodatni przechodzący od uchwytu do płytki dodatniej na dole i przewód ujemny do płytki ujemnej, podłączony do nadajnika i do ujemnego panelu diody LED.

WAŻNY:Użyłem tranzystora P2N2222A, a nie 2N2222A lub PN2222A, co oznacza, że ​​kolektor i emiter są zamienione, sprawdź lutowanie tranzystora.

Krok 5: Koniec

Ten obwód zużywa około 20-30 mA, co oznacza, że ​​może trwać dłużej niż 50 godzin na nowej baterii AA, obliczonej przez kalkulator żywotności baterii online. Jest również dość jasny, więc może być przydatny w sytuacjach awaryjnych.

EDYCJA: Próbowałem zobaczyć, ile to potrwa na świeżej baterii AA (generycznej), podłączyłem ją w piątek o 24:00 i nadal działa, bez znaczącego znaczącego spadku jasności, dwa dni później, Poniedziałek rano, prawie 50 godzin ciągłego użytkowania. Po pierwszym dniu napięcie spadło z 1,48 V do 1,20 V, teraz wynosi 1,05 V.

EDYCJA 2: Pewnego dnia nadal działa, jasność znacznie spadła, ale nadal można go używać do oglądania w ciemności bez problemów (patrz trzeci obraz), napięcie wynosi teraz 0,78 wolta. Trwa od trzech dni.

EDIT3: Wydaje się, że bateria naprawdę umarła w pewnym momencie we wtorek rano po 6 rano, w sumie działa przez prawie 80 godzin.

Dziękuję za przeczytanie tego pouczającego.