Сделаем Похитителя Джоулей. Зажжем светодиод от разряженной батарейки
В этом проекте, сделанном журналом Бре Петти и мной, я показываю вам, как украсть джоули.
Так что такое Вор Джоулей? Это небольшая схема, которая позволяет вам подключать синие или белые светодиоды к элементам питания с низким напряжением. Обычно если, вы захотите зажечь синий или белый светодиод, вам нужно обеспечить напряжение 3…3.5 В, как на литиевых элементах 2016, 2032 и т.п. От одной батарейки АА с напряжением 1.5 В светодиод просто не будет работать. Но с использованием Вора Джоуля он светится прекрасно. И не только от новой батарейки, но и тогда, когда батарейка практически умрет – напряжение опустится до 0.3 В. Это гораздо ниже напряжения, при котором все другие ваши игрушки перестают работать от этой батарейки и сообщают, что батарейка пустая. Эта схема позволит вам украсть у батарейки последний Джоуль (отсюда название).
Далее несколько подробных фото, где показан процесс изготовления катушки.
На первом фото – ассортимент ферритовых колец, индуктивностей и трансформаторов, пригодных для изготовления Вора Джоулей. В зависимости от вашего выбора, можно использовать готовую намотку или убрать ее, и намотать собственную.
Для того, чтобы изготовить собственную катушку возьмите два изолированных провода разных цветов и кольцевой ферритовый сердечник:
Сложите два повода вместе и попустите их через кольцо:
Удерживая провода вместе, сделайте первый виток:
Удерживая провода вместе, намотайте еще несколько витков:
Продолжайте намотку до заполнения кольца. С тонким изолированным проводом обычно получается 7…10 витков:
Выведите концы проводов. Отметьте, что у Вас есть две пары концов – одна с верхней стороны кольца, другая – с нижней:
Зачистите концы проводов. Возьмите два конца разного цвета – один с верхней стороны кольца, другой с нижней и скрутите их вместе:
А теперь спаяйте. Это будет «общей» точкой намотки:
На схеме Вора Джоулей общая точка катушки изображена в верхней части. Она подключается к положительному полюсу батарейки. Другие два провода из катушки подключены к резистору и к точке соединения транзистора и светодиода.
Еще деталь, которую, возможно, вам нужно знать – обозначение и цоколевка транзистора 2N3904. Нижний по схеме вывод со стрелкой – эмиттер. Верхний, подключенный к светодиоду – коллектор, а вывод, идущий влево между эмиттером и коллектором – база. Также помните, что укороченный вывод светодиода на схеме обозначается плоской линией.
Вот транзистор 2N3904. Если положить его так, чтобы на плоской стороне корпуса можно было прочитать текст, то слева направо будут: эммитер, база, коллектор. Нередко их обозначают буквами EBC на корпусе:
Так как это работает?
Действительно, очень хорошо.
В качестве примечания скажу, что эта схема идеально работает с разряженной батареей, и несколько хуже с новой.
Источник
Модернизированный вор Джоуля
Существуют различные схемы, которые я показал, которые используют хорошо известную схему «Joule Thief» как часть дизайна. Эти устройства хорошо сработали для меня. Тем не менее, в 2014 году Sucahyo заявил, что некоторые люди обнаружили, что импульсная зарядка батарей несколько раз приводила к тому, что эти батареи имели «поверхностный заряд», когда напряжение батареи росло, при этом внутри батареи не было соответствующего подлинного заряда. Это то, чего я никогда не испытывал на себе, но это могло быть потому, что я не разряжал и не перезаряжал батареи достаточное количество раз, чтобы испытать эффект. Sucahyo использует эту схему:
что выглядит довольно сложно с двумя из транзисторов, соединенных вверх дном, и защитными диодами, соединенными между коллектором транзистора и базой. Sucahyo говорит, что он использовал эту схему в течение четырех лет без каких-либо эффектов поверхностного заряда.
Моя предпочтительная форма вора Джоуля использует двухфилярную катушку диаметром 0,335 мм, намотанную на бумажный цилиндр, сформированный вокруг карандаша, и длиной всего 100 мм (4 дюйма), поскольку это создает очень дешевую и легкую схему. Насколько я понимаю, Joule Thief создает быстрый поток всплесков высокого напряжения очень короткой продолжительности. Эти пики заставляют местную среду подавать статическую энергию как в цепь, так и в нагрузочное устройство цепи (обычно это светодиод или батарея).
Хотя у меня никогда не было поверхностного заряда от цепи Джоуля Вора, я проверил несколько старых тестовых батарей Digimax 2850 мАч, которые не использовались более года. Они действительно показали эффект поверхностного заряда при испытании на нагрузку. В первом тесте использовалась одна батарея для управления цепью и заряжались три батареи последовательно с использованием этой схемы:
Но независимо от того, как долго работает схема, она не будет заряжать выходной аккумулятор выше 4,0 вольт, что составляет 1,33 вольт на аккумулятор. Результаты нагрузочного теста были ужасными: напряжения с интервалом в один час составляли 3,93 В, 3,89 В, 3,84 В, 3,82 В и 3,79 В после всего лишь пяти часов работы нагрузки. Это смешная производительность, так как эти батареи выдержали 22 часа работы от батареи с дизайном панели солнечных батарей.
Возможно, батареи были повреждены. Поэтому я перезарядил их с помощью основного зарядного устройства, достигнув 4,26 вольт, что составляет 1,42 вольт на батарею, и результаты ежечасного тестирования нагрузки составили 4,21, 4,18, 4,16, 4,15, 4,13, 4,12, 4,10, 4,08, 4,07, 4,07, 4,06, 4,05, 4,03, 4,03, 4,02, 4,01, 4,00 (через 17 часов), 3,99, 3,99, 3,98, 3,97, 3,97, 3,96, 3,96, 3,95 через 25 часов и 3,90 через 33 часа. Понятно, что с батареями все в порядке, поэтому эффект должен быть фактором зарядки.
Подача статического электричества в конденсатор преобразует его в обычное «горячее» электричество, но мы хотим очень простую схему, поэтому следующим шагом было добавление конденсатора на 100 вольт 1 микрофарад, который выглядит следующим образом:
При снятом заряде аккумулятора напряжение на конденсаторе достигает 22 вольт. Зарядка тех же батарей с помощью этой цепи достигла 4,14 В и дала результаты нагрузки 4,09, 4,05, 4,01, 3,98, 3,96, 3,93, 3,90, 3,88, 3,85, 3,83, 3,81 и 3,79 Вольт через 12 часов, что намного лучше, чем 5- Общее количество часов опыта. Однако, очевидно, нужно что-то лучшее.
Следующим шагом является использование диодного моста из диодов 1N4148 вместо одного диода, что дает следующую схему:
Без подключенной зарядной батареи эта цепь подает 28 вольт на конденсатор, и зарядка батареи хорошая, что дает результаты нагрузочного тестирования 4,18, 4,16, 4,15, 4,13, 4,11, 4,10, 4,08, 4,08, 4,06, 4,05, 4,04, 4,03, 4,02, 4,00, 3,99, 3,98, 3,97, 3,96, 3,95, 3,95, 3,94, 3,94, 3,93, 3,93 и 3,93 В после включения нагрузки в течение 24 часов. Это кажется очень удовлетворительным результатом для такого незначительного изменения.
Если для управления цепью используются две батареи 1,2 В без подзарядки батареи, напряжение на конденсаторе достигает 67 В, но это не является необходимым для зарядки 12-вольтовой батареи. Хотя изменение незначительное, работа схемы значительно изменилась. Конденсатор не разряжается мгновенно, поэтому в течение некоторого времени между острыми импульсами Джоуля-Вора конденсатор подает дополнительный зарядный ток на аккумулятор при зарядке. Это не означает, что заряжаемый аккумулятор заряжается намного быстрее, и вы можете ожидать, что полная зарядка займет несколько часов. Я еще не проверил его, но я ожидаю, что при одновременном использовании двух или более этих цепей скорость зарядки должна увеличиться;
Нет необходимости ограничивать заряд батареи до номинального 3,6 вольт в любой из этих цепей, так как одиночная 1,2-вольтная аккумуляторная батарея может легко заряжать аккумулятор 4,8 В или более. Значение конденсатора оказывает значительное влияние, и я полагаю, что конденсатор с одним микрофарадом является хорошим выбором. Утверждалось, что два дополнительных диода на каждой стороне заряжаемой батареи не нужны, хотя я показал, что они изолируют две цепи друг от друга.
Источник
Похититель джоулей. Как зарядить смартфон от круглой батарейки?
Устройство, о котором я расскажу сегодня основано на простой схеме, состоящей всего из трех деталей.
Первое описание этой схемы встречается в 1930 году. В статье «Электронное устройство» была описана запатентованная схема генератора на основе электронных вакуумных ламп для преобразования низкого напряжения в высокое. А в 1987 году в статье «Генераторная схема с низким напряжением», описывается схема, способная работать от напряжения 0,1 вольт.
Вы уже догадались, что речь идет о схеме, именуемой Joule Thief то есть, «Джоуль вор», «Джоуль бандит», «Похититель джоулей», даже — «Джоуль Вампир»… и все эти названия достаточно точно описывают схему, которая буквально отнимает и высасывает последнюю энергию – джоули из казалось бы уже разряженной батарейки!
Эту простую схему, состоящую всего из трех деталей, я уже собирал и демонстрировал в видео: «Вечный фонарик из энергосберегающей лампочки» ( https://www.youtube.com/watch?v=oaS6Ir1LxLA ) на своём канале YouTube.
А сегодня я сделаю на базе этой схемы еще одно полезное устройство, которое может помочь в ситуациях, кажущихся безвыходными. Это – зарядное устройство, работающее от любой батарейки 1,5 вольта, даже заметно разряженной. А зарядить от него можно даже смартфон.
Конечно, не ожидайте чудес, мы не в сказке и закон сохранения энергии еще не отменили! Очевидно, что энергии пальчиковой батарейки АА (от 1000…до 2000 мА/час) или мизинчиковой (от 500…до 1000 мА/час) батарейки ААА не хватит для полного заряда аккумулятора (от 3000…до 4000 мА/час) современного смартфона, как это показывают в некоторых интересных видео.
Однако, даже от полуразряженной пальчиковой батарейки можно подзарядить смартфон настолько, чтобы отправить СМС или сделать короткий звонок. А этого, — иногда, бывает достаточно!
Сама собою напрашивается схема:
Это – «Джоуль вампир» со стабилизированным выходным напряжением. Диод D1 действует как полуволновой выпрямитель, позволяющий конденсатору C заряжаться только тогда, когда на левой стороне диода D1 присутствует более высокое напряжение. Стабилитрон D2 ограничивает выходное напряжение.
Схема – хорошая и работает хорошо, НО при открытии стабилитрона, через него течет «лишний» ток, чтобы напряжение на выходе не повышалось больше заданного, а значит, впустую расходуется ценная энергия батарейки.
Гораздо правильнее – регулировать работу генератора при помощи обратной связи, то есть, создать следящую систему, изменяющую работу генератора так, чтобы напряжение на выходе оставалось постоянным.
Базовая схема генератора на транзисторе Q1 через диод D1 заряжает конденсатор С1. Когда напряжение на нем достигнет порога открытия стабилитрона D2 (в нашем случае — 5,6 вольта), открывается транзистор Q2, изменяющий режим работы транзистора Q1 так, чтобы напряжение на конденсаторе С1 перестало повышаться. Когда напряжение на С1 понижается, транзистор Q2 закрывается и напряжение снова начинает возрастать.
Я собрал схему генератора на кремниевом транзисторе, и дополнил её стабилизатором выходного напряжения. Схему подключил к батарейке АА. Провода питания закрепил на батарейке круглыми магнитиками. Быстро и просто! Напряжение на выходе схемы – около 4-х вольт и смартфон уверенно заряжается! С батарейкой ААА тот же результат. Приятно то, что все детали для этой схемы можно взять из неисправной лампочки-экономки!
Видео об этой схеме Вы можете увидеть на моём канале YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=BfxuouWqblM
Чтобы максимально сократить потери энергии в схеме, можно использовать германиевые транзисторы вместо кремниевых – это даст выигрыш в использовании батарейки почти в полвольта за счет уменьшения падения напряжения на p-n переходе транзистора, и в качестве выпрямляющего диода использовать диод Шоттки, уменьшающий потери выходного напряжения на диоде почти на полвольта. То есть, просто ПРАВИЛЬНЫМ выбором деталей, при токе заряда смартфона до 0,5 А, мы можем выиграть до 0,5 Ватта мощности, которая могла бы просто бессмысленно рассеяться на кремниевых деталях схемы!
Источник
Схема Повышающего Преобразователя «SUPER MEGA ДЖОУЛЬ ВОР» доступно каждому.
Joule Thief — Воришка Джоулей схема простая популярная и немного скучная. Маловато будет светодиодик от батарейки зажигать .
Ну ка! Как там советуют увеличивать мощность любых устройств ?! Надо детальки побольше, катушки помассивнее, транзисторов побольше , да еще с радиаторами — Вот тогда это мой размерчик KING SIZE однако!
В общем захотелося мене зажечь вместо светодиодика лампочку на 220 вольтиков от батареечки. Я конечно творил такие чудеса не раз, но тут мне очень пошалить с дросселечком самодельным захотелося.
Намотал я на прессованном железе витков проволоки толстой штук так 80 , а к ним еще два раза по восемь.
Получился ТороИдальный трансформатор, он конечно штука хорошая, но вот частота в нем малость повыше чем в сети (50 гц), потому проверить работу транзисторов с тором можно с помощью старого радио — оно прекрасно ловит помехи от такого устройства.
Если лень искать старое радио — пойдет и неонка — она сразу светиться начинает при подаче питания — значит Фаза Есть и даже две ! =)
Схему для Суперовости я сделал на паре транзисторов, установив их на общий радиатор
Жаль что эмиттеры транзисторов идут не на корпус, в моей схеме это пригодилось бы — эмиттеры соединяем вместе пайкой и тут без схемы и чертежа нам не обойтись. вот так детали к деталям приклеиваем с помощью олова
Ну неонка неонкой, а вот лампочку да большую 220 сетевую и не абы какую с колпаком мутным под которым легко спрятать и батарейки и схемы хитрые, а самую Честную Филаментную лампочку, да еще и с маленьким цоколем, чтоб не сказали — «А батарейки небось засунул и паришь тут нам мозги своими фокусами.»
Источник