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3 Melhores Circuitos de Ladrões de Joule – Detalhes de Trabalho em Vídeo

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Tecnicamente pode parecer impossível iluminar um LED de 3.3V com uma fonte de 1.5V, mas o incrível conceito do ladrão joule faz  isso pareça tão fácil e eficaz, e virtualmente inacreditável, além disso o circuito garante que nem uma única gota de “joule” “é deixado sem uso na célula.

Um circuito ladrão joule é bastante popular entre todos os aficionados por eletrônica, porque o conceito nos permite operar até mesmo os LEDs branco e azul de uma fonte de 1,5V que normalmente requer 3V para iluminar brilhantemente.

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Veja na FONTE até ser revisado o post. -status (revisado 60% 03/01/2019)-
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Design 1 – ladrão Joule LED Driver 1 watt

O presente artigo discute 3 desses circuitos, porém aqui substituímos o tradicional 5mm LED por um 1 watt LED.

O conceito discutido aqui permanece exatamente idêntico à configuração usual do ladrão de joule, apenas substituímos o LED de 5mm normalmente usado por um LED de 1 watt.

É claro que isso significaria que a bateria seria drenada muito mais cedo do que um LED de 5mm, mas ainda é econômico do que usar duas células de 1,5 e não incluir um circuito de ladrão de joule.

Vamos tentar entender o circuito proposto com os seguintes pontos:

Se você ver o diagrama do circuito, a única parte aparentemente difícil é a bobina, o resto das peças é muito fácil de configurar. No entanto, se você tem um núcleo de ferrite adequado e alguns fios de cobre finos, você deve fazer a bobina em poucos minutos.

O projeto acima pode ser melhorado ainda mais anexando uma rede de retificação usando um diodo e um capacitor, como mostrado abaixo:

A bobina pode ser enrolada sobre um núcleo de ferrite toroidal T13 usando um fio de cobre super esmaltado de 0,2 mm ou 0,3 mm. Cerca de vinte voltas em cada lado será o suficiente. Na verdade, qualquer núcleo de ferrite, uma vareta ou barra de ferrite também servirá bem ao propósito.

Depois disso, tudo se resume a consertar as peças da maneira mostrada.

Se tudo for feito corretamente, conectar uma célula de penlight de 1,5 V ilumina instantaneamente o LED de 1 watt conectado com muita intensidade.

Se você achar que as conexões do circuito estão bem, mas o LED não está aceso, basta trocar os terminais do enrolamento da bobina (tanto as extremidades primárias quanto as secundárias) isso resolveria o problema imediatamente.

Como as funções do circuito

Quando o circuito é ligado, T1 recebe um gatilho de polarização via R1 e o enrolamento primário associado de TR1.

T1 liga e puxa toda a tensão de alimentação para o terra e no curso sufoca a corrente através do enrolamento primário da bobina de modo que a polarização para T2 secar, desligando T1 instantaneamente.

A situação acima desliga a tensão através do enrolamento secundário, acionando um emf reverso da bobina que é efetivamente despejado através do LED conectado. O LED acende !!

No entanto, o fechamento de T1 instantaneamente também libera o enrolamento primário e o restaura para a condição original, de modo que a tensão de alimentação agora possa passar para a base de T1. Isso inicia todo o processo novamente e o ciclo se repete com uma frequência de cerca de 30 a 50 kHz.

O LED conectado também se ilumina a este ritmo, no entanto, devido à persistência da visão, achamos que ele é iluminado continuamente.

Na verdade, o LED está ligado apenas por 50% do período de tempo, e é isso que torna a unidade econômica.

Também porque o TR1 é capaz de gerar tensões que podem ser muitas vezes maiores do que a tensão de alimentação, os 3.3V necessários para o LED são mantidos mesmo após a queda da tensão da célula para cerca de 0.7V, mantendo o LED bem iluminado mesmo nesses níveis.

Como enrolar a bobina no toroide

Como pode ser visto nos circuitos de ladrões de joule mostrados, a bobina é idealmente feita sobre um núcleo de toróide. Os detalhes da bobina podem ser encontrados no artigo a seguir. A estrutura da bobina é exatamente similar e compatível com os circuitos discutidos nesta página.

Circuito de Overunity usando Joule Thief Concept

Lista de peças

R1 = 1K, 1/4 watt T1 = 8050 TR1 = ver texto LED = 1 watt, alto brilho Cell = 1.5V penlight AAA

O circuito acima também pode ser acionado usando um motor de corrente contínua. Um diodo simples e uma retificação do capacitor do filtro seriam suficientes para converter a alimentação do motor adequada para iluminar o LED com muita intensidade.

Se a rotação do motor é sustentada com a ajuda de um arranjo de turbina / hélice e operada pela energia eólica, o LED pode ser mantido continuamente iluminado, absolutamente livre de custos.

Lista de peças

R1 = 1K, 1/4 watt T1 = 8050 TR1 = ver texto LED = 1 watt, alto brilho Célula = 1,5V Ni-Cd D1 — D4 = 1N4007 C1 = 470uF / 25V M1 = Motor pequeno 12V DC com hélice

Design # 2: Iluminando um LED azul com uma célula de 1,5V

Os LEDs estão ficando populares a cada dia e estão sendo incorporados para muitas aplicações onde quer que uma solução de iluminação econômica se torne um problema. Os LEDs são por si só muito econômicos no que se refere ao consumo de energia, no entanto, as pesquisas nunca são satisfeitas e eles estão tentando, implacavelmente, tornar o dispositivo ainda mais eficiente com suas necessidades de energia.

Aqui está um projeto alternativo de ladrão de joule de um simples driver de LED azul e branco que funciona com apenas 1,5 volts para os LEDs de 3,3V iluminantes, e parece incrível e bom demais para ser verdade.

Se passarmos pela folha de dados de um LED azul ou branco, podemos facilmente descobrir que esses dispositivos precisam de um mínimo de 3 volts para acender da melhor forma possível.

No entanto, o design atual emprega apenas uma única célula de 1,5 V para produzir o mesmo que uma bateria de 3 V.

É aí que toda a configuração se torna muito especial.

A importância do indutor

O truque está no indutor L1, que de fato se torna o coração do circuito.

Todo o circuito é construído em torno de um único componente ativo T1, que é conectado como um comutador e é responsável por comutar o LED a uma freqüência muito alta e a uma voltagem relativamente alta.

Assim, o LED nunca é ligado continuamente, em vez permanece ON apenas por uma determinada parte do período de tempo, no entanto, devido à persistência da visão, achamos que ele está ligado permanentemente, sem qualquer oscilação.

E por causa dessa troca parcial, o consumo de energia também se torna parcial, tornando o consumo muito econômico.

Este circuito de ladrão Joule LED pode ser simulado com os seguintes pontos:

Como funciona

Como pode ser visto no diagrama, o circuito envolve apenas um único transistor T1, um par de resistores R1, R2 e o indutor L1 para a operação principal.

Quando a energia é ligada, o transistor T1 é diretamente polarizado instantaneamente através do meio enrolamento esquerdo de L1. Isto puxa a corrente armazenada dentro de L1 através do coletor de T1 para a terra, que é tecnicamente duas vezes o valor da tensão de alimentação aplicada.

O aterramento de L1 desliga instantaneamente T1, pois a ação inibe a corrente de polarização de base de T1.

No entanto, no momento em que T1 desliga, um pico de voltagem duas vezes o valor da tensão de alimentação, gerado como resultado de um EMF traseiro da bobina, é despejado dentro do LED, iluminando-o brilhantemente.

A condição, no entanto, permanece apenas por uma fração de segundo ou até menos quando o T1 liga novamente, porque seu coletor não está mais puxando a unidade de base para o terra durante esse instante.

O ciclo continua repetindo, ligando o LED como descrito acima a uma taxa muito rápida.

O LED consome um valor nominal de 20 mA na condição ON, tornando todo o procedimento verdadeiramente eficiente.

Fazendo a bobina L1

A criação de L1 não é nada difícil, na verdade não tem muita criticidade, você pode tentar várias versões variando o número de voltas e experimentando diferentes materiais como o núcleo, é claro que todos devem ser magnético por natureza.

Para o circuito proposto, pode-se usar o fio de um transformador de 1 ampères descartado. Use o fio de enrolamento secundário.

Um prego de 3 polegadas pode ser selecionado como o núcleo sobre o qual o fio acima precisa ser enrolado.

Inicialmente você pode tentar enrolar cerca de 90 a 100 voltas, não se esqueça de remover a torneira central no 50º enrolamento.

Alternativamente, se você tiver alguns comprimentos de fio de telefone em sua caixa de lixo eletrônico, você pode experimentá-lo para o projeto.

Rasgue um dos fios da seção dupla e enrole-o sobre uma haste de ferro com um comprimento de cerca de 2 polegadas. Enrole pelo menos 50 voltas e siga os procedimentos explicados acima.

Resto das coisas pode ser montado com a ajuda do esquema dado.

Ligar a alimentação ao circuito montado iluminará instantaneamente o LED e você poderá usar a unidade para qualquer aplicação desejada relevante.

Lista de peças

Você precisará das seguintes peças para o circuito de driver 1.5 branco / azul proposto:

R1 = 1K5,

R2 = 22 Ohms

C1 = 0,01 uF

T1 = BC547B,

L1 = conforme explicado no texto.

SW1 = pressione para ligar.

LED = 5 mm, azul, LED branco. LEDs UV podem também ser acionados com este circuito.

Abastecimento = De 1,5 célula de luz ou uma célula de botão.

Design # 3: Iluminando quatro LEDs de 1 watt com célula de 1,5V

Você pode imaginar iluminar quatro números de LEDs de 1 watt através de algumas células de 1,5V? Parece completamente impossível. Mas isso pode ser feito simplesmente usando uma bobina de fio de alto-falante comum, um transistor, um resistor e, claro, uma célula de lápis de 1,5V.

A ideia foi sugerida para mim por um dos grandes seguidores deste blog Ms. MayaB, aqui estão os detalhes, vamos aprendê-los:

Simulação e trabalho

FYI, eu tentei este simples JT usando um 40ft. fio de alto-falante emparelhado (24AWG) comprado na loja do dólar (claro, por US $ 1).

Sem toroide, sem vareta de ferrite, apenas um simples núcleo de ar enrolado para torná-lo mais parecido com uma bobina (cerca de 3 “de diâmetro) e amarrado o fio com uma gravata torcida (para que o fio fique como uma bobina).

Eu usei 2N2222 transistor, 510 ohm resistor (descobri que é o melhor com a ajuda de potenciômetro) e foi capaz de acender quatro (que é tudo que eu tinha) LED de alta potência de 1 watt em série (que requer a mesma quantidade de corrente como se fosse usado para apenas um LED) usando duas baterias AA de 1,5V (ou seja, fonte de alimentação de 3V).

Pode ser usado apenas um 1,5AA, mas será fraco (claro). Eu também adicionei um diodo 1N4148 no pino do coletor do transistor logo antes do LED, mas não posso dizer se ele aumentou o brilho.

Muitas pessoas usaram um capacitor em paralelo com a bateria, alegando que acenderá os LEDs por mais tempo, eu ainda não testei essa parte.

Eu li adicionando um capacitor eletrolítico de 220uF / 50V paralelo à bateria faria as luzes funcionarem por mais tempo, adicionando um capacitor de disco de cerâmica de 470pF / 50V paralelo ao resistor irá separar a corrente residual no resistor, e adicionando um diodo 1N4148 (é um chaveamento de diodo, mas não sei como isso afetaria o brilho) no coletor do transistor antes que os LEDs em série tornem os LEDs mais brilhantes.

Usando células AAA 1.5V

Eu não tenho um osciloscópio para verificar todos os efeitos. No entanto, eu gostaria de usar baterias recarregáveis ​​em vez de AAA normal de 1,5V e fazer circuito auto-regulável (ou pelo menos semi-regulado), adicionando uma célula solar calculadora e um mini Joule Thief em um pequeno toróide para continuar carregando a bateria dura muito mais.

Eu realmente preciso adicionar um LDR para acender os LEDs apenas no escuro e recarregar as baterias durante o dia. Suas sugestões e idéias são sempre bem vindas. Obrigado, mais uma vez, pelo seu interesse.

Saudações,

MayaB

Diagrama de circuito

Imagens de protótipo

Comentários de MayaB

Oi Swagatam, Embora seja muito conhecido circuito Joule Thief, não é algo novo que eu descobri, mas obrigado por postar um novo artigo em nome de mim, eu apreciei isso.

Atenciosamente, MayaB

Como melhorar o brilho dos LEDs

Ps. No fim de semana eu hibridizei seu circuito com o circuito que lhe enviei aqui e ele se mostrou deslumbrante (aviso: pode cegar sua visão, hehe).

Eu usei o mesmo fio de alto-falante (mencionado acima), um transistor 8050SL, 2.2K resistor (com um capacitor de 470pf), um LED de alta potência de 1W, um choke de 100uH (conectado do coletor do transistor ao positivo da fonte) e 1 diodo (1N5822 conectado na base do transitor ao trilho positivo da fonte de alimentação).

Eu usei duas baterias AA de 1.5V (total de 3V) para fonte de alimentação. E, a seguir, um LDR entre o resistor de 2,2K e o trilho negativo pode ser adicionado para desligar o LED durante o dia. Infelizmente, não foi possível acender mais de um LED de 1W com transistor 8050SL nesta configuração.

Outro design para iluminar LEDs de alta potência

O conceito discute mais um circuito popular de ladrão de joule, desta vez usando o poder BJT 2n3055, improvisado pelo meu velho amigo steven de uma forma única. Vamos ao cerne dos desenvolvimentos com o seguinte artigo:

Em alguns artigos anteriores, abordamos algumas teorias interessantes resumidas abaixo:

  • Testes e resultados do circuito do carregador de bateria do ladrão radiante de Stevens Joule podem domingo 9 de maio de 2010.
  • O circuito radiante de ladrão joule que eu construí De um esquema de circuito apresentado em um vídeo do youtube e aqui estão os resultados Até agora
  • Com uma bateria de energizante tamanho aa, com uma voltagem Measure de apenas 1.029 volts, obtive uma saída do carregador de bateria radiante Joule ladrão de 12.16 volts a 14.7 milli amperes.
  • Teste 2 usando uma pequena bateria energizadora a23 Com uma voltagem medida de 9,72 volts, obtive 10,96 volts do circuito a 0,325 milli-ampères.
  • Teste 3 Usei uma bateria recarregável de 9 volts totalmente carregada com uma carga medida de 9,19 volts cc e obtive 51,4 volts a uma saída de 137,3 mili amperes do circuito do Carregador da bateria radiante joule lief.
  • Teste 4 Usei uma bateria de célula-botão 3575a Com uma carga medida de 1,36 volts e obtive 12,59 volts a 8,30 mili ampères.
  • Teste 5 Eu usei uma bateria de célula de botão l1154 Com 1,31 volts medidos nela e obtive uma saída de 12,90 volts @ 7,50 milli amperes.
  • Com uma bateria slr com uma voltagem de 12 Volts, obtive uma saída de 54,9 volts a 0,15 amps.

Aqui está o desenho simplificado Eu construí o carregador de bateria Radiant Joule Thief por. O indutor que eu fiz tantas voltas até Estava cheio para enrolar mais, mas eu trouxe 2x 5 ou 6 metros de comprimento de fio de cobre Stranded calibre desconhecido de dicksmiths fio isolado de eletrônica, e eu acertei a maior parte dele, exceto eu acho que faltam alguns metros sobre.

O teste mais recente Eu usei meu lápis Energizer Battery, mas eu não reavaliei os volts nele, eu liguei a energia radiante Joule Thief com ele e nas saídas eu coloquei um capacitor eletrolítico 2200uf. Avaliado em 50 volts e eu conectei meus multímetros. e chegou até antes de eu parar 35,8 volts, e essa é a carga que está sendo alimentada no capacitor para,

Antes disso eu estava recebendo 27,8 volts, mas como o capacitor estava carregando além da metade do caminho, a subida da tensão estava diminuindo, talvez devido à baixa tensão da bateria. Vou ter que reavaliar e fazer o teste novamente com mais detalhes.

O curto-circuito do capacitor deu um ruído rápido E faíscas. Eu tentei recarregá-lo até agora, mas desta vez eu joguei a carga do capacitor de volta na entrada e isso iluminou o neon por um segundo antes de a carga da tampa cair

O próximo experimento foi diferente Eu tive as Saídas do meu medidor ajustadas para 200 milivolts de alcance e a entrada negativa Eu tive meu energizador negativo A23 sentado na entrada negativa e no poço positivo superior

Meu dedo estava sobre ele apenas como para a entrada positiva que foi executado para um retângulo de placa de circuito no final de um fio preso no ar Por um clipe aligater com a outra mão e as leituras estava subindo a um ritmo mais rápido que eu tenho o 47,2 milivolts antes que eu parasse, eu estava recebendo energia em

Uma boa taxa de nenhum lugar com um circuito aberto aqui, mas eu também estava segurando a caixa da bateria para fazer o experimento. Acabei de repetir esses testes e obtive resultados muito melhores agora …..

Meus testes continuarão, e eu manterei vocês atualizados com os mais recentes, até então manter o DIYing.

Bem, estes foram os 3 melhores circuitos usando o conceito de ladrão joule que eu apresentei para você, se você tiver mais exemplos, sinta-se livre para postar a informação através de seus comentários valiosos.

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

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FONTE



Axtudo
“Solidários, seremos união. Separados uns dos outros seremos pontos de vista. Juntos, alcançaremos a realização de nossos propósitos.” (Bezerra de Menezes) Axtudo Onde a união faz a força !
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