Zlodejská pochodeň Joule s plášťom: 16 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

V tomto projekte sa naučíte, ako vytvoriť obvod Joule Thief a vhodné puzdro pre obvod. Jedná sa o relatívne ľahký okruh pre začiatočníkov a mierne pokročilých.

Zlodej Joule sa riadi veľmi jednoduchým konceptom, ktorý je podobný svojmu názvu. Extrahuje alebo „kradne“jouly (energiu) zo systémov nízkeho napätia. Napr. Väčšina nefunkčných batérií v skutočnosti obsahuje ešte asi 20% až 30% šťavy. Ich napätie je však príliš nízke a nie je schopné napájať nič. Okruh zlodeja Joule môže skutočne zbierať túto nízkonapäťovú energiu z batérií (alebo akéhokoľvek zdroja) a celkom jasne napájať štandardné 5 mm LED svetlo. Výstup nie je obmedzený na LED.

Jedná sa o veľmi ľahký, praktický a užitočný obvod, ktorý máte vo svojom dome. Ak nemôžete nájsť funkčnú batériu, ktorú naliehavo potrebujete, alebo ak chcete naplno využiť kúpené batérie, bolo by to pre vás ideálne.

Nakoniec tento návod tiež predvedie 3D tlačené puzdro pre zlodeja Joule. Ak však nemáte 3D tlačiareň, môžete sa pozrieť na môj laserom vyrezaný akrylový box alebo si navrhnúť plášť sami. Dokonca aj plastová škatuľka by bola uspokojivá. Neodporúčal by som opustiť obvod bez krytu.

Krok 1: Spotrebný materiál a nástroje

Zásoby:

1. Perf doska

2. Držiak batérie AA (môže byť na 2 batérie alebo 1)

3. Feritový toroid (s dvoma cievkami nad ním)

4. Dotykový západkový spínač

5. 5mm LED (ľubovoľná farba)

6. 5mm luneta LED + matica

7. NPN tranzistor (použil som C1815)

8. Matice 3 mm x4

9. Skrutky 3 mm x2

10. Drôty

Náradie:

1. Spájkovací drôt a železo

2. Kliešte na strihanie drôtov

3. Multimetr (ak ho nemáte, môžete si urobiť jeden DIY. Pozrite sa na môj multimeter napájaný Arduino)

4. Odpájacie čerpadlo (voliteľné)

5. Ihlové kliešte

6. Ceruzka/pero/fixka

7. Superglue

Krok 2: Schéma obvodu a ako to funguje

Tu je veľmi pekne vysvetlené, ako funguje zlodej joule:

ÚVER NA ELEKTRONICGURU NA OBRÁZKY

Krok 3: Upevnenie držiaka batérie na dosku

1. Čiernou fixkou som označil, kde sú otvory v držiaku batérie na DPS.

2. Kliešťami na strihanie drôtu som urobil otvory v doske perf. Onedlho bol dostatočne veľký aj na 3 mm skrutku. Ak máte ručnú alebo elektrickú vŕtačku, je tento proces oveľa jednoduchší. Je dôležité vyskúšať, či sú otvory dostatočne veľké pre vašu skrutku.

3. Medzi výkonnú dosku a držiak batérie som pridal ďalšiu sadu matíc, aby skrutka tak nevyčnievala z druhého konca.

4. Dve zostávajúce skrutky boli použité na zaistenie držiaka batérie na doske perf.

Krok 4: Pochopenie tranzistora C1815

Niektoré tranzistory majú odlišnú schému a vývody. Preto som len na objasnenie chcel uviesť, ktoré piny tranzistora sú báza/kolektor/žiarič

Kolíky, ktoré sa pohybujú zľava doprava plochou stranou k vám, sú základňou, zberačom a žiaričom v uvedenom poradí. To je presne to, čo je znázornené na diagrame.

Krok 5: Príprava feritového toroidu

Feritový toroid som získal z prerušeného obvodu RC auta

1. Keď som vzal tenký smaltovaný medený drôt, navinul som cievku okolo prstencového feritetoroidu 7-krát. Viď obrázok

2. Drôt bol odstrihnutý po 7 cievkach s dĺžkou na rezervu na spájkovanie a spojenia. Druhá cievka začala na rovnakom mieste, kde bola spustená prvá cievka. Podľa tvaru prvej cievky bola aj druhá cievka po 7 vetroch vytiahnutá a prebytočne prerezaná.

3. Na rozlíšenie medzi cievkami mala cievka 1 oveľa dlhšie nohy ako cievka 2.

4. Pretože môj feritový toroid bol veľmi malý, použil som veľmi tenký medený cievkový drôt. S najväčšou pravdepodobnosťou 26 SWG. Ak je váš toroid väčší, môžete použiť väčšie a dokonca aj normálne drôty

5. Potom budete mať 4 rôzne konce drôtov. 2 pre cievku 1 a 2 pre cievku 2. Tieto 4 je možné zapísať aj ako 2 pre počiatočnú stranu a 2 pre koncovú stranu.

6. Aby som si zjednodušil zapamätanie si cievok, koncom cievok som dal nasledujúce názvy. S1, S2, E1, E2. S a E znamenajú počiatočnú a koncovú stranu. 1 a 2 znamenajú číslo cievky.

7. S2 a E1 sa navinú dohromady, aby vytvorili celkom 3 nohy. Zostávajú S1, E2 a vinutá noha.

Krok 6: Príprava LED diódy

1. Rámček LED pripevnený. LED dióda sa zasunie do bielej zástrčky. Biela zástrčka zapadá do kovového rámu.

2. Spájkovacie káble na nožičkách LED. Nezabudnite vedieť, ktorá noha je anóda a katóda.

Krok 7: Spájkovanie hmatového spínača a spojov

1. Kladný vodič batérie pripojený k spínaču západky

2. Navinutá časť feritovej toroidnej cievky pripojená k inému terminálu rovnakého západkového spínača.

3. E2 (koncová bočná cievka 2) je pripojená k 1K odporu (hnedo-čierno-červená).

4. S1 (štartovacia strana - cievka 1) je pripojená k kolektorovému kolíku tranzistora.

Krok 8: Spájkovací tranzistor a pripojenia

1. Rezistor 1K Ohm pripojený k základňovému kolíku tranzistora.

2. S1 pripojený k kolektorovému kolíku tranzistora.

Krok 9: Spájkovanie na dióde LED

1. Anóda LED sa pripája k kolektoru tranzistora.

2. Katóda LED sa pripája k vysielaču tranzistora.

Krok 10: Umiestnenie 3D modelu

1. Na navrhnutie krytu obvodu som použil Fusion360.

2. Súbor.step a.gcode sú priložené nižšie. Ak chcete zmeniť kryt, stiahnite si súbor.step a pomocou softvéru na modelovanie 3D ho upravte.

3. Ak chcete prejsť priamo na 3D tlač modelu, môžete si stiahnuť súbor.gcode a nahrať ho na tlačiareň. Čas tlače je približne 14 hodín. Hrubé rozmery modelu sú 150 mm x 80 mm x 100 mm.

4. Ako krájač som použil Ultimaker Cura a ako 3D tlačiareň Ender 3.

Podrobnosti o bývaní:

1. Dizajn sa pokúša napodobniť tvar klávesnice. Ľahko padne do ruky. Ergonomické

2. Zadný panel je zaistený gumičkami. Gumičky zapadajú do drážok a držia oba kusy pevne, pričom stále umožňujú ľahké odstránenie a prístup k obvodom vo vnútri.

3. K dispozícii sú 2 otvory pre rámček LED a západkový spínač.

Krok 11: 3D tlač

1. Ako krájač som použil Ultimaker Cura a ako 3D tlačiareň Ender 3.

2. Súbor bol odovzdaný do 3D tlačiarne. Prednastavené teploty boli 200 stupňov C pre dýzu a 50 stupňov C pre lôžko.

3. Tlač trvala asi 13,5 hodiny. Pomocou klieští som odstránil model z plošiny a vybral podpery.

4. Otvor pre spínač západky bol trochu malý, tak som ho vybrúsil pomocou tenkého pilníka.

Krok 12: Pripevnenie tlačidla a rámu LED k modelu

1. Západkový spínač a LED+lunetu bolo potrebné odpájkovať a odstrániť z výkonovej dosky, aby ich bolo možné zaistiť k puzdru.

2. Západkový spínač bol spájkovaný s malým kúskom výkonovej dosky a k príslušným kolíkom boli pripevnené vodiče. To uľahčuje zaistenie vypínača v otvore.

3. Rámik LED bol prevlečený cez okrúhly otvor v prednej časti modelu. Na druhú stranu bol pridaný orech a dotiahnutý pomocou klieští.

Krok 13: Opäť dokončenie obvodu

1. Vodiče spínača západky boli spájkované späť do hlavného obvodu.

2. Medzi vnútorný povrch modelu a malý kúsok dosky pre výkon bolo vložené lepidlo, aby spínač držal na svojom mieste.

3. Vodiče LED boli tiež spájkované späť do obvodu.

Krok 14: Pripojenie zadného panela

1. Vyrobil som malé gumičky pomocou niekoľkých väčších.

2. Zadný panel bol umiestnený na základňu modelu a gumové pásy boli zabalené do drážok.