Žiarovka zlodeja joule: 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:01

LED vlákna sú tenké, lepia sa ako LED diódy. Používajú sa v mnohých LED žiarovkách podobných žiarovkám Edison. Každá z týchto tenkých tyčiniek obsahuje mnoho-20 až 30 LED diód zapojených do série. Sú teda celkom jasné a energeticky účinné, ale zvyčajne vyžadujú zapnutie viac ako 70 V. Chcel som vyrobiť malú žiarovku napájanú z batérií pomocou týchto LED vlákien. Po vyskúšaní mnohých obvodov som objavil veľmi jednoduchý obvod na osvetlenie vláknovej diódy LED iba jednou batériou 1,5 V.

Krok 1: Návrhy obvodov

Vedel som, že by som mal byť schopný použiť zosilňovač na zvýšenie nízkeho napätia z batérie, ale nemyslel som si, že môžem ľahko získať 70V. S úspechom som sa pokúsil použiť špecializované integrované obvody ovládačov LED, ale tieto integrované obvody potrebujú na prevádzku 3V alebo viac. Ďalej som experimentoval s jednoduchým obvodom s dvoma tranzistormi Joule Thief (blokovací oscilátor). Nemal som tranzistor, ktorý by vydržal 70 V, a tak som použil obvod nabíjacieho čerpadla na zdvojnásobenie výstupu Joule Thief. Takto je tranzistor vystavený iba polovici konečného výstupu, alebo 35V.

Tento obvod fungoval a chvíľu som bol s výkonom spokojný, ale napriek tomu som chcel znížiť počet komponentov. Preto som získal niekoľko tranzistorov, ktoré zvládnu napätie viac ako 70 V, a pokúsil som sa zistiť, či môžem žiarovku LED zapáliť iba pomocou zlodeja Joule. Po určitom vyladení hodnôt súčiastok som zistil, že obvod funguje rovnako dobre ako obvod Joule Thief s pomocou nabíjacieho čerpadla!

Krok 2: Konečný obvod

Tu je teda konečný okruh. Je to klamlivo jednoduché, ale funguje rovnako dobre ako predchádzajúca verzia s mnohými ďalšími komponentmi.

Kľúčom je použitie tranzistorov, ktoré dokážu zvládnuť dostatočne vysoké napätie. Na tento projekt som použil KSP06, ktorý má Vceo 80 V, dostatočne vysoký. Ďalšie špecifikácie, ako sú hfe a Vbe, sú stále dostatočne dobré na to, aby fungovali pri nízkom napájacom napätí.

Komponenty som vyladil tak, aby neodoberali príliš veľa prúdu, pretože zdrojom energie je batéria AAA, ktorá je malá. Ak chcete, môžete nastaviť R1, R2 a C1 tak, aby čerpali viac prúdu a svetla LED s väčším výkonom. Napríklad R1: 470 ohm, R2: 47 k ohm a C1: 22pF by poskytlo vyšší výkon, ale batéria sa vybíja oveľa rýchlejšie.

Krok 3: Posledný dotyk

DPS som navrhol tak, aby sa zmestila do sklenenej skúmavky.

Používa jednu batériu AAA (alkalickú alebo NiMH) a odoberá asi 50 mA.

Tiež som pridal spínač naklonenia, aby sa rozsvietila LED dióda, keď jednotka stojí vzpriamene, a vypne sa, keď odpočívate. Jednotku som vložil do skúmavky, aby vyzerala trochu ako vintage tuba.

DPS a komponenty som zostavil ako ľahko zostaviteľnú súpravu - dostupnú na mojej webovej stránke: https://www.theledart.com/products/jt-filament - ak máte záujem.