Ein Joule Thief ist eine einfache Schaltung, die den durch ein induktives Element (in diesem Fall ein gewickelter Toroid) erzeugten induktiven Rückschlag ausnutzt, um die Spannung zu erhöhen. Diese zusätzliche Spannung am Ausgang der Schaltung kann verwendet werden, um Geräte zu versorgen, die mit der Eingangsspannung allein nicht funktionieren würden. In diesem Fall wird diese Spannung zum Aufleuchten einer LED verwendet, die mit einer einzelnen AA-Batterie nicht aufleuchten kann, da die dafür erforderliche Spannung 3,3 Volt beträgt, während die Batterie nur 1,5 Volt am besten liefern kann.

Der Joule-Dieb kann mit sehr niedrigen Spannungen arbeiten, das heißt, er kann mit Batterien arbeiten, die normalerweise als "tot" betrachtet werden, und ihnen auf scheinbar unmögliche Weise Energie entziehen, daher der Name.

In dieser Anleitung zeige ich Ihnen, wie Sie einen kleinen Joule-Dieb bauen, der auf einem kupferbeschichteten Brett montiert ist.

Zubehör:

Schritt 1: Materialien:

• 2N2222 Transistor
• 1k bis 10k Widerstand (um die Helligkeit zu wählen)
• Kupferbeschichtete Platine
• 1x AA Batteriehalter
• 1x LED (ich habe weiß verwendet, aber jede Farbe wird funktionieren)
• Löten
• 1x kleiner Toroid * (weniger als 1 cm Außendurchmesser)
• Etwa 20 bis 30 Zentimeter dünner Kupferdraht
• Epoxy

* Kleine Toroide wie das von mir verwendete können leicht aus kleinen CFLs gewonnen werden, nicht alle CFLs haben sie, aber es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass Sie eines darin finden. Nicht alle Toroide funktionieren, es ist ratsam, die Schaltung vor dem Zusammenbau in einem Steckbrett zu testen.

Schritt 2: Ätzen Sie die Platine

Zuerst schneide ich ein Stück kupferbeschichtetes Board mit der Größe einer AA-Batterie. Ich werde es auf die Rückseite des AA-Halters kleben, damit es die richtigen Abmessungen hat. In diesem Fall betragen die Abmessungen 1,2 x 5 cm.

Um die Platine zu ätzen, klebe ich nach dem Schrubben und Reinigen mit Alkohol etwas Klebeband auf beide Seiten. Dadurch werden alle Öle entfernt, die von meinen Fingern zurückgeblieben sind. Es ist auch wichtig, die Kanten zu versiegeln, damit das Ätzmittel nicht frisst sie weg.

Als nächstes schneide ich die Form der Schaltung mit einem X-Acto-Messer, wie auf den Bildern zu sehen, die belichteten Bereiche werden weggefressen. Diese Einstellung ist in Ordnung und ich empfehle Ihnen, sie zu verwenden, aber Sie können das Design jederzeit verbessern.

Zum Ätzen der Platte verwende ich eine Mischung aus Salzsäure (20-30%) (auch bekannt als Salzsäure, Poolreiniger oder HCl) mit Wasserstoffperoxid (3%) (auch bekannt als gewöhnliches Wunddesinfektionsmittel) im Verhältnis 1: 2 Verhältnis 1 Teil HCl pro 2 Teile H 2 O 2. Diese Lösung kann nicht wiederverwendet werden, da sie instabil ist und innerhalb weniger Stunden an Leistung verliert.

Der Ätzvorgang dauert üblicherweise 5 bis 10 Minuten.

Nachdem die Platine geätzt wurde, entferne ich das Klebeband und fahre mit dem nächsten Schritt fort.

Schritt 3: Wickeln des Toroids

Das Aufwickeln des Toroids kann etwas frustrierend sein, insbesondere wenn Ihr Toroid und Ihre Drähte sehr klein sind. Zuerst müssen Sie ein etwa 25 cm langes Stück Draht nehmen (abhängig von der Größe Ihres Toroids) und es in zwei Hälften biegen, sodass Sie zwei Drähte parallel zueinander haben. Dann beginnen Sie, diese beiden Drähte gleichzeitig zu wickeln (von 10 bis 10) 20 Mal), bis Sie so etwas wie auf dem Bild erhalten. Wie Sie sehen, sollten sich die Drähte nicht kreuzen.

Als nächstes müssen Sie die beiden inneren Drähte wie in der Abbildung gezeigt verbinden. Diese werden mit dem Pluspol verbunden. Die verbleibenden zwei Drähte können an den Widerstand angeschlossen werden, der an die Basis oder den Kollektor angeschlossen wird, egal in welche Richtung.

Schritt 4: Vervollständigung der Schaltung

Die Schaltung ist recht einfach, aber beim Auflöten auf die Platine kann es verwirrend werden.

Ich verzinne zuerst alle Pads auf der Platine, um eine Verschlechterung des Kupfers zu vermeiden und ihm ein schönes Aussehen zu verleihen. Dann löte ich den positiven Toroiddraht mit dem positiven Pad an der Unterseite, die beiden anderen Drähte werden verbunden

undeutlich zu den Pads rechts und links.

Ich verbinde ein Ende eines 2.2k Widerstandes mit dem Pad links und das andere Ende mit dem "Base" Pad direkt darüber. Mit diesem Widerstand können Sie die Helligkeit einstellen. Nach Beendigung des Stromkreises können Sie den Wert des Widerstands erhöhen, um ihn zu verringern, wenn der eingehende Strom höher als 30 mA ist.

Um den Transistor anzuschließen, verbinde ich den Kollektor mit dem oberen rechten Pad, den Emitter mit dem oberen linken Pad (dem negativen Pad) und die Basis mit dem "Basis" -Pad direkt darunter.

Ich löte schließlich eine SMD-LED aus einer LED-Lampe zwischen dem Kollektor (positiv) und dem "Emitter" (negativ) Pads. Sie können jede Art von LED löten.

Sobald die Schaltung abgeschlossen ist, verwende ich Aceton und eine Q-Spitze, um den größten Teil des Flussmittels auf der Platine zu entfernen. Dann verwende ich Epoxid, um es an einem AA-Batteriehalter zu halten. Mit dem verbleibenden Epoxid versiegele ich den Toroid und seine Drähte, die leicht beschädigt werden können.

Zum Schluss löte ich den positiven Draht, der vom Halter kommt, auf das Pluspad unten und den negativen Draht auf das Minuspad, das mit dem Emitter und dem Minuspad der LED verbunden ist.

WICHTIG:Ich habe einen P2N2222A-Transistor verwendet, keinen 2N2222A- oder PN2222A-Transistor. Dies bedeutet, dass Kollektor und Emitter vertauscht sind. Überprüfen Sie die Pinbelegung Ihres Transistors, bevor Sie ihn löten.

Schritt 5: Das Ende

Dieser Stromkreis verbraucht ungefähr 20-30 mA. Dies bedeutet, dass er mit einer frischen AA-Batterie mehr als 50 Stunden halten kann, wie von einem Online-Taschenrechner für die Batterielebensdauer berechnet. Es ist auch ziemlich hell, so dass es in einer Notsituation von Nutzen sein könnte.

EDIT: Ich habe versucht zu sehen, wie viel es mit einer frischen AA-Batterie (einer herkömmlichen) aushält. Ich habe sie am Freitagabend um 24:00 Uhr angeschlossen und sie läuft auch zwei Tage später noch, ohne einen nennenswerten signifikanten Helligkeitsabfall Montagmorgen, fast 50 Stunden Dauerbetrieb. Nach dem ersten Tag fiel die Spannung von 1,48 Volt auf 1,20 Volt, jetzt liegt sie bei 1,05 Volt.

EDIT 2: Einen Tag später läuft es noch, die Helligkeit ist deutlich gesunken, aber es kann weiterhin problemlos im Dunkeln gesehen werden (siehe 3. Bild), die Spannung liegt jetzt bei 0,78 Volt. Es läuft seit drei Tagen.

EDIT3: Die Batterie scheint am Dienstagmorgen nach 6 Uhr wirklich irgendwann leer zu sein, insgesamt ist sie fast 80 Stunden gelaufen.

Vielen Dank für das Lesen dieses instructable.