Tocha de ladrão Joule com revestimento: 16 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Neste projeto, você aprenderá como construir um circuito Joule Thief e a caixa apropriada para o circuito. Este é um circuito relativamente fácil para iniciantes e intermediários.

Um ladrão de Joule segue um conceito muito simples, que também é semelhante ao seu nome. Ele extrai ou "rouba" joules (energia) de sistemas de baixa tensão. Por exemplo. Na verdade, a maioria das baterias não funcionais ainda contém cerca de 20% a 30% de suco. No entanto, a voltagem deles é muito baixa e não é capaz de alimentar nada. O circuito do ladrão Joule pode realmente colher essa energia de baixa voltagem das baterias (ou de qualquer fonte) e alimentar uma luz LED padrão de 5 mm com bastante intensidade. A saída não está limitada a um LED.

Este é um circuito muito fácil, prático e útil de ter em casa. Se você não conseguir encontrar uma bateria funcionando de que precise com urgência, ou se quiser fazer uso completo das baterias que comprou, isso seria perfeito para você.

Finalmente, este Instructables também exibirá uma caixa impressa em 3D para o ladrão de Joule. No entanto, se você não tiver uma impressora 3D, pode dar uma olhada em minha caixa de acrílico cortado a laser ou projetar você mesmo uma caixa. Mesmo apenas uma caixa de plástico seria satisfatória. Eu não recomendaria deixar o circuito sem um invólucro.

Etapa 1: suprimentos e ferramentas

Suprimentos:

1. Quadro de desempenho

2. Suporte de bateria AA (pode ser para 2 baterias ou 1)

3. Toroide de ferrite (com duas bobinas sobre ele)

4. Chave de trava tátil

5. LED de 5 mm (qualquer cor)

6. Moldura LED de 5 mm + porca

7. Transistor NPN (usei C1815)

8. Porcas de 3 mm x4

9. Parafusos de 3 mm x2

10. Fios

Ferramentas:

1. Fio de solda e ferro

2. Alicate de corte de arame

3. Multímetro (se você não tiver um, pode fazer um faça você mesmo. Confira meu multímetro alimentado por Arduino)

4. Bomba de dessoldagem (opcional)

5. Alicate de ponta fina

6. Lápis / caneta / marcador

7. Supercola

Etapa 2: esquema do circuito e como funciona

Aqui está um que explica muito bem como funciona um ladrão de joule:

CRÉDITO PARA ELECTRONICGURU PARA IMAGENS

Etapa 3: fixando o suporte da bateria à placa

1. Usando um marcador preto, marquei onde os orifícios do suporte da bateria estavam no PCB.

2. Usei o alicate de corte de arame para fazer os furos no perfboard. Em pouco tempo, ele estava grande o suficiente para o parafuso de 3 mm. Se você tiver uma furadeira portátil ou elétrica, esse processo é muito mais fácil. É importante testar se os orifícios são grandes o suficiente para o seu parafuso.

3. Eu adicionei um conjunto extra de porcas entre o perfboard e o suporte da bateria para evitar que o parafuso se projete tanto para fora da outra extremidade.

4. Os dois parafusos restantes foram usados para prender o suporte da bateria no perfboard.

Etapa 4: Noções básicas sobre o transistor C1815

Alguns transistores têm esquemas e pinagens diferentes. Portanto, apenas como esclarecimento, eu queria afirmar quais pinos do transistor são base / coletor / emissor

Movendo-se da esquerda para a direita com o lado plano voltado para você, os pinos são base, coletor e emissor, nessa ordem. Isso é exatamente como mostrado no diagrama.

Passo 5: Preparando Ferrite Toróide

Eu peguei o toróide de ferrite de um circuito de carro RC quebrado

1. Pegando um fino fio de cobre esmaltado, enrolei a bobina em torno do ferritetoróide em forma de anel 7 vezes. Ver foto

2. O fio foi cortado após 7 bobinas com comprimento de sobra para soldagem e conexões. A segunda bobina começou no mesmo lugar onde a primeira bobina foi iniciada. Seguindo o formato da primeira bobina, a segunda bobina também foi puxada após 7 voltas e cortada com excesso.

3. Para diferenciar entre as bobinas, a bobina 1 tinha pernas muito mais longas do que a bobina 2.

4. Como meu toróide de ferrita era muito pequeno, usei um fio de cobre muito fino. Provavelmente 26 SWG. Se o seu toroide for maior, você pode usar fios maiores e até normais

5. Depois disso, você teria 4 pontas de fio diferentes. 2 para a bobina 1 e 2 para a bobina 2. Esses 4 também podem ser escritos como 2 para o lado inicial e 2 para o lado final.

6. Para simplificar a lembrança das bobinas, dei os seguintes nomes às extremidades das bobinas. S1, S2, E1, E2. O S e E representam o lado inicial e o lado final. 1 e 2 representam o número da bobina.

7. S2 e E1 são enrolados juntos para fazer um total de 3 pernas. Restantes são S1, E2 e perna sem fôlego.

Etapa 6: Preparando o LED

1. Painel de LED conectado. O LED desliza no plugue branco. O plugue branco se encaixa na moldura de metal.

2. Condutores de soldagem nas pernas de LED. Certifique-se de saber qual perna é o ânodo e o cátodo.

Etapa 7: Chave tátil de solda e conexões

1. Fio positivo da bateria conectado ao interruptor de trava

2. Parte enrolada da bobina toróide de ferrite conectada a outro terminal da mesma chave de trava.

3. E2 (bobina lateral final 2) é conectado a um resistor de 1K (marrom-preto-vermelho).

4. S1 (lado inicial - bobina 1) é conectado ao pino do coletor do transistor.

Etapa 8: Transistor de solda e conexões

1. Resistor de 1K Ohm conectado ao pino da base do transistor.

2. S1 conectado ao pino do coletor do transistor.

Etapa 9: Soldar o LED

1. O ânodo do LED se conecta ao coletor do transistor.

2. O cátodo do LED se conecta ao emissor do transistor.

Etapa 10: Modelo 3D do invólucro

1. Usei Fusion360 para projetar a caixa do circuito.

2. Um arquivo.step e.gcode foram anexados abaixo. Se você deseja alterar a caixa, baixe o arquivo.step e use um software de modelagem 3D para editá-lo.

3. Se quiser ir direto para a impressão 3D do modelo, você pode baixar o arquivo.gcode e carregá-lo em sua impressora. O tempo de impressão é de aproximadamente 14 horas. As dimensões aproximadas do modelo são 150 mm x 80 mm x 100 mm.

4. Usei Ultimaker Cura como fatiador e Ender 3 como impressora 3D.

Detalhes sobre o alojamento:

1. O design tenta reproduzir a forma de um mouse de teclado. Ajuste fácil para sua mão. Ergonômico

2. Há um painel traseiro preso com elásticos. Os elásticos se encaixam nas ranhuras que prendem as duas peças com firmeza, ao mesmo tempo que facilitam a remoção e o acesso ao circuito interno.

3. Existem 2 orifícios para o painel do LED, bem como para a chave de trava.

Etapa 11: Impressão 3D

1. Usei Ultimaker Cura como fatiador e Ender 3 como impressora 3D.

2. O arquivo foi carregado na impressora 3D. As predefinições de temperatura eram 200 graus C para o bico e 50 graus C para o leito.

3. A impressão demorou cerca de 13,5 horas. Usando um alicate, removi o modelo da plataforma e tirei os suportes.

4. O orifício para a chave de trava era um pouco pequeno, então lixei usando uma lima fina.

Etapa 12: anexando botão e moldura de LED ao modelo

1. A chave de trava e o painel LED + tiveram que ser dessoldados e removidos da placa de desempenho para que possam ser fixados ao invólucro.

2. A chave de trava foi soldada a um pequeno pedaço de placa de desempenho e os condutores foram presos aos pinos relevantes. Isso torna mais fácil prender o switch no orifício.

3. A moldura do LED foi inserida no orifício redondo na parte frontal do modelo. Uma porca foi adicionada do outro lado e apertada com um alicate.

Etapa 13: Terminando o circuito novamente

1. Os cabos da chave de trava foram soldados de volta ao circuito principal.

2. Supercola foi colocada entre a superfície interna do modelo e o pequeno pedaço de perfboard para segurar a chave no lugar.

3. Os fios do LED também foram soldados de volta ao circuito.

Etapa 14: Anexando o painel traseiro

1. Fiz pequenos elásticos usando alguns maiores.

2. O painel traseiro foi colocado na base do modelo e as bandas de borracha foram enroladas nas ranhuras.