Como Fazer um Ladrão de Joule: 4 Passos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:40

Um Joule Thief (JT) é um transformador de tensão elevador baseado no modo de trabalho de um PWM (Modulação por Largura de Pulso), ele produz uma oscilação em um indutor com a ajuda de um transistor (2N3904, 2N2222, …) então a saída do indutor é sua nova voltagem. O resultado é que você pode acender um LED branco, azul ou mesmo ultravioleta com uma única célula de 1,5 V (AA, AAA ou qualquer tipo de célula, usei uma célula de relógio também). Este circuito de "reforço de voltagem" não é muito eficiente, mas pode usar baterias que estão quase esgotadas. Se não ligar um microcontrolador é algo que pode ser perturbado pela tensão e oscilação de potência da saída, existem alguns amplificadores de tensão de aumento dedicados como o IC da Maxim com uma eficiência de 90%. Com um indutor maior e outro transistor é possível obter uma voltagem muito alta, tenho visto na web alguns JT que podem acender um tubo de néon de uma bateria de ácido de chumbo de bicicleta de 12v.

Etapa 1: Ferramentas

Ferro de soldar, Dremel, Cola Quente, Cutter ou Faca Exacto e… um par de mãos.

Etapa 2: peças

- 1 toroide feito de ferrite (pode ser comprado ou recuperado de uma placa-mãe de PC antigo ou de uma fonte de alimentação de PC)

- 1 metro de fio de cobre revestido de esmalte com um diâmetro de 0,5 mm (eu peguei meu de um transfômero antigo) - 1 transistor (qualquer transistor NPN como 2N3904, 2N2222, … leia as planilhas de dados) eu usarei um 2N3904 - 1 resistor 1kohm marrom -preto-vermelho (um resistor variável de 1k que facilita "sintonizar" o JT para tensões mais baixas) - 1 pcb de 1cm X 1cm é o menor (meu é 1cm x 2,5cm para os 2 parafusos para fixá-lo, e é recuperado do lixo)

Etapa 3: Enrolando o toroide (transformador)

O circuito funciona de 30 a 50.000 ciclos por segundo, então o transformador precisa ser feito de um material adequado para essas frequências. Felizmente, pequenos grânulos de ferrite usados para supressão de ruído elétrico etc. estão prontamente disponíveis e funcionam bem para essa tarefa. Para enrolá-los, você pega o fino fio de cobre revestido de esmalte e o dobra ao meio. Agora, passe a extremidade dobrada através do núcleo na maior parte do caminho, de modo que as duas extremidades livres se projetem cerca de 40 mm do núcleo. Cole-os lado a lado no núcleo e deixe a cola endurecer. A cola hot melt torna isso simples e rápido, mas certifique-se de usar apenas um pequeno ponto de cola. Agora, enrole 20 voltas sobre o núcleo de ferrite em uma fusão bifilar (bem, você realmente tem que fazer isso, já que está usando um fio de dois núcleos!) E uma vez terminado, espalhe as voltas uniformemente em torno do núcleo e cole a outra extremidade (a extremidade dobrada) do fio ao núcleo para impedir que se desenrole. A melhor maneira de fazer isso é colocar um pequeno jato de cola quente derretida no orifício do núcleo de ferrite. Isso impede que os enrolamentos se movam ou se desenrolem. Tente manter as curvas o mais apertadas possível contra o núcleo, mas pequenos espaços entre o fio e o núcleo estão ok. Agora você precisa cortar a extremidade dobrada do fio para que haja dois enrolamentos separados no núcleo. Apare as pontas do fio com cerca de 20 mm de comprimento e remova o revestimento de esmalte. Uma vez que as pontas do fio são removidas, use um multímetro para encontrar as duas pontas de cada enrolamento. Eles se tornam os enrolamentos A e B. As extremidades dos fios A1 e B1 começam no mesmo lugar no transformador, assim como A2 e B2. Outra maneira de enrolar isso https://www.flickr.com/photos/oskay/1830118932/in/ photostream /.2N3904 Datasheet (pdf)

Etapa 4: Observações

1. Meu JT é feito com o propósito de acender um único LED branco, é por isso que experimentei diferentes tamanhos de toróide e diferentes tipos de fio até obter o menor consumo de bateria, 17mA. (meu primeiro toróide que fiz tem 45mA saudáveis).

2. O JT pode acionar vários LEDs em série, colocá-los em paralelo é uma má ideia, pois acenderá apenas um pequeno número deles e o dreno aumentará desnecessariamente. 3. Leia a folha de dados do transistor que você usa e não exceda a potência e a intensidade máximas especificadas ali ou isso queimará o transistor. 4. Adicionar um capacitor de cerâmica (104 ou menor) em paralelo fará com que o dreno de LED caia e pode acender mais LEDs. Colocar um pequeno capacitor de cerâmica em paralelo com o resistor fará com que ele funcione com tensões de entrada mais baixas. Abaixar o valor do resistor de 1kohm para menos pode fazê-lo funcionar com tensões mais baixas também. Esteja atento para não ultrapassar os valores máximos depois de diminuir o resistor. 5. As fotos são feitas com uma câmera infravermelha (é a única que possuo que possui um modo macro aceitável) e por isso as cores são estranhas. 6. Cálculo de eficiência: veja a imagem … (eu odeio matemática: P)