Joule-Dieb-Fackel mit Gehäuse - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

In diesem Projekt erfahren Sie, wie Sie eine Joule-Thief-Schaltung und das passende Gehäuse für die Schaltung bauen. Dies ist eine relativ einfache Strecke für Anfänger und Fortgeschrittene.

Ein Joule-Dieb folgt einem sehr einfachen Konzept, das auch seinem Namen ähnelt. Es entzieht oder "stiehlt" Joule (Energie) aus Niedervolt-Systemen. Z. B. Die meisten nicht funktionsfähigen Batterien enthalten tatsächlich noch etwa 20-30% Saft. Ihre Spannung ist jedoch zu niedrig und kann nichts mit Strom versorgen. Die Joule-Dieb-Schaltung kann diese Niederspannungsenergie tatsächlich aus Batterien (oder einer beliebigen Quelle) gewinnen und ein Standard-5-mm-LED-Licht ziemlich hell betreiben. Die Ausgabe ist nicht auf eine LED beschränkt.

Dies ist eine sehr einfache, praktische und nützliche Schaltung für Ihr Haus. Wenn Sie einen dringend benötigten Akku nicht finden oder Ihre gekauften Akkus vollständig nutzen möchten, ist dies perfekt für Sie.

Schließlich wird dieses Instructables auch ein 3D-gedrucktes Gehäuse für den Joule-Dieb präsentieren. Wenn Sie jedoch keinen 3D-Drucker haben, können Sie sich meine Lasercut-Acrylbox ansehen oder selbst ein Gehäuse entwerfen. Auch nur eine Plastikbox wäre zufriedenstellend. Ich würde nicht empfehlen, die Schaltung ohne Gehäuse zu verlassen.

Schritt 1: Verbrauchsmaterialien und Werkzeuge

Lieferungen:

1. Perfboard

2. AA-Batteriehalter (kann für 2 Batterien oder 1 sein)

3. Ferrit-Toroid (mit zwei Spulen darüber)

4. Taktiler Riegelschalter

5. 5mm LED (jede Farbe)

6. 5mm LED-Blende + Mutter

7. NPN-Transistor (ich habe C1815)

8. 3mm Muttern x4

9. 3mm Schrauben x2

10. Drähte

Werkzeuge:

1. Lötdraht und Lötkolben

2. Drahtschneiderzange

3. Multimeter (wenn Sie keins haben, können Sie ein DIY machen. Schauen Sie sich mein Arduino-Multimeter an)

4. Entlötpumpe (optional)

5. Spitzzange

6. Bleistift/Stift/Marker

7. Sekundenkleber

Schritt 2: Schaltplan und Funktionsweise

Hier ist ein sehr das sehr schön erklärt, wie ein Joule-Dieb funktioniert:

KREDIT AN ELECTRONICGURU FÜR BILDER

Schritt 3: Befestigung des Batteriehalters an der Platine

1. Mit einem schwarzen Marker markierte ich, wo sich die Löcher im Batteriehalter auf der Platine befanden.

2. Ich benutzte die Drahtschneiderzange, um die Löcher im Perfboard zu machen. Schon bald war es groß genug für den 3mm Bolzen. Wenn Sie eine Hand- oder Elektrobohrmaschine haben, ist dieser Vorgang viel einfacher. Es ist wichtig zu testen, ob die Löcher groß genug für Ihre Schraube sind.

3. Ich habe einen zusätzlichen Satz Muttern zwischen dem Perfboard und dem Batteriehalter hinzugefügt, um zu verhindern, dass die Schraube so weit aus dem anderen Ende herausragt.

4. Die beiden verbleibenden Schrauben wurden verwendet, um den Batteriehalter auf dem Perfboard zu befestigen.

Schritt 4: C1815-Transistor verstehen

Einige Transistoren haben unterschiedliche Schaltpläne und Pinbelegungen. Daher wollte ich nur zur Klarstellung angeben, welche Pins des Transistors Basis / Kollektor / Emitter sind

Wenn Sie sich von links nach rechts bewegen, wobei die flache Seite Ihnen zugewandt ist, sind die Stifte in dieser Reihenfolge Basis, Kollektor und Emitter. Dies ist genau so, wie im Diagramm dargestellt.

Schritt 5: Ferrit-Toroid vorbereiten

Ich habe den Ferrit-Toroid von einer defekten RC-Auto-Schaltung bekommen

1. Unter Verwendung von dünnem Kupferlackdraht habe ich die Spule 7 Mal um das ringförmige Ferrittoroid gewickelt. Siehe Bild

2. Der Draht wurde nach 7 Spulen mit einer Länge geschnitten, die zum Löten und Verbinden übrig blieb. Die zweite Spule startete an der gleichen Stelle, an der die erste Spule gestartet wurde. Der Form der ersten Spule folgend, wurde auch die zweite Spule nach 7 Windungen herausgezogen und mit Überschuss geschnitten.

3. Zur Unterscheidung der Spulen hatte Spule 1 viel längere Schenkel als Spule 2.

4. Da mein Ferrit-Toroid sehr klein war, habe ich einen sehr dünnen Kupferspulendraht verwendet. Höchstwahrscheinlich 26 SWG. Wenn Ihr Toroid größer ist, können Sie größere und sogar normale Drähte verwenden

5. Danach hätten Sie 4 verschiedene Drahtenden. 2 für Spule 1 und 2 für Spule 2. Diese 4 können auch als 2 für die Anfangsseite und 2 für die Endseite geschrieben werden.

6. Um das Erinnern an die Spulen zu vereinfachen, habe ich den Spulenenden die folgenden Namen gegeben. S1, S2, E1, E2. Das S und E stehen für Startseite und Endseite. 1 und 2 stehen für die Spulennummer.

7. S2 und E1 werden zusammen gewickelt, um insgesamt 3 Beine zu bilden. Übrig bleiben S1, E2 und das gewundene Bein.

Schritt 6: LED vorbereiten

1. LED-Blende angebracht. LED gleitet in den weißen Stecker. Weißer Stecker passt in die Metallblende.

2. Löten von Leitungen auf LED-Beine. Stellen Sie sicher, dass Sie wissen, welches Bein Anode und Kathode ist.

Schritt 7: Löten von Tastschalter und Anschlüssen

1. Batterie-Pluskabel mit Verriegelungsschalter verbunden

2. Gewickelter Teil der Ferrit-Toroidspule, der mit dem anderen Anschluss des gleichen Verriegelungsschalters verbunden ist.

3. E2 (End-Side-Coil 2) ist mit einem 1K-Widerstand (Braun-Schwarz-Rot) verbunden.

4. S1 (Startseite - Spule 1) ist mit dem Kollektorstift des Transistors verbunden.

Schritt 8: Löttransistor und Anschlüsse

1. 1K Ohm Widerstand mit dem Basisstift des Transistors verbunden.

2. S1 ist mit dem Kollektorstift des Transistors verbunden.

Schritt 9: Löten auf der LED

1. Die Anode der LED ist mit dem Kollektor des Transistors verbunden.

2. Die Kathode der LED ist mit dem Emitter des Transistors verbunden.

Schritt 10: Gehäuse 3D-Modell

1. Ich habe Fusion360 verwendet, um das Gehäuse für die Schaltung zu entwerfen.

2. Eine.step- und eine.gcode-Datei wurden unten angehängt. Wenn Sie das Gehäuse ändern möchten, laden Sie die.step-Datei herunter und verwenden Sie eine 3D-Modellierungssoftware, um sie zu bearbeiten.

3. Wenn Sie direkt in den 3D-Druck des Modells einsteigen möchten, können Sie die.gcode-Datei herunterladen und auf Ihren Drucker hochladen. Die Druckzeit beträgt ca. 14 Stunden. Die groben Abmessungen des Modells betragen 150 mm x 80 mm x 100 mm.

4. Ich habe Ultimaker Cura als Slicer und Ender 3 als 3D-Drucker verwendet.

Details zum Gehäuse:

1. Das Design versucht, die Form einer Tastaturmaus zu replizieren. Leichte Passform für Ihre Hand. Ergonomisch

2. Es gibt eine Rückwand, die mit Gummibändern befestigt ist. Die Gummibänder passen in die Rillen, die beide Teile festhalten, und machen es dennoch leicht, die Schaltung im Inneren zu entfernen und darauf zuzugreifen.

3. Es gibt 2 Löcher für die LED-Blende sowie den Riegelschalter.

Schritt 11: 3D-Druck

1. Ich habe Ultimaker Cura als Slicer und Ender 3 als 3D-Drucker verwendet.

2. Datei wurde auf den 3D-Drucker hochgeladen. Die Temperaturvoreinstellungen waren 200 °C für die Düse und 50 °C für das Bett.

3. Der Druck dauerte etwa 13,5 Stunden. Mit einer Zange entfernte ich das Modell von der Plattform und nahm die Stützen ab.

4. Das Loch für den Riegelschalter war etwas klein, also habe ich es mit einer dünnen Feile geschliffen.

Schritt 12: Anbringen von Knopf und LED-Blende am Modell

1. Der Verriegelungsschalter und die LED + Blende mussten entlötet und von der Perfplatine entfernt werden, damit sie am Gehäuse befestigt werden können.

2. Der Riegelschalter wurde an ein kleines Stück Perfboard gelötet und die Anschlüsse wurden an den entsprechenden Pins befestigt. Dies erleichtert die Sicherung des Schalters im Loch.

3. Die LED-Blende wurde durch das runde Loch an der Vorderseite des Modells gesteckt. Auf der anderen Seite wurde eine Mutter hinzugefügt und mit einer Zange angezogen.

Schritt 13: Schaltung wieder beenden

1. Die Zuleitungen des Riegelschalters wurden wieder in den Hauptstromkreis eingelötet.

2. Sekundenkleber wurde zwischen die Innenfläche des Modells und das kleine Stück Perfboard gelegt, um den Schalter an Ort und Stelle zu halten.

3. Die Leitungen der LED wurden auch wieder in den Stromkreis gelötet.

Schritt 14: Rückwand anbringen

1. Ich habe kleine Gummibänder mit ein paar größeren gemacht.

2. Die Rückwand wurde auf die Basis des Modells gelegt und die Gummibänder wurden in die Rillen gewickelt.