Joule Thief z cewkami silnika: 9 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:34

Chcesz obwód Joule Thief w smukłym, błyszczącym opakowaniu? Zdobycie poważnych punktów geek jest wysoko na liście priorytetów majsterkowiczów myślących przyszłościowo, a czy jest lepszy sposób na zrobienie tego niż z przetworzonymi wnętrznościami stacji dyskietek, zabawkowym silnikiem lub precyzyjnym stepperem? Żaden Przychodzi na myśl… Więc z tym…w…umyśle… Przejdźmy do tego.

Ten projekt jest w zasadzie „złodziejem dżulów”, ale z większą ilością złomu i niestety mniejszą wydajnością. Podstawową ideą jest użycie rdzenia silnika zarówno jako „toroidalnej” części „złodzieja dżulów” (z resztą obwodu ukrytą w nim i wokół niego), jak i jako ładnego reflektora światła (który, jeśli masz dostęp do silnika naleśnikowego, dogodnie przypomina kwiat lub słońce). Jak wcześniej wspomniano, jest to bardzo nieefektywne, a powodem, dla którego zdecydowałem się zrobić to w ten sposób, jest to, że używa części, która w przeciwnym razie jest złomowana, jako elementu funkcjonalnego i dekoracyjnego. Oczywiście, jeśli tak zdecydujesz, możesz włożyć ręcznie uzwojony toroid, ale prawdopodobnie będzie to wymagało nieco więcej miejsca niż jest to łatwo dostępne, więc możesz stracić na Prettiful Points. Jeśli chcesz iść z normalnym obwodem złodzieja dżuli, polecam tutaj doskonały Instructable 1up. Ponieważ kompilacja obwodu została już omówiona wiele razy, zanim skupię się na ponownym użyciu silnika i szybkim pokryciu reszty obwodu. Jeśli potrzebujesz pomocy, zostaw komentarz. Więcej zdjęć i dyskusji można znaleźć w moim poście na blogu

Krok 1: Zestawienie materiałów i wyposażenia

Materiały 1 x rezystor 1k 1 x tranzystor NPN (wystarczy 2N3904, jednak 2N4401 lub PN2222A da lepsze światło) 1 x LED - x emaliowany drut miedziany (0,315 mm wystarczy)* 1 x silnik elektryczny o rozsądnej wielkości. Silniki prądu stałego i krokowe są w porządku. *(inny izolowany przewód powinien działać dobrze, użyłem tego i wygląda dobrze) Wyposażenie Lutownica i lutownica Szczypce/pęsety śrubokręt Omomierz/multimetr

Krok 2: Otwórz silnik

Jeśli demontujesz coś z silnikiem, naprawdę nie mogę pomóc, każdy proces demontażu jest sam w sobie Instruktażem. Aby ominąć złożoność; ściągając plastikowe i blaszane osłony i uważaj, aby odkręcać tam, gdzie się da, aż znajdziesz coś podobnego do tego na poniższym obrazku. Jest to silnik krokowy, zwykle odsprzęgnięty od płyty głównej, aby umożliwić tłumienie drgań, aby zapobiec uszkodzeniu połączeń (co jest dla nas idealne, ponieważ mamy ładną, kompletną jednostkę do pracy). Zwykle wtedy możemy wyciągnąć silnik podłączony do małego kawałka płytki drukowanej, patrz zdjęcia 1 i 2 dla silników napędów dyskietek, zdjęcia 3 i 4 dla silników wentylatorów PC oraz zdjęcia 5 i 6 dla silników do zabawek na prąd stały.

Krok 3: Zdemontuj silnik

Ze względu na oszałamiający wachlarz możliwych typów silników, nie mogę mieć nadziei, że omówię, jak je wszystkie zdemontować. Dobrą ogólną radą jest publikowanie na forach, jeśli potrzebujesz konkretnych porad dotyczących wyjmowania stojana lub wirnika z silnika. Poniżej omówię, jak usunąć stojan z napędu dyskietek, ponieważ zwykle będzie to typ stojana, który chcesz. Jak zauważono w dalszej części tego dokumentu, można użyć wirnika z silników prądu stałego, ale efekt jest trochę rozczarowujący wizualnie. Obraz drugi to wirnik z silnika prądu stałego, z podświetloną sekcją styków. Odkręć wszystkie śruby mocujące i przechowuj w bezpiecznym miejscu. (Poszukaj śrub przechodzących przez rdzeń, nie chcesz go szarpać, gdy jest nadal zabezpieczony). Po wykręceniu wszystkich śrub powinno być więcej "dania" (swoboda ruchu) w rdzeniu, pociągnij go do góry i umieść pod nim dźwignię, bądź bardzo delikatny, nie chcesz zatrzasnąć tych cienkich drucików łączących go z tablica, ponieważ będzie prawie bezużyteczna, jeśli nie będziesz mieć do nich łatwego dostępu. Usunięcie rdzenia silnika to trudna sprawa, użyj lutownicy i po prostu podgrzej każdy pad podłączony do cewek i utrzymuj urządzenie pod delikatnym naciskiem w górę. Podgrzej kolejno pady lub użyj knota, aby usunąć lut, jeśli możesz. Może być konieczne ponowne nagrzewanie i ciągnięcie, ale po chwili powinno to zniknąć. Gratulacje, masz swój "toroidowy" element. Jeśli niektóre przewody się zerwały, spróbuj je trochę rozwikłać, aby uzyskać dostęp, potrzebujemy dwóch par cewek, więc jeśli zgubisz jeden lub dwa przewody, niekoniecznie wszystkie są stracone.

Krok 4: Opracuj okablowanie

Teraz musimy znaleźć dwa zestawy przewodów (dwie cewki) i połączyć je we właściwy sposób. Nie jestem pewien, czy inne jednostki będą inaczej owijane lub okablowane, zdemontowałem 3 i sposób ich podłączenia wydaje się różnić, więc przygotuj się na trochę majstrowania przy połączeniach. Ogólnie cewki wydają się mieć sześć, trzy lub cztery przewody, zwykle są one połączone tak, jak pokazano na zdjęciach.

Jeden typ konfiguracji ma każdą cewkę powiązaną z sąsiadami (nazwijmy to konfiguracją pierścienia), jak pokazano na obrazku 1. Inny typ konfiguracji nie ma połączeń między żadną z jego cewek (nazwijmy to konfiguracją rozłączną), jak pokazano na obrazku drugim. Jeszcze inna konfiguracja ma wspólną masę lub wysoki pin (nazwijmy to Wspólną Konfiguracją), jak pokazano na obrazku trzecim. W każdym z tych przypadków ustalenie, jaką masz konfigurację, jest łatwe, po prostu weź omomierz, ołówek i papier. Oznacz każdy przewód i sprawdź rezystancję między każdym z nich. Jeśli opór jest niezmiernie wysoki, nie rysuj połączenia. Jeśli rezystancja jest bardzo niska, możemy powiedzieć, że oba punkty są prawdopodobnie połączone jedną cewką. Jeśli jest trochę wyższy, to prawdopodobnie mierzymy dwie lub więcej cewek. Po wyciągnięciu połączeń otrzymasz obraz podobny do obrazów jeden, dwa lub trzy. Konfiguracja pierścieni (rys. 1) Konfiguracja pierścieni jest powszechnie spotykana w silnikach prądu stałego, a nieco rzadziej w silnikach typu „pancake”. Charakteryzuje się posiadaniem trzech cewek, z których każda jest połączona z sąsiadami. Wszystkie trzy cewki są nawinięte w tym samym kierunku. W silnikach prądu stałego często cewka jest uzwojona z jednego przewodu. Zazwyczaj stojany i wirniki w konfiguracji pierścieniowej będą miały 3 przewody. Konfiguracja rozłączona (rys. 2) Konfiguracja rozłączna jest powszechna (z mojego doświadczenia) w silnikach typu pancake, a nie w wielu innych zastosowaniach. Każda cewka ma dwa przewody, które są podłączone tylko do płytki montażowej. Zwykle można je szybko zidentyfikować, ponieważ zazwyczaj mają 6 przewodów. Dla pewności opłaca się dwukrotnie sprawdzić omomierzem. Wspólna konfiguracja (rys. 3) Ta konfiguracja jest powszechnie spotykana w silnikach naleśnikowych i silnikach wentylatorów komputerowych. Każda cewka ma jedną stronę podłączoną do wspólnego przewodu (do którego podłączone są również wszystkie inne cewki), a druga strona jest podłączona do płytki i nic więcej. Liczba przewodów we wspólnej konfiguracji wynosi zwykle 3 lub więcej, ale można je łatwo zidentyfikować, ponieważ jeden przewód będzie wyraźnie połączony z wieloma innymi przewodami, zwykle skręconymi razem. Teraz, po zidentyfikowaniu typu silnika, przejdź do odpowiedniej sekcji. Należy pamiętać, że różnokolorowe cewki i przewody na schematach mają tylko ułatwić odwoływanie się do nich.

Krok 5: Konfiguracja pierścienia

Konfiguracje pierścieni są zwykle używane w szczotkowanych silnikach prądu stałego i silnikach krokowych typu pancake, które można znaleźć w napędach dyskietek. Można je rozpoznać po tym, że zwykle mają trzy przewody, lub po tym, że każdy z połączonych przewodów jest połączony z dwoma sąsiednimi przewodami za pomocą jednej separacji cewki, dla wszystkich przewodów.

Ta konfiguracja jest łatwa w obsłudze. Zaczynamy od jednej dużej cewki z trzema środkowymi odczepami (rys. 1). W tym celu musimy zrobić jednorazową przerwę w „pętli”, aby uzyskać dwa „końcowe” przewody i jeden zaczep w środku. Należy to zrobić, ponieważ w przeciwnym razie trzecia cewka (w tym przykładzie niebieska) zakłóci pracę cewki i zapobiegnie jej oscylacjom. Jeśli chcesz zobaczyć, co robimy elektrycznie, kliknij kolejno obrazy jeden, dwa, trzy i cztery. Obrazy dwa, trzy i cztery są równoważne elektrycznie, ale pokazują usunięcie niebieskiego uzwojenia. Silniki prądu stałego Powszechnie w uzwojeniach silników prądu stałego używa się jednego kawałka drutu wokół wirnika, dla wszystkich trzech cewek. Chcemy odłączyć pojedyncze wejście lub wyjście od styku (rys. 2). Jeśli chcesz, możesz śmiało rozwikłać ten jeden odcinek drutu z wirnika. Kiedy dojdziesz do drugiego końca odwiniętego drutu, zostanie on przyspawany do następnej podkładki wokół, wystarczy odciąć drut przed złączem lutowniczym. Powinno to pozostawić długość przewodu całkowicie odłączonego od wirnika, który można ponownie wykorzystać, i przestrzeń, która jest prawdopodobnie wystarczająco duża między stosami magnetycznymi, aby wstawić tranzystor (złodziej Joule na zdjęciu piątym używa tej sztuczki). Dwa pady, w których odłączyłeś „niebieski” przewód, to dwa „końcowe” przewody. Jedyny pad, który nie miał odłączonych przewodów, jest zatem środkowym zaczepem. Śledząc, który przewód jest którym, przejdź do kroku „Czas na test”. Silniki naleśnikowe W przypadku silnika naleśnikowego w konfiguracji pierścieniowej wystarczy zrobić jedną przerwę. Każdy z trzech odsłoniętych kawałków drutu będzie składał się z dwóch drutów zlutowanych razem. Wybierz dowolny i przerwij połączenie (rys. 2) między dwoma przewodami. Zapewne chcesz zostawić uzwojenia na stojanie, bo w ten sposób wygląda to lepiej, również przewody są splecione ze sobą i ryzykujesz (przy próbie rozwinięcia nadmiarowej cewki) uszkodzenie cewek funkcjonalnych. Wybierz jedną stronę przerwy, którą właśnie wykonałeś (na rys. 2 wybrałem stronę w kolorze zielonym) - jest to jeden "koniec" drutu.. Odnosząc się ponownie do rys. 2, widzimy, że „niebieska” strona cięcia nie jest potrzebna, a więc można ją odkleić. Teraz musimy wiedzieć, które z dwóch pozostałych połączeń jest przewodem końcowym, a które środkowym. Należy pamiętać, że nie można stwierdzić po ich pozycji na cewce, najlepszym sposobem jest użycie omomierza, sprawdzając rezystancję między każdym połączeniem a „zielonym” punktem końcowym. Na przykładzie kolor zielony/żółty (rys. 3) to połowa oporu zielonego/czerwonego – tak więc żółty jest środkowym odczepem. Innymi słowy, opór między punktem końcowym a drugim punktem końcowym będzie wynosił X, a opór środkowego zaczepu będzie wynosił połowę X. Śledząc, który przewód jest którym, przejdź do kroku „Czas na test”.

Krok 6: Rozłączona konfiguracja

Konfiguracje rozłączne są prawdopodobnie najtrudniejszą konfiguracją, ponieważ musisz zachować trakt kierunków uzwojenia. Zwykle ta konfiguracja ma 6 przewodów (trzy cewki), chociaż może być więcej cewek. Do naszych celów potrzebujemy dwóch cewek.

Pierwszym zadaniem jest identyfikacja dwóch cewek i czterech podłączonych do nich przewodów. Jest to łatwe, używając omomierza, weź dowolny przewód i zmierz jego rezystancję z każdym innym przewodem. Powinien być podłączony tylko do jednego innego przewodu. Dobrze, masz swoją pierwszą parę. Teraz wybierz inny przewód z dwóch, które już zidentyfikowałeś i powtórz. Mamy teraz cztery przewody podłączone do dwóch oddzielnych cewek. Przyklej wszystkie pozostałe przewody, nie są nam potrzebne. Następnie oznacz dowolny z czterech przewodów jako „początek 1” za pomocą lepkiej etykiety. Spójrz na kierunek, w którym owinięty jest drugi przewód tej cewki ("koniec 1") (czy jest zgodny z ruchem wskazówek zegara, czy przeciwny do ruchu wskazówek zegara?). Na drugiej cewce wybierz drut, który nawija się w tym samym kierunku ("start 2"). Połącz „koniec 1” i „początek 2” (rys. 3). Połączenie, które właśnie wykonałeś, to „odczep środkowy”, jak pokazano na ryc. 3. Pozostałe dwa przewody zaczynające się 1 i 2 są końcami cewki. Wszelkie inne przewody niż cztery są zbyteczne i możesz chcieć je przykleić taśmą, aby uniknąć zamieszania. Zdecydowanie sugeruję, abyś używał samoprzylepnych etykiet do śledzenia, który przewód jest który. Poeksperymentuj również z obwodem, przetestuj go przed przyklejeniem. Jeśli to nie zadziała, nie martw się; być może pomyliłeś się i podłączyłeś niewłaściwy przewód, po prostu prześledź swoje kroki i spróbuj ponownie. Śledząc, który przewód jest którym, przejdź do kroku „Czas na test”.

Krok 7: Wspólna konfiguracja

Zdecydowanie konfiguracja, którą widzę najbardziej, to konfiguracja „wspólna” (rys. 1). Nazywam to wspólną konfiguracją, ponieważ każda cewka ma jeden koniec wolny, a drugi podłączony do wspólnego przewodu (do którego podłączone są również wszystkie inne cewki). Ta konfiguracja jest zdecydowanie najłatwiejszą w użyciu konfiguracją. Nie jest wymagana żadna dodatkowa praca, wystarczy tylko ustalić, który przewód jest który. Będzie jeden przewód, który po bliższym przyjrzeniu się zlutuje ze sobą wiele przewodów. To jest środkowy kran. Wybierz dowolne dwa pozostałe przewody. Masz teraz swoje dwa „końce”. Na rysunku 2 po prostu ignorujemy "czerwoną" cewkę, możesz zignorować więcej lub żadna - liczba cewek w konfiguracji "wspólnej" jest różna, widziałem dwie i trzy cewki, ale nie widzę powodu, dla którego nie mogło być bardziej. To wszystko, co musisz zrobić w tym kroku, więc śledząc, który przewód jest którym, przejdź do kroku „Czas na test”.

Krok 8: Czas na test

Teraz nadszedł czas na przetestowanie cewki. Użyj poniższego schematu obwodu, aby stworzyć złodzieja dżuli za pomocą cewki. Pokrótce omówię tutaj, jak podłączyć cewkę indukcyjną (twą oczyszczoną część silnika), jeśli potrzebujesz więcej instrukcji, zapoznaj się z instrukcją złodzieja Joule. Pamiętaj, że możesz pominąć sekcję ręcznego nawijania toroidu.

Po pierwsze, spójrz na poniższy schemat obwodu. "Środkowy odczep" naszego stojana jest podłączony do + końca akumulatora. Dwa pozostałe końce łączą się z kolektorem i podstawą (poprzez rezystor) tranzystora. Do rezystora polecam rezystor zmienny o zakresie od 0 Ohm do 5Kohm, chociaż nigdy nie musiałem używać rezystora większego niż 1kOhm w obwodzie złodzieja dżulów. Emiter jest podłączony bezpośrednio do ujemnej strony akumulatora. Wreszcie dioda LED jest podłączona do tranzystora; dodatnia noga na kolektorze i ujemna noga na emiterze. Zdecydowanie polecam, aby obwód złodzieja dżuli został nałożony na płytki i przetestowany najpierw z normalnie nawiniętą cewką indukcyjną. Gdy już wiesz, że twój obwód działa, diagnozowanie problemów staje się dużo łatwiejsze. Typowe problemy Obwód działa z normalną cewką indukcyjną, ale nie z moim oczyszczonym stojanem/wirnikiem. -Czy prawidłowo podłączyłeś stojan? (czy uzwojenia wskazują właściwą drogę? Zapamiętaj ten kierunek, tj. ma znaczenie przeciwnie do ruchu wskazówek zegara/zgodnie z ruchem wskazówek zegara). - Czy próbowałeś zmieniać opór? Twoja wartość powinna wynosić od 300 do 3000 omów. -Czy wypróbowałeś diodę LED o niższej mocy (czerwone to najniższe)? - Czy poluzowały się któreś z delikatnych połączeń na stojanie/wirniku? Obwód świeci tylko czerwonymi i pomarańczowymi diodami LED (złodziej Joule nie zwiększa napięcia tak bardzo, jak powinien, oznacza to, że tylko diody LED niskiego napięcia (normalnie czerwone) mogą świecić na dostępnym napięciu) - Czy zmieniłeś ilość opór na (zmiennym) rezystorze? - Czy bateria straciła większość swojego naładowania? Jeśli tak, spróbuj nowego. - Może być tak, że w tym obwodzie cewka nie może już zmieniać napięcia, czy próbowałeś z normalną cewką?

Krok 9: Kreatywny rozkwit

Teraz, gdy mamy już gotowy obwód, oto uwaga na temat estetyki; Napędy dysków Jeśli masz stojan z napędu CD/DVD/Floppy, prawdopodobnie będzie to płaski typ „naleśnika”. W takim przypadku jedna lub dwie czerwone/żółte/bursztynowe diody LED oświetlające cewkę (jak pokazano poniżej) dają ładny efekt przypominający słońce z wychodzącymi z niego promieniami. Wentylatory obudowy komputera Wentylatory obudowy komputera są nieco bardziej kompaktowe i nie wyglądają bardzo jak słońce, gdy są oświetlone. Mają jednak otwór pośrodku, w który dość dobrze pasuje mała dioda LED, nadając im wygląd bardziej przypominający reaktor Iron Mana. Ponieważ otwór jest zwykle wewnątrz zagłębionego dysku, odrobina gorącego kleju może rozproszyć światło LED, aby uzyskać bardziej wrażenie mini-reaktora termojądrowego: PToy DC Motors Zabawkowe silniki prądu stałego są (wizualnie) zupełnie inną bestią. Dobrze wyglądają nieoświetlone, a próba ich oświetlenia jest często bardzo trudna ze względu na ich kształt. Możesz chcieć skierować swoje diody LED na zewnątrz, zamiast próbować je oświetlać, ponieważ efekt nie jest tak dobry, jak oświetlenie stojana „naleśnikowe”. I wreszcie wszystkie działają dobrze jako wisiorki naszyjnika, masz do czynienia tylko z 1,5 do 3 woltów, więc bezpieczeństwo nie jest tak naprawdę problemem, pod warunkiem, że jesteś rozsądny z ostrymi krawędziami i spiczastymi przedmiotami. W Sun Dials umieściłem baterię na zawieszce, ale dobrym pomysłem jest umieszczenie uchwytu baterii na dwóch przewodach używanych jako pętla naszyjnika. Bateria za szyją użytkownika równoważy wisior. Ważne: zawsze należycie osłonić baterię, czasami strzelają i rozpylają kwas, co jest ZŁE! Również bez ostrych krawędzi! Ponadto umieść słaby punkt w drucianej pętli / sznurku naszyjnika, jeśli zaczepisz naszyjnik o coś, co chcesz, aby sznurek pękł, a nie szyję! Graj ładnie…Naprawdę wreszcie Kilka dalszych pomysłów; -Użyj diod LED UV i pigmentów fluorescencyjnych, aby naprawdę ożywić projekt. Pamiętaj, że substancje rozpuszczalne w wodzie mogą się zetrzeć! -Użyj kawałków płytki drukowanej, aby dodatkowo ozdobić projekt. Pamiętaj, żadnych ostrych krawędzi! -Dodaj włącznik/wyłącznik -Użyj wydajniejszej wersji obwodu złodzieja dżuli W końcu Nareszcie Jeśli postępujesz zgodnie z tymi instrukcjami i zrobisz coś fajnego, zamieść zdjęcia w komentarzach. odsłonięte cewki cienką warstwą kleju PVA. Pomaga to zapobiec zaczepieniu drutu i złamaniu złodzieja dżuli. Jednak z mojego doświadczenia wynika, że wydaje się to zaostrzać wysoki skowyt, który można tu czasem usłyszeć od złodziei dżulów… Podejrzewam, że ma to związek ze zwiększeniem pojemności cewki za pomocą wody zatrzymywanej przez klej lub czegoś podobnego. Uważaj, aby nie nałożyć kleju na żadne odsłonięte połączenia lutowane, a konkretnie na podstawę tranzystora, ponieważ klej jest lekko przewodzący, co może zaburzyć obwód i sprawić, że będzie się dąsał (tj. nie działa).