джоуль вор что это
Сделаем Похитителя Джоулей. Зажжем светодиод от разряженной батарейки
В этом проекте, сделанном журналом Бре Петти и мной, я показываю вам, как украсть джоули.
Так что такое Вор Джоулей? Это небольшая схема, которая позволяет вам подключать синие или белые светодиоды к элементам питания с низким напряжением. Обычно если, вы захотите зажечь синий или белый светодиод, вам нужно обеспечить напряжение 3…3.5 В, как на литиевых элементах 2016, 2032 и т.п. От одной батарейки АА с напряжением 1.5 В светодиод просто не будет работать. Но с использованием Вора Джоуля он светится прекрасно. И не только от новой батарейки, но и тогда, когда батарейка практически умрет – напряжение опустится до 0.3 В. Это гораздо ниже напряжения, при котором все другие ваши игрушки перестают работать от этой батарейки и сообщают, что батарейка пустая. Эта схема позволит вам украсть у батарейки последний Джоуль (отсюда название).
Далее несколько подробных фото, где показан процесс изготовления катушки.
На первом фото – ассортимент ферритовых колец, индуктивностей и трансформаторов, пригодных для изготовления Вора Джоулей. В зависимости от вашего выбора, можно использовать готовую намотку или убрать ее, и намотать собственную.
Для того, чтобы изготовить собственную катушку возьмите два изолированных провода разных цветов и кольцевой ферритовый сердечник:
Сложите два повода вместе и попустите их через кольцо:
Удерживая провода вместе, сделайте первый виток:
Удерживая провода вместе, намотайте еще несколько витков:
Продолжайте намотку до заполнения кольца. С тонким изолированным проводом обычно получается 7…10 витков:
Выведите концы проводов. Отметьте, что у Вас есть две пары концов – одна с верхней стороны кольца, другая – с нижней:
Зачистите концы проводов. Возьмите два конца разного цвета – один с верхней стороны кольца, другой с нижней и скрутите их вместе:
А теперь спаяйте. Это будет «общей» точкой намотки:
На схеме Вора Джоулей общая точка катушки изображена в верхней части. Она подключается к положительному полюсу батарейки. Другие два провода из катушки подключены к резистору и к точке соединения транзистора и светодиода.
Еще деталь, которую, возможно, вам нужно знать – обозначение и цоколевка транзистора 2N3904. Нижний по схеме вывод со стрелкой – эмиттер. Верхний, подключенный к светодиоду – коллектор, а вывод, идущий влево между эмиттером и коллектором – база. Также помните, что укороченный вывод светодиода на схеме обозначается плоской линией.
Вот транзистор 2N3904. Если положить его так, чтобы на плоской стороне корпуса можно было прочитать текст, то слева направо будут: эммитер, база, коллектор. Нередко их обозначают буквами EBC на корпусе:
Так как это работает?
Действительно, очень хорошо.
В качестве примечания скажу, что эта схема идеально работает с разряженной батареей, и несколько хуже с новой.
Перевод: Nsgvid по заказу РадиоЛоцман
Джоуль вор что это
Далее несколько подробных фото, где показан процесс изготовления катушки.
На первом фото – ассортимент ферритовых колец, индуктивностей и трансформаторов, пригодных для изготовления Вора Джоулей. В зависимости от вашего выбора, можно использовать готовую намотку или убрать ее, и намотать собственную. 
Для того, чтобы изготовить собственную катушку возьмите два изолированных провода разных цветов и кольцевой ферритовый сердечник: 
Сложите два повода вместе и попустите их через кольцо: 
Удерживая провода вместе, сделайте первый виток: 
Удерживая провода вместе, намотайте еще несколько витков: 
Продолжайте намотку до заполнения кольца. С тонким изолированным проводом обычно получается 7…10 витков: 
Выведите концы проводов. Отметьте, что у Вас есть две пары концов – одна с верхней стороны кольца, другая – с нижней: 
Зачистите концы проводов. Возьмите два конца разного цвета – один с верхней стороны кольца, другой с нижней и скрутите их вместе: 
А теперь спаяйте. Это будет «общей» точкой намотки: 
На схеме Вора Джоулей общая точка катушки изображена в верхней части. Она подключается к положительному полюсу батарейки. Другие два провода из катушки подключены к резистору и к точке соединения транзистора и светодиода. 
Еще деталь, которую, возможно, вам нужно знать – обозначение и цоколевка транзистора 2N3904. Нижний по схеме вывод со стрелкой – эмиттер. Верхний, подключенный к светодиоду – коллектор, а вывод, идущий влево между эмиттером и коллектором – база. Также помните, что укороченный вывод светодиода на схеме обозначается плоской линией.
Вот транзистор 2N3904. Если положить его так, чтобы на плоской стороне корпуса можно было прочитать текст, то слева направо будут: эммитер, база, коллектор. Нередко их обозначают буквами EBC на корпусе: 
Так как это работает?
Действительно, очень хорошо.
В качестве примечания скажу, что эта схема идеально работает с разряженной батареей, и несколько хуже с новой.
А джоуль вор это минималистский автоколебательный усилитель напряжения это небольшой, недорогой и простой в сборке, обычно используемый для перевозки небольших грузов. Эта схема также известна под другими названиями, такими как блокирующий генератор, джоуль звонящий, вампирский факел.
Схема представляет собой вариант блокирующий генератор который образует нерегулируемый повышающий преобразователь напряжения. Выходное напряжение увеличивается за счет большего потребления тока на входе, но интегральный (средний) ток на выходе снижается и яркость свечения уменьшается.
Содержание
История
Уровень техники
Капарник
Описание операции
Схема работает за счет быстрого переключения транзистора. Первоначально ток начинает течь через резистор, вторичную обмотку и переход база-эмиттер (см. Диаграмму), в результате чего транзистор начинает проводить ток коллектора через первичную обмотку. Поскольку две обмотки соединены в противоположных направлениях, это индуцирует положительное напряжение во вторичной обмотке (из-за полярности обмотки, см. точечное соглашение), который включает транзистор с большим смещением. Этот процесс самодействия / положительной обратной связи почти мгновенно включает транзистор с максимальной силой (помещая его в область насыщения), в результате чего путь коллектор-эмиттер выглядит по существу как замкнутый переключатель (поскольку VCE будет всего около 0,1 вольт, если предположить, что базовый ток достаточно высок). Когда первичная обмотка проходит через батарею, ток увеличивается со скоростью, пропорциональной напряжению питания, деленному на индуктивность. Отключение транзистора происходит разными механизмами в зависимости от напряжения питания.
Коэффициент усиления транзистора не зависит от VCE. При низких напряжениях питания (обычно 0,75 В и ниже) транзистору требуется больший базовый ток для поддержания насыщения при увеличении тока коллектора. Следовательно, когда он достигает критического тока коллектора, доступный базовый привод становится недостаточным, и транзистор начинает сжиматься, и происходит ранее описанное действие положительной обратной связи, которое резко его выключает.
Подводя итог, как только ток в катушках перестает расти по какой-либо причине, транзистор переходит в область отсечки (и размыкает «переключатель» коллектор-эмиттер). Магнитное поле коллапсирует, вызывая напряжение, необходимое для обеспечения проводимости нагрузки или для того, чтобы ток вторичной обмотки нашел другой путь.
Когда поле возвращается к нулю, вся последовательность повторяется; с аккумулятором, увеличивающим ток первичной обмотки до включения транзистора.
Если нагрузка на схему очень мала, скорость нарастания и предельное напряжение на коллекторе ограничивается только паразитными емкости, и может превышать напряжение питания более чем в 100 раз. По этой причине необходимо всегда подключать нагрузку, чтобы не повредить транзистор. Потому что VCE отражается обратно на вторичную обмотку, отказ транзистора из-за малой нагрузки произойдет через обратный VБЫТЬ предел превышения транзистора (это происходит при гораздо меньшем значении, чем VCEМаксимум).
Транзистор рассеивает очень мало энергии даже на высоких частотах колебаний, поскольку большую часть времени он проводит в полностью включенном или полностью выключенном состоянии, поэтому либо напряжение, либо ток через транзистор равны нулю, что сводит к минимуму коммутационные потери.
Простая регулировка напряжения
Простая модификация предыдущей схемы заменяет светодиод тремя компонентами для создания простого стабилизатор напряжения на основе стабилитрона. Диод D1 действует как однополупериодный выпрямитель чтобы позволить конденсатору C заряжаться только тогда, когда более высокое напряжение доступно от похитителя джоулей на левой стороне диода D1. В Стабилитрон D2 ограничивает выходное напряжение.
Лучшее решение показано в следующем схематическом примере.
Джоулевый вор с регулируемым замкнутым контуром
Когда требуется более постоянное выходное напряжение, похитителю джоулей можно дать управление с обратной связью. В схеме примера Диод Шоттки D1 блокирует заряд, накопленный на конденсаторе C1, от обратного потока на переключающий транзистор Q1 при его включении. 5,6 вольт Стабилитрон D2 и транзистор Q2 формируют управление с обратной связью: когда напряжение на конденсаторе C1 выше порогового напряжения, образованного напряжением стабилитрона D2 плюс напряжение включения база-эмиттер транзистора Q2, транзистор Q2 включается, отклоняя ток базы. переключающего транзистора Q1, препятствуя генерации и предотвращая дальнейшее повышение напряжения на конденсаторе C1. Когда напряжение на C1 падает ниже порогового значения, Q2 отключается, позволяя повторяться колебаниям. Если нагрузка требует еще более низкой пульсации, в этом примере некоторая деликатная цифровая схема, такая как микроконтроллер, линейный регулятор после этого можно использовать для сглаживания ряби. [8]
А джоуль вор это минималистский автоколебательный усилитель напряжения это небольшой, недорогой и простой в сборке, обычно используемый для перевозки небольших грузов. Эта схема также известна под другими названиями, такими как блокирующий генератор, джоуль звонящий, вампирский факел.
Схема представляет собой вариант блокирующий генератор который образует нерегулируемый повышающий преобразователь напряжения. Выходное напряжение увеличивается за счет большего потребления тока на входе, но интегральный (средний) ток на выходе снижается и яркость свечения уменьшается.
Содержание
История
Уровень техники
Капарник
Описание операции
Схема работает за счет быстрого переключения транзистора. Первоначально ток начинает течь через резистор, вторичную обмотку и переход база-эмиттер (см. Диаграмму), в результате чего транзистор начинает проводить ток коллектора через первичную обмотку. Поскольку две обмотки соединены в противоположных направлениях, это индуцирует положительное напряжение во вторичной обмотке (из-за полярности обмотки, см. точечное соглашение), который включает транзистор с большим смещением. Этот процесс самодействия / положительной обратной связи почти мгновенно включает транзистор с максимальной силой (помещая его в область насыщения), в результате чего путь коллектор-эмиттер выглядит по существу как замкнутый переключатель (поскольку VCE будет всего около 0,1 вольт, если предположить, что базовый ток достаточно высок). Когда первичная обмотка проходит через батарею, ток увеличивается со скоростью, пропорциональной напряжению питания, деленному на индуктивность. Отключение транзистора происходит разными механизмами в зависимости от напряжения питания.
Коэффициент усиления транзистора не зависит от VCE. При низких напряжениях питания (обычно 0,75 В и ниже) транзистору требуется больший базовый ток для поддержания насыщения при увеличении тока коллектора. Следовательно, когда он достигает критического тока коллектора, доступный базовый привод становится недостаточным, и транзистор начинает сжиматься, и происходит ранее описанное действие положительной обратной связи, которое резко его выключает.
Подводя итог, как только ток в катушках перестает расти по какой-либо причине, транзистор переходит в область отсечки (и размыкает «переключатель» коллектор-эмиттер). Магнитное поле коллапсирует, вызывая напряжение, необходимое для обеспечения проводимости нагрузки или для того, чтобы ток вторичной обмотки нашел другой путь.
Когда поле возвращается к нулю, вся последовательность повторяется; с аккумулятором, увеличивающим ток первичной обмотки до включения транзистора.
Если нагрузка на схему очень мала, скорость нарастания и предельное напряжение на коллекторе ограничивается только паразитными емкости, и может превышать напряжение питания более чем в 100 раз. По этой причине необходимо всегда подключать нагрузку, чтобы не повредить транзистор. Потому что VCE отражается обратно на вторичную обмотку, отказ транзистора из-за малой нагрузки произойдет через обратный VБЫТЬ предел превышения транзистора (это происходит при гораздо меньшем значении, чем VCEМаксимум).
Транзистор рассеивает очень мало энергии даже на высоких частотах колебаний, поскольку большую часть времени он проводит в полностью включенном или полностью выключенном состоянии, поэтому либо напряжение, либо ток через транзистор равны нулю, что сводит к минимуму коммутационные потери.
Простая регулировка напряжения
Простая модификация предыдущей схемы заменяет светодиод тремя компонентами для создания простого стабилизатор напряжения на основе стабилитрона. Диод D1 действует как однополупериодный выпрямитель чтобы позволить конденсатору C заряжаться только тогда, когда более высокое напряжение доступно от похитителя джоулей на левой стороне диода D1. В Стабилитрон D2 ограничивает выходное напряжение.
Лучшее решение показано в следующем схематическом примере.
Джоулевый вор с регулируемым замкнутым контуром
Когда требуется более постоянное выходное напряжение, похитителю джоулей можно дать управление с обратной связью. В схеме примера Диод Шоттки D1 блокирует заряд, накопленный на конденсаторе C1, от обратного потока на переключающий транзистор Q1 при его включении. 5,6 вольт Стабилитрон D2 и транзистор Q2 формируют управление с обратной связью: когда напряжение на конденсаторе C1 выше порогового напряжения, образованного напряжением стабилитрона D2 плюс напряжение включения база-эмиттер транзистора Q2, транзистор Q2 включается, отклоняя ток базы. переключающего транзистора Q1, препятствуя генерации и предотвращая дальнейшее повышение напряжения на конденсаторе C1. Когда напряжение на C1 падает ниже порогового значения, Q2 отключается, позволяя повторяться колебаниям. Если нагрузка требует еще более низкой пульсации, в этом примере некоторая деликатная цифровая схема, такая как микроконтроллер, линейный регулятор после этого можно использовать для сглаживания ряби. [8]
«Джоуль Вор»
Эта презентация в основном для людей, которые никогда не сталкивались со свободной энергией и ничего об этом не знают. Итак, каждая глава имеет дело только с одним устройством и пытается ясно объяснить его.
В свободной энергии нет ничего волшебного. Я считаю, что устройство «свободной энергии» — это устройство, которое выдает энергию без необходимости покупать топливо для питания устройства. Мы живем в огромном энергетическом поле и есть много разных способов получить доступ к этой энергии и сделать ее полезной для нас — как правило это электричество. Одним из таких способов является пропуск тока через провода катушки, а затем внезапно выключать. Когда вы это делаете, катушка производит внезапный и очень большой всплеск напряжения, который заставляет энергию течь в катушку из внешней среды.
Чтобы этот приток энергии был полезным, нам нужно, чтобы это происходило много раз в секунду, а для этого требуется электронная схема. Электронные схемы просты для понимания и не сложны для постройки и я поясню как по ходу изложения.
Г-н З. Капарник (Z. Kaparnik) в разделе «Изобретательность без границ» выпуска журнала «Everyday Practical Electronics» за ноябрь 1999 года продемонстрировал свой хитрый дизайн, который он назвал “Joule Thief” или «Вором Джоуля». Его схема позволяет разряженной 1,5-вольтовой сухой батарее питать 3-вольтный светодиод («LED»). Его схема очень проста и очень умна и стала чрезвычайно популярной. Это его схема:
Аккумулятор выглядит так: 
Резистор 1К выглядит так: 
Транзистор 2N2222 выглядит так: 
Светодиод выглядит так: 
Феррит выглядит так: 
Схема очень простая: 
Два коротких куска тонкой проволоки (эмалированная сплошная медная проволока) используются для намотки в несколько витков вокруг тороида. Это делает две отдельные катушки намотаные бок о бок. Когда батарея подключена, ток проходит через красную катушку, ограниченый резистором в 1000 Ом и протекает через транзистор обратно к батарее. Это включает транзистор, на котором подается импульс тока через зеленую катушку и это вызывает соответствующий импульс в красной катушке. Этот процесс повторяется возможно 200 000 раз в секунду.
Из-за характеристик любой катушки, напряжение генерируемое в зеленой катушке при отключении транзистора, намного выше, чем напряжение батареи, и значительно превышает 3 вольта, необходимых для зажигания светодиода. Если батарея заряжается только на пол-вольта (и не может запустить оригинальный пульт от телевизора или что-то в этом роде), он все равно может загореться 3-вольтовым светодиодом. Таким образом, крошечный фонарик с одним светодиодом в качестве источника света может питаться от батареи, которая считалась «мертвой». Это интересно и поучительно. Вы подключаете аккумулятор и светодиод загорается. Вы отключаете аккумулятор и светодиод гаснет.
Это выглядит так, как будто батарея зажигает светодиод, но на самом деле это не так. На самом деле происходит то, что батарея питает цепь, в результате чего зеленая катушка создает пики высокого напряжения и эти пики заставляют энергию поступать в цепь снаружи, зажигая светодиод (чего батарея просто не сможет сделать).
Эта очень простая схема заставляет окружающую среду давать вам бесплатную электроэнергию и это очень впечатляет! Схема может быть построена с использованием обычной полосы винтовых блоков. Однако мы можем использовать эту поступающую энергию для других вещей. Например, мы могли бы использовать его для зарядки аккумуляторной батареи:
При таком расположении светодиод заменяется обычным диодом (подойдет практически любой диод), а поступающая мощность подается на аккумулятор. Я использовал эту схему для перезарядки батареи типа AA размером 2285 миллиампер-часов с 0,6 В до 1,41 В за один час, не разряжая аккумуляторную батарею.
Диод 1N4148 выглядит так: 
Тем не менее, большой выигрыш происходит, когда две или более батареи заряжаются одновременно:
Две NiMh аккумуляторные батареи имеют меньшее напряжение, чем 3-вольтный светодиод, поэтому очевидно, что если цепь может зажечь 3х-вольтовый светодиод то она безусловно, может перезарядить две никель-металлогидридные батареи.
Транзисторные соединения выглядят так: 
Г-н Капарник использовал крошечное ферритовое кольцо из старой 220В светодиодной лампочки, но кольцо вообще не обязательно. Вместо этого я использовал бумажный цилиндр, и он работает очень хорошо. Катушка может быть намотана довольно легко. Карандаш хорошо подходит для катушки, поэтому нарежьте полоску бумаги шириной 150 миллиметров и оберните ее вокруг карандаша, чтобы сформировать бумажный цилиндр толщиной в несколько слоев и шириной 150 миллиметров и запечатать его изолентой:
Убедитесь, что когда вы вытягиваете бумажный цилиндр вместе с изолентой то вы не приклеиваете бумагу к карандашу, так как мы захотим сдвинуть законченный цилиндр с карандаша после того, как мы намотаем на него катушку. Катушка теперь может быть намотана на бумажный цилиндр, и для этого удобно использовать две пятидесяти граммовых катушки эмалированной медной проволоки. Провод, который я использовал, имеет диаметр 0,375 мм. Есть много разных способов намотать катушку. Метод, который я использую, состоит в том, чтобы оставить в начале не менее 150 мм запасного провода, чтобы катушка могла быть подключена при намотке, а затем сделать три или четыре оборота следующим образом:
Затем закрепите намотку на месте с изолентой, прежде чем намотать остальную часть катушки. Наконец правый конец катушки защищен изолентой, а затем и оба конца покрыты изолентой, поскольку изолента со временем портится. Хотя эта катушка была намотана только одним слоем, при желании можно использовать дополнительное одиночное покрытие из бумаги, чтобы покрыть первый слой и второй слой, намотанный поверх него, прежде чем приклеить ленту и снять с карандаша.
В то время как на диаграммах выше показаны жилы двух цветов, реальность такова, что оба провода будут одного цвета и в результате вы получите катушку с двумя одинаково выглядящими проводами, выходящими с каждого конца. Вы делаете провода на каждом конце больше, чем длина катушки, чтобы у вас было достаточно соединительного провода для окончательных соединений. Используйте мультиметр (или батарею и светодиод), чтобы идентифицировать провод на каждом конце, который соединяется полностью через катушку, а затем соедините один конец этого провода с другим проводом на другом конце. Это делает центральный отвод катушки «B»:
Перед использованием катушку необходимо тщательно проверить. В идеале, соединение является спаяным и если используемый эмалированный медный провод относится к типу «паяемого» (который является наиболее распространенным типом), то нагрев паяльника сожжет эмаль через несколько секунд, создавая хорошее соединение на том, что раньше было полностью эмалированными проводами. Испытание сопротивления должно быть выполнено, чтобы проверить качество катушки. Сначала проверьте сопротивление постоянному току между точками «A» и «B». Результат должен быть менее 2 Ом. Затем проверьте сопротивление между точками «B» и «C», и это должно быть точно соответствующее значение сопротивления. Наконец, проверьте сопротивление между точками «A» и «C», и это значение будет больше, чем сопротивление «A» — «B», но никогда не будет вдвое больше. Если это не больше, то соединение не сделано должным образом, и его необходимо нагреть с помощью паяльника и возможно, с большим количеством припоя использованного на нем и снова выполнить измерения сопротивления.
Простая схема, как показано, может заряжать четыре батарейки типа АА последовательно, если цепь работает только от одной батарейки типа АА.
Я использовал диод 1N4148, который представляет собой кремниевый диод с падением напряжения 0,65 или 0,7 вольт и он работал отлично. Однако обычно рекомендуется использовать германиевый диод с намного меньшим падением напряжения от 0,25 до 0,3, например диод 1N34A. Также рекомендуется использовать два, или три параллельных диода.
Эту простую схему Joule Thief можно использовать с небольшой изобретательностью для питания ламп главы 1 и без необходимости использования солнечной панели, но это для более поздней главы.