년전에 해외에서 Joule Thief 라는 회로가 한참 유행하던 적이 있었습니다. Joule Thief 는 말그대로 에너지 도둑놈이라는 뜻으로, 흔히 우리가 사용하는 배터리를 거의 마지막 전력까지 쪽쪽 빨아 없애 주는 전자회로입니다. 흔히 사용되는 AA 배터리의 경우 전압이 1.5v 이지만, 실제로 배터리가 떨어져서 동작을 안하는 전압은 대충 0.9~1.1v 정도입니다. 즉, 남은 전압이 있지만, 배터리를 사용하는 회로가 필요한 전압을 충족시켜주지 못하기 때문에 배터리가 없는 것으로 표시해주는 것이지요.

 

Joule Thief는 이러한 배터리들의 남아있는 전압을 LED가 구동가능한 전압으로 승압시켜서 잔여전류를 모두 다 쓰게 해주는 회로입니다. 새삼스러울것도 없는 것이 이러한 회로는 전기가 탄생한 이후부터 이미 알려져 있는 할아버지의 할아버지의 할아버지의 회로입니다. 다만, 이를 생활속에서 활용할 수 있도록 만든 아이디어가 돋보이는 것이지요 ^^;;

 

 

래 LED는 보통 1.8v 정도에서 구동되어지기 때문에, 일반 AA 배터리로서는 사용하지 않은 새제품이라 하더라도, 켜지지 않습니다. 고휘도 LED의 경우 2~3v에서 동작하는 제품이 많기 때문에 더더욱 켜질수가 없겠지요. 그렇지만, Joule Thief는 앞에서 말씀드린대로, 전압을 LED가 구동가능한 전압으로 승압시키는 원리이기 때문에, 다 쓴 전지라 해도 사용이 가능하죠.

 

위에서 보여드린 사진처럼 멋진 조형물처럼 만들거나, 멋지게 만들것까지는 없고, 그냥 간단하게 만들어도 동작은 잘되니, 배터리를 버리기 전에, 어두운 곳에 놓는 용도로 하나 만들거나, 아이 장난감으로 만들어주면 아주 좋습니다. ^^ 손재주가 있으신 분들은 좀 더 멋지게 꾸며서 거실에 켜두면 캄캄한 것보다 훨씬 더 좋습니다. ^^ 아니면, 멋진 장난감이나 조형물, 또는 천원샾등에서 파는 여러가지 물건들로 꾸며도 괜찮습니다. 

 

 

충 필요한 재료입니다. 사진 아래의 배터리 홀더는 꼭 필요한 것은 아니지만, 편리성을 위해서 하나 있으면 좋습니다. LED 한개(고휘도면 더 좋죠), 2N3904 트랜지스터, 페라이트코어, 1K 옴 저항, 그리고 약간의 선이 있으면 됩니다. 페라이트코어는 전자부품중 코일등에 들어있거나, 케이블에서 보면 노이즈감쇄를 위해서 들어있는 경우가 많습니다. 딱히 한두개 파는 곳은 모르겠네요 ^^;; 배터리홀더는 고장난 시계에서 뜯었습니다.

 

 

터리는 1개만 필요하므로, 홀더를 잘라냈습니다. 나머지는 위의 사진과 동일합니다. 페라이트 코어는 못쓰는 폐가전 기판에서 구하시는 것이 좋겠습니다.

 

 

 

늘 제작하려고 하는 Jule Thief의 회로도입니다. 간단명료, 심플합니다. ^^;; 물론 회로도를 못보시는 분들을 위해서 따로 다른 그림을 올리겠습니다. 참고하시라구요 ^^;; 아참 회로도와 아래 작업사진 몇장은 oskay라는 사람의 flickr에서 가지고 왔습니다.

 

 

 

저 페라이트코어에 선 두가닥을 끼워줍니다. 선을 구분해야 하기 때문에 동일한 색상의 선을 사용하면 나중에 헷갈립니다. 물론 테스터로 체크해서 사용하면 상관없습니다.

 

 

 

운 선을 바늘땀 내듯이 한바퀴 감아서 다시 끼워줍니다. 말로 설명하려니 어렵지만, 그림만 봐도 아실겁니다. ^^

 

 

에서 설명한대로 동일하게 여러번 감아줍니다. 보통 7~10회 정도 감아주면 됩니다. 굵은 선은 선 감을때 불편하니 얇은 선이 더 좋겠습니다.

 

 

 

충 다 감으면, 총 4가닥의 선이 나올겁니다. 두가닥의 선을 감았으니 끝이 4가닥인건 당연하겠죠.

 

 

 

당하게 잘라준 뒤에, 색상이 다른 선끼리 하나로 묶어줍니다. 튼튼하게 하기 위해서는 납땜을 해주는 것이 좋습니다.

 

 

에서 설명한대로 제가 만든 코일입니다. 가운데선은 묶어서 납땜을 해주었고, 페라이트코어의 내경이 좁아서 아쉽게 7번만 감았습니다.

 

 

 

에서 보여드린 회로를 좀더 쉽게 그린 그림입니다. 저런 식으로 연결해주고, LED의 애노드(+) 극성과 캐소드(-) 극성을 위 그림에서 붉은색 글씨가 있는 곳의 + - 에 연결해주면 끝입니다.

 

 

성한 모습입니다. 뭐, 이쁘지는 않습니다만, 그냥저냥 봐주세요. 나중에 좀더 조형적인 요소를 추가해서 모양을 수정해줘야 하겠습니다. ^^

 

 

작하는 모습입니다. 밝은 곳에서 찍었더니, LED가 밝게 보이지는 않지만, 밝기는 훌륭합니다. 현재 배터리의 전압은 0.9v입니다.

 

 

든 형태를 보여주는데, 작업 도중에 사진찍기가 어려워서 대충 완성된 부분을 찍었습니다. 우선 감았던 코일중 두선을 합친 다리를 배터리의 + 에 연결해줍니다. 그 다음에 TR의 첫번째 다리가 붉은색 원으로, LED의 캐소드(-) 다리와 배터리의 (-)가 연결되어 있습니다. LED는 보통 다리가 짧은 쪽이 캐소드입니다.

 

TR의 두번째 다리는 파란색 원으로 약간 뒤로 구부렸기 때문에 첫번째 다리보다 왼쪽으로 나타났습니다. 여기에는 1K옴 저항을 연결하고, 저항의 다른 다리에 감은 코일의 남은 두개의 다리중 한개(아무거나 상관없음)를 연결해줍니다. 그 뒤에 TR의 세번째 다리는 노란색 원으로 감은 코일의 남은 다리를 연결해주고, LED의 애노드(+)를 연결해주면 끝납니다.

 

 

른 각도에서 찍은 모습입니다. 이게 작업하면서 찍기가 조금 난감하네요. 후딱 만들수 있는 것인지라, 만들고 나니 사진을 찍지 못했다는 생각이... ^^;; 그렇다고, 분해해서 다시 만들기엔 너무 귀찮아서요 ^^ 나중에 고휘도 백색 LED로 초소형으로 하나 만들어서 소형 후레쉬를 만들 계획입니다. 그때 되면 좀 자세하게 다시 사진 찍어서 올리도록 하겠습니다. ^^;;

 

PS : 테스트를 위해서 켜두었었는데, 현재 약 50시간이 지나도록 계속 켜져 있습니다. 생각보다 오래가는군요. 테스트에 사용된 배터리는 0.9V AA 였고, LED는 일반 고휘도 3파이 LED 적색입니다.

 

 

Posted by zecca371

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  1. 마커스
    2012.11.11 01:07
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    불이 켜지는 원리가 코일로 유도기 전압이 높아지고, TR은 그냥 스위칭 회로
    로 쓰였네요. 요새는 건전지를 쓸 일이 없어서 만들 동기는 그다지 생기는
    녀석은 아니지만, 오랜만에 전자관련 지식을 돌아보게 만든 좋은 포스팅 이었습니다.
    • 2012.11.11 19:48 신고
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      네, 맞습니다. ^^ 마커스님도 시간좀 나시면 다시한번 인두 잡고 하셔도 잘 하실것 같습니다 ^^
  2. 제르
    2012.11.13 21:57
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    안녕하세요 joule thief 회로보고 질문드립니다 ㅜㅜ 저도 joule thief회로를 만드려 해보았지만 무슨이유에선지 점등이되질않습니다. 1.5v건전지를 새것으로 사용하면 안되는건가요???
    • 2012.11.14 00:22 신고
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      새것으로 하셔도 점등됩니다. 어차피 코일의 유도전압으로 전압이 올라간 것을 트랜지스터가 On/Off 시켜서 동작하는 것이니까요. 그것보다는 제작하실 때 회로부분에서 뭔가 잘못 만들어진게 아닐까요?
      사실, 기본중의 기본입니다만, 저도 작업하다보면 분명히 이상없이 만들었다고 생각을 하는데 동작을 안하는 경우가 종종 있습니다. 몇번을 봐도 마찬가지인데, 결국 천천히 마음을 가다듬고 다시 보면, 분명 제 실수가 발견되기 일쑤입니다. ^^
  3. 제르
    2012.11.14 09:47
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    네 답변 감사드립니다 ^^ 오늘 다시 도전해보겠습니다ㅎㅎ
    • 2012.11.14 16:58 신고
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      네, 아주 간단한 회로이니, 급하게 생각하지 마시고 천천히 보셔도 몇분 안걸리실거예요. 한번 안된다고 이상하다 왜 그렇지? 하고 조바심을 갖기 시작하면, 문제를 빤히 앞에 두고도 못보는 경우가 많습니다. 고수분들조차두요. ^^
  4. 제르
    2012.11.14 20:41
    댓글 주소 수정/삭제 댓글
    와! 드디어 불들어왔습니다. 저항을 빼버리니 들어오더군요.... 테스터기가 없어서 ㅜㅜ 쩝... 저는 코일에 10회를 감고 1K 저항을 사용했는데 안들어옵니다.. 코일을 더 많이 감으면 들어올까요?
    • 2012.11.14 21:21 신고
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      TR의 저항은 스위칭을 위한 것입니다. 사용된 LED나 TR에 따라서 조금씩 달라지기는 합니다만, 빼고 동작되면 그대로 사용하셔도 무방할겁니다. 아니면 코일을 10회정도 더 감아보세요.


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