深度解析焦耳小偷電路,如何榨乾每一節廢舊乾電池

常見一些電子類的發燒友DIY的焦耳小偷電路。

這樣的

這樣的

還有這樣的

焦耳小偷電路是一個簡約的自激振蕩升壓電路，只需三個元件：三極體、電阻、電感即可實現升壓，成本低、易製作。

它可以榨乾一節廢舊乾電池上的所有能量，即使是那些在其它電路中已經被認為沒電的電池。在製作焦耳小偷電路時，一定要注意兩個電感的方向相反。通常1.5V的乾電池用完之後還會有1.1V左右的電壓，說明此時電池內還有能量，只不過內阻變的很大，輸出電流很微弱，已經無法驅動一般的電路，更無法點亮LED。而焦耳小偷電路可以通過磁感線圈產生高頻脈衝電壓，使LED導通，通過調整合適的參數，可以將電池電壓升高10-100倍以上。

下面這個對焦耳小偷電路的解析通俗易懂。

焦耳小偷全解釋

點亮一個LED：

我們知道通常LED工作電壓在1.7～3V，也就是說，要點亮LED我們需要一個高於1.7V的電壓。

那麼最簡單點亮LED的辦法就是－－如圖：

二個電池疊加電壓高於1.7V就能點亮LED。這是一個極簡單的工作。

現在我們來看下圖：

在這裡，我們將一個電感替代了一個電池，加了一個開關。

這時LED是無法點亮的，因為其電壓只有一個電池供電為1.5V。

當我們按下開關時，電池僅向電感供電，電流在電感上形成磁場。

這一過程我們且稱之為電池對電感衝能。

放開開關時，由電池疊加電感上的電壓對LED放電，這是電壓就高於1.7V，因而點亮LED。

在這裡電感充當了一個電池的作用，和普通電池不同的是，電感的能量是依賴電池。

需要電池不斷給電感充電，然後再對外釋放。

我們不可能一直不斷的按動那個開關，另外讓依賴我們手動，其工作頻率也很低。

那麼LED一閃就滅，甚至很難被我們觀察到LED在閃亮。

這時我們就採取了一個三極體作為自動開關，來替代我們手動的開關。

電路邊演化為：

現在我們只要給三極體基極一個信號，就能控制三極體導通還是截至。

只需周期性的給基極信號，那麼三極體就充任了自動開關的角色。

能完成將電池負載不斷的從電感和LED之間轉換。

當電感成為負載時，電池對電感衝能，（三極體導通狀態），當LED成為負載時，（三極體截至）電感釋放能量。

再看下圖：

這裡我們再加上一組反饋線圈，以便向三極體提供觸發信號。

當電感衝能時電感上存在電流，那麼感應線圈就能為三極體提供觸發信號，使得三極體導通。

當電感衝能完畢，在電感上形成磁場，同時也產生一個感應電動勢。該電動勢會阻止電流在電感上流過。

這是感應線圈上缺乏足夠感應電流，無法維持三極體導通，此時三極體截至。

就著樣，三極體配合電感形成導通－截至－導通－截至不斷循環。

就相當於以上說明中那個開關，不斷通斷。

那麼最後，我們還得為三極體加上保護，以避免三極體基極被擊穿。這樣就形成了焦耳小偷的電路：

現在我們應該明白焦耳小偷的一般性常識了，由此也知道在製作焦耳小偷時各個元件都擔任什麼作用。

那麼也明白只要是三極體，都能用於製作焦耳小偷，只要這個三極體還存在截至能導通的能力。

放大倍數，工作頻率這些都能忽略。

只要能提供信號能維持三極體進行導通和截至的工作，即便是可控矽，達林頓複合管之類也能勝任。

這裡需要注意的是：

1、電感需要高的磁導率，因為電感對外提供能量，完全依賴它存儲的磁能轉化為電能。由此知道，該電感在通電時所能存儲磁能越大，那麼提供的能量也越高。

2、焦耳小偷對外提供的是脈衝直電流，並非交變電流。

3、任何電子電路都要消耗電能，而焦耳小偷消耗的僅僅是在電感上的略微損失和開啟三極體導通的些許能量。

這也是焦耳小偷的神奇之處，如果我們製作一個單管自激振蕩，形成交變電流，再由變壓器升壓。

同樣能提升電壓，但是這個過程中負擔電子電路所消耗的能量要比焦耳小偷大的多。

那麼到此焦耳小偷的概念應該都說明了，剩下的是題外話。

正如我們看到的第一張圖，如果我們有足夠的電池，那麼就不需要什麼焦耳小偷了。

如果我們有足夠的能量，那麼也能隨便點亮LED,焦耳小偷也沒意義了。

那麼我們製作一個焦耳小偷的意義呢？這麼有待研究。

現在我們僅僅為了點亮LED，利用用過的電池裡殘存的電能來為我們做最後的工作。

這是我們要求焦耳小偷有一個很低的啟動電壓。

通常NPN型的三極體最低工作電壓為0.7V，PNP型的三極體則為0.3V。

那麼我們知道應該採用什麼樣的三極體更為合適，更能榨乾可憐的電池。

來源：百度貼吧