經常見到電子論壇裡提到"焦耳小偷",這"焦耳小偷"其實不是真正意義上的小偷,正確來說應該是一個升壓電路,此電路有個特點:低電壓時也可以正常使用,將本來用不到的能量提取出來,徹底榨乾電源的所有能量,獲取額外能量的電路。
標準的焦耳小偷電路
焦耳小偷是一個非常簡單的電路,一個三極體、一個電阻和一個小變壓器就可以組成焦耳小偷。它的工作電壓可以很低,最低可以到0.7v,也就是三極體的開啟電壓。這也正是它的神奇之處。
由於發光管的工作電壓高於一節電池電壓1.5V,所以一節電池並不能使發光管工作。這個電路就是讓一節電池驅動發光管工作用的。磁環上繞的兩組線圈、電阻、三極體組成振蕩電路,使三極體工作在持續導通和關斷狀態。當三極體從導通狀態關斷時,磁環上的繞組會維持電流不變,從而產生高於電源電壓1.5V的過衝電壓,超過發光二極體的工作電壓,使發光管發光。
焦耳小偷電路原理
一個簡單的焦耳小偷電路可用三極體、電阻和電感線圈組成焦耳小偷。分析這個電路:一般來說根據能量守恆定律,而因為電路的電源能量轉化會存在著各種的損耗,而電源中內的小量的能量,會因為內阻變大,輸出電流減弱,已經無法驅動一般的電路,所以電源中的能量利用率最多也只能達到75%左右,焦耳小偷運行原理是藉助電感線圈的電感的屬性提升高頻高壓的脈衝電壓,通常可以將電壓為1.5V~0.5V升到3V~5V,一般能量利用率可以達到80%左右,能量的損耗也就沒有多少了。
這裡需要注意的是
1、焦耳小偷產生提供的是脈衝直電流,不是交變電流;
2、電感線圈的匝數越少,電壓就越小;線徑就越大,電流越大;
3、輸出電壓的增加是以更高的輸入電流的損失為代價的;
4、過放的電源容易損壞;
5、萬能表不能測焦耳小偷的電壓,需加高頻整流電路否則不準;
6、升壓效率和穩定性比較差;
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焦耳小偷電路的確蠻有趣的。
有興趣者不妨做一個玩玩,在電池通常已經無法工作時,用這個電路還能讓LED燈亮上一陣,以榨乾電池的能量。