焦耳小偷

焦耳小偷

焦耳小偷(Joule Thief)是由三極體、電感、電阻和LED組成的自激振盪升壓電路裝置,工作電壓範圍為0.5-3V,可將低至0.5V廢舊電池的剩餘能量升壓至3-5V,驅動1.7-3.6V工作電壓的LED發光。該電路通過磁環繞組的電感線圈與三極體形成正反饋迴路,產生高頻脈衝電壓(約40kHz至50kHz),利用人眼視覺暫留效應實現LED持續點亮。

電路核心元件包括磁環繞制的雙線圈電感、1kΩ限流電阻及NPN型三極體(如2N3904/S8050)。其中三極體作為自動開關控制電感充放電循環:導通時電感儲能,截止時釋放能量與電池電壓疊加擊穿LED閾值。相較於傳統供電方式,該電路可將單節1.5V電池續航延長數倍。

基本介紹

  • 中文名:焦耳小偷
  • 外文名:Joule Thief.
  • 工作電壓:300mV~3V
通常led的工作電壓從1.7V到3.6V左右,直接接入1.5v電池則會發光很暗甚至無法發光,所以兩節電池串聯就可以點亮led。
此時用電感代替1節電池,led與電感串聯,led再並聯一個開關。
當開關接通後,電池只向電感供電,led短路,電流在電感上形成磁場而給磁環充磁,這個過程稱為用電池對電感充能。
開關斷開後,電感為磁環充的磁場變成電場後與電池的電壓串聯疊加對led放電,電壓達到led的工作電壓,因此就能點亮led。
用三極體作為自動開關,代替手動開關,集電極前串聯電感再接入電源,發射極接地,基極只需給一個信號就能控制三極體的導通或截止,只需給基極一個信號的方波,即可實現連續點亮led。
再加上個反饋線圈,以便向三極體基極提供觸發信號。
電感充能時電感上存在電流,反饋線圈就會為三極體基極提供觸發信號而被導通。
電感充能結束後,電感上形成磁場,同時反饋線圈會感應到電動勢,該電動勢會阻止三極體導通。
三極體就會不斷的導通截止而產生高頻振盪電流,持續點亮led燈珠。
由於電感自身的阻抗很小,三極體導通後直接向電感充能而led熄滅,相當於短路,而在三極體上產生高溫,所以需要在基極上串聯1k電阻以限制基極的反饋電流否則會導致三極體基極擊穿或燒毀。

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