焦耳小偷-Joule_thief原理分析

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焦耳小偷电路可以榨干一节废旧干电池上的所有能量。

通常1.5V的干电池用完之后还会有1V左右的电压,说明此时电池内还有能量,只不过内阻已经变的很大,输出电流很微弱,已经无法驱动一般的电路,此时就算直接接一个LED也无法将其点亮,焦耳小偷电路可以通过磁感线圈产生高频高压的脉冲电压,使LED导通。

以下是原理分析:

1. 电流从BJT基极流入,使BJT轻微导通,使得集电极产生电流,集电极端的线圈产生磁通量,磁通量经过基极的线圈,使基极的线圈产生电动势,并正向加在电源上。
2. 基极的电流由于加了电动势而增大,使BJT更加导通,这个正反馈将会继续,直到BJT饱和,基极电流的变化再无法引起集电极电流的变化。
3. 此时集电极的线圈产生的电动势达到最大,而因为集电极电流不再变化,所以基极的线圈不再产生更多的电动势,基极上的电流开始减小。
4. 集电极的线圈上的电流开始减小,储存在磁芯上的能量开始崩溃,这在两边的线圈上都产生了一个与原来方向相反的电动势,在基极的线圈上,这使得BJT截止。在集电极的线圈上,由于BJT截止,其能量传到了LED上。要注意到感应出的电动势电压相对于电源的电压是十分巨大的,可以在10倍到100倍。

一个个大电压的脉冲使得LED导通并闪烁,而由于视觉残留效应,最终LED看起来是常亮的。

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