Joule Thief - 能量小偷

Li Long

  榨干电池的最后一滴“油”!


1 简介

图 1. 能量小偷

  今天在 ourdev 上看到这个电路,非常简单的电路,但是很优雅。Windell 对制作过程作了详细的描述。通过 google 可以找到大量的资源,比如MAKE A JOULE THIEF,还有这个详细的介绍,配合大量的示波器波形照片

  蓝色 LED 大约需要 3V 的电压可以点亮,但是通过这个电路,1.5V 的电压就可以把它点亮,这是一个升压电路。网上提到这个电压可以工作在低于 0.3V 的电压,可是我用 0.4V 的废旧电池没能点亮蓝光 LED,可能是我的线圈上有点问题,比如磁环的直径和铜丝的粗细(实际原因可能是三极管的基极导通电压,得找个锗三极管试试,它的压降比较低)。

图 2. 原理图

  一只 1K 电阻,一只 2N3904,一个线圈,一只白光或蓝光 LED 和一枚电池。

图 3. 波形

  Y 方向 2V/格,X 方向 10us/格,从示波器上算起来。电压从 1.5V 被提升到了最高算差不多接近 4V,计算那个梯形的面积,可以算出 ((3.8V+2.8V)*10us)/2/10us = 3.3V,并维持了 10us 时间,后面 20us 都没有电压。再算一下那个小三角形的面积 (4us*3.8V)/2 = 7.6Vus。把梯形的面积加上小三角形的面积 (33Vus + 7.6Vus)/30us = 1.35V,这就是平均电压!

  接下来计算频率,因为横向的时间轴每格是 10us,一个完整的波形正好占了 3 格,就是说是 30us,(1s/30us)*1000000 = 33333.33 Hz = 33.33KHz。

图 4. 用万用表测量频率

  用万用表测量显示为 33.92kHz,和示波器测得的波形频率基本一致。