焦耳小偷電路如何榨干廢舊干電池

常見一些電子類的發(fā)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：三極管、電阻、電感即可實現(xiàn)升壓，成本低、易制作。

它可以榨干一節(jié)廢舊干電池上的所有能量，即使是那些在其它電路中已經(jīng)被認為沒電的電池。在制作焦耳小偷電路時，一定要注意兩個電感的方向相反。通常1.5V的干電池用完之后還會有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(jīng)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(chǎn)生高頻脈沖電壓，使LED導通，通過調整合適的參數(shù)，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我們需要一個高于1.7V的電壓。

那么最簡單點亮LED的辦法就是－－如圖：

二個電池疊加電壓高于1.7V就能點亮LED。這是一個極簡單的工作。

現(xiàn)在我們來看下圖：

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

在這里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，然后再對外釋放。

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。那么LED一閃就滅，甚至很難被我們觀察到LED在閃亮。這時我們就采取了一個三極管作為自動開關，來替代我們手動的開關。

電路邊演化為：

現(xiàn)在我們只要給三極管基極一個信號，就能控制三極管導通還是截至。只需周期性的給基極信號，那么三極管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，電池對電感沖能，（三極管導通狀態(tài)），當LED成為負載時，（三極管截至）電感釋放能量。

再看下圖：

這里我們再加上一組反饋線圈，以便向三極管提供觸發(fā)信號。

當電感沖能時電感上存在電流，那么感應線圈就能為三極管提供觸發(fā)信號，使得三極管導通。

當電感沖能完畢，在電感上形成磁場，同時也產(chǎn)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，無法維持三極管導通，此時三極管截至。

就這樣，三極管配合電感形成導通－截至－導通－截至不斷循環(huán)。就相當于以上說明中那個開關，不斷通斷。

那么最后，我們還得為三極管加上保護，以避免三極管基極被擊穿。這樣就形成了焦耳小偷的電路：

現(xiàn)在我們應該明白焦耳小偷的一般性常識了，由此也知道在制作焦耳小偷時各個元件都擔任什么作用。

那么也明白只要是三極管，都能用于制作焦耳小偷，只要這個三極管還存在截至能導通的能力。

放大倍數(shù)，工作頻率這些都能忽略。

只要能提供信號能維持三極管進行導通和截至的工作，即便是可控硅，達林頓復合管之類也能勝任。

這里需要注意的是：

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，那么提供的能量也越高。

2、焦耳小偷對外提供的是脈沖直電流，并非交變電流。

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管導通的些許能量。

這也是焦耳小偷的神奇之處，如果我們制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。那么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，那就不需要什么焦耳小偷了，如果我們有足夠的能量，那么也能隨便點亮LED,焦耳小偷也沒意義了。

那么我們制作一個焦耳小偷的意義呢？這么有待研究。

現(xiàn)在我們僅僅為了點亮LED，利用用過的電池里殘存的電能來為我們做最后的工作。這是我們要求焦耳小偷有一個很低的啟動電壓。

通常NPN型的三極管最低工作電壓為0.7V，PNP型的三極管則為0.3V。那么我們知道應該采用什么樣的三極管更為合適，更能榨干可憐的電池。