Ladrão de Joule - operação e a versão 'sobrecarregada'

Fiz um ladrão de joule e funciona muito bem, mas não tão bem quanto eu gostaria.

Está alimentando um LED de 3,2v de uma bateria de 1,2v, mas é muito escuro. Espero que o aumento da tensão do JT o melhore, mas não tenho certeza de como aumentar o ciclo de trabalho do transistor. Na verdade, eu não tenho certeza do que está fazendo o transistor se desligar - aparentemente o núcleo do toróide satura e de alguma forma o desliga, mas eu realmente não entendo por que isso aconteceria.

Eu também experimentei a versão "sobrealimentada" que aparentemente é quase 30% mais eficiente, mas a única diferença parece ser que o LED está mais escuro.

De http://rustybolt.info/wordpress/?p=221

Este é um ano de idade, mas eu vou necro porque acho que posso dizer algo útil.

Os circuitos de Joule Thief tiveram um rap ruim há algum tempo, porque algumas pessoas na multidão de excesso de unidade e energia livre enlouqueceram com isso, então muitas pessoas realmente não passam tempo falando sobre isso. Acontece que você ainda não pode conseguir algo por nada. Então, seguindo em frente.

Finja por um momento, a bateria no momento não está conectada. Sem corrente, sem tensão em qualquer outro lugar do circuito. Esse é o nosso ponto de partida.

Quando a bateria é conectada pela primeira vez, o único caminho para a corrente realmente fluir é a base do transistor. À medida que o transistor é polarizado, a corrente do coletor para o emissor aumenta rapidamente como um múltiplo da corrente que flui para a base, dependendo do transistor exato usado. A corrente crescente começará a armazenar energia no enrolamento secundário, como qualquer outro indutor.

Veja que esses pontos estão na parte superior e inferior do transformador? Uma corrente que flui para o topo da bobina, à esquerda, se transformará em uma corrente que flui da parte inferior da bobina, à direita. Essa corrente não será capaz de acionar o LED, portanto, ela está passando pelo transistor.

O que acontece a seguir é um pouco difícil de explicar. A maneira mais fácil de explicar é seguir esses pontos. A corrente que está agora fluindo de cima para baixo em ambos os lados do transformador gera polaridades opostas de tensão uma da outra. E a corrente no lado direito é maior, graças à ação do amplificador dos transistores. Portanto, a bobina à esquerda recebe um aumento de tensão da bobina à direita, e esse impulso se opõe à pequena corrente que flui para a base do transistor, desligando-a.

Bem, a corrente na bobina direita não pode exatamente parar; armazenou energia no campo magnético mútuo que precisa ir a algum lugar. Quando esse campo começa a entrar em colapso por falta de algo que o sustente, ele começa a empurrar em tensões cada vez mais altas. Eventualmente, essa tensão fica alta o suficiente para transmitir o viés desse LED e a bobina direita completa seu ciclo de descarga enquanto o LED emite luz.

O Joule Thief não é mágico, funciona exatamente da mesma maneira que qualquer outro conversor de impulso. Por acaso, é um uso muito inteligente da indutância mútua para configurar um interruptor oscilante para criar o chute indutivo, para que ele possa trabalhar com fontes de voltagem extremamente baixa.

Portanto, existem apenas três coisas reais para mudar - o transformador, o transistor e o LED. Alguns LEDs são bastante escuros por design, mesmo quando fornecidos corretamente. Supondo que esse não seja o problema, isso deixa o transistor e o toróide.

Sem fazer as contas, eu diria que é seguro dizer que você quer um transistor com um valor beta razoavelmente alto (a razão entre a corrente do coletor e a corrente base) que pode lidar com um pouco de corrente.

Os sites postados nos comentários são bastante precisos. Você precisa do menor número de bobinas possível em torno de um toróide de tamanho razoável para armazenar o máximo de energia possível em um tempo muito curto. Não se esqueça que 1 volt através de um fio de resistência muito baixa ainda pode gerar uma quantidade significativa de corrente; portanto, não use fio magnético de ponta. A outra bobina de realimentação (mão esquerda) pode ser relativamente fraca, em comparação - a corrente base do transistor através desse resistor deve estar na ordem dos microamperes.

Os LEDs escureceriam nesses circuitos no enrolamento primário tinham indutância demais, o transistor era relativamente alto em resistência no estado ou, possivelmente, por não ter as bobinas enroladas em oposição uma à outra - o LED pode encontrar apenas suco suficiente da bateria para influenciar fracamente, e o caminho de feedback simplesmente manteria o transistor em um estado de polarização reversa difícil.