«Похититель джоулей» — минималистичный повышающий импульсный преобразователь напряжения. Крайне простой, но весьма эффективный преобразователь. Способен работать от крайне низкого напряжения (от 0,3 В) и следовательно, полностью использовать заряд обыкновенных пальчиковых элементов. Не может стабилизировать выходные параметры (ни напряжение, ни ток), ограничивая «аппетит» только забираемым током посредством резистора.
Схема и принцип действия[]
Joule thief в составе карманного фонаря. Схема электрическая принципиальная
Схема состоит всего из трёх элементов: катушка индуктивности с обмоткой обратной связи, транзистор и токоограничивающий резистор.
Преобразователь построен по принципу вольтдобавочного преобразователя с релаксационным генератором на одном транзисторе с индуктивной обратной связью.
Цикл работы состоит из двух фаз — фазы накопления энергии в индуктивности и фазы отдачи энергии в нагрузку.
В первой фазе ток, протекающий от источника питания через первичную обмотку попадает на базу транзистора, открывая его. Это вызывает протекание возрастающего тока через индуктивность. При этом на вторичной обмотке создаётся дополнительная разность потенциалов, удерживающая транзистор в открытом состоянии.
Когда рост тока через основную обмотку индуктивности прекратится из за ограничения транзистором (Iк max = Iб·h21э), транзистор закроется за счёт падения напряжения на вторичной обмотке индуктивности.
Пока транзистор закрыт, во второй фазе, энергия отдаётся в нагрузку. При этом уменьшающийся основной обмотке ток наводит на вторичной ЭДС обратного знака, удерживающую транзистор в закрытом состоянии.
Когда ток во вторичной обмотке упадёт до нуля, Наведённая ЭДС на вторичной обмотке исчезнет, транзистор откроется, и цикл начнётся сначала.