Joule Thief, czyli dioda LED zasilana z paluszka

Popularny w sieci układ Jouly Thief, to tak naprawdę banalanie prosta przetwornica step-up (podwyższająca), która składa się z zaledwie czterech elementów elektronicznych. Pozwala ona na zasilanie diody LED o praktycznie dowolnej barwie, z popularnych baterii o napięciu 1,5V. Dodatkową zaletą układu jest możliwość wykorzystania mocno rozładowanych ogniw, na których nie chciał działać naścienny zegar czy pilot – ot taki złodziej dżuli :).

Schemat i zasada działania Joule Thief

Układ jest zbudowany z transformatorka nawiniętego na rdzeniu toroidalnym, tranzystora npn małej mocy BC337, diody LED i rezystora 1kΩ. Schemat wygląda tak:

Układ jest zasilany z baterii 1,5V, którą można rozładować do napięcia oki. 0,6V. Jest to generator samowzbudny, o sprzężeniu indukcyjnym. Budowa jest prosta, brak tu więc stabilizacji prądu, czy napięcia. Jednak zaskakuje sprawność, o której niżej.

Mój Joule Thief zbudowałem z takich części:

O rdzeniu wiem tylko tyle, że posiada średnicę 13mm i pochodzi z zasilacza impulsowego. Korzystając ze strony Flagiusza, który bardzo skrupulatnie przetestował przetwornicę nawinąłem drutem w emalii 15 zwojów od strony bazy i 40 od strony kolektora, oczywiście w tym samym kierunku:

Cewki i tym podobne nie są moimi ulubieńcami, ale nawinięcie tego trafka to dosłownie 10 minut. Wiele źródeł w sieci podaje liczbę 10 zwojów, nawiniętych choćby drutem ze skrętki komputerowej.

Po odizolowaniu końcówek uzwojeń (proponuję zaznaczyć sobie początki, ja zaginałem druciki, co widać na zdjęciach – wyprowadzenia z prawej strony), połączyłem początek jednego z końcem drugiego i pokryłem je cyną.

Budowa Joule Thief

Do złożenia przetworniczki wykorzystałem płytkę stykową. Do diody LED, wyprowadzeń transformatora i koszyka baterii AA dolutowałem goldpiny. Po wetknięciu wszystkiego zgodnie ze schematem i podłączeniu dość rozładowanej baterii (1,2V), zaświeciła niebieska dioda LED:

Napięcie paluszka spadło do 0,92V, pobór prądu wyniósł 23,1mA. Napięcie na diodzie LED to 3,06V przy prądzie 6,01mA. Dało to sprawność… 89,2%!!! Sprawdziłem jeszcze częstotliwość pracy generatora: 110kHz. Wymieniłem diodę na czerwoną:

Tu napięcie baterii wynosiło 0,97V przy prądzie 26mA, dioda pobierała 12,5mA o napięciu 1,81V. Sprawność podobna: aż 89,6%. Moim zdaniem naprawdę świetny wynik jak na tak prosty układ.

Ponieważ diody świeciły bardzo jasno, wstawiłem większy rezystor – 7,5kΩ, co zmniejszyło prąd o połowę. Takim układem rozładowuję zmagazynowane baterie, które nie nadawały się do niczego innego. Gdy napięcie paluszka spadnie poniżej progu zadziałania przetwornicy odłożę go na bok i podłączę później w szereg z podobnie rozładowaną baterią.

W sieci można znaleźć ciekawe schematy wzbogacone o fotorezystor (zapalanie diody gdy jest ciemno), czy układy migające. Na elektrodzie znalazłem też opracowanie, w którym autor postawiłem na niskie zużycie baterii – http://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2818510.html.

Zachęcam do budowy swojego złodzieja dżuli – to tylko 20 minut i kolejne doświadczenie.