焦耳偷盜電路(也被稱為焦耳小偷或焦耳收割機)是一種利用三極管、電感、電阻和LED或其他負載組成的升壓電路。其工作原理基于磁場的能量轉換,通過電感在電路開關的切換過程中存儲和釋放能量,從而實現對輸入電壓的升壓。
在焦耳偷盜電路中,當開關接通時,電池向電感供電,此時LED處于短路狀態。在這個過程中,電流在電感中形成磁場,將電能轉換為磁能儲存起來。當開關斷開時,電感中的磁場會迅速消失,這個過程會產生一個反向的電動勢。這個電動勢與電池的電壓疊加,形成一個高于電池電壓的輸出電壓,從而點亮LED。
這個電路與常見到的雙晶體管多諧振蕩電路相比,都是對稱晶體管組成,但從原來的電容正反饋耦合變成了RLC的直接耦合。
(1)電容耦合多諧振蕩電路
這個震蕩電路的原理在一個古老而優雅的電子線路中進行梳理。
對稱雙晶體管組成的多諧振蕩器
(2)RLC耦合多諧振蕩電路
關于這個電路的工作原理在后面通過電路實驗來確定。
焦耳偷竊電路
一個簡單的焦耳小偷電路可用三極管、電阻和電感線圈組成。我們先來分析一下這個電路:一般來說根據能量守恒定律,由于電路的電源能量轉化存在著各種的損耗,電源中剩余的少量能量,會因為內阻變大,輸出電流減弱,而無法驅動一般的電路,所以電源中的能量利用率最多也只能達到75%左右。焦耳小偷的工作原理是借助電感線圈的電感屬性提升高頻脈沖電壓,通??梢詫?.5V~0.5V的電壓提升到3V~5V,一般能量利用率可以達到80%左右,能量的損耗也就沒有多少了。
焦耳偷盜電路的特點是制作簡單、成本低廉,并且能夠有效地利用廢舊電池中剩余的能量。即使是那些在其他電路中已經被認為沒電的電池,也能在焦耳偷盜電路中發光發熱。此外,焦耳偷盜電路還可以通過調整電路參數,實現不同的升壓效果,滿足不同應用的需求。
需要注意的是,雖然焦耳偷盜電路可以提升電壓,但它并不能提升電流。這意味著它只能在保持能量守恒的前提下,將輸入電壓轉換為更高的輸出電壓。此外,在制作焦耳偷盜電路時,需要注意電感的方向和電路參數的匹配,以確保電路的正常工作和安全使用。
審核編輯:黃飛
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