焦耳偷窃电路

  这是一个来自于网站 Circuits DIY[1] 中的一篇博文，名字很有趣： Simple Joule Thief Circuit – DIY Electronics Project[2] ，直译为焦耳偷窃电路。这个电路允许使用一个低压电池（比如1.5V的干电池）去点亮一个原本需要1.85V才能够点亮的白色LED。在博文 几种不同颜色LED的V-A曲线[3] 中，给出了不同颜色LED导通所需要的电压。实际上普通的干电池（1.5V）很难直接点亮白色，蓝色的LED。特别是当电池已经接近它的寿命终点，端口电压更低。那么如何才能够将电池中所剩的电能榨取出来，供给LED点亮呢？ 这款焦耳偷窃电路实际上是一个升压电路，可以把输入电压转换成周期高电压脉冲信号，虽然改电路可以提升电压，但无法提升电流。还是保持能量守恒。

▲ 图1 不同颜色的LED的V-A特性

  这个小小的电路也被称为 焦耳收割机，阻塞震荡期，吸血鬼火炬等。这类电路形式也多种多样。下面给出了与非常便宜器件组成的焦耳偷窃电路。它包括有两个晶体管，一个线圈，一个电容以及LED等。

  下面是电路所需要的元器件表格。

S.no Components Qty 1. PCB 1 2. BC547 transistors 2 3. Capacitors (220pf) 1 4. Resistors (22K, 330ohms) 1, 1 5. LED 1 6. Coil (100uH) 1 7. Battery call (1.5V) 1

  电路原理图如下图所示。当电路有1.5V电池供电后，Q1,Q2组成了多谐振荡电路。当Q2导通时，电流流过电感L1(100uH)之后，便会建立起磁场，存储电磁能量。当晶体管Q2 突然截止后，这部分的能将就是释放到LED中，将其点亮。

▲ 图2 电路原理图

  不过有趣的是，如果仔细观察上述电路，可以看到它与常见到的对称双管RC耦合多谐振荡电路还是有区别的。 说实在的，第一眼看到这个电路，还是很难一下子看到它的工作机制，对其是否能够震荡还是存在一定疑问的。

▲ 图3 组装后的电路

  允许明天通过实际电路搭建测试一下，可以了解到该电路的主要工作机制。

参考资料

[1]

Circuits DIY: https://circuits-diy.com/

[2]

Simple Joule Thief Circuit – DIY Electronics Project: https://circuits-diy.com/simple-joule-thief-circuit-diy-electronics-project/

[3]

几种不同颜色LED的V-A曲线: https://blog.csdn.net/zhuoqingjoking97298/article/details/112199578