3种发烧友DIY的焦耳小偷电路原理

当然这里的“焦耳小偷”不是真正意义上的小偷，实际上这是一个升压电路。

此电路有个特点：低电压时也可以正常使用，将本来用不到的能量提取出来，彻底榨干电源的所有能量，获取额外能量的电路。

下面图片列举了3种发烧友DIY的焦耳小偷电路。

焦耳小偷电路是一个简约的自激振荡升压电路。

一个简单的焦耳小偷电路可用三极管、电阻和电感线圈组成焦耳小偷。

分析这个电路：

一般来说根据能量守恒定律，而因为电路的电源能量转化会存在着各种的损耗，而电源中内的小量的能量，会因为内阻变大，输出电流减弱，已经无法驱动一般的电路，所以电源中的能量利用率最多也只能达到75%左右，焦耳小偷运行原理是借助电感线圈的电感的属性提升高频高压的脉冲电压，通常可以将电压为1.5V~0.5V升到3V~5V，一般能量利用率可以达到80%左右，能量的损耗也就没有多少了。

下文对这个对焦耳小偷电路的解析通俗易懂。

要点亮一个LED，我们知道通常LED工作电压在1.7～3V，也就是说，要点亮LED我们需要一个高于1.7V的电压。

那么最简单点亮LED的办法就是如下图：

二个电池叠加电压高于1.7V就能点亮LED。这是一个极简单的工作。

现在我们来看下图：

在这里，我们将一个电感替代了一个电池，加了一个开关。这时LED是无法点亮的，因为其电压只有一个电池供电为1.5V。

当我们按下开关时，电池仅向电感供电，电流在电感上形成磁场。这一过程我们且称之为电池对电感冲能。

放开开关时，由电池叠加电感上的电压对LED放电，这是电压就高于1.7V，因而点亮LED。

在这里电感充当了一个电池的作用，和普通电池不同的是，电感的能量是依赖电池。

需要电池不断给电感充电，然后再对外释放。

我们不可能一直不断的按动那个开关，另外让依赖我们手动，其工作频率也很低。

那么LED一闪就灭，甚至很难被我们观察到LED在闪亮。

这时我们就采取了一个三极管作为自动开关，来替代我们手动的开关。

电路边演化为：

现在我们只要给三极管基极一个信号，就能控制三极管导通还是截至。

只需周期性的给基极信号，那么三极管就充任了自动开关的角色。

能完成将电池负载不断的从电感和LED之间转换。

当电感成为负载时，电池对电感冲能，（三极管导通状态），当LED成为负载时，（三极管截至）电感释放能量。

再看下图：

这里我们再加上一组反馈线圈，以便向三极管提供触发信号。

当电感冲能时电感上存在电流，那么感应线圈就能为三极管提供触发信号，使得三极管导通。

当电感冲能完毕，在电感上形成磁场，同时也产生一个感应电动势。该电动势会阻止电流在电感上流过。

这是感应线圈上缺乏足够感应电流，无法维持三极管导通，此时三极管截至。

就着样，三极管配合电感形成导通－截至－导通－截至不断循环。

就相当于以上说明中那个开关，不断通断。

那么最后，我们还得为三极管加上保护，以避免三极管基极被击穿。这样就形成了焦耳小偷的电路：

现在我们应该明白焦耳小偷的一般性常识了，由此也知道在制作焦耳小偷时各个元件都担任什么作用。

那么也明白只要是三极管，都能用于制作焦耳小偷，只要这个三极管还存在截至能导通的能力。

放大倍数，工作频率这些都能忽略。

只要能提供信号能维持三极管进行导通和截至的工作，即便是可控硅，达林顿复合管之类也能胜任。

这里需要注意的是：

焦耳小偷产生提供的是脉冲直电流，不是交变电流；

电感线圈的匝数越少，电压就越小；线径就越大，电流越大；

输出电压的增加是以更高的输入电流的损失为代价的；

过放的电源容易损坏；

万能表不能测焦耳小偷的电压，需加高频整流电路否则不准；

升压效率和稳定性比较差；

编辑：黄飞