Joule Thief - operación y la versión 'sobrealimentada'

He hecho un ladrón de joule, y funciona bastante bien, pero no tan bien como me gustaría.

Está alimentando un LED de 3.2v desde una batería de 1.2v, pero es muy tenue. Espero que aumentar el voltaje del JT lo mejore, pero no estoy seguro de cómo aumentar el ciclo de trabajo del transistor. De hecho, no estoy seguro de qué es lo que hace que el transistor se APAGUE, aparentemente el núcleo toroidal se satura y de alguna manera lo apaga, pero realmente no entiendo POR QUÉ eso sucedería.

También probé la versión "sobrealimentada" que aparentemente es casi un 30% más eficiente, pero la única diferencia parece ser que el LED es más tenue.

De http://rustybolt.info/wordpress/?p=221

Este tiene un año, pero lo necro porque creo que puedo decir algo útil.

Los circuitos de Joule Thief tuvieron una mala reputación hace algún tiempo porque algunas personas en la multitud de exceso de unidad y energía libre se volvieron locos, por lo que muchas personas realmente no pasarán tiempo hablando de eso. Resulta que todavía no puedes conseguir algo por nada. Entonces, seguir adelante.

Finja por un momento, la batería en el momento no está conectada. No hay corriente, no hay voltaje en ningún otro lugar del circuito. Ese es nuestro punto de partida.

Cuando la batería se conecta por primera vez, el único camino para que la corriente fluya realmente es hacia la base del transistor. A medida que el transistor se polariza, la corriente del colector al emisor aumentará rápidamente como un múltiplo de la corriente que fluye hacia la base, dependiendo del transistor exacto utilizado. La corriente creciente comenzará a almacenar energía en el devanado secundario, como cualquier otro inductor.

¿Ves esos puntos que son la parte superior e inferior del transformador? Una corriente que fluye hacia la parte superior de la bobina a la izquierda, se convertirá en una corriente que fluye desde la parte inferior de la bobina a la derecha. Esta corriente no podrá controlar el LED, por lo que pasará por el transistor.

Lo que sucede después es un poco difícil de explicar. La forma más fácil de explicarlo es seguir esos puntos. La corriente que ahora fluye de arriba a abajo en ambos lados del transformador genera polaridades opuestas de voltaje entre sí. Y la corriente en el lado derecho es mayor, gracias a la acción del amplificador de transistores. Entonces, la bobina de la izquierda recibe un aumento de voltaje de la bobina de la derecha, y este impulso se opone a la pequeña corriente que fluye hacia la base del transistor, cerrándola.

Bueno, la corriente en la bobina de la derecha no puede detenerse exactamente; almacenó energía en el campo magnético mutuo que tiene que ir a alguna parte. A medida que ese campo comienza a colapsar por la falta de algo que lo sostenga, comienza a empujar a voltajes cada vez más altos. Eventualmente, este voltaje se eleva lo suficiente como para enviar polarización hacia ese LED, y la bobina derecha completa su ciclo de descarga mientras el LED emite luz.

El Joule Thief no es mágico, funciona exactamente igual que cualquier otro convertidor de impulso. Resulta que es un uso muy inteligente de la inductancia mutua para configurar un interruptor oscilante para crear la patada inductiva, de modo que pueda funcionar desde fuentes de voltaje extremadamente bajo.

Por lo tanto, solo hay tres cosas reales que cambiar: el transformador, el transistor y el LED. Algunos LED son bastante tenues por diseño, incluso cuando se suministran correctamente. Asumiendo que este no es el problema, eso deja el transistor y el toroide.

Sin hacer los cálculos, diría que es seguro decir que desea un transistor con un valor beta bastante alto (la relación entre la corriente del colector y la corriente base) que pueda manejar un poco de corriente.

Los sitios web publicados en los comentarios son bastante precisos. Necesita la menor cantidad posible de bobinas alrededor de un toroide de tamaño razonable para almacenar la mayor cantidad de energía posible en muy poco tiempo. No olvide que 1 voltio a través de un cable de muy baja resistencia todavía puede generar una cantidad significativa de corriente, así que no use un cable de imán pequeño. La otra bobina de retroalimentación (mano izquierda) puede ser relativamente débil, en comparación, la corriente base del transistor a través de esa resistencia debe ser del orden de microamperios.

Los LED se atenuarían en estos circuitos, ya que el devanado primario tenía demasiada inductancia, el transistor tenía una resistencia en estado relativamente alta o, posiblemente, por no tener las bobinas en oposición entre sí: el LED podría encontrar solo suficiente batería de la batería para polarizar débilmente, y la ruta de retroalimentación simplemente mantendría el transistor en un estado polarizado inverso.