當(dāng)然這里的“焦耳小偷”不是真正意義上的小偷，正確來說應(yīng)該是一個(gè)升壓電路，此電路有個(gè)特點(diǎn)：低電壓時(shí)也可以正常使用，將本來用不到的能量提取出來，徹底榨干電源的所有能量，獲取額外能量。

 

簡單的焦耳小偷電路

焦耳小偷是一個(gè)非常簡單的電路，一粒三極管、一個(gè)電阻和一個(gè)小變壓器就可以組成焦耳小偷。它的工作電壓可以很低，最低可以到0.7v，也就是三極管的開啟電壓。這也正是它的神奇之處。

 

 

由于發(fā)光管的工作電壓高于一節(jié)電池電壓1.5V，所以一節(jié)電池不能使發(fā)光管工作。這個(gè)電路就是讓一節(jié)電池驅(qū)動(dòng)發(fā)光管工作用的。如下圖所示，磁環(huán)上繞的兩組線圈，電阻，三極管組成振蕩電路，使三極管工作在持續(xù)導(dǎo)通和關(guān)斷狀態(tài)。電阻提供三極管基極偏流。發(fā)光管接在三極管的C、E腳之間，當(dāng)三極管從導(dǎo)通狀態(tài)關(guān)斷時(shí)，磁環(huán)上的繞組會(huì)維持電流不變，從而產(chǎn)生高于電源電壓1.5V的過沖電壓，超過發(fā)光二極管的工作電壓，使發(fā)光管發(fā)光。

 

 

這里需要注意的是：

 

1、電感需要高的磁導(dǎo)率，因?yàn)殡姼袑?duì)外提供能量，完全依賴它存儲(chǔ)的磁能轉(zhuǎn)化為電能。由此知道，該電感在通電時(shí)所能存儲(chǔ)磁能越大，那么提供的能量也越高。

 

2、焦耳小偷對(duì)外提供的是脈沖直流，并非交變電流。

 

3、任何電子電路都要消耗電能，而焦耳小偷這個(gè)電路的能量消耗只有少許的電感損耗和三極管導(dǎo)通損耗。

 

這也是焦耳小偷的神奇之處，如果我們制作一個(gè)單管自激振蕩，形成交變電流，再由變壓器升壓，同樣能提升電壓，但是這個(gè)過程中電子電路所消耗的能量要比焦耳小偷大的多。

 

正如我們看到的第一張圖，如果我們有足夠的電池，那么就不需要什么焦耳小偷了。為了點(diǎn)亮LED，利用用過的電池里殘存的電能來做最后的工作，這時(shí)要求焦耳小偷有一個(gè)很低的啟動(dòng)電壓。通常NPN型的三極管最低工作電壓為0.7V，PNP型的三極管則為0.3V。那么我們知道應(yīng)該采用什么樣的三極管更為合適，更能榨干可憐的電池。

 

標(biāo)準(zhǔn)焦耳小偷電路

一個(gè)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(gè)電路：一般來說根據(jù)能量守恒定律，由于電路的電源能量轉(zhuǎn)化存在著各種的損耗，電源中剩余的少量能量，會(huì)因?yàn)閮?nèi)阻變大，輸出電流減弱，而無法驅(qū)動(dòng)一般的電路，所以電源中的能量利用率最多也只能達(dá)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，通常可以將1.5V~0.5V的電壓提升到3V~5V，一般能量利用率可以達(dá)到80%左右，能量的損耗也就沒有多少了。

 

 

這里需要注意的是：

 

1、焦耳小偷提供的是脈沖直流，不是交變電流；

 

2、電感線圈的匝數(shù)越少，電壓就越?。痪€徑越大，電流越大；

 

3、輸出電壓的增加是以更高的輸入電流的損失為代價(jià)的；

 

4、過放的電源容易損壞；

 

5、萬能表不能測焦耳小偷的電壓，需加高頻整流電路否則不準(zhǔn)；

 

6、升壓效率和穩(wěn)定性比較差；

 

焦耳小偷電路聽起來還蠻有趣的，可惜其現(xiàn)在最常見的應(yīng)用大概就是電蚊拍了，除此以外并沒有什么其他運(yùn)用，使用價(jià)值很有限。

 

焦耳神偷電路

點(diǎn)亮單色LED的電路圖：

 

 

點(diǎn)亮七色LED的電路圖：

 

 

警告提示：您的干電池已經(jīng)被榨干，請(qǐng)按照回收處理方式進(jìn)行處理。落在電子工程師手里的電池真是不容易啊......