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折腾一天做的Joule Thief circuit-悲剧了一天,最后喜剧
2012/03/21
IP:山东
一直很喜欢电子小制作,更喜欢探究其中的原理。对升压电路一直非常感兴趣,可惜一直搞不清楚原理。我决定从基础学起,《模拟电路》看了很长时间,也看了n个版本,但每次看到讲到三极管左右就看不下去了。
    
    昨天看到一个帖子《Joule Thief circuit-利用一个0_3V左右的废旧电池来驱动LED灯》,异常兴奋,不但有升压的图,更重要的还有解释,有很多人顶贴,这个非常令我惊讶,因为我一直认为这个论坛里大家都应该知道升压的原理,所以没有人问,而我怕被大家笑话,当然也不问,可从顶贴的内容看,不少人也和我一样看了这个帖子才明白了,更有一些人,居然看完了,还是不懂,让我知道除了“天外有天”这句话外,还有“菜外有菜”,哈哈,很得意。


    
    明白后夜里半夜没睡着觉,计划第二天去买材料,做实验。
    
    一醒来,就对我4岁的女儿说,今天我们要当科学家,做实验,做个小手电。我女儿当然乐的屁颠屁颠的。早晨我和女儿出发去买材料。有1000欧电阻,2N3904,磁环,线,二极管。幸亏我平时多注意电子商店,否则真不好找。第一个商店,2N3904三极管没有,磁环没有,线也不够细,最后只买了发光二极管,号称高亮,5毛一个,共两个。不过还买了三个C1815的三极管备用。继续找第二家,买到了2N3904,还有线,不过没有磁环。那继续找第三家,终于这家买了仅剩的两个磁环,很小,估计外径也就1厘米,1元一个,和帖子上说的1毛一个差一个数量级。有个很有意思的插曲,买了磁环,我问有没有18650电池,人家说没有。我看到一个手电,里面好象不是大粉团,很有兴致,拆了电池,一看, 这不就是18650吗,我说,你们不是有这样的电池嘛?那人说,这个呀,我有。说这去拿,边拿变问我,你说叫什么来着。18650,我说。多少钱?40元一个。我心想,靠,太宰人了。哎,专门干电子的居然不知道啥是18650,这令我很郁闷也很高兴,高兴是因为有一点优越感。
    
    买完后,在快到家的路上,盘算是否买齐了,突然想起来还差电阻,又折回去买了10个,累死。
  
    回到家马上组装,费了很大的劲,主要是不好固定连接部位,才搞定,一接,居然不亮,不过也不完全不亮,1000欧电阻和B极接触和分开的瞬间亮一下。很郁闷的检查,从连接,到三极管的管脚的定义,最后猜测只有一个可能,那就是磁环绕的圈数太少,帖子上要求6-10圈,而我因为线粗和磁环细,费了不少劲,只饶了5圈。材料不行,只好作罢。想起来第三家除了这两个磁环外还有一个大的,当时没买,于是下午抽空买下,3元一个,据老板说,也是最后一个。

    拿着最后一个磁环,饶了大概有10圈,马上接线,“涛声依旧”呀,反复搞了很多次,和以前一样。哪里出的问题呢?我陷入深深的思考。

    故事先讲到这里,现在插播一段(不用害怕,不是广告)理论分析,请看我引用的图,分析的我居然能看懂,(我太佩服我自己了,看来《模拟电路》没白看),不过有一句我认为里面说错了,就是里面的红线部分,资料力认为是负反馈,而我认为,应该是正反馈,就是2-3回路因为楞次效应会在1-2回路上产生一个反电动势,导致截止,然后再循环。说到这里,很多人其实都知道我的错误在哪里了。

    继续实验。在反复不亮的情况下,又看帖子,又查资料,确认三极管的针脚定义,甚至电源的正负极的标示我都仔细核对。看帖子的过程中,我恍然大悟,原来环的接头接错了,根本原因是因为我不会看图,不知道图上的黑点是啥意思,结合照片我明白了,原来是指这两个部位是连在一起的,这两个线圈电流是反向的,前面我接错了,电流是同向的,知道了这个,我也就知道了我的理论分析是错的了。

   知错就改是咱的优点(主要室不改也没办法)。我用的线颜色一样,所以没办法用图上的方法,不过我用6元一个的垃圾万用表测电阻也一样。组装好后,兴奋的等待灯亮,心中默念,上帝说,要有光,于是世界一片光明。引用《圣经》并不能帮助我什么,因为灯还是不亮,只能说,这个二极管不是个基督徒。我彻底郁闷了。检查了n次,怀疑磁环太大,又换了一个小磁环,还是不亮。无意中的一个检查帮了我的忙,终于发现我的2点和1,3点是不通的!仔细一看,原来我又接错了,我把同一条线的两头接起来了,居然接了两个,都是这样,不符合概率论呀,真是小概率事件。

   这次搞好后,没有任何悬念的亮了,本来我想喊没有帮我任何忙,只给我舔乱的女儿小乖来分享快乐,结果,她今天买了卷发用的小玩意,卷上后,脸朝床,睡着了,哎,估计这样臭美的小乖也不是当科学家的料,哈哈。

   故事讲完了,探索还没完。

   为什么按我第一次电流同向的接法,为何在切断和接通电源的瞬间二极管会亮一下?

   我用小磁环做了个导线减圈的实验,当减到一圈时就不亮了。而且用小磁环圈5圈不如大磁环卷约10圈亮。

   我一直搞不懂为何非要用磁环,于是我找了个摩托车上的垫片当磁环,绕上10圈线,结果不亮,垫片也是铁的,也能导磁,为何不亮?

   今天早上继续实验,又有一个问题,我用一节电池当电源为何比两节电池亮?

   看到大家的回帖,特别是一个说我理论联系实际的朋友,我更来劲了,把我的思考说出来与大家分享,让理论和实践最紧密的结合。按照图中的方式,感觉应该有稳定点的,这个稳定点就是,b极小电流,c极大电流,这样就不能震荡,灯也就不会亮,问题在于为何没有掉进稳定点?如果说不加磁环不亮的原因是因为没有震荡,我在稳定的状态下放入磁棒,会不会起振呢?说了这些话,估计大家都不会理解,不过有时间我会继续做实验的。

    还有,我确实看到在磁环电流同向的情况下,b极接通瞬间会亮一下,如果用2节电池就不会亮了,这是为什么?

1009122254ab183663491d905c_jpg_thumb.jpg
+1
科创币
samsun185
2012/03/21
很详细的叙述
+10
科创币
delete
2012/03/21
虽然写得有点酸,但是很有爱哈哈哈
+20
科创币
cqb98
2012/03/21
鼓励一下!!
+50
科创币
yz710804695
2012/03/22
好熟悉的感觉
14年9个月前IP:未同步
378821
1楼
楼主值得鼓励,这个电路我也曾经做过能将1.5V的电压升到50V的高频直流脉冲并用来激活很久没用的12V铅酸电池,不过电流很小,铁环和磁环同样能导磁,用磁环能电亮LED是因为铁氧体磁环能处理高频的磁场而铁就不行只能处理底频的磁场,因此用磁环能对导线的高频直流脉冲电流处理并升压但铁环就不能处理高频信号所以就不亮,而同相绕的磁环在通电的一瞬间能瞬间发光一下,是因为在通电的瞬间磁场发生了变化,但随后不变了,就是直流了,所一不亮,在断的一瞬间也一样从有磁场到没电过没磁场,也是一个磁场的变化过程所以也亮了一下,正常情况下是不停的变化的,这样才能变压,致于用一节电磁比两节亮我也有过这种情况,我也不知道望高手解决,希望对你有帮助
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14年9个月前IP:未同步
378830
2楼
我也比较菜
按我理解的说说,接触和断开B极的时候,连在EC上的线圈它就相当于一个电感,电感是感性负载,感性负载会在导通和断开的瞬间产生阻止电流发生变化的反向电动势,这个反向电动势比稳定后的电压大数倍。

Joule Thief就是靠三极管关断EC极断路后,电感将存储的磁能转化为电能, 重新以发光二极管这条线路释放,因为这个释放出来的电压高于输入电压数倍,所以发光了。实际上二极管不是常亮的,只要调试好,闪亮的频率高于人眼,我们就看不出他实际上是在闪烁。

至于你接反的时候导通的时候闪了一下,我想可能是接电阻的线圈释放的能量导通的。难道EB反向击穿了[s:220]这个懂的人来回答。
用把那个电阻换成电位器,调到三极管低频率通断的时候,灯更亮。
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14年9个月前IP:未同步
378837
3楼
呵呵,搞科学就要胆大心细,幸亏你搞的不是TC啥的,否则接错线炸管没商量~~(虽然我也有时接错。。。)
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14年9个月前IP:未同步
378838
4楼
18650这么贵?
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14年9个月前IP:未同步
378952
5楼
好激动啊,我一直都想自己做无线电,现在是找到组织了!
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14年9个月前IP:未同步
378997
6楼
今天下午没事干也做了两个  一个小的频率跑到了10M。。。万用表太垃圾没法上去了。5T线圈  主板滤波电感拆的磁环
还有个大的频率在50K   效率的话  还是觉得小的磁环高一点。。。
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14年9个月前IP:未同步
379470
7楼
还要十帖才能连接???
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14年9个月前IP:未同步
379477
8楼
其实这个电路的效率并不太高,是靠磁芯储能升压的,功率也做不大,要想效率高还是用ZVS吧,也很简单的。
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14年9个月前IP:未同步
379865
9楼
弱弱问一下:

三极管:2N3055  9MD85 VW  9N023  MYS 代码参数
        与  2N3055  9MD79 VW  9M022  MYS 的区别在那里?

这里有人知道吗?

因不知怎么了,我今晚用百度和谷歌都搜不到要的参数代码含义!!
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14年9个月前IP:未同步
380309
10楼
嘿嘿~~这是最简单的升压电路,我念初一的时候第一次做这种电路了~~
现在这个电路是闭着眼睛也会接,原理也是很简单的,其实是正反馈而不是负反馈,很欣赏楼主这种对科学的专研精神~~嘻嘻
不过最雷人的是6元一个的万用表哪里找啊,,晕,还40元一个的18650,哈哈哈~~
其实很多新手一开始最有成就感的就是做振荡电路或者升压电路,小时候我对升压电路和逆变器简直就是着迷~
现在喜欢玩高压了嘿嘿~
这电路里面三极管用很多NPN管都是可以的,什么9013,9014,2N2904,2N2222,S8050,13001之类的,很多很多都可以的~
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14年9个月前IP:未同步
380781
11楼
引用第9楼xtdwen于2012-03-25 05:28发表的  :
弱弱问一下:

三极管:2N3055  9MD85 VW  9N023  MYS 代码参数
        与  2N3055  9MD79 VW  9M022  MYS 的区别在那里?

.......




同样的东西 就是不同的批次 产地都是马来西亚。。。
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我也是有底线的