Устройство, о котором я расскажу сегодня основано на простой схеме, состоящей всего из трех деталей.
Первое описание этой схемы встречается в 1930 году. В статье «Электронное устройство» была описана запатентованная схема генератора на основе электронных вакуумных ламп для преобразования низкого напряжения в высокое. А в 1987 году в статье «Генераторная схема с низким напряжением», описывается схема, способная работать от напряжения 0,1 вольт.
Вы уже догадались, что речь идет о схеме, именуемой Joule Thief то есть, «Джоуль вор», «Джоуль бандит», «Похититель джоулей», даже - «Джоуль Вампир»… и все эти названия достаточно точно описывают схему, которая буквально отнимает и высасывает последнюю энергию – джоули из казалось бы уже разряженной батарейки!
Эту простую схему, состоящую всего из трех деталей, я уже собирал и демонстрировал в видео: «Вечный фонарик из энергосберегающей лампочки» (https://www.youtube.com/watch?v=oaS6Ir1LxLA ) на своём канале YouTube.
А сегодня я сделаю на базе этой схемы еще одно полезное устройство, которое может помочь в ситуациях, кажущихся безвыходными. Это – зарядное устройство, работающее от любой батарейки 1,5 вольта, даже заметно разряженной. А зарядить от него можно даже смартфон.
Конечно, не ожидайте чудес, мы не в сказке и закон сохранения энергии еще не отменили! Очевидно, что энергии пальчиковой батарейки АА (от 1000…до 2000 мА/час) или мизинчиковой (от 500…до 1000 мА/час) батарейки ААА не хватит для полного заряда аккумулятора (от 3000…до 4000 мА/час) современного смартфона, как это показывают в некоторых интересных видео.
Однако, даже от полуразряженной пальчиковой батарейки можно подзарядить смартфон настолько, чтобы отправить СМС или сделать короткий звонок. А этого, - иногда, бывает достаточно!
Сама собою напрашивается схема:
Это – «Джоуль вампир» со стабилизированным выходным напряжением. Диод D1 действует как полуволновой выпрямитель, позволяющий конденсатору C заряжаться только тогда, когда на левой стороне диода D1 присутствует более высокое напряжение. Стабилитрон D2 ограничивает выходное напряжение.
Схема – хорошая и работает хорошо, НО при открытии стабилитрона, через него течет «лишний» ток, чтобы напряжение на выходе не повышалось больше заданного, а значит, впустую расходуется ценная энергия батарейки.
Гораздо правильнее – регулировать работу генератора при помощи обратной связи, то есть, создать следящую систему, изменяющую работу генератора так, чтобы напряжение на выходе оставалось постоянным.
Базовая схема генератора на транзисторе Q1 через диод D1 заряжает конденсатор С1. Когда напряжение на нем достигнет порога открытия стабилитрона D2 (в нашем случае - 5,6 вольта), открывается транзистор Q2, изменяющий режим работы транзистора Q1 так, чтобы напряжение на конденсаторе С1 перестало повышаться. Когда напряжение на С1 понижается, транзистор Q2 закрывается и напряжение снова начинает возрастать.
Я собрал схему генератора на кремниевом транзисторе, и дополнил её стабилизатором выходного напряжения. Схему подключил к батарейке АА. Провода питания закрепил на батарейке круглыми магнитиками. Быстро и просто! Напряжение на выходе схемы – около 4-х вольт и смартфон уверенно заряжается! С батарейкой ААА тот же результат. Приятно то, что все детали для этой схемы можно взять из неисправной лампочки-экономки!
Видео об этой схеме Вы можете увидеть на моём канале YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=BfxuouWqblM
Чтобы максимально сократить потери энергии в схеме, можно использовать германиевые транзисторы вместо кремниевых – это даст выигрыш в использовании батарейки почти в полвольта за счет уменьшения падения напряжения на p-n переходе транзистора, и в качестве выпрямляющего диода использовать диод Шоттки, уменьшающий потери выходного напряжения на диоде почти на полвольта. То есть, просто ПРАВИЛЬНЫМ выбором деталей, при токе заряда смартфона до 0,5 А, мы можем выиграть до 0,5 Ватта мощности, которая могла бы просто бессмысленно рассеяться на кремниевых деталях схемы!
Сборка такой схемы «Джоуль – вампира» – тема одного из моих следующих видео на канале YouTube! Если Вам интересно - подпишитесь, чтобы не пропустить! https://www.youtube.com/channel/UCKQDO1lOfjYMV89M6i5srpw