焦耳小偷是一個非常簡單的電路（如下圖），一粒三極管、一個電阻和一個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。
由於發光管的工作電壓高於一節電池電壓1.5V，所以一節電池不能使發光管工作。這個電路就是讓一節電池驅動發光管工作用的。磁環上繞的兩組線圈，電阻，三極管組成振盪電路，使三極管工作在持續導通和關斷狀態。電阻提供三極管基極偏流。發光管接在三極管的C、E腳之間，當三極管從導通狀態關斷時，磁環上的繞組會維持電流不變，從而產生高於電源電壓1.5V的過沖電壓，超過發光二極管的工作電壓，使發光管發光。
通常1.5V的乾電池用完之後還會有1V左右的電壓，說明此時電池內還有能量，只不過內阻已經變的很大，輸出電流很微弱，已經無法驅動一般的電路，此時就算直接接一個LED也無法將其點亮，焦耳小偷電路可以通過磁感線圈產生高頻高壓的脈衝電壓，使LED導通。
以下是原理分析：
- 電流從BJT基極流入，使BJT輕微導通，使得集電極產生電流，集電極端的線圈產生磁通量，磁通量經過基極的線圈，使基極的線圈產生電動勢，並正向加在電源上。
- 基極的電流由於加了電動勢而增大，使BJT更加導通，這個正反饋將會繼續，直到BJT飽和，基極電流的變化再無法引起集電極電流的變化。
- 3此時集電極的線圈產生的電動勢達到最大，而因為集電極電流不再變化，所以基極的線圈不再產生更多的電動勢，基極上的電流開始減小。
- 4集電極的線圈上的電流開始減小，儲存在磁芯上的能量開始崩潰，這在兩邊的線圈上都產生了一個與原來方向相反的電動勢，在基極的線圈上，這使得BJT截止。在集電極的線圈上，由於BJT截止，其能量傳到了LED上。要注意到感應出的電動勢電壓相對於電源的電壓是十分巨大的，可以在10倍到100倍。 一個個大電壓的脈衝使得LED導通並閃爍，而由於視覺殘留效應，最終LED看起來是常亮的。
分享到:
閱讀更多 工控自動化聯盟 的文章
