高中生也能听懂的焦耳小偷电路详解_原理分析

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刚刚看了up主爱上半导体对焦耳小偷电路的分析视频,感觉还是不太懂。后来受到评论区启发,于是写下了关于焦耳小偷电路的理解,力求清晰明白,保证高中生也能听懂。
这个电路由于是自激电路,所以非常复杂:

其中电阻为1kω大小,初次线圈均为20匝绕线。
线圈打点的地方是同名端,也就是绕线圈时,同面绕入的地方,具体绕线方法如下图:
题前要记住:
led必须满足一定电压差(2v)才能被点亮,满足电压前其电阻非常大,基本可视为无电流通过。 l1、l2匝数相同,其中一方电流增大时,另一方感应出与原本那方电流同向的电动势;其中一方电流减小时,另一方感应出与原本那方电流反向的电动势;同时两者具有自感,阻碍自身电流变化,且电流变化总是先快后慢。 以下是完整分析:
1、开关接通的瞬间,l1这边由于自感阻碍,电流暂为0,三极管截止,而led电压不足,也处于截止,故l2那边也没有电流。
2、之后一段时间内,l1电流增大,但由于电阻阻碍,l1最大电流非常小,因此l1电流迅速达到最大值,时间可不计。这个电流可流入三极管基极,使三极管导通。也可在l2上感应出一个很小的向下电动势,对l2基本没有影响,忽略不计。
3、到l2这边,三极管导通,但由于自感,电流只能缓慢增大,使得l1感应出向下的电动势,l1电流增大,三极管基极电流增大(仍受电阻限制),三极管饱和电流一定程度提高。
4、随着l2电流继续增加,趋近三极管饱和电流时,l2电流增速下降,导致l1感应的向下电动势减小,l1电流减小,三极管基极电流减小,三极管饱和电流降低。
5、当三极管饱和电流等于l2电流时,l2电流停止增加,而l1电流继续减小,使得饱和电流进一步下降,于是限制l2电流,使得l2电流开始下降。
6、一旦l2电流下降,l1上就会感应出向上的电动势,使l1电流迅速减小,直至归0,使得三极管截止。
7、三极管截止后,l2才终于由于自感保持电流,强行把电流输送给led,led点亮。
8、最后当l2的电流下降到一定程度时,电压不足以满足led的压降,于是led截止,l2电流迅速减小,直至归0,使得l1向上的感应电动势消失,再次回到第一步。
通篇需要注意的是:
l1电流不管怎么变化,都非常的小,在l2上产生的感应电动势更是微乎其微。只要忽略l1对l2产生的感应电动势,就能更清晰地分析电路,避免陷入死循环中。
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