Joule Thief Penguat Tegangan Hemat Energi untuk Lampu Emergency

Joule Thief Penguat Tegangan Hemat Energi untuk Lampu Emergency. Pernah melihat cara kerja lampu bohlam mergency? Atau melihat lampu TL yang hanya dinyalakan dengan sebuah baterai? Jika kita amati terdapat rangkaian elektronik diantaranya, rangkaian itu biasanya sering disebut Joule Thief.

Joule Thief (Pencuri Energi) adalah penguat tegangan osilasi diri minimalis yang kecil, berbiaya rendah, dan mudah dibuat, biasanya digunakan untuk menggerakkan beban kecil misalnya lampu led atau dinamo DC. Sirkuit ini juga dikenal dengan nama lain seperti blocking oscillator, joule ringer, vampire torch.

joule thief dapat menggunakan hampir semua energi dalam baterai listrik sel tunggal, bahkan jauh di bawah tegangan di mana sirkuit lain menganggap baterai kosong sepenuhnya (atau “mati”); maka dari itu dinamakan sirkuit mencuri energi atau “joule” dari sumber – istilah itu adalah plesetan pada ungkapan kuno “pencuri permata”.

Rangkaian ini merupakan varian dari osilator pemblokiran yang membentuk konverter penambah tegangan yang tidak diatur. Tegangan output meningkat dengan mengorbankan arus yang lebih tinggi pada input, tetapi arus terintegrasi (rata-rata) dari output diturunkan dan kecerahan luminescence menurun.

Cara Kerja Lampu Joule Thief

Sirkuit ini bekerja dengan secara cepat mengganti transistor. Awalnya, arus mulai mengalir melalui resistor, belitan sekunder, dan basis-emitor junction (lihat diagram) yang menyebabkan transistor mulai melakukan arus kolektor melalui belitan primer. Karena kedua belitan terhubung ke arah yang berlawanan, ini menginduksi tegangan pada belitan sekunder yang positif (karena polaritas belitan, lihat konvensi titik) yang menghidupkan transistor dengan bias yang lebih tinggi.

Proses self-stroking / positive-feedback ini hampir seketika menyalakan transistor sekeras mungkin (meletakkannya di wilayah saturasi), membuat jalur pengumpul-emitor terlihat seperti saklar tertutup (karena VCE hanya sekitar 0,1 volt, dengan asumsi bahwa arus basis cukup tinggi). Dengan belitan primer yang efektif pada baterai, arus meningkat pada tingkat yang sebanding dengan tegangan suplai dibagi dengan induktansi. Pematian transistor terjadi dengan mekanisme berbeda tergantung pada tegangan suplai.

Gain dari sebuah transistor tidak linier dengan VCE. Pada tegangan suplai rendah (biasanya 0,75 V dan di bawah) transistor membutuhkan arus basis yang lebih besar untuk mempertahankan saturasi ketika arus kolektor meningkat. Oleh karena itu, ketika mencapai arus kolektor kritis, drive dasar yang tersedia menjadi tidak cukup dan transistor mulai mencubit dan tindakan umpan balik positif yang dijelaskan sebelumnya terjadi mematikannya.

Untuk meringkas, setelah arus dalam gulungan berhenti meningkat karena alasan apa pun, transistor masuk ke wilayah cutoff (dan membuka “saklar” kolektor-emitor). Medan magnet runtuh, yang menyebabkan voltase berapa pun diperlukan untuk membuat beban melakukan, atau untuk arus belitan sekunder untuk menemukan beberapa jalur lain.

Ketika bidang kembali ke nol, seluruh urutan berulang; dengan baterai meningkatkan arus belitan primer hingga transistor menyala.

Jika beban pada rangkaian sangat kecil laju kenaikan dan tegangan pamungkas pada kolektor hanya dibatasi oleh kapasitansi liar, dan dapat naik hingga lebih dari 100 kali tegangan suplai. Untuk alasan ini, sangat penting bahwa beban selalu terhubung sehingga transistor tidak rusak. Karena VCE dicerminkan kembali ke sekunder, kegagalan transistor karena beban kecil akan terjadi melalui batas VBE terbalik untuk transistor yang terlampaui (ini terjadi pada nilai yang jauh lebih rendah daripada VCEmax).

Transistor menghilangkan energi yang sangat sedikit, bahkan pada frekuensi berosilasi tinggi, karena menghabiskan sebagian besar waktunya dalam keadaan hidup atau mati sepenuhnya, sehingga tegangan atau arus yang melalui transistor adalah nol, sehingga meminimalkan kerugian switching.

Perkembangan Lampu Joule

Skema dan desain lampu emergency dengan menggunakan sitem “pencuri Energi ini” terus berkembang bahkan sudah banyak berbagai forum dengan ribuan anggota. Skema Joule Thief memang bisa dimodifikasi dan dikembangkan dengan berbagai perlatan elektronik yang ada dan berbiaya rendah. Sebagian kalangan hobi sangat menyukai berbagai percobaan lampu Joule Thief ini.

Kata Kunci: