NMOS管焦耳小偷电路和三极管的波形和温度测试

海州望景 · 发表于 2023-7-20 10:33:53

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本帖最后由海州望景于 2023-7-21 19:36 编辑

前段时间做了一个焦耳小偷电路，现在更新一下测试的波形和温度信息。上一个帖子：
我也来制作一个“焦耳小偷”电路,榨干电池的最后一点电量 - 创意DIY 数码之家 (mydigit.cn)

微信图片_20230720102004.jpg

峰峰值5.4V,最大值4.84V，频率239KHZ,占空比36%

使用热成像仪拍摄的测温信息，从图上看，主要发热的元件是LED和三极管，其他的元件几乎不发热。证明这个电路的效率还是挺高的。

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下面是使用NMOS管做的焦耳小偷电路，场管用的是SI2302，其他电路相同。
图像 001.jpg

电路图

波形图。从图上看比三极管的峰值要高很多
微信图片_20230720150328.jpg

试验电路

热成像图，从图上看，NMOS管也几乎不发热了。现在唯一发热比较大的是LED了，再就是电池了。使用NOMS管的电路效率应该比较高了吧？大家觉得这个电路的效率能达到多少呢？欢迎讨论。

经过测试，发现焦耳小偷电路的频率、输出电压、占空比与多个参数有关。
1.频率与电池电压成反比，与电感成反比。即电池电压越低时，频率越高，电感越小时频率也越高。
2.输出电压与电池电压成正比，与LED的导通电压成正比。电池电压越高时，输出电压越高。LED的导通电压越高时，输出电压也越高。三极管组成的电路，空载峰峰值能达到40V。场效应管未测试，怕击穿损坏。
3.占空比与电池电压成正比，电压越低时，占空比也越低。经过测试，占空比最高30%左右，最低15%左右。
4.场效应管的效率比三极管要高，但最低工作电压不如三极管高。使用三极管最低在0.5V时LED还能发光，场效应管在0.58V时，基本看不出发光了，此处使用的是白光LED，使用红光LED，电池电压在0.5V时都能发光。
5.使用场效应管，短接限流电阻和去掉泄放电阻，电路一样能够正常工作，不受任何影响。而且最低工作电压还能降低，因为泄放电阻分压左右，导致最低工作电压不如去掉泄放电阻来的低。
6.尖峰脉冲与电感和电池电压成正比。特别是更换大的电感线圈时，尖峰脉冲会增大很多。场效应管的电路尖峰脉冲比三极管的要大一些。
7.使用场效应管的电路，在电池电压降低时，输出的波形会变得更加平滑，更接近半波整流后的正弦波。

人艰不拆了 · 发表于 2023-7-20 10:42:27

不能发热，发热小偷就暴露了

xuguangqi08 · 发表于 2023-7-20 10:45:21

很简单也很实用

alangxl · 发表于 2023-7-20 10:58:29

这小偷从哪偷的

gy9319 · 发表于 2023-7-20 11:03:39

如果输入电压提高到4.2V,输出电压是不是也会升高.升高到多少?

xmuczq831103 · 发表于 2023-7-20 11:08:23

三极管发热，就说明效率不高

海州望景 · 发表于 2023-7-20 11:18:49

xmuczq831103 发表于 2023-7-20 11:08
三极管发热，就说明效率不高

但是三极管不发热是不可能的，有空换NMOS管试试，看看发热量有多大

海州望景 · 发表于 2023-7-20 11:20:42

gy9319 发表于 2023-7-20 11:03
如果输入电压提高到4.2V,输出电压是不是也会升高.升高到多少?

那需要多串LED，不串肯定不行。这个电路把LED去掉，空载峰值电压能达到40V

a359847514 · 发表于 2023-7-20 13:11:13

什么也没偷到，还是自家的电池，可以考虑把空中无线电波利用起来做一个微亮长明灯

xjmar · 发表于 2023-7-20 18:20:08

三极管有饱和压降的问题，比mos管热是正常的。

wqwq212 · 发表于 2023-7-20 18:35:56

只要是有发光的元件，肯定是会发热的，偷的越多也就越热。

亚历山大 · 发表于 2023-7-20 18:49:59

这个MOS管这么低电压都能导通

海州望景 · 发表于 2023-7-20 19:25:33

亚历山大发表于 2023-7-20 18:49
这个MOS管这么低电压都能导通

SI2302是一颗低压MOS管，有些场合可以代替S8050使用的

la45088d1 · 发表于 2023-7-20 20:08:32

本帖最后由 la45088d1 于 2023-7-20 20:14 编辑

你试试用耗尽型FET，可以极大地降低极限工作电压。
因为耗尽型FET即使在0偏的情况下也能有工作电流。

对了，对于那个FET电路，你可以直接去掉那两个电阻，效率应该可以更高。
对于FET，不需要限流，因为FET是压控器件。那个10K的电阻也没啥必要。都可以优化掉。

la45088d1 · 发表于 2023-7-20 20:12:38

然后关于这个电路，如果不考虑用IC的话，要想增加亮度只能通过设法增加振荡器的占空比解决。
从波形上看，电感电流好像有点不太够，占空比低了，使得电感释能的时候电压跌落比较明显，如果电感电流够的话，应该可以看到一个比较规矩的方波。所以可以试试用几个FET组成振荡器，然后推动一个导通内阻低的FET，理论能增加输出功率。

bh4qix · 发表于 2023-7-20 20:16:14

朋友，那个示波器，多少钱买的？

海州望景 · 发表于 2023-7-20 20:33:02

本帖最后由海州望景于 2023-7-20 20:45 编辑

bh4qix 发表于 2023-7-20 20:16
朋友，那个示波器，多少钱买的？

六千多吧，单位的，买了好几年了。四通道的。

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200MHz，4通道，采样率双1GSa/S，14Mpts存储深度，40万帧/秒波形捕获率，新一代SPO技术，7英寸（800*480）宽屏显示；可选配AWG,MSO,WIFI功能

规格参数

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订货型号	SDS1204X-E
品牌	鼎阳科技
产品线	示波器
型号系列	SDS1000X-E
品类	超级荧光示波器
描述/说明	200MHz，4通道，采样率双1GSa/S，14Mpts存储深度，40万帧/秒波形捕获率，新一代SPO技术，7英寸（800*480）宽屏显示；可选配AWG,MSO,WIFI功能
封装/外壳/尺寸
包装形式
生命周期	量产中(ACTIVE)
停产时间
最小包装量	1
模拟带宽	200 MHz
通道数	4
最高实时采样率	1 GSa/s
最高波形捕获率	400,000 wfm/s
最大存储深度	14 Mpts