Ladron de julios

¿Que es un ladrón de julios?

Es un oscilador muy sencillo que hace mantener pulsos a una bobina formando un campo magnético de la cual extraemos una fcem cuando desaparece el pulso, por eso su valor de tensión es mayor de que suministramos.

El comportamiento es parecido a lo que sucede en un regulador boost, donde se aprovecha de la carga de una bobina con corriente y se le descarga en algún elemento, ya sea para aumentar un voltaje o tener una serie de impulsos de corriente.

Oscilador de bloqueo

La acción del circuito se debe al acoplamiento por transformador, que induce una tensión en la base solamente cuando la corriente de colector está subiendo o bajando, en un caso la realimentación es positiva y en el otro es negativa; cuando el circuito se conecta por primera vez, el transistor conduce una tensión de realimentación en base de la misma forma que se produce la condición del transistor.

Al alcanzar la saturación, la corriente del colector deja de crecer y se induce una tención opuesta en la base, que en esta vez pone en corte al transistor, que se mantiene en este estado mediante la carga negativa del condensador hasta que esta suficientemente descargado a través de la resistencia y entonces el transistor conduce de nuevo volviendo a repetir el proceso.

Funcionamiento del circuito

Cuando en la alimentación del circuito hay una corriente que pasa por la bobina L1, la resistencia polariza el transistor (corriente de base), generando una corriente de colector, esta corriente empieza a cargar L2.

Después de un tiempo de cargar la bobina L2, el campo magnético asociado a esta bobina (B2) empieza a ser más grande y en sentido contrario al campo asociado a L1. El voltaje colector-emisor empieza a crecer.

Cuando el campo en L2 es mayor, este “bloquea” (de allí el nombre) el campo de L1 produce un pico de voltaje negativo en la base, con lo que el transistor deja de conducir, ya no se carga la bobina L1.

La energía almacenada en L2 no tiene otra forma de circular si no es por medio del LED (al final del día es también un diodo y direcciona la corriente), la bobina se polariza de tal forma que ahora hay 2 fuentes en serie, la fuente de alimentación (nuestra pila AA) y la fuente temporal (la bobina cargada). Estas 2 fuentes ya pueden superar el voltaje de nuestro Led de alto brillo, y mientras la bobina se descarga, el led brillará.

Una vez que la bobina se descarga lo suficiente, la bobina y la pila no pueden mantener el voltaje necesario para el Led, y este se apaga. También el campo de la bobina L2 ha disminuido lo suficiente para dejar de bloquear a la bobina L1, el voltaje negativo en la base “desaparece” y la corriente en la base vuelve a ser suficiente para que el transistor pueda conducir de nuevo y comience de nuevo la carga de L2.

Materiales

Los materiales para construir el circuito son muy fáciles de conseguir, además de que este circuito es muy sencillo.

Construcción del circuito

Para construir el circuito vamos a empezar con los cables, los cortaremos del mismo tamaño y los empezamos a enrollar en el núcleo de ferrita, como se muestra en la siguiente imagen; los cables tiene que quedar juntos pero con una separación entre las vueltas, como se observa en la siguiente imagen.

Ahora procedemos a realizar la conexión con el transistor, para ello nos guiaremos con el esquema que está en el principio, observemos que la bobina L1 esta conectada en serie a la resistencia y a su vez está conectada a la base del transistor, el emisor del transistor se conecta a negativo, observemos la siguiente imagen.

Ahora conectamos el núcleo de ferrita con la bobina lista, para ello unimos los extremos opuestos del toroide para conectarlos al positivo de la batería, luego conectamos la bobina L2 al colector y procedemos a colocar el led entre el colector y el emisor, como se muestra en la siguiente imagen.

Vídeo del circuito

A continuación encontraras un vídeo en donde se explica al detalle cada uno de los pasos mencionados y su funcionamiento.

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Referencias

[1] Inventable, Tomado de https://www.inventable.eu/2012/04/14/encender-un-led-blanco-con-15v/, Consultado Agosto 2018

[2] , Tomado de https://nomadaselectronicos.wordpress.com/2014/06/11/oscilador-de-bloqueo-joule-thief/, Consultado Agosto 2018