delucidazioni joule thief?

[claudiocedrone]

LED ? Quale LED ? Nel circuito da 70 V non vedo nessun LED... vedi che non è così semplice ? Una spiegazione del diminuire della tensione (misurata) all'aumentare del rapporto spire potrebbe essere che in realtà la tensione aumenti ma... precipiti l'intensità della corrente e la misurazione faccia "sedere" l'alimentazione... aspetta; hai detto LED ? Mi sa che quello che non ti fa aumentare la tensione è proprio il LED che tende a mantenere una tensione quasi costante durante il funzionamento, un po' come se fosse un diodo zener.

[claudiocedrone]

Insomma, ormai sono talmente confuso anche io da non ricordare/capire più se il "ladro di joule" sia basato sull'oscillatore Hartley o sul Colpitts

[Phoedus]

Accipigna!
Si, avevo notato che nello schema esempio dei 70 V non fosse presente il led, ma anzi un condensatore (ed il diodo)... Sapevo che il condensatore fungesse da accumulatore... e che quindi permettesse un incremento di tensione tanto esorbitante;
Ma speravo che un tale incremento potesse significare che in qualche modo un'aggiunta di tensione si potesse comunque verificare anche su un carico...

Una spiegazione del diminuire della tensione (misurata) all'aumentare del rapporto spire potrebbe essere che in realtà la tensione aumenti ma... precipiti l'intensità della corrente e la misurazione faccia "sedere" l'alimentazione... aspetta; hai detto LED ? Mi sa che quello che non ti fa aumentare la tensione è proprio il LED che tende a mantenere una tensione quasi costante durante il funzionamento, un po' come se fosse un diodo zener.

hai perfettamente ragione sul fatto della precipitazione dell'intensità... Ma allora che diamine di lavoro potrebbe compiere con quei 70V scusa? non mi è per niente chiaro!

[claudiocedrone]

A chi lo dici ! Magari un lavoro che assorba pochissimissima corrente

[Phoedus]

Bene, che dici, fra le considerazioni "briciola" da aggiungere al curriculum della discussione ci sta affermare che...
Così come la legge della conservazione ci suggerisce, oltre che la logica, per ogni incremento di tensione si ha un decremento di corrente... e viceversa?
Che tipo di proporzionalità inversa regola questi due parametri ci è tuttavia ancora ignoto...
e suggerirei che questa è anche una delle chiavi per la soluzione perché stabilito questo potremmo con ben semplici calcoli giungere ai valori ottimali cui puntare; (e qui insorge l'altra chiave: la chiave dimensionamento...)

grazie per il tuo tempo claudiocedrone

[claudiocedrone]

Di nulla, figurati, però... visto che parli di proporzionalità e semplici calcoli ti invito a considerare anche le perdite, aumentando le spire aumenti l'induttanza ma anche la resistenza serie dell'avvolgimento (oltre al rapporto spire), poi vanno considerate le perdite per isteresi, le perdite per effetto Joule, la saturazione del nucleo...

[Phoedus]

Grazie molte claudiocedrone; anche queste sono informazioni auree

pian piano sto riuscendo a raccogliere le informazioni importanti (basilari) basandomi su molte fonti, e con calma sto comprendendo sempre meglio il funzionamento... e spero presto di riuscire a scrivere mettendo tutto insieme.

uno dei primi interrogativi che avevo posto era stato come capire la resistenza ottimale da porre fra primario e base, ed ho trovato che Il transistor risulta essere saturo quando è soddisfatta la seguente condizione di saturazione: IB⋅hFE≥IC sat ovvero IB≥(ICsat)/(hFE)
In pratica, occorre tenere presente che hFE non è un parametro realmente costante, in quanto dipende sia dalla temperatura che dalla IC ed inoltre è dichiarato con ampie tolleranze dai costruttori. Per questo motivo, occorre mettersi nella condizione peggiore e riscrivere la condizione di saturazione in questo modo:
IB≥ICsat/hFE min (1)
Se la condizione di saturazione è soddisfatta per il più piccolo valore possibile di hFE (hFE min, appunto), essa sarà infatti soddisfatta anche per qualsiasi altro valore di hFE perché in questo caso il rapporto tra IC SAT e hFE stesso tende a diminuire.


In fase di progetto, se si vuole polarizzare un transistor in modo che lavori in saturazione, occorre scegliere un valore di IB che soddisfi la condizione (1). Si pone allora il problema di capire quale valore sia opportuno scegliere, in quanto un valore di IB eccessivamente alto potrebbe determinare una inutile ed onerosa dissipazione di potenza, oltre che comportare tempi di transizione più elevati tra lo stato ON e lo stato OFF.
In pratica, per garantire la saturazione con un certo margine di sicurezza che tenga conto anche di tutte le tolleranze costruttive, senza al contempo esagerare, si può assegnare ad IB un valore maggiorato del 20% rispetto alla soglia minima imposta dalla condizione (1). In genere, si pone allora:
IB sat=1,2*(IC sat/hFE min)

Quindi, per esempio (il mio caso) qualora si impiegasse un BC237B
http://www.farnell.com/datasheets/43663.pdf

si otterrebbe:
Ibsat=1,2*(0,1A/200A) = 0,0006A = 0,6mA

Ok, ora però... non so cosa farmene di questo valore...
mi aiutereste?

[Phoedus]

Oggi ho fatto alcuni "studi" se così si possono definire, riguardanti il rapporto fra le spire, sul circuito preso da:
http://www.marsyelectronic.it/con-led/106-ladro-di-joule-approfondimenti.html dell'immagine 2.

sono partito con un tot di spire in più su uno dei due avvolgimenti; ed ho mantenuto questi ultimi; ma invece via via sono andato ad incrementare il numero di spire sull'altro avvolgimento; in modo da far diminuire la differenza di avvolgimenti che avevo all'inizio.

Poi, per ciascun caso misuravo la tensione senza condensatore; dopo di ché, con un cronometro; ho raccolto i dati di carica del condensatore (2200 microfarad 63V); fino al raggiungimento di un plateau...

dopodiché invertivo il collegamento degli avvolgimenti collegando una volta quello con più spire al collettore e quello con meno alla base, e poi l'opposto; quello con meno spire al collettore e quello con più alla base; ciò mi ha consentito di analizzare il comportamento in un molto ampio range di situazioni.

I dati raccolti sono stati questi: l'ordine di successione è: + spire al collettore--> incremento spire della base --> rapporto 1:1 --> + spire alla base --> sempre più spire alla base.

1) Situazione iniziale:
senza condensatore e senza carico la tensione è di 40V; collegando l'avvolgimento con più spire al collettore ho ottenuto: (ciascun valore è misurato 30 secondi dopo il precedente).
0V -19V-29,7V-35,7V-39,5V- 42,2V- 44,4V - 46V- 47,4V- 48,6V- 49,6V- 50,5V- 51,3V- 51,9V- 52,5V- 53V- 53,4V- 53,8V- 54,2V-54,5V- 54,8V.

2) Sono stati aggiunti 11 avvolgimenti supplementari alla base; (la differenza fra numero di spire diminuisce)
senza condensatore e senza carico la tensione è di 29V; valori sul condensatore:
0V- 22,6V-28,3V-31,5V-33,4V-34,8V-35,8V-36,6V-37,3V-37,8V-38,3V-38,6V-38,9V- 39,2V-39,4V-39,6V-39,7V-39,8V

3) Sono stati aggiunti 15 avvolgimenti supplementari alla base (rispetto alla situazione di partenza); (la differenza fra numero di spire diminuisce).
senza condensatore e senza carico la tensione è di 26V; valori sul condensatore:
0V-22,8V-27,5V- 30,1V-31,7V-32,9V- 33,7V-34,4V-34,9V-35,3V-35,6V-35,9V-36,1V-36,3V-36,5V-36,6V-36,7V-36,8V-36,9V-36,9V-37V.

4) Sono stati aggiunti 26 avvolgimenti supplementari alla base (rispetto alla situazione di partenza); (la differenza fra numero di spire diminuisce).
senza condensatore e senza carico la tensione è di 17,88V; valori sul condensatore:
0V-20,3V-23V-24,3V-25,1V-25,6V-26V-26,2V-26,5V-26,6V-26,8V-26,9V-26,9V-27V

5) Mi è qui finito il filo da poter avvolgere per raggiungere la situazione in cui il rapporto fosse 1:1;
E' possibile tuttavia fare una stima approssimativa del valore di tensione senza condensatore, dato che le differenze fra 26 avvolgimenti sulla base o sul collettore sono molto vicini; la mia approssimazione è che mancherebbero circa 6 spire per il rapporto 1:1; e che in tale situazione si sarebbe dovuta sviluppare una tensione di circa 16,5V calcolato con una semplice media fra i valori limite delle 26 spire supplementari.(17,88V+15,2V)/2 = 16,5V
seguono quindi i risultati ottenuti invertendo gli avvolgimenti collettore-base base-collettore.

6) I 26 avvolgimenti supplementari aggiunti alla base nel punto (4) si trovano ora sul collettore; (+6? avvolgimenti alla base rispetto situazione 1:1) di conseguenza, da qui in poi gli avvolgimenti maggiori saranno sulla base; ed andranno a diminuire gli avvolgimenti sul collettore, di conseguenza la differenza fra numero di spire aumenta.
Senza condensatore e senza carico la tensione è di 15,2V; valori sul condensatore:
0V-17,32V-18,9V-19,6V-20V-20,3V-20,5V-20,6V-20,7V-20,8V-20,9V-20,9V-21V.

7) Situazione invertita della fase (3); va crescendo il numero di spire sulla base (rispetto alla situazione di 1:1; + 17? avvolgimenti alla base); (la differenza fra numero di spire aumenta).
Senza condensatore e senza carico la tensione è di 13,5V; valori sul condensatore:
0V-13,7V-14,66V-15V-15,4V-15,66V- 15,83V- manca valore -16V- 16,1V- 16,1V- 16,2V.

8) Situazione invertita della fase (2); va crescendo il numero di spire sulla base (rispetto alla situazione di 1:1; +21? avvolgimenti sulle base); (la differenza fra numero di spire aumenta).
Senza condensatore e senza carico la tensione è di 12,2V; valori sul condensatore:
0V-12,2V-13V-13,5V-13,7V-14V-14,1V-14,2V-14,2V- 14,3V

9) Situazione invertita della fase (1); va crescendo il numero di spire sulla base (rispetto alla situazione di 1:1); (la differenza fra numero di spire aumenta)
Senza condensatore e senza carico la tensione è di 8,61V; valori sul condensatore:
0V- 8,95V- 9,51V- 9,78V- 9,92V- 10V- 10,06 V- 10,09V- 10,11V- 10,12V- 10,13V- 10,14V- 10,14V- 10,15V- 10,15V- 10,15V- 10,15V- 10,15V

bene, sarebbe molto più interessante guardare qualche grafico, ma non so come caricarli scusate...
Le conclusioni che posso trarre sono dunque che:
aumentando le spire sul collettore rispetto alla situazione 1:1 aumenta la tensione, che va invece e quindi diminuendo man mano che si riducono, con valori minimi se l'avvolgimento con più spire lo si collega alla base; non c'è una proporzionalità diretta tuttavia; infatti la tensione cresce "molto di più" per ogni spira con già una buona distanza fra gli avvolgimenti, ed è molto inferiore se la differenza è poca; la media è di circa 1V per spira, cosa che avevo già letto da qualche parte...

Non avevo mai fatto un esperimento del genere, ed è stato piuttosto interessante anche se non è servito forse molto xD

ora due piccole domande: il fatto che il tensione diminuisca con più spire sul collettore ma non molto di più comporta o no un incremento degli Amp ere? ed in ultimo... nell'accensione dei fatidici 3led... c'è qualche ripercussione nell'impiegare rapporto di avvolgimenti che nel condensatore sviluppi quegli alti tensioni? ho notato che con condensatore e led in parallelo, la tensione non sale oltre i 2,8V probabilmente per il motivo suggerito da Claudiocedrone; ma come posso incrementarlo accidenti??

Vi ringrazio

[Phoedus]

Ho trovato questa pagina molto interessante che tratta di joule thief:
http://quantsuff.com/LED2.htm
E molti interrogativi sono riuscito a risolverli...

Ma vorrei chiedere il vostro aiuto per un ultimo fatto:
Sono riuscito a trovare le specifiche del mio toroide per fortuna; si tratta di un T44-1; il range di frequenza è
0,5-5 MHz
AL=10,5nH/N^2

Non è che qualcuno mi saprebbe gentilmente consigliare che induttanza sarebbe bene che io ottenessi?
piuttosto che come ottenere la frequenza ottimale?

Mi scuso per l'insistenza, ma non sono riuscito a trovare queste informazioni in alcun dove mi interessa davvero molto...

Vi ringrazio per la cortesia