Normalde bu soruya cevabımız hayır olmalı. Ancak, Joule hırsızı (Joule thief) ile yakabilirsiniz.
Aşağıdaki bağlantı, çok düşük gerilimle mavi veya beyaz LED süren basit bir devredir.
Normalde mavi veya beyaz LED'den parlak bir ışık almak istiyorsanız 3V-3,5V gerilim vermeniz gerekir. AA piller gibi 1,5V pil bir işe yaramaz (parlak ışık alamazsınız). Ancak, Joule hırsızı ile, yeni bir pille çalıştırabileceğiniz gibi, şarjı bitmek üzere olan yada neredeyse ölü bir pille çalıştırabilirsiniz. Başka oyuncaklar 0.3V ve daha düşük gerilimle çalışamazken, burada kurduğunuz devre pildeki son enerjiyi de çekinceye kadar (adı buradan geliyor) çalışır. Dolu bir pilin enerjisinin yaklaşık %30'unu, gerilim seviyesi düştüğü için kullanamayız. Ancak, bu tür bir devreyle kalan enerjiyi sonuna kadar kullanabiliriz.
İşte devresi;
Joule hırsızı, basit bir gerilim yükselteci (voltage booster) devresidir. Gerilim kaynağındaki düşük gerilimi, düzenli hızlı darbelerle daha yüksek gerilime çevirir. Olayı daha iyi anlamak için adım adım anlatalım. Aşağıdaki grafik anlamanıza yardımcı olacaktır. Bütün adımlar şekil üzerinde gösterilmiştir.
Adım 1- Devreye enerji verildiğinde soldaki bobin ve direnç üzerinden Ib akımı akar. Vcc yeterince büyükse transistör iletime geçer. Yeterince büyük değilse transistör hala kesimdedir. Bu anda direncin üst ucundaki gerilim Vcc dir. Çok kısa bir süre sonra soldaki bobinin uçlarında endüktif akım nedeniyle Vg gerilimi oluşur.
Adım 2- Bu gerilimin yönü Vcc yi destekleyecek yöndedir ve direncin üst ucundaki gerilim V=Vcc+Vg ye yükselir.
Adım 3- Bu durum Ib'nin artmasına neden olur. Eğer transistör iletimde değilse, iletime geçinceye kadar bu durum devam eder. Transistör iletime geçince çıkışından Ic akımı akmaya başlar.
Adım 4- Ib artmaya devam ettiği için transistörün Ic akımı da artar.
Adım 5- Ic akımı sağdaki bobinin manyetik alanının büyümesine neden olur.
Adım 6- Sağdaki bobinin Manyetik alanı içine giren soldaki bobinden, ters yönde bir akım akmaya başlar. Bu da Vg nin azalmasına neden olur. Vg gerilimi yok olana kadar bu durum devam eder. Vg yok olduğunda Ib, başlangıç değerine döner.
Tam bir periyodu anlattık. Artık yukarıdaki adımlar sürekli tekrarlanır.
Buradaki devrede LED yakmaya çalıştık ancak bu devre için çok fazla potansiyel kullanım alanı vardır. Devreyi daha küçük tasarlayıp bir el fenerinin içine yerleştirdiğinizi düşünün.
Başka kullanım alanı için size ipucu olacak iki fotoğraf verelim. :)
Kolay gelsin...