Joule thief … ovvero il ladro di Joule …

Questa volta provo a presentare un simpaticissimo e tanto semplice quanto utile ed interessante circuito.
Simpatico perché le sue ridotte dimensioni ne fanno un utilizzo molto pratico, e per il suo nome : ladro di Joule … , semplice perché come si potrà vedere avanti si realizza con pochissimi componenti, cinque per l’esattezza, utile perché si può risparmiare l’utilizzo di una batteria nell’applicazione tipo che si vedrà, e non è poco; interessante perché utilizza come principio uno dei circuiti fondamentali dell’elettronica : l’oscillatore, un interessante e fondamentale circuito dell’elettronica analogica, che senz’altro si può approfondire e dettagliare, con l’aiuto di un buon Prof. (come dico quelli con la P maiuscola… ), e magari perché no pubblicare una presentazione migliore di questa, così possa anch’io imparare qualcosa, vista la mia scarsa conoscenza della bellissima materia Elettronica …
Il circuito in questione si realizza con lo schema seguente:

che come si può vedere richiede un numero ridotto di componenti , ovvero un resistore R1, un transistor NPN indicato con TR1, un trasformatore con nucleo toroidale con due avvolgimenti indicati con L1 ed L2, un diodo led indicato con DL, e la nostra batteria (AA 1,5 V) indicata con Vcc.
E qui si può già vedere l’utilità e risparmio di sopra menzionato, infatti come è noto in genere un diodo led perché si possa accendere andrà alimentato o polarizzato direttamente, con una tensione diretta Vf compresa fra 2V e 3,3V (in genere) e correttamente pilotato in corrente (If). Con questo circuitino si può far funzionare il nostro diodo led con una tensione di 1,5V prelevata da una classica batteria stilo o AA, interessante no ?

Per la realizzazione, ho utilizzato i famigerati “componenti del cassetto” ovvero quello che c’era, pertanto un BC549 come transistor NPN, un resistore da ¼ W di 1000 Ω, un diodo led rosso da 5 mm, e per il trasformatore un piccolo toro recuperato da chi sa quale alimentatore (se non ricordo male qualche ATX cannibalizzato … ) del filo sottile rigido, alias permutatore telefonico (bianco rosso del telefono) ed infine una batteria stilo, probabilmente anche non molto carica …
In questa realizzazione il componente critico (che parolona) è il trasformatore, perché per la sua realizzazione richiede una certa attenzione. Innanzitutto occorre procurarsi un piccolo toro in ferrite, il diametro vedete cosa c’è disponibile, per il filo da utilizzare ho già suggerito quello del doppino telefonico, e se colorato meglio.

Il trasformatorino si realizza preparando i due conduttori bianco e rosso (nel mio caso) appaiati, per poi avvolgerli intorno al nucleo per un numero di spire da 6 a 10, nel mio caso ho completato l’avvolgimento del toro, immaginando un miglior accoppiamento induttivo dei due avvolgimenti ed avendo cura di identificare bene il principio e la fine di ogni avvolgimento (per il filo bianco e quello rosso) che poi dovranno essere collegati secondo lo schema indicato con il puntino rosso ai capi degli avvolgimenti del trasformatorino.
Detto questo non resta che realizzare il circuito, si saldano fra di loro i terminali dei pochissimi componenti seguendo le indicazioni dello schema, e poi si da tensione al circuito et voilà…. Vediamo il diodo led accenderesi …

Certo, la mia realizzazione non è il massimo del cablaggio, per non parlare del collegamento alla pila (ammetto vergongoso, ma al momento l’unico disponibile), però il risultato è quello voluto.. con.due miseri componenti di recupero, non è poco…

Fatta salva la realizzazione del trasformatorino che richiede attenzione nella realizzazione degli avvolgimenti, e del numero di spire che va verificato, il resto non è difficoltoso, ma il risultato è eccezionale, se si pensa che miniaturizzando il tutto si può sfruttare ad esempio per alimentare un diodo led con una pila bottone e quindi realizzare una mini torcia, oppure si potrebbe pensare di sfruttare il circuito con un pannellino solare per elevare la tensione ottenuta….oppure …beh vedete voi.
Sul bizzarro nome che gli è stato dato al circuito credo sia riferito al fatto che il circuitino rubi un po’ di energia (unità di misura Joule) dalla batteria, per il resto in rete immagino si trovino una miriade di info in proposito, ma non sarebbe male sfruttare l’idea come un’applicazione in laboratorio scolastico per un suo attento e dettagliato studio, chissà che non si possa realizzare un circuito equivalente per un’applicazione più interessante .

Buon studio e buon divertimento.