Circuit Joule Thief

[invite0eb4fbfe]

Bonjour à tous et à toutes...

Je possède une cellule photovoltaïque de 54cm², d'une tension à vide de 6.6 V et d'une intensité de presque 0.100 A. Je veux l'utiliser pour former un chargeur pour mon portable NOKIA 6300. Le chargeur d'origine de mon portable délivre une tension à vide de 8 V et une intensité de 0.350 A.

Biensûr ma cellule ne suffira pas à charger le portable, même si elle le charge la batterie ne tient pas longtemps la charge (j'ai testé ça moi même).

Donc il faut augmenter et la tension et le courant... Il faut donc faire appel à un circuit électronique !!! (sachant que je suis pas trop fort en électronique)...

Moi je pense à Joule Thief, c'est un circuit qui sert à amplifier la tension et normalement il amplifie le courant aussi....

Que pensiez vous???
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[inviteede7e2b6]

hello ,

si il amplifie la tension , il DIMINUE le courant disponible !

par la simple loi de la conservation de l'énergie (nonobstant le rendement).

le produit U x I reste donc invariant.

je pensais hier , et je continue aujourd'hui.

[gienas]

Bonsoir elect2008 et tout le groupe

... Que pensiez vous? ...

Je n'en ai pas la moindre idée. Calculons!

6,6V (à vide) multiplié par 0,1A -> 0,66W

Note cependant que quand ta cellule débite 100mA, elle est "loin" d'être à vide, ce qui signifie que ...

8V multiplié par 0,350A -> 2,8W

Supposons (ce qui est la réalité) que ta cellule soit la seule source d'énergie de l'ensemble {joule thief + amplificateurs}. Si tu réponds à la question suivante, tu auras ta réponse:

"une source capable de délivrer une puissance de 0,66W est-elle capable d'en délivrer 2,8?"


Édit: bouh bouh bouh! Grillé par PIXEL qui n'est qu'un briseur de rêves et de rêveurs.

[invite0eb4fbfe]

hello ,

si il amplifie la tension , il DIMINUE le courant disponible !

par la simple loi de la conservation de l'énergie (nonobstant le rendement).

le produit U x I reste donc invariant.

je pensais hier , et je continue aujourd'hui.

Mais le circuit Joule Thief contient un transistor qui, normalement, amplifie le courant non?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0eb4fbfe]

Bonsoir elect2008 et tout le groupe

Je n'en ai pas la moindre idée. Calculons!

6,6V (à vide) multiplié par 0,1A -> 0,66W

Note cependant que quand ta cellule débite 100mA, elle est "loin" d'être à vide, ce qui signifie que ...

8V multiplié par 0,350A -> 2,8W

Supposons (ce qui est la réalité) que ta cellule soit la seule source d'énergie de l'ensemble {joule thief + amplificateurs}. Si tu réponds à la question suivante, tu auras ta réponse:

"une source capable de délivrer une puissance de 0,66W est-elle capable d'en délivrer 2,8?"


Édit: bouh bouh bouh! Grillé par PIXEL qui n'est qu'un briseur de rêves et de rêveurs.

Si on arrive à amplifier le Courant et la tension automatiquement la puissance va augmenter !!!

[inviteede7e2b6]

Si on arrive à amplifier le Courant et la tension automatiquement la puissance va augmenter !!!

si tu arrive à obtenir ça SANS APPORT EXTÉRIEUR D’ÉNERGIE :

1) tu mes en faillite EDF , GDF , AREVA , TOTAL , EXXON...... et d'autres

2) tu fais vendre leurs Rolls par les prince du pétrole qui reviendront au chameaux
(et te condamneront à mort , fait gaffe)

3) tu règles DÉFINITIVEMENT les problèmes de pollution et de réchauffage du climat

4) tu aura le PRIX NOBEL (si tu survis à 2) )

5) les physiciens de la planète prendront leut retraite anticipé...

[invite0eb4fbfe]

si tu arrive à obtenir ça SANS APPORT EXTÉRIEUR D’ÉNERGIE :

1) tu mes en faillite EDF , GDF , AREVA , TOTAL , EXXON...... et d'autres

2) tu fais vendre leurs Rolls par les prince du pétrole qui reviendront au chameaux
(et te condamneront à mort , fait gaffe)

3) tu règles DÉFINITIVEMENT les problèmes de pollution et de réchauffage du climat

4) tu aura le PRIX NOBEL (si tu survis à 2) )

5) les physiciens de la planète prendront leut retraite anticipé...

lol... Pourquoi pas!!!

[invite936c567e]

Bonsoir

Je vois que j'arrive après la bataille. Mais je vais quand même faire quelques remarques.

En effet, quand je lis l'expression "Joule thief" dans un sujet, je ne peux m'empêcher de penser que l'intéressé a certainement dû faire un tour sur un site de "bricoleurs" (et pas dans le sens le plus élogieux du terme) avant de venir ici.

Le circuit dont il est question reçoit habituellement la dénomination de hacheur "Boost" (ou encore "Step-Up"), qui correspond en bon français à un convertisseur à découpage élévateur de tension, et qui dans ce cas précis est souvent construit autour d'un simple oscillateur bloqué.


Concernant la fonction d'amplification, elle n'est caractérisée que par un rapport constant et supérieur à l'unité entre la grandeur électrique de sortie (tension, courant ou puissance) et la grandeur électrique d'entrée. Pour être réalisée, elle peut nécessiter la présence d'une source d'énergie extérieure, communément appelée alimentation.

Dans le cas d'amplificateurs à transistors, cette alimentation est obligatoire. Elle sert tout à la fois à polariser correctement les transistors et à fournir toute ou partie de la puissance de sortie.

Il n'y a guère que les transformateurs magnétiques qui permettent de faire seuls une amplication de tension ou une amplication de courant... mais pas les deux en même temps (ils ne font pas d'amplication de puissance).

[invite0eb4fbfe]

Pouvez-vous m'expliquer le principe de fonctionnement du circuit Joule Thief?

[Tropique]

Pouvez-vous m'expliquer le principe de fonctionnement du circuit Joule Thief?

C'est un convertisseur asymétrique auto-oscillant à couplage magnétique utilisant l'alternance de blocage.

Pour essayer de résumer en termes accessibles au Français moyen, cela équivaut à bander l'élastique d'une catapulte lentement mais avec une certaine force, pour le relâcher en un temps très bref et propulser un projectile de faible masse à vitesse élevée.

Lorsqu'on parle de "Joule thief" pour cette classe de convertisseurs, on sous-entend quelque chose de minimaliste et cochonné, qui dépend essentiellement des caractéristiques du bobinage et du noyau magnétique pour fonctionner, et est donc peu déterministe.
Une des conséquences est un rendement consternant, qui le réserve aux démos, clips sur Youtube et autres applis "fun".

Sur ce plan, la dénomination de Joule thief est ironiquement tout à fait exacte: cela dévore les piles à vitesse vertigineuse pour un résultat objectif minimal.

[invite936c567e]

Pouvez-vous m'expliquer le principe de fonctionnement du circuit Joule Thief?

Le principe de ce convertisseur repose sur l'alternance d'un état saturé (1) et d'un état bloqué (2) du transistor, durant lesquels ce denier se comporte respectivement comme un interrupteur fermé (1) et ouvert (2).

Lorsque le transistor est saturé (1), il alimente la bobine primaire du transformateur, de sorte que cette dernière accumule de l'énergie, en même temps que le courant qui la traverse croît progressivement.

Lorsque le transistor se bloque (2), le courant dans la bobine (qui par principe ne peut être interrompu brutalement) continue à circuler au travers du circuit branché sur la sortie. Pour ce faire, la tension aux bornes de la bobine s'inverse et augmente instantanément et autant que nécessaire, jusqu'à ce que le courant finisse par passer quelque part.

Ce comportement électrique est particulièrement dangereux, car en l'absence de circuit de sortie (par exemple à cause d'un faux contact accidentel, d'une fausse manipulation ou d'une erreur de branchement), la tension peut atteindre des niveaux très élevés, potentiellement destructeur pour le matériel (claquage des circuits, arc électrique) ou mortel pour l'utilisateur de l'appareil. C'est la raison pour laquelle ce montage est particulièrement déconseillé aux bricoleurs peu au fait des questions de sécurité liées à ce type de circuit.

La bobine décharge progressivement l'énergie qu'elle a accumulé dans le circuit branché sur la sortie, faisant décroître le courant qui la traverse. Lorsque le courant s'annule, le cycle peut recommencer -->(1).



Concernant la saturation et le blocage du transistor, c'est le fonctionnement du circuit en "oscillateur bloqué" qui le permet, et qui est réalisé à l'aide de la bobine secondaire du transformateur et de la résistance dans la base du transistor :

Au départ du cycle, un courant commence à traverser cette bobine et à alimenter la base du transistor. Ce dernier entre donc en conduction, et impose une tension aux bornes la bobine primaire du transformateur, ce qui fait immédiatement apparaître une tension aux bornes la bobine secondaire, laquelle augmente la tension et le courant de commande du transistor. Le transistor entre donc très rapidement en état de saturation (1).

Dans cette situation, comme on l'a vu plus haut, le courant dans la bobine primaire augmente. Au bout d'un moment, il devient tellement important que le courant de commande du transistor devient insuffisant pour entretenir l'état de saturation. Le transistor alors commence à moins bien conduire, et la tension aux bornes de la bobine primaire chute, entraînant également la chute la tension aux bornes de la bobine secondaire et du courant de commande du transistor, jusqu'à ce que ce dernier se bloque (2).

Ensuite, tant que la bobine primaire se décharge dans le circuit branché sur la sortie, la tension présente aux bornes de la bobine secondaire bloque le transistor.

Lorsque le courant dans la bobine primaire disparaît, les tensions aux bornes des deux bobines s'annulent, et le cycle de l'oscillateur peut recommencer.

[invite0eb4fbfe]

Le principe de ce convertisseur repose sur l'alternance d'un état saturé (1) et d'un état bloqué (2) du transistor, durant lesquels ce denier se comporte respectivement comme un interrupteur fermé (1) et ouvert (2).

Lorsque le transistor est saturé (1), il alimente la bobine primaire du transformateur, de sorte que cette dernière accumule de l'énergie, en même temps que le courant qui la traverse croît progressivement.

Lorsque le transistor se bloque (2), le courant dans la bobine (qui par principe ne peut être interrompu brutalement) continue à circuler au travers du circuit branché sur la sortie. Pour ce faire, la tension aux bornes de la bobine s'inverse et augmente instantanément et autant que nécessaire, jusqu'à ce que le courant finisse par passer quelque part.

Ce comportement électrique est particulièrement dangereux, car en l'absence de circuit de sortie (par exemple à cause d'un faux contact accidentel, d'une fausse manipulation ou d'une erreur de branchement), la tension peut atteindre des niveaux très élevés, potentiellement destructeur pour le matériel (claquage des circuits, arc électrique) ou mortel pour l'utilisateur de l'appareil. C'est la raison pour laquelle ce montage est particulièrement déconseillé aux bricoleurs peu au fait des questions de sécurité liées à ce type de circuit.

La bobine décharge progressivement l'énergie qu'elle a accumulé dans le circuit branché sur la sortie, faisant décroître le courant qui la traverse. Lorsque le courant s'annule, le cycle peut recommencer -->(1).



Concernant la saturation et le blocage du transistor, c'est le fonctionnement du circuit en "oscillateur bloqué" qui le permet, et qui est réalisé à l'aide de la bobine secondaire du transformateur et de la résistance dans la base du transistor :

Au départ du cycle, un courant commence à traverser cette bobine et à alimenter la base du transistor. Ce dernier entre donc en conduction, et impose une tension aux bornes la bobine primaire du transformateur, ce qui fait immédiatement apparaître une tension aux bornes la bobine secondaire, laquelle augmente la tension et le courant de commande du transistor. Le transistor entre donc très rapidement en état de saturation (1).

Dans cette situation, comme on l'a vu plus haut, le courant dans la bobine primaire augmente. Au bout d'un moment, il devient tellement important que le courant de commande du transistor devient insuffisant pour entretenir l'état de saturation. Le transistor alors commence à moins bien conduire, et la tension aux bornes de la bobine primaire chute, entraînant également la chute la tension aux bornes de la bobine secondaire et du courant de commande du transistor, jusqu'à ce que ce dernier se bloque (2).

Ensuite, tant que la bobine primaire se décharge dans le circuit branché sur la sortie, la tension présente aux bornes de la bobine secondaire bloque le transistor.

Lorsque le courant dans la bobine primaire disparaît, les tensions aux bornes des deux bobines s'annulent, et le cycle de l'oscillateur peut recommencer.

Merci bcp PA5CAL pour ton explication.

A bientot

[invite936c567e]

EDIT : largement grillé par Tropique, aux propos duquel j'adhère totalement.