В предыдущей части этой работы был представлен генератор импульсов на основе качерного эффекта. Такое решение позволяет уйти от обязательной индуктивной связи между обмотками генерирующей катушки и применить отдельные дроссели. Это позволяет генерировать импульсы более эффективно с точки зрения энергетических затрат, т.к. отсутствуют потери на такую связь. Небольшая модификация такой схемы позволяет делать миниатюрные высокоэффективные преобразователи напряжения для светодиодов, которые могут питаться от низких значений напряжения — от 0.5 В, и имеющих ещё одно довольно странное название: джоуль-вор.

Схема такого устройства представлена на рисунке 5. Генерирующая цепочка: L1, L2 и переход транзистора VT1, при помощи смещения, образованного R1 и C1, формирует импульсы на коллекторе, превосходящие в несколько раз по амплитуде напряжение питания U. Это импульсное напряжение и позволяет светиться светодиодам D1-D2. Напомним, что прямое подключение к источнику питания не позволит им зажечься, т.к. их минимальное рабочее напряжение начинается от 1.6 В для каждого. А некоторые марки светодиодов начинают светиться только от 2.5 В.

Одним из преимуществ такой схемотехники является миниатюризация устройства при применении SMD-компонентов. Причём какая-либо подстройка или подгонка витков катушек, и их взаимного расположения, здесь отсутствует. В устройстве применяются стандартные детали, в том числе и дроссели L1-L2, взаимное расположени которых не играет никакой роли.

Идеальным решением для транзистора VT1 является следующая марка: 2N2219. Кроме всего прочего, этот транзистор позволяет запускать устройство от 0.45 В. В этом случае, значение R1 можно увеличить до 33 кОм. Но если экономичность схемы не является приоритетным, то подойдут, в принципе, любые кремниевые n-p-n транзисторы, например S8050.

Если необходимо ещё меньшее напряжения запуска джоуль-вора, то можно применить транзистор A733. Только нужно учитывать, что это p-n-p транзитор и питание схемы должно быть обратным. Если устройство будет запускаться от напряжения 0.3 вольта, то резистор R1 должен быть 470 Ом, а вместо двух светодиодов должен стоять только один.

Конденсаторы C1,C2 могут быть пропиленовыми или керамическими. Их номинальное значение может быть в пределах 10-33 нФ без существенного изменения эффекта генерации.

Дроссели L1 и L2 могут быть как аксиального, так и радиального типа, например: 470uH и 100uH.

Светодиоды D1-D2 желательно применять 3 mm диаметром, зелёного цвета свечения либо синего.

Для идеального согласования этой схемы со светодиодами желательно, чтобы их число примерно соответствовало бы ожидаемому напряжению питания. Расчёт можно производить исходя из двух светодиодов — на каждые полвольта питания, начиная с 1 В. Например, для ожидаемого напряжения питания в 1.5 В необходимо к коллектору VT1 подключить 4 последовательно соединённых светодиода. При напряжении питания до 1 В — достаточно двух светодиодов, как это показано на рисунке 5.

Схемотехника генераторов, представленных в этой работе, не работает в симуляторах радиосхем, т.к. в их программном обеспечении не заложен качерный эффект транзисторного p-n перехода. Ещё одним подтверждением этому является следующая схема, в которой дроссель L1 перемещён с базы транзистора VT1 на питающий вход, а светодиод D1 присоединяется параллельно ему (рис. 7). Такой генератор, с небольшими изменениями, уже описывался автором здесь.

Столь необычный режим работы генератора позволяет защитить светодиод D1 от перегорания в диапазоне питающих напряжений от 0.6 до 12 вольт. Кроме этого, при напряжении питания порядка 1.5-2 В, устройство переходит в сверх экономичный режим свечения светодиода. Обычная схема джоуль-вора и блокинг-генератора такими свойствами не обладает.

К слову, D1 можно включить и наоборот, тогда немного изменится режим его работы, но, при примерно 5 вольтах и выше, он перестаёт светиться, чем обеспечивается его полная защита от перегорания. Правда в этом случае наблюдается чуть больший ток потребления схемы при тех же остальных её параметрах.