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Der Joule Thief

03.07.2014 | 10:00 Uhr |

Ein Joule ist die Einheit der Energie. Der Joule Thief (frei übersetzt Energie-Dieb) "stiehlt" das letzte bisschen Energie, das noch in einer eigentlich leeren Batterie steckt. Batterien, die man schon wegwerfen wollte, können mit dieser Schaltung für eine LED-Lampe weiter verwendet werden.

Leander Hackmann hatte schon immer Spaß daran, alte Geräte auseinanderzunehmen. Seit etwa drei Jahren beschäftigt sich der 14-jährige intensiver mit elektronischen Basteleien. Meistens findet er dafür Zeit in den Klausurpausen während eines Schuljahrs.  Ansonsten stehen bei ihm vor allem Freunde, Modellbau und seine große Chilizucht im Mittelpunkt. Hier stellt er ein einfaches Experiment zum Thema "Freie Energie" vor: den Joule Thief.

Die Schaltung transformiert Gleichspannung in eine höhere, pulsierende Gleichspannung, und man kann den Joule Thief aus den alten Teilen einer (kaputten) Energiesparlampe aufbauen. Dazu sägt man am Rand der Energiesparlampe entlang, bis man die Lampe auseinanderziehen kann.

Achtung: Seien Sie vorsichtig beim Sägen, damit Sie die Lampe selber nicht beschädigen - Energiesparlampen enthalten das giftige Quecksilber und gehören nach Gebrauch in den Sondermüll!!!

Die Lampe mit einer Säge teilen und auseinanderziehen
Vergrößern Die Lampe mit einer Säge teilen und auseinanderziehen
© Leander Hackmann

Nun nimmt man die Platine mit den Bauteilen aus der Lampe. Wir brauchen nur die Transistoren, Widerstände und den Ringkern. Sollten auf der Platine nur PNP-Transistoren zu finden sein (war bei mir der Fall), muss man aus eigenen Beständen einen BC548C oder einen Vergleichstyp nehmen.

Von der Platine benötigt man Transistoren, Widerstände und den Ringkern
Vergrößern Von der Platine benötigt man Transistoren, Widerstände und den Ringkern
© Leander Hackmann

Der Ringkern hat normalerweise eine große Wickelung (bei mir grün) und zwei kleine (bei mir weiß und gelb). Von diesen wird nur die mit der größeren Windungsanzahl von beiden benötigt. Die andere kann entfernt werden (ich habe sie jedoch auf dem Ringkern belassen).

Der Schaltplan zum Joule Thief
Vergrößern Der Schaltplan zum Joule Thief
© Leander Hackmann

Beim genauen Blick auf den Schaltplan fällt eine Sache auf: Die Windungen des Trafos sind jeweils in der anderen Richtung gewickelt. Dies muss unbedingt beim Aufbau beachtet werden, da sonst der Joule Thief nicht funktioniert. In der Praxis erreicht man die „Windungsumkehrung“, indem man die Windungen wie auf dem Bild eingezeichnet verbindet.

Ein Beispiel für den Spulenanschluss
Vergrößern Ein Beispiel für den Spulenanschluss
© Leander Hackmann

Anfangs sollte man die Schaltung auf einem Laborsteckbrett aufbauen und nur 1,5 V als Spannungsquelle verwenden. Da jeder Ringkern anders ist, muss man mit dem Widerstand zur Arbeitspunkteinstellung experimentieren - hier habe ich einen Widerstand mit 10 kOhm verwendet. Man kann auch ein Potentiometer verwenden.

Zum Schluss noch ein paar wichtige Anmerkungen:

Der Stromverbrauch eines Joule Thiefs ist anscheinend nicht linear. Den Widerstand kann man in weiten Grenzen variieren, ohne dass der Stromverbrauch signifikant ansteigt. Ich konnte jedoch eine „Hysterese“ finden; der Stromverbrauch vervielfachte sich ruckartig ab einem bestimmten Punkt, ohne dass die LED noch heller wurde. Der Joule Thief wird dann sehr ineffektiv. Auch sollte immer die Wicklung mit der kleineren Windungszahl an die Basis angeschlossen werden.

Hinweis für alle Bastler:
Wenn auch Sie ein kreatives Projekt entwickelt haben, schreiben Sie uns. Wir würden Ihre Konstruktionen, nützlich oder einfach nur schräg, gern im neuen PC-WELT-Hacks-Bereich auf www.pcwelt.de vorstellen. Schreiben Sie an Birgit Götz - bgoetz@pcwelt.de.

 

 

 

 

 

 

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