Audiencia
Va dirigido a todos aquellos que deseen incursionar en la electrónica.
Revisado en 2025
Dedicatoria
Dedicado a Oriana, a quien agradezco su apoyo.Revisado en 2025
Donativos
Si esta información te ha sido útil, piensa en donar algo, por pequeño que sea. Lo corresponderé aumentando la información aquí expuesta además de poder continuar con los experimentos. Gracias de antemano.
Poca gente a donado y es valioso para mi, regaleme 1$ por favor!
BTC: 1P6hs8WUFaTUHitye74XfYiWwdf57EJbVA
OBJETIVO: Encender un LED con una fuente de energía de muy bajo voltaje.
Hace un par de años estaba buscando una manera de encender un diodo LED de 5 voltios con muy poca energía. La fuente era una batería hecha de tierra que daba poco menos de 1 voltio. Sí, de tierra de la jardinera =)Armé varios circuitos, entre ellos, un oscilador con una versión de bajo voltaje del más que popular circuito integrado 555, un circuito resonante CLR, pero todo empezó con un circuito muy interesante: el Ladrón de Julius (Joules Thief (JT)). Este circuito es capaz de robar energía de una fuente y amplificar su voltaje progresivamente hasta lograr encender el LED.
Su inventor fue Z. Kaparnik, quien lo publicó en una revista en el año 1999 y fue originalmente llamado: vampire torch por su habilidad de chupar energía a las baterías AA.
Ciertamente, hay otras formas de lograr el mismo resultado, pero ninguna tan compacta.
Sin duda alguna, este pequeño circuito es perfecto para aprender sobre electrónica:
- No necesitas tener conocimientos previos, solo armarlo y aprenderás sobre la marcha.
- Interactúas con los componentes más comúnmente usados en la electrónica: Resistencia, Inductores (o Bobina), Transformador, Transistor, Fuente, Diodo LED, e incluso puedes finalmente colocar Capacitores para optimizar el circuito.
- No necesitas protoboard (tablero para armar prototipos). Puedes unir todo entrelazando los cables con la mano o con el método que se te ocurra.
- Es perfectamente seguro.
- Es fácil, aunque la primera vez es cuestión de paciencia.
Lista de componentes:
- Un anillo de ferrita magnética de cualquier tamaño.
- Una resistencia de 1k (1000 Ohm) de un 1/4 de vatio o 1/2 vatio.
- Un transistor tipo NPN como el BC549, el MPS2222A funciona muy bien, o equivalentes.
- Un diodo LED de alto brillo.
- Alambre de cobre esmaltado, con 1 metro es suficiente.
El anillo de ferrita magnética
Las ferritas se pueden encontrar en aparatos viejos, monitores, fuentes de poder, radios. Muchas de las que he encontrado las he tomado de la basura.
Pudieras intervenir un inductor ya hecho, retirando el alambre de cobre y volviendo a colocarlo de forma conveniente.
En última instancia podríamos probar con una arandela de hierro, pero tengo entendido que se necesita muchas vueltas de alambre de cobre esmaltado para hacerlo funcionar.
La imagen corresponde a un Ladrón de Joules hecho con un clavo de hierro y 120 vueltas de alambre de cobre.
El transformador hecho con la ferrita y el alambre:
Bien, el objetivo es crear un pequeño autotransformador constituido de dos bobinas de igual número de vueltas sobre la misma ferrita, como se muestra en las imágenes.
Como lo importante es que tengan el mismo número de vueltas, lo más fácil es doblar el alambre por la mitad y usar la punta que se forma en el medio como si fuera una aguja de coser, e ir embobinando el anillo de ferrita. De esa forma obtienes las dos bobinas de una sola vez =)
Con unas 10 vueltas está bien, puede que necesites más o menos vueltas, depende de la ferrita que te encuentres.
Luego cortas el alambre por el medio, notarás en la imagen que quedan: un alambre A y un alambre B y los extremos se han etiquetado respectivamente A1, A2 y B1, B2.
La punta de cada extremo es lijada para quitar el esmalte que aísla el cobre. Si no se cuenta con una lija, puedes intentar colocar las puntas cerca del fuego, no demasiado, puede que se arruine el cobre.
Luego cortas el alambre por el medio, notarás en la imagen que quedan: un alambre A y un alambre B y los extremos se han etiquetado respectivamente A1, A2 y B1, B2.
Verifica que el alambre está conduciendo electricidad antes de ensamblar el circuito.
Se procede uniendo los extremos contrarios A1 con B2, (si, lo sé, te preguntarás, ¿por qué unes los extremos? Para eso no hubieras cortado el cable en el medio desde el principio, pero resulta ser que la dirección del entorchado del alambre influye inevitablemente en el campo magnético que se forma al pasar una corriente eléctrica. Si la conexión fuera A1 con B1, el campo magnético se anularía instantáneamente. Por el contrario, al unir los extremos A1 y B2, es como si las dos bobinas A y B se volvieran una sola, entorchadas en la misma dirección y con un terminal en el medio, generando un campo magnético que se acumulará en la ferrita.)
Se procede uniendo los extremos contrarios A1 con B2, (si, lo sé, te preguntarás, ¿por qué unes los extremos? Para eso no hubieras cortado el cable en el medio desde el principio, pero resulta ser que la dirección del entorchado del alambre influye inevitablemente en el campo magnético que se forma al pasar una corriente eléctrica. Si la conexión fuera A1 con B1, el campo magnético se anularía instantáneamente. Por el contrario, al unir los extremos A1 y B2, es como si las dos bobinas A y B se volvieran una sola, entorchadas en la misma dirección y con un terminal en el medio, generando un campo magnético que se acumulará en la ferrita.)
Si todo está bien, debe quedar un transformador con tres patitas =)
Resta que armes el circuito como se indica en la figura.
La resistencia es el cuadrado a la izquierda en el esquema y el transistor el cuadrado negro a la derecha. Lo deducirás al tener los componentes en la mano. El transistor es el cilindro negro que tiene tres patitas y un lado plano.
Continuando la historia de la batería de tierra, no pude encender el LED con ella, pero sí con varias baterías de tierra conectadas en serie. También se puede hacer lo mismo con limones.
Intenté con varios tipos de transistores incluyendo MOSFETs. Los resultados varían de uno al otro, pero me sentí seguro usando el BC-549, con el que fue diseñado originalmente, pero este comienza su operación a partir de los 0,7 voltios, por lo tanto, el JT debe tener una fuente de al menos 0,85 voltios como una pila AA gastada.
Me agradaría intentarlo con un transistor de germanio =D. Este comienza su operación a partir de los 0,3 voltios; creo que podría sacar energía de una sola batería de tierra con él.
Resultado
El diodo LED enciende brillantemente con muy poco voltaje, como vemos en la foto. Pudo encender con una pequeña batería para reloj de 1,5 voltios.¿Cómo funciona el Joules Thief?
Por favor, procure no leer esto antes de armarlo =D. Una vez armado, podrá entender la explicación, o bien, no la necesitará. Quiero que entienda que usted puede armarlo fácilmente y hacer que funcione aun cuando no sepa cómo funcione. Incluso podrá hallar muchas aplicaciones al JT sabiendo lo que hace e ignorando cómo lo hace. Pero, si usted está en desacuerdo conmigo y desea seguir leyendo, ¡está bien! Pero debo advertir que la explicación viene de la observación y deducción, pero no tengo las herramientas para saber exactamente cómo funciona. Por otro lado, deseo que su curiosidad lo lleve a vivir la experiencia de armarlo y probarlo y encontrar una explicación a cómo funciona este misterioso circuito.
Si al leer no se entiende nada o bien la explicación está equivocada, por favor corríjanme.
Publico la corrección que me enviaron, ¡muchas gracias!
En el primer ciclo, la corriente que pasa por la bobina A induce una corriente en la bobina B en sentido opuesto a la que está circulando, por eso deja de haber intensidad en la base y por eso el transistor pasa a estado de corte.
En el segundo ciclo, lo que ocurre es que, aunque el transistor esté en corte, la bobina A intenta seguir manteniendo la corriente por su propia autoinducción. Como consecuencia, la tensión a la que está sometido el diodo aumenta lo suficiente como para poder lucir.
Si al leer no se entiende nada o bien la explicación está equivocada, por favor corríjanme.
Publico la corrección que me enviaron, ¡muchas gracias!
En el primer ciclo, la corriente que pasa por la bobina A induce una corriente en la bobina B en sentido opuesto a la que está circulando, por eso deja de haber intensidad en la base y por eso el transistor pasa a estado de corte.
En el segundo ciclo, lo que ocurre es que, aunque el transistor esté en corte, la bobina A intenta seguir manteniendo la corriente por su propia autoinducción. Como consecuencia, la tensión a la que está sometido el diodo aumenta lo suficiente como para poder lucir.
¿Qué ventajas tiene el Joules Thief?
1. La fuente puede ser de cualquier voltaje entre 0,85 hasta 3,0 voltios. Es un rango razonable, pero finalmente esto depende de las características del transistor. Hay transistores que soportan un voltaje de 5,0 voltios en su base, así que podríamos usar una fuente de 5,0v y colocar un diodo Zener de 5,6v entre la base y la tierra a manera de protegerlo.2. La salida, como sabemos, puede ser mucho mayor que el voltaje de la fuente. Podemos encender un grupo de LEDs de 12 voltios con tan solo 0,85 voltios de entrada.
Esto quiere decir que, aunque varíe la fuente y la salida, el JT va a funcionar, bueno, hasta donde la potencia lo permita.
Desventaja
1. Si no se desconecta de la fuente, sigue encendido, aun cuando no tenga algo conectado a la salida.
2. Puede quemar el transistor si no se toman medidas para protegerlo.
Hola, no se si puedas responder aun, pero necesito tu ayuda, estoy intentando hacer una bateria de tierra y conectarla a un ladron de joules, pero no me funciona, la bateria me genera 4v, sin embargo no funciona el ladron de joules, no logro entender porque, ya que conecto todo bien, el ladron de joules funciona con una bateria de 1.5 v descargada, sin embargo con la bateria de tierra no, ya intente darle mas amperaje y nada :/ puedes ayudarme? saludos
ResponderEliminarHola como te fue con tus experimentos?
EliminarLo que puedes intentar es conectar varias baterias de tierras consecutivas de esta forma mantendras los 4v y aumentaras la intensidad. Si llegas a los 20mA encenderá el LED
Este comentario ha sido eliminado por el autor.
ResponderEliminarhola, tengo una duda lo que pasa es que hice el tienes en la pag. pero con una ferrita de audifono y el transistor MPS2222A pero no logro hacer que prenda el led podrias aconsejarme que hacer
ResponderEliminarBueno, la primera vez que se intenta la bobina parece de lo mas difícil, pero basta con que encienda el LED por primera vez y de pronto nos resulta de lo mas fácil, te aseguro que lo lograras en algún momento, yo cometí muchos errores al armar la bobina con la ferrita, el primer error, es que olvide que el cable de cobre tiene un esmalte aislante, cuando lo conecte, obviamente no hacia nada, asi que, le quite el esmalte en las puntas, lo otro que tienes que tomar en cuenta es que este conectando bien las cuatro puntas, fijate bien en la imagen, siguelas con cuidado, las bobinas deben quedar una enroscada en sentido horario y la otra antihorario, o bien, las dos en el mismo sentido, pero debes invertir los terminales de una para conectarlo a la otra, de manera que la corriente sea la que circule en sentido contrario.
EliminarSaludos:
ResponderEliminarCòmo se hace una baterìa de tierra?
Gracias
Hola aqui tiene un post que hice sobre baterias:
Eliminarhttp://neogeneris.blogspot.com/2012/05/bateria-electrica-hecha-con-deshechos.html
Mucha gente usa esos recipientes para hacer hielo, generalmente tienen 12 celdas, colocas tierra y formas conexiones en serie o en paralelo según convenga usando un par de metales diferentes, la magia lo hacen los metales.
Saludos:
ResponderEliminarVía Youtube vi un video de El Angelito, en donde utilizò batería de soda cáustica en agua al 3 % y se logra un voltage de 4 voltios. Yo propuse añadir un ladrón de julios en su salida y más leugo un cuadriplicador de tensión. Lo tengo ya diseñado. La idea es aumentar los pocos voltios obtenodos ya sea de la tierra o de un JT.
Este comentario ha sido eliminado por el autor.
EliminarSaludos! Todo es probar a ver que pasa, solo, ten cuidado de que la base del transistor soporte 4v, de resto esta bien, el circuito es DC-DC, hasta donde se, no se si puedas colocar luego un multiplicador de voltaje, cuentame cuando lo hagas.
ResponderEliminarCreo que tu interpretación de lo que sucede en los ciclos es errónea.
ResponderEliminarEn el primer ciclo, la corriente que pasa por la bobina A induce una corriente en la bobina B en sentido opuesto a la que está circulando, por eso deja de haber intensidad en la base y por eso el transistor pasa a estado de corte.
En el segundo ciclo lo que ocurre es que, aunque el transistor esté en corte, la bobina A intenta seguir manteniendo la corriente por su propia autoinducción, como consecuencia, la tensión a la que está sometido el diodo aumenta lo suficiente como para poder lucir.
Es el mismo efecto que tienen las reactancias de los fluorescentes. Son bobinas que se cargan, luego se abre el circuito y producen un aumento de tensión suficiente para encender el fluorescente.
Los relés se conectan con un diodo en paralelo con la bobina y polarizado a la inversa por la misma razón. Para evitar que cuando se desconeta la bobina se estropenen por la alta tensión el transistor de mando o el interruptor si fuera el caso.
Muchisimas gracias por la corrección en cuanto pueda la coloco.
Eliminar"si la conexión fuera A1 con B1 el campo magnético se anularía instantáneamente, por el contrario al unir los extremos A1 y B2, es como si las dos bobinas A y B se volvieran una sola, entorchada en la misma dirección y con un terminal en el medio, generando un campo magnético que se acumulara en la ferrita."
ResponderEliminarVamos a ver, si no se corta desde el principio, los dos van en el mismo sentido (digo la direccion de la corriente).
Si se hace como dices, en un cable va en una direccion y en el otro en otra direccion (la corriente).
Es esto lo que quieres decir para que cree el campo magnetico? al ir cada cable en una direccion es cuando lo crea y si van en la misma direccion no lo crea.
si no es asi no te entendi bien.
Gracias por preguntar, se que tiende a confundir, una forma simple es como muestra la imagen del alambre en torno al cilindro de ferrita.
EliminarSimplemente se dobla el cable a la mitad y con esa nueva punta que se forma justo en el medio, la introducimos por el cilindro para ir envolviéndolo. Esto obliga a que se mantenga la relacion entre ambas bobinas a 1:1
Pudieras pensar que si quitas el esmalte del alambre en el punto medio ya esta listo, pero no, debes finalmente cortarlo y conectar "cruzado".
Este comentario ha sido eliminado por el autor.
ResponderEliminarMe refiero a que si juntamos A1 con B1 y le damos vueltas a la ferrita, si imaginamos como va la corriente de un punto a otro, en los dos hilos van en la misma direccion.
ResponderEliminarPero si juntamos A1 con B2 al ver el sentido de la circulacion de la corriente, vemos que por un cable va en un sentido y por el otro cable va en el sentido contrario.
Entonces, supongo que es por esto por lo que de esta manera generara ese campo magnetico y como dices tu, si esta de la otra manera no funciona.
Estoy en lo cierto?
gracias por tu pronta respuesta :)
Si como lo estas diciendo. Bien pensado. Los campos se suman o restan dependiendo del sentido en que viaja la corriente.
ResponderEliminara valeee, al decir que los campos se suman o restan y viendo lo del sentido de la corriente, ahora deduzco que en el caso de ir la corriente en mismo sentido de circulacion, los campos que formarian, seria como si dijeramos que los dos son o el polo positivo o el polo negativo, y todos sabemos que dos polos iguales en un iman se repelen, esto haria que restara el campo.
ResponderEliminarY al reves, si la corriete circulara en sentidos contrarios, entre ellos, seria como si un fuera el polo negativo y el otro el polo positivo, y todos sabemos que esos dos polos se atraen, aqui seria donde sumarian, (como cuando el polo positivo y negativo de una pila se juntan que es cuando suma y comienza a pasar energia).
Ahora visto asi, lo comprendo todo mucho mejor, gracias por confirmarmelo :)