Fuente SMPS desde una pila de 1.5V

En esta nota, les traeré un circuito muy simple que he realizado en varias versiones y todas con buenos resultados. Es una fuente SMPS del tipo Booster (Step-Up) que en un principio fue pensada para alimentar un led de alta luminosidad a partir de una pila de 1.5V.
En la red circulan muchos circuitos de este tipo con el nombre de "ladrón de julios" (Joule thief), pero en realidad aquí no hay ningún robo, es decir, lo denominan así porque la idea es que, dicen, robar energía (Joules), pero como sabemos aquí no se roba nada, sino que se transforma. De echo me he topado con muchos vídeos y muchas paginas que dicen que es energía libre y demás atrocidades sobre una simple fuente SMPS Booster basado en un oscilador de bloqueo.
En este caso yo he implementado dos tipos diferentes, la mas usual que es la fuente de un único transistor con re-alimentación por transformador, es decir, la configuración básica donde tenemos un choque (bobina sobe núcleo ferromagnético) y esta bobina es obligada a oscilar mediante el corte y la saturación de un transistor.
Hasta aquí es lo normal, pero la diferencia en los dos circuitos que realice es en el método para excitar la base de este transistor.
En el primer caso podremos ver que el colector del transistor se conecta a un transformador que no se encuentra aislado ya que se unen los devanados en el positivo. o bien podría ser una bobina con toma central o un auto-transformador.
Notamos que tenemos 15 espiras para el devanado controlado por el transistor y 5 espiras para el otro devanado que se encuentra en serie con el anterior, entonces lo que hace esta bobina de 5 espiras es tomas parte del campo magnético generado y re-alimentarlo a la base del transistor para que el circuito se torne inestable por re-alimentación positiva y se convierta en un oscilador, de esta forma se auto ajusta la frecuencia en función de los parámetros físicos de diseño de la bobina y demás componentes.
En mi caso he implementado una resistencia de 330R 1/4W (Resistencia a la que he llegado utilizando un potenciometro para analizar el mayor rendimiento) y en paralelo un capacitor cerámico de 180pF, este es para que varié su reactancia y el valor de la resistencia sea dinámico en función del arranque del circuito.
Por ultimo podremos ver que en paralelo al transistor tenemos un LED que en realidad funciona como rectificador también pero el mismo se iluminara en función de la tensión nominal del led, esto es porque la potencia de la fuente no es lo suficiente como para que la corriente pueda dañar el led y por no poseer carga en un capacitor.


En esta otra versión del circuito podremos ver que le he eliminado el LED y en su lugar incorpore un diodo de conmutación 1N4148 y un capacitor electrolítico de 1uF/100V, en este caso la fuente funciona correctamente como lo hace cualquier SMPS pero hay que tener en cuenta que esta fuente SMPS no tiene re-alimentación de la salida por lo que es una fuente "libre" y la tensión de salida se incrementara hasta donde los componentes se lo permitan, al incorporar un capacitor en la salida del diodo tendremos una pequeña acumulación de corriente que nos proporcionara una potencia algo mayor que en el primer circuito por lo que en este caso no es recomendable poner el led sin resistencia.
En mi practica he llegado a los 110V y 2mA en su salida.
Por ultimo la otra versión de este circuito no requiere de re-alimentación de transformador, es decir ya no se requieren dos devanados o uno con toma central, sino que se utiliza un solo de choque y en cambio se incorpora un segundo transistor que toma una muestra de la señal de salida del transistor de conmutación y la ingresa mediante la adaptación RC a la base del transistor de disparo que por su configuración de emisor común funcionara como inversor, y a la salida de este en su colector acoplamos la base del transistor de conmutación, dando como resultado una re-alimentación.

NOTA: El transformador o auto-transformador, se ha realizado a mano en una forma toroidal de 10mm de diámetro exterior con 6mm de diámetro interior y 4mm de altura, se ha utilizado cobre del tipo 22AWG (aproximadamente 0.6mm).
En el segundo circuito donde no usamos transformador y es solo un choque, se ha utilizado un choque comercial de 100uHy.

RENDIMIENTO: El circuito no me ha dado mas de un 60% de rendimiento, en función de la potencia que puede erogar y la potencia que extrae de la pila, por lo que no es de lo mejor, puede servir para sacarnos de apuro, pero no tiene el mejor rendimiento.

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