≡×მენიუ

•   გადაცემათა კოლოფი
• ძრავი
• ძრავი 
• სითხეები
• გადაცემათა კოლოფი 

პულსის გენერატორი როგორ გამოვიყენოთ. პულსის გენერატორების გაანგარიშება. გამომავალი პარამეტრები

სქემა და მოქმედების თეორიები

როგორც ნაჩვენებია ნახ. 3.2, დენის შემზღუდველი ტრანსფორმატორი T1 უკავშირდება ხიდის გამსწორებელს D1-D4 და იტვირთება გარე შესანახი კონდენსატორი C R18 ჭარბი ძაბვის დაცვის რეზისტორის მეშვეობით. გარე შესანახი კონდენსატორი დაკავშირებულია გამონადენის მიწასა და ნაპერწკლების უფსკრული G1 ელექტროდს შორის. ამ პროექტში დატვირთვა არ არის დაკავშირებული სტანდარტულად, არამედ გამონადენის მიწასა და ნაპერწკლების უფსკრული ელექტროდს G2-ს შორის. გაითვალისწინეთ, რომ დატვირთვა რთულია, ჩვეულებრივ ძალიან ინდუქციური (არა ყველა შემთხვევაში) მცირე წინააღმდეგობით დატვირთვის ინდუქტორის მავთულისგან. ნაპერწკლების უფსკრული ელექტროდები G1 და G2 განლაგებულია 1,2-1,5-ჯერ მეტი მანძილზე, ვიდრე ავარიის მანძილი მოცემულ ძაბვაზე.

მესამე ტრიგერის ელექტროდი TE1 განმუხტავს დაბალი ენერგიის მოკლე მაღალი ძაბვის იმპულსით G2-ში, რაც ქმნის ძაბვის პიკს, რომელიც იონიზებს.

ბრინჯი. 3.2. პულსის გენერატორის სქემატური დიაგრამა

Შენიშვნა:

განსაკუთრებული შენიშვნა D14, D15 დიოდებთან დაკავშირებით. პოლარობა შეიძლება შეიცვალოს უფრო დიდი ტრიგერის ეფექტის წარმოქმნით დაბალი წინაღობის დატვირთვით, როგორც ეს ხდება კონტეინერის დამახინჯებელ მოწყობილობებთან, მავთულის აფეთქების მოწყობილობებთან, პლაზმურ იარაღთან და ა.შ.

ყურადღება! თუ დატვირთვის წინაღობა ძალიან მაღალია, ენერგია შეიძლება დაიბრუნოს დიოდებისა და ტრანსფორმატორის T2-ით და გამოიწვიოს ამ კომპონენტების უკმარისობა.

გაითვალისწინეთ, რომ მიკროსქემის მიწა და საერთო მავთული ერთმანეთისგან იზოლირებულია.

გამონადენის დამიწება დაკავშირებულია შასისთან და დამიწება დენის კაბელის მწვანე მავთულის მეშვეობით.

მეტი უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად, რეკომენდირებულია გამოიყენოს არასამაგრი ღილაკები, როგორც S3 გადამრთველი, რომელიც აქტიურდება მხოლოდ დაჭერისას.

თუ მოწყობილობა მდებარეობს ისეთ ადგილას, სადაც წვდომა აქვს არასანქცირებულ პერსონალს, რეკომენდირებულია გამოიყენოთ გასაღების გადამრთველი, როგორც S4.

უფსკრული G1-სა და G2-ს შორის, რაც იწვევს გარე ტევადობის შესანახ მოწყობილობაში დაგროვილი ენერგიის განთავისუფლებას რთული წინააღმდეგობის მქონე დატვირთვაში.

გარე ტევადობითი შესანახი მოწყობილობის დამუხტვის ძაბვა დგინდება რეზისტენტული გამყოფი სქემით R17, რომელიც ასევე აწარმოებს სიგნალს ვოლტმეტრზე Ml. დამუხტვის ძაბვა დგინდება ცვლადი საკონტროლო რეზისტორით R8, რომელიც სერიულად არის დაკავშირებული R17-თან. ეს საკონტროლო სიგნალი ადგენს შედარების II-ის გამორთვის დონეს, რომელიც ადგენს ტრანზისტორი Q1-ის DC მიკერძოებას. თავის მხრივ, Q1 აკონტროლებს რელეს, რომელიც გამორთავს რელეს. დეენერგიული რელეს RE1 კონტაქტები ხსნის ელექტროენერგიის მიწოდებას პირველადი გრაგნილი T1. როდესაც R8 დაყენებულია მოცემულ მნიშვნელობაზე, ის ავტომატურად ინარჩუნებს ძაბვის გარკვეულ დონეს გარე ტევადობის შესანახ მოწყობილობებში. S3 უსაფრთხოების ღილაკი იძლევა გარე კონდენსატორის დატენვის ხელით შეფერხების შესაძლებლობას.

წითელი LED LA1 ანათებს დენის ჩართვისას. ყვითელი LED LA2 ანათებს, როდესაც დამუხტვა მიაღწევს დადგენილ მნიშვნელობას.

ტრიგერის ელექტროდის წრე არის სპეციალური ტევადობის გამონადენი (CD) სისტემა, სადაც C6 კონდენსატორის ენერგია მიმართულია T2 პულსური ტრანსფორმატორის პირველადი გრაგნილისკენ. მაღალი ძაბვის დადებითი იმპულსების თანმიმდევრობა წარმოიქმნება მეორად გრაგნილ T2-ზე, რომელიც მიეწოდება C8 და C9 კონდენსატორებს D14 და D15 დიოდების გამოყოფის გზით. ეს მაღალი ძაბვის DC პულსები იწვევს იონიზაციას უფსკრულიდან გამონადენით TE1 ელექტროდის მეშვეობით. ამ მიკროსქემის შესასვლელში არის ძაბვის გამაორმაგებელი, რომელიც შედგება C4, C5 და დიოდებისგან D8 და D9. დამწყებ გადამრთველი S1 აწვდის ენერგიას წრედს, რის გამოც ნაპერწკლის უფსკრული დაუყოვნებლივ ამოქმედდება. სილიკონის ტრიოდის ტირისტორი SCR ხსნის მუხტს C6-დან, განბლოკვის დენი SCR-ს მიეწოდება DIAC დინიტორით, რომლის მიკერძოება დაყენებულია ცვლადი წინააღმდეგობით R14 და კონდენსატორი C7.

12 ვ დაწევის ძაბვის ტრანსფორმატორი TZ კვებავს საკონტროლო წრეს, რომელიც ასევე შეიცავს რელეს RE1. თუ სისტემას არ აქვს 12 ვ, მისი გაშვება შესაძლებელია მხოლოდ RE1-ის ხელით გააქტიურებით. დიოდური რექტიფიკატორი D10-D13 ასწორებს 12 ვ ცვლადი ძაბვას, რომელიც შემდეგ იფილტრება ტევადი ფილტრით C1. რეზისტორი R5 ანაწილებს ძალას კონტროლისთვის ზენერის დიოდის Z3, Z4-ის მეშვეობით, რაც აუცილებელია შედარებითი მიკროსქემის სტაბილური მუშაობისთვის. ენერგიის შესანახი სიმძლავრე მოდის 115 VAC ქსელიდან, გააქტიურებული F1 დაუკრავენ, ხოლო 115 VAC ქსელი ჩართულია S4 გადამრთველით.

კომენტარი

ჩვენს ლაბორატორიაში Information Unlimited-ში, ენერგიის შესანახი მოწყობილობა მოიცავს ზეთით სავსე კონდენსატორების 10 თაროს. თითოეულ თაროზე განთავსებულია 50 32uF 4500V კონდენსატორი, რომლებიც დაკავშირებულია პარალელურად, რათა მიაღწიოს საერთო ტევადობას 1600uF ან დაახლოებით 13000J 4000V თითო თაროზე. პარალელურად დაკავშირებული 10 თარო უზრუნველყოფს 130,000 J. ენერგიის ამ დონეებზე, ძალზე მნიშვნელოვანია სისტემის სწორად დაკავშირება და აწყობა საჭირო მდებარეობითა და მავთულის სისქით, რათა წარმოიქმნას ასობით მეგავატი სიმძლავრის იმპულსები. პერსონალის სახიფათო ძაბვისგან დასაცავად, საცავის თაროების გარშემო დამონტაჟებულია აფეთქების ფარები.

ერთი სტენდის დატენვის დრო დაახლოებით 10 წუთია. ამ დამუხტვით 10 თაროების გამოყენება არაპრაქტიკული იქნება, რადგან მათ დატენვას თითქმის 2 საათი დასჭირდება. . ეს მაღალი ძაბვის დამტენი ხელმისაწვდომია სპეციალური შეკვეთით.

მოწყობილობის წინასწარ შეკრების პროცედურა

ეს განყოფილება ვარაუდობს, რომ თქვენ იცნობთ ძირითად ინსტრუმენტებს და გაქვთ საკმარისი ასამბლეის გამოცდილება. პულსის გენერატორი აწყობილია ლითონის შასიზე 25,4 × 43,2 × 3,8 სმ, დამზადებულია გალვანზირებული რკინისგან 1,54 მმ სისქით (22 ლიანდაგი). იგი იყენებს RMS ტრანსფორმატორს, რომლის დენის ლიმიტია 6500 V, 20 mA. აუცილებელია მოცემული ნახაზის მაქსიმალურად ზუსტად დაცვა. შეგიძლიათ გამოიყენოთ უფრო ძლიერი ტრანსფორმატორი, შემდეგ მოგიწევთ მოწყობილობის ზომის შეცვლა. ჩვენ ვთავაზობთ პარალელურად დააკავშიროთ 4-მდე ადრე გამოყენებული ტრანსფორმატორი; რომ მიიღოთ დამტენი დენი 80 mA. წინა პანელზე დამონტაჟებულია ვოლტმეტრი და კონტროლი. რეკომენდირებულია S4-ის შეცვლა გასაღების გადამრთველით, თუ მოწყობილობა მდებარეობს ისეთ ადგილას, სადაც წვდომა აქვს არაავტორიზებულ პერსონალს.

მოწყობილობის აწყობისას დაიცავით მოქმედებების შემდეგი თანმიმდევრობა:

1. თუ იყიდეთ ნაკრები, განალაგეთ და დაადგინეთ ყველა კომპონენტი და სტრუქტურული ნაწილი.

2. ამოიღეთ დაფა ცარიელიდან 0,25 სმ ბადე პერფორაციით და ზომები 15,9 x 10,8 სმ (6,25 x 4,25 ინჩი).

ბრინჯი. 3.3. პულსის გენერატორის მიკროსქემის დაფა

Შენიშვნა:

წერტილოვანი ხაზი აჩვენებს კავშირებს დაფის უკანა მხარეს. დიდი შავი წერტილები მიუთითებს დაფაზე არსებულ ხვრელებს, რომლებიც გამოიყენება კომპონენტების და მათ შორის კავშირების დასაყენებლად.

3. ჩადეთ ელემენტები, როგორც ნაჩვენებია სურათზე. 3.3, და მიამაგრეთ ისინი ელემენტების ტერმინალებზე, იმ საკონტაქტო ბალიშებზე, სადაც ეს აუცილებელია, ქვედა მარცხენა კიდიდან მარჯვნივ გადაადგილებისას. წერტილოვანი ხაზი აჩვენებს მავთულის კავშირებს დაფის უკანა მხარეს მიკროსქემის მიხედვით. მოერიდეთ მავთულის ხიდებს, პოტენციურ შორტებს და ცივ შედუღებას, რადგან ეს აუცილებლად გამოიწვევს პრობლემებს. შედუღების სახსრები უნდა იყოს მბზინავი და გლუვი, მაგრამ არა სფერული.

4. დააკავშირეთ მიკროსქემის დაფა სადენებით შემდეგ პუნქტებს (იხ. ნახ. 3.3):

– შასის მიწამდე ვინილის იზოლირებული მავთულით #18, 20 სმ სიგრძით;

– TE1 მაღალი ძაბვის მავთულით 20 კვ, 10 სმ სიგრძით;

– რეზისტორი R18, ვინილის იზოლირებული მავთული #18 20 სმ სიგრძით;

– D3 და D4 ანოდებით #18 ვინილის იზოლირებული მავთულით 30 სმ სიგრძით (ჩართვა დამიწება);

– TZ (2) 12 V DC-ით #22 ვინილის იზოლირებული მავთულით, 20 სმ სიგრძით;

– ვოლტმეტრით M1 (2) #22 ვინილის იზოლირებული მავთულით 20 სმ სიგრძით შეამოწმეთ ყველა კავშირი, კომპონენტი, ყველა დიოდის მდებარეობა, ნახევარგამტარული ელემენტები, ელექტროლიტური კონდენსატორები CI, C2, C4, C5, C7. შეამოწმეთ შედუღების სახსრების ხარისხი, პოტენციური მოკლე ჩართვა და ცივი შედუღების სახსრების არსებობა. შედუღების სახსრები უნდა იყოს გლუვი და მბზინავი, მაგრამ არა სფერული. შეამოწმეთ ეს ყურადღებით სანამ ჩართავთ მოწყობილობას.

5. ნაპერწკლის უფსკრული აწყობილია შემდეგნაირად (ნახ. 3.4):

– გააკეთეთ ფუძე BASE1 გალვანზირებული რკინის ფურცლისგან 1,4 მმ სისქის (20 ლიანდაგი) და ზომები 11,4 x 5 სმ (4,75 x 2 ინჩი);

– გააკეთეთ ორი BRKT1 სამაგრი 1,4 მმ სისქის (20 დიამეტრის) გალვანზირებული რკინის ფურცლიდან, თითოეული ზომა 6,4 x 3,2 სმ (2,5 x 1,25 დიუმი). გადაკეცეთ კიდე 1,9 სმ ვიზორში;

– გააკეთეთ ორი BLK1 ბლოკი პოლივინილქლორიდის (PVC) ან მსგავსი მასალისგან, 1,9 სმ სისქისა და 2,5 x 3,2 სმ (1 x 1,25 ინჩი) ზომის. მათ უნდა ჰქონდეთ კარგი საიზოლაციო თვისებები;

– გააკეთეთ BLK2 ბლოკი ტეფლონისგან. მან უნდა გაუძლოს მაღალი ძაბვის ტრიგერის პულსს;

– ფრთხილად დაამაგრეთ COL1 მილტუჩები BRK1 სამაგრებზე. დაარეგულირეთ ფიტინგები, რათა უზრუნველყოთ ვოლფრამის ელექტროდების ზუსტი გასწორება ერთეულის აწყობის შემდეგ. ამ მომენტში მოგიწევთ პროპანის გაზის ჩირაღდნის გამოყენება და ა.შ.

- გახეხეთ რვა ხრახნის ბასრი ბოლოები. ეს აუცილებელია იმისათვის, რომ არ მოხდეს PVC მასალის გატეხვა მაღალი ძაბვის ქვეშ მკვეთრ ბოლოებზე წარმოქმნილი კორონა გამონადენის გამო;

– წინასწარ ააწყვეთ ნაწილები, გაბურღეთ მათში შესაკრებად საჭირო ხვრელები. მიჰყევით სურათს სწორი განთავსებისთვის;

ბრინჯი. 3.4. ნაპერწკალი და აალების მოწყობილობა

Შენიშვნა:

ნაპერწკლის უფსკრული სისტემის გულია და სწორედ იქ ხდება, რომ კონდენსატორების მიერ დაგროვილი ენერგია მთელი დამუხტვის პერიოდის განმავლობაში სწრაფად გამოიყოფა დატვირთვაში მაღალი სიმძლავრის პულსის სახით. ძალიან მნიშვნელოვანია, რომ ყველა კავშირმა შეძლოს გაუძლოს მაღალ დენებს და მაღალი გამონადენის ძაბვას.

აქ ნაჩვენები მოწყობილობა განკუთვნილია HEP90-ისთვის და შეუძლია გადართოს ენერგია 3000 J-მდე (როდესაც სწორად პულსირებულია), რაც ჩვეულებრივ საკმარისია ეფექტური ექსპერიმენტებისთვის მასის გადამცემ მოწყობილობებთან, შეიძლება მოხრილი, მავთულის აფეთქება, მაგნეტიზმი და სხვა მსგავსი პროექტები. .

მაღალი ენერგიის გადამრთველი, რომელსაც შეუძლია იმუშაოს 20,000 ჯ ენერგიაზე, შეიძლება მიწოდებული იყოს სპეციალური შეკვეთით. ორივე გადამრთველი იყენებს მაღალი ძაბვის ტრიგერის პულსს, რომელიც დამოკიდებულია მაღალი ხაზის დატვირთვის წინაღობაზე. ეს ჩვეულებრივ არ არის პრობლემა ზომიერად ინდუქციური დატვირთვისთვის, მაგრამ შეიძლება იყოს პრობლემა დაბალი ინდუქციური დატვირთვისთვის. ამ პრობლემის მოგვარება შესაძლებელია ამ ხაზებში ზოგიერთი ფერიტის ან რგოლის ბირთვის განთავსებით. ბირთვები ძალიან ძლიერად რეაგირებენ გამომწვევ პულსზე, მაგრამ ძირითადი გამონადენის დროს ისინი აღწევს გაჯერებას.

ნაპერწკალი უფსკრულის დიზაინში უნდა იყოს გათვალისწინებული მექანიკური ძალები, რომლებიც წარმოიქმნება ძლიერი მაგნიტური ველების მოქმედების შედეგად. ეს ძალზე მნიშვნელოვანია ფიზიკურ ენერგიასთან მუშაობისას და საჭიროებს დამატებით საშუალებებს ინდუქციისა და წინააღმდეგობის შესამცირებლად.

ყურადღება! ექსპერიმენტების ჩატარებისას, მოწყობილობის ირგვლივ უნდა დამონტაჟდეს ეკრანი, რათა დაიცვან ოპერატორი შესაძლო ფრაგმენტებისგან მოწყობილობის გაფუჭების შემთხვევაში.

საიმედო დასაწყებად, საწყისი უფსკრული უნდა იყოს დაყენებული დამუხტვის ძაბვის მიხედვით. უფსკრული უნდა განთავსდეს სამაგრიდან მინიმუმ 0,6 სმ დაშორებით. თუ ჩართვა არასტაბილურია, საჭიროა ამ მნიშვნელობის ექსპერიმენტი.

– მიამაგრეთ დიდი ბლოკის ლუგები LUG1 BRKT1 სამაგრების თითოეულ მხარეს. კავშირი უნდა გაკეთდეს ფრთხილად, რადგან პულსის დენი აღწევს კილოამპერს;

– დროებით დააყენეთ ძირითადი უფსკრული 0,16 სმ-ზე და ტრიგერის უფსკრული 0,32 სმ-ზე.

მოწყობილობის საბოლოო აწყობის პროცედურა

შემდეგი არის შეკრების საბოლოო ნაბიჯები:

1. გააკეთეთ შასი და პანელი, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 3.5. გონივრული იქნება პანელის დამზადებამდე კვადრატული ხვრელის გაკეთება ვოლტმეტრის დასაყენებლად. ვოლტმეტრი, რომელიც გამოიყენება, მოითხოვს 10 სმ კვადრატულ ნახვრეტს.

Შენიშვნა:

გააკეთეთ წინა პანელი 1,54 სმ (22 დიამეტრის) გალვანზირებული რკინის ფურცლისგან, ზომები 53,34 x 21,59 სმ (21 x 8,5 ინჩი). მოხარეთ 5 სმ-ით თითოეულ მხარეს შასისთან დასაკავშირებლად, როგორც ეს ნაჩვენებია სურათზე. გააკეთეთ ხვრელი ვოლტმეტრისთვის.

გააკეთეთ შასი 1,54 სმ (22 დიამეტრის) გალვანური რკინისგან, ზომები 55,88 x 27,9 სმ (22 x 15 დიუმი). გადაკეცეთ 5 სმ თითოეულ მხარეს და გააკეთეთ 1,25 სმ ტილო, საერთო ზომა იქნება (25x43x5 სმ) შასის ქვედა გასწვრივ 1,25 სმ.

გაგრძელებისას გააკეთეთ პატარა ხვრელები და ხვრელები კავშირებისთვის.

შასის მიმაგრებულ ნაწილზე მიმავალი ვიზორი არ არის ნაჩვენები ნახატზე.

ბრინჯი. 3.5. ნახატი შასის დასამზადებლად

2. სცადეთ მართვის პანელზე და გაბურღეთ საჭირო ხვრელები კონტროლისთვის, ინდიკატორებისთვის და ა.შ. ყურადღება მიაქციეთ საიზოლაციო მასალას შასის და მოწყობილობის ნაწილებს შორის, იხილეთ ნახ. 3.6 ნაწილი PLATE1. ამის მიღწევა შესაძლებელია მცირე რაოდენობით RTV ოთახის ტემპერატურის სილიკონის წებოვანი დალუქვის გამოყენებით. გაბურღეთ შესაბამისი ხვრელები მუშაობისას, შეამოწმეთ სწორი განლაგება და ზომები.

ბრინჯი. 3.6. აწყობილი მოწყობილობის ზოგადი ხედი

Შენიშვნა:

მავთულები ნაჩვენებია ოდნავ წაგრძელებული სურათებისა და კავშირების სიცხადის უზრუნველსაყოფად.

წერტილოვანი ხაზები აჩვენებს კომპონენტებს და კავშირებს, რომლებიც მდებარეობს შასის ქვეშ.

3. სცადეთ დანარჩენ ნაწილებზე (იხ. ნახ. 3.6) და გაბურღეთ ყველა ხვრელი, რომელიც აუცილებელია მონტაჟისა და განთავსებისთვის. ყურადღება მიაქციეთ FH1/FS1 დამჭერებს და შეყვანის დენის კაბელის BU2 იზოლაციას. ისინი განლაგებულია შასის ქვედა მხარეს და ნაჩვენებია წერტილოვანი ხაზებით.

4. უზრუნველყოს საკმარისი ადგილი მაღალი ძაბვის კომპონენტებისთვის: ტრანსფორმატორის გამომავალი ტერმინალები, მაღალი ძაბვის დიოდები და რეზისტორი R18. გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ მაღალი ძაბვის დიოდები დამონტაჟებულია პლასტმასის დაფაზე ორმხრივი RTV ლენტის გამოყენებით.

5. ხელახლა დააინსტალირეთ მართვის პანელი. დაამაგრეთ მიკროსქემის დაფა RTV წებოვანი ლენტით, როდესაც დარწმუნდებით, რომ ყველაფერი კარგადაა.

6. გააკეთე ყველა კავშირი. გთხოვთ, გაითვალისწინოთ მავთულის თხილის გამოყენება ტერმინალების T1 და T2 შეერთებისას.

წინასწარი ელექტრო ტესტები

წინასწარი ელექტრული ტესტების ჩასატარებლად, მიჰყევით ამ ნაბიჯებს:

1. მოკლედ შეაერთეთ ტრანსფორმატორის გამომავალი ტერმინალები სამაგრით მაღალი ძაბვის მავთულის გამოყენებით.

2. ამოიღეთ დაუკრავენ და დააინსტალირეთ 60 ვტ სიმძლავრის დამჭერი, როგორც ბალასტი ტესტირების პერიოდისთვის.

3. დააყენეთ გადამრთველი S4 (იხ. სურ. 3.7) გამორთვის მდგომარეობაში, გადააადგილეთ გადამრთველის ღერძი ცვლადი წინააღმდეგობის R8/S2-თან ერთად „გამორთული“ პოზიციაზე, დააყენეთ ცვლადი წინააღმდეგობები R14 და R19 შუა პოზიციაზე და ჩართეთ მოწყობილობა 115 V AC ქსელში, COl დენის კაბელის დენის განყოფილებაში შეერთებით.

4. გადაატრიალეთ კომბინირებული გადამრთველის ღერძი ცვლადი წინაღობით R8, სანამ ის ჩაირთვება და უყურეთ LA1 და LA2 ნათურების ნათებას.

5. დააჭირეთ დატენვის ღილაკს S3 და დარწმუნდით, რომ RE1 რელე ჩართულია (ისმის დაწკაპუნების ხმა) და LA2 ნათურა ჩაქრება S3 ღილაკის დაჭერისას.

6. ჩართეთ S4 და დააჭირეთ S3, შეამჩნიეთ, რომ 2 პუნქტის შესაბამისად ჩართული ბარიერი იწვის სრულ სიცხეზე.

7. დააჭირეთ ღილაკს "დაწყება" S1 და დააკვირდით ნათებას ტრიგერის ელექტროდს TE1 და G1-სა და G2-ს შორის მთავარ გამონადენის უფსკრულის შორის. გთხოვთ გადაიხადოთ

ბრინჯი. 3.7. წინა პანელი და კონტროლი

გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ცვლადი წინააღმდეგობის ღერძი დაყენებულია საშუალო მნიშვნელობაზე, მაგრამ ღერძის საათის ისრის მიმართულებით მობრუნებით შეგიძლიათ გაზარდოთ გამონადენი.

ძირითადი ტესტები

ტესტების ჩასატარებლად, მიჰყევით ამ ნაბიჯებს:

1. გამორთეთ კვების კაბელი და გამორთეთ S2 და S4.

2. შეაერთეთ 30uF, 4kV კონდენსატორი და 5kOhm, 50W რეზისტორი, როგორც C და R, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 3.6.

3. ამოიღეთ ბალასტური ნათურა და ჩადეთ 2A დაუკრავენ.

4. დააყენეთ საპილოტე უფსკრული 0,32 სმ-ზე და მთავარი უფსკრული 0,16 სმ-ზე.

5. შეაერთეთ მაღალი სიზუსტის ვოლტმეტრი გარე კონდენსატორის მეშვეობით.

6. ჩართეთ მოწყობილობა და ჩართეთ S2 და S4. დააჭირეთ ღილაკს S3 და დარწმუნდით, რომ გარე კონდენსატორი დატენულია 1 კვ-მდე, სანამ RE1 გამოირთვება. გაითვალისწინეთ, რომ ნორმალურ მდგომარეობაში LA2 ჩართულია და გამორთულია მხოლოდ დამუხტვის ციკლის განმავლობაში. როდესაც დაყენებული დატენვა მიიღწევა, LA2 LED ისევ ჩაირთვება, რაც მიუთითებს, რომ სისტემა მზად არის.

7. შემოატრიალეთ R8/S2 30° საათის ისრის მიმართულებით და შენიშნეთ, რომ ძაბვა აღწევს უფრო მაღალ მნიშვნელობას დატენვის გაჩერებამდე.

8. დააჭირეთ ღილაკს S1 და დააკვირდით მყისიერ ძლიერ რკალს მთავარ უფსკრულიში, რომელიც წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც ენერგია მიმართულია გარე დატვირთვაზე.

9. დამუხტეთ მოწყობილობა 2500 ვ-მდე, ძაბვის გაზომვით კონდენსატორის მეშვეობით მიერთებული გარე ვოლტმეტრით. დაარეგულირეთ R19 ისე, რომ წინა პანელის ვოლტმეტრი წაიკითხოს 2.5 სრული მასშტაბით 5. გააკეთეთ ნიშანი წინა პანელზე, რათა იცოდეთ სად არის ძაბვა 2500 ვ. წინა პანელის მრიცხველი ახლა კითხულობს დამუხტვის ძაბვას გონივრული სიზუსტით გარე ვოლტმეტრის დროს. გაიმეორეთ ნაბიჯი 8, დააკვირდით ძლიერ რკალს, როდესაც გამონადენი ხდება. გაიმეორეთ დატენვის და გამონადენის ციკლები სხვადასხვა ძაბვაზე, რათა გაეცნოთ მოწყობილობის მუშაობას.

ეს ასრულებს მოწყობილობის შემოწმებას და დაკალიბრებას. შემდგომი ოპერაციები საჭიროებს დამატებით აღჭურვილობას, რაც დამოკიდებულია პროექტზე, რომელშიც თქვენ ექსპერიმენტებს ატარებთ.

სასარგებლო მათემატიკური ურთიერთობები ქვედა აღჭურვილობისთვის

სისტემის შენახვის ენერგია:

იდეალური დენის მატება მიიღწევა LC სისტემებში. გამოიყენეთ 0.75 კოეფიციენტი ზეთის კონდენსატორების გამოყენებისას და ქვედა მნიშვნელობები ფოტო და ელექტროლიტური კონდენსატორებისთვის. დროა მიაღწიოს პიკს დენის ზე 1 აციკლი:

მაგნიტური ნაკადი

A = კოჭის ზედაპირის ფართობი m2-ში; Le = პოლუსებს შორის მანძილი m-ში; M = მასა კგ-ში. ძალა:

აჩქარება: სიჩქარე:

სადაც t არის პიკის დენის მიღწევის დრო.

პულსის გენერატორები გამოიყენება ბევრ რადიო მოწყობილობაში (ელექტრონული მრიცხველები, დროის რელეები) და გამოიყენება ციფრული აღჭურვილობის დაყენებისას. ასეთი გენერატორების სიხშირის დიაპაზონი შეიძლება იყოს რამდენიმე ჰერციდან ბევრ მეგაჰერცამდე. აქ არის მარტივი გენერატორის სქემები, მათ შორის ციფრული "ლოგიკის" ელემენტებზე დაფუძნებული სქემები, რომლებიც ფართოდ გამოიყენება უფრო რთულ სქემებში, როგორც სიხშირის დაყენების ერთეულები, კონცენტრატორები, საცნობარო სიგნალების წყაროები და ბგერები.

ნახ. სურათი 1 გვიჩვენებს გენერატორის დიაგრამას, რომელიც წარმოქმნის ერთ მართკუთხა იმპულსებს S1 ღილაკის დაჭერისას (ანუ ის არ არის თვითოსცილატორი, რომლის დიაგრამები მოცემულია ქვემოთ). RS ტრიგერი აწყობილია ლოგიკურ ელემენტებზე DD1.1 და DD1.2, რომელიც ხელს უშლის ღილაკების კონტაქტებიდან აბრუნებული იმპულსების შეღწევას ხელახალი გამოთვლის მოწყობილობამდე. S1 ღილაკის კონტაქტების პოზიციაზე, რომელიც ნაჩვენებია დიაგრამაზე, გამომავალ 1-ს ექნება მაღალი დონის ძაბვა, გამომავალ 2-ს ექნება დაბალი დონის ძაბვა; ღილაკზე დაჭერისას - პირიქით. ეს გენერატორი მოსახერხებელია გამოსაყენებლად სხვადასხვა მრიცხველების მუშაობის შემოწმებისას.

ნახ. სურათი 2 გვიჩვენებს ელექტრომაგნიტურ რელეზე დაფუძნებული მარტივი პულსის გენერატორის დიაგრამას. ელექტროენერგიის გამოყენებისას, C1 კონდენსატორი იტენება რეზისტორი R1-ით და რელე გააქტიურებულია, გამორთეთ კვების წყარო K 1.1 კონტაქტებით. მაგრამ რელე დაუყოვნებლივ არ ათავისუფლებს, რადგან გარკვეული პერიოდის განმავლობაში დენი მიედინება მის გრაგნილში C1 კონდენსატორის მიერ დაგროვილი ენერგიის გამო. როდესაც K 1.1 კონტაქტები კვლავ იხურება, კონდენსატორი კვლავ იწყებს დატენვას - ციკლი მეორდება.

ელექტრომაგნიტური რელეს გადართვის სიხშირე დამოკიდებულია მის პარამეტრებზე, ასევე კონდენსატორის C1 და რეზისტორის R1 ​​მნიშვნელობებზე. RES-15 რელეს გამოყენებისას (პასპორტი RS4.591.004), გადართვა ხდება დაახლოებით წამში ერთხელ. ასეთი გენერატორი შეიძლება გამოყენებულ იქნას, მაგალითად, საახალწლო ხეზე გირლანდების გადასართავად ან სხვა განათების ეფექტების მისაღებად. მისი მინუსი არის მნიშვნელოვანი სიმძლავრის კონდენსატორის გამოყენების აუცილებლობა.

ნახ. სურათი 3 გვიჩვენებს ელექტრომაგნიტურ რელეზე დაფუძნებული სხვა გენერატორის დიაგრამას, რომლის მუშაობის პრინციპი მსგავსია წინა გენერატორის, მაგრამ უზრუნველყოფს პულსის სიხშირეს 1 ჰც, კონდენსატორის სიმძლავრით 10-ჯერ ნაკლები. ელექტროენერგიის გამოყენებისას, კონდენსატორი C1 იტენება რეზისტორი R1-ით. გარკვეული პერიოდის შემდეგ, ზენერის დიოდი VD1 გაიხსნება და რელე K1 იმუშავებს. კონდენსატორი დაიწყებს გამონადენს რეზისტორი R2-ით და კომპოზიციური ტრანზისტორი VT1VT2-ის შეყვანის წინააღმდეგობით. მალე რელე გამოვა და გენერატორის მუშაობის ახალი ციკლი დაიწყება. ტრანზისტორების VT1 და VT2 ჩართვა ტრანზისტორი კომპოზიციური წრედის მიხედვით ზრდის კასკადის შეყვანის წინაღობას. რელე K 1 შეიძლება იყოს იგივე, რაც წინა მოწყობილობაში. მაგრამ შეგიძლიათ გამოიყენოთ RES-9 (პასპორტი RS4.524.201) ან ნებისმიერი სხვა რელე, რომელიც მუშაობს 15...17 ვ ძაბვით და დენი 20...50 mA.

პულსის გენერატორში, რომლის დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 4, გამოყენებულია DD1 მიკროსქემის ლოგიკური ელემენტები და საველე ეფექტის ტრანზისტორი VT1. კონდენსატორის C1 და R2 და R3 რეზისტორების მნიშვნელობების შეცვლისას წარმოიქმნება პულსები 0,1 ჰც-დან 1 მჰც-მდე სიხშირით. ასეთი ფართო დიაპაზონი მიიღეს საველე ეფექტის ტრანზისტორის გამოყენებით, რამაც შესაძლებელი გახადა R2 და R3 რეზისტორების გამოყენება რამდენიმე მეგაოჰმის წინააღმდეგობით. ამ რეზისტორების გამოყენებით შეგიძლიათ შეცვალოთ იმპულსების მუშაობის ციკლი: რეზისტორი R2 ადგენს მაღალი დონის ძაბვის ხანგრძლივობას გენერატორის გამომავალზე, ხოლო რეზისტორი R3 ადგენს დაბალი დონის ძაბვის ხანგრძლივობას. C1 კონდენსატორის მაქსიმალური ტევადობა დამოკიდებულია საკუთარ გაჟონვის დენზე. ამ შემთხვევაში ეს არის 1...2 μF. რეზისტორების R2, R3 წინააღმდეგობა არის 10...15 MOhm. ტრანზისტორი VT1 შეიძლება იყოს ნებისმიერი KP302, KP303 სერია. მიკროსქემა არის K155LA3, მისი კვების წყარო არის 5 ვ სტაბილიზირებული ძაბვა. შეგიძლიათ გამოიყენოთ K561, K564, K176 სერიის CMOS მიკროსქემები, რომელთა ელექტრომომარაგება დევს 3 ... 12 ვ დიაპაზონში, ასეთი მიკროსქემების პინი განსხვავებულია და ნაჩვენებია სტატიის ბოლოს.

თუ თქვენ გაქვთ CMOS ჩიპი (K176, K561 სერია), შეგიძლიათ ააწყოთ ფართო დიაპაზონის პულსის გენერატორი ველის ეფექტის ტრანზისტორის გამოყენების გარეშე. დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 5. სიხშირის დაყენების მოხერხებულობისთვის, დროის წრედის კონდენსატორის ტევადობა იცვლება S1 გადამრთველით. გენერატორის მიერ გენერირებული სიხშირის დიაპაზონი არის 1...10000 ჰც. მიკროსქემა - K561LN2.

თუ თქვენ გჭირდებათ გენერირებული სიხშირის მაღალი სტაბილურობა, მაშინ ასეთი გენერატორი შეიძლება გაკეთდეს "კვარცირებული" - ჩართეთ კვარცის რეზონატორი სასურველი სიხშირით. ქვემოთ მოცემულია კვარცის ოსცილატორის მაგალითი 4.3 MHz სიხშირეზე:

ნახ. სურათი 6 გვიჩვენებს პულსის გენერატორის დიაგრამას რეგულირებადი სამუშაო ციკლით.

სამუშაო ციკლი - პულსის გამეორების პერიოდის (T) თანაფარდობა მათ ხანგრძლივობასთან (t):

მაღალი დონის იმპულსების მუშაობის ციკლი ლოგიკური ელემენტის DD1.3, რეზისტორი R1 გამოსავალზე, შეიძლება განსხვავდებოდეს 1-დან რამდენიმე ათასამდე. ამ შემთხვევაში, პულსის სიხშირე ასევე ოდნავ იცვლება. ტრანზისტორი VT1, რომელიც მუშაობს საკვანძო რეჟიმში, აძლიერებს დენის იმპულსებს.

გენერატორი, რომლის დიაგრამა ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში, წარმოქმნის როგორც მართკუთხა, ისე ხერხის ფორმის პულსებს. მთავარი ოსცილატორი დამზადებულია ლოგიკურ ელემენტებზე DD 1.1-DD1.3. C2 კონდენსატორზე და რეზისტორი R2-ზე აწყობილია დიფერენცირების წრე, რომლის წყალობითაც წარმოიქმნება მოკლე დადებითი იმპულსები (ხანგრძლივობით დაახლოებით 1 μs) ლოგიკური ელემენტის DD1.5 გამოსავალზე. რეგულირებადი დენის სტაბილიზატორი მზადდება საველე ეფექტის ტრანზისტორი VT2-ზე და ცვლადი რეზისტორი R4-ზე. ეს დენი მუხტავს კონდენსატორს C3,და მასზე ძაბვა წრფივად იზრდება. როდესაც მოკლე დადებითი პულსი მოდის ტრანზისტორი VT1 ბაზაზე, ტრანზისტორი VT1 იხსნება, იხსნება S3 კონდენსატორი. ამგვარად, მის ფირფიტებზე იქმნება ხერხის კბილის ძაბვა. რეზისტორი R4 არეგულირებს კონდენსატორის დამუხტვის დენს და, შესაბამისად, ხერხის კბილის ძაბვის და მისი ამპლიტუდის ზრდის ციცაბოობას. კონდენსატორები C1 და SZ შეირჩევა საჭირო პულსის სიხშირის საფუძველზე. მიკროსქემა - K561LN2.

ციფრული მიკროსქემები გენერატორებში უმეტეს შემთხვევაში ურთიერთშემცვლელია და მათი გამოყენება შესაძლებელია იმავე წრედში, როგორც მიკროსქემები "NAND" და "NOR" ელემენტებით, ან უბრალოდ ინვერტორებით. ასეთი ჩანაცვლების ვარიანტი ნაჩვენებია სურათი 5-ის მაგალითზე, სადაც გამოყენებული იყო მიკროსქემა K561LN2 ინვერტორებით. ზუსტად ასეთი წრე, ყველა პარამეტრის შენარჩუნებით, შეიძლება შეიკრიბოს როგორც K561LA7, ასევე K561LE5 (ან K176, K564, K164 სერიებზე), როგორც ნაჩვენებია ქვემოთ. თქვენ უბრალოდ უნდა დააკვირდეთ მიკროსქემების წვერს, რომელიც ხშირ შემთხვევაში ემთხვევა კიდეც.

დენის პულსის გენერატორი (CPG) შექმნილია მრავალი განმეორებადი დენის იმპულსების შესაქმნელად, რომლებიც ახდენენ ელექტროჰიდრავლიკურ ეფექტს. GIT-ის ძირითადი დიაგრამები შემოთავაზებული იქნა ჯერ კიდევ 1950-იან წლებში და გასული წლების განმავლობაში არ განიცადა მნიშვნელოვანი ცვლილებები, მაგრამ მათი კომპონენტის აღჭურვილობა და ავტომატიზაციის დონე მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა. თანამედროვე GIT-ები შექმნილია ძაბვის ფართო დიაპაზონში (5-100 კვ), კონდენსატორის სიმძლავრის (0.1-10000 μF), შენახვის მოწყობილობის შენახული ენერგიის (10-106 ჯ) და პულსის განმეორების სიჩქარის (0.1-100 ჰც) მუშაობისთვის. ).

მოცემული პარამეტრები მოიცავს რეჟიმების უმეტესობას, რომლებშიც მუშაობს სხვადასხვა დანიშნულების ელექტროჰიდრავლიკური დანადგარები.

GIT მიკროსქემის არჩევანი განისაზღვრება კონკრეტული ელექტროჰიდრავლიკური მოწყობილობების დანიშნულების შესაბამისად. თითოეული გენერატორის წრე მოიცავს შემდეგ ძირითად ბლოკებს: ელექტრომომარაგება - ტრანსფორმატორი რექტიფიკატორით; ენერგიის შესანახი - კონდენსატორი; გადართვის მოწყობილობა - ფორმირების (ჰაერის) უფსკრული; დატვირთვა - სამუშაო ნაპერწკლის უფსკრული. გარდა ამისა, GIC სქემები მოიცავს დენის შემზღუდველ ელემენტს (ეს შეიძლება იყოს წინააღმდეგობა, ტევადობა, ინდუქციურობა ან მათი კომბინაციები). GIC სქემებში შეიძლება არსებობდეს რამდენიმე ფორმირებადი და მოქმედი ნაპერწკალი და ენერგიის შესანახი მოწყობილობა. GIT იკვებება, როგორც წესი, სამრეწველო სიხშირისა და ძაბვის ალტერნატიული დენის ქსელიდან.

GIT მუშაობს შემდეგნაირად. ელექტრული ენერგია დენის შემზღუდველი ელემენტისა და ელექტრომომარაგების მეშვეობით შედის ენერგიის შესანახ მოწყობილობაში - კონდენსატორი. კონდენსატორში შენახული ენერგია გადამრთველი მოწყობილობის - ჰაერის წარმომქმნელი უფსკრულის დახმარებით, პულსურად გადაეცემა სითხის (ან სხვა გარემოს) სამუშაო უფსკრულისკენ, რომელზედაც გამოიყოფა შესანახი მოწყობილობის ელექტრული ენერგია, რის შედეგადაც ელექტროჰიდრავლიკური დარტყმა. ამ შემთხვევაში, მიმდინარე პულსის ფორმა და ხანგრძლივობა, რომელიც გადის GIT-ის გამონადენის წრეში, დამოკიდებულია როგორც დამტენის მიკროსქემის პარამეტრებზე, ასევე გამონადენის მიკროსქემის პარამეტრებზე, სამუშაო ნაპერწკლის ჩათვლით. თუ სპეციალური GIT-ების ერთჯერადი იმპულსებისთვის დამტენი წრედის (ელექტრომომარაგების) პარამეტრებს არ აქვთ მნიშვნელოვანი გავლენა ელექტროჰიდრავლიკური დანადგარების საერთო ენერგოეფექტურობაზე სხვადასხვა მიზნებისთვის, მაშინ სამრეწველო GIT-ებში დამტენის მიკროსქემის ეფექტურობა მნიშვნელოვნად მოქმედებს ეფექტურობაზე. ელექტროჰიდრავლიკური ინსტალაციის შესახებ.

რეაქტიული დენის შემზღუდველი ელემენტების გამოყენება GIT სქემებში განპირობებულია მათი უნარით დაგროვონ და შემდეგ გაათავისუფლონ ენერგია ელექტრულ წრეში, რაც საბოლოო ჯამში ზრდის ეფექტურობას.

მარტივი და საიმედო საოპერაციო წრედის (GIT შემზღუდველი აქტიური დამუხტვის წინააღმდეგობით (ნახ. 3.1, ა)) დამტენი წრედის ელექტრული ეფექტურობა ძალიან დაბალია (30-35%), ვინაიდან მასში კონდენსატორები იტენება პულსირებით. ძაბვა და დენი სპეციალური ძაბვის რეგულატორების შემოღებით (მაგნიტური გამაძლიერებელი, გაჯერების ჩოკი) შეიძლება მიაღწიოს წრფივ ცვლილებას ტევადობის შესანახი მოწყობილობის მუხტის დენის ძაბვის მახასიათებლებში და ამით შექმნას პირობები, რომლებშიც ენერგიის დანაკარგები დატენვის წრეში იქნება მინიმალური. და გენერატორის საერთო ეფექტურობა შეიძლება გაიზარდოს 90%-მდე.

უმარტივესი GIT მიკროსქემის გამოყენებისას მთლიანი სიმძლავრის გასაზრდელად, უფრო ძლიერი ტრანსფორმატორის შესაძლო გამოყენების გარდა, ზოგჯერ მიზანშეწონილია გამოიყენოთ GIT, რომელსაც აქვს სამი ერთფაზიანი ტრანსფორმატორი, რომელთა პირველადი სქემები დაკავშირებულია "ვარსკვლავით". ” ან ”დელტა” და იკვებება სამფაზიანი ქსელიდან. მათი მეორადი გრაგნილებიდან ძაბვა მიეწოდება ცალკეულ კონდენსატორებს, რომლებიც მოქმედებენ მბრუნავი ფორმირების უფსკრულით სითხეში ერთ საერთო სამუშაო ნაპერწკალ უფსკრულისკენ (ნახ. 3.1, ბ) [-|] . .4

GIT ელექტროჰიდრავლიკური დანადგარების შემუშავებისა და შემუშავებისას, მნიშვნელოვანი ინტერესია ტევადობის შესანახი მოწყობილობის დატენვის რეზონანსული რეჟიმის გამოყენება ალტერნატიული დენის წყაროდან გამომსწორებლის გარეშე. რეზონანსული სქემების საერთო ელექტრული ეფექტურობა ძალიან მაღალია (95%-მდე) და მათი გამოყენებისას ხდება ავტომატური მნიშვნელოვანი მატება სამუშაო ძაბვაში. მიზანშეწონილია გამოიყენოთ რეზონანსული სქემები მაღალ სიხშირეებზე მუშაობისას (100 ჰც-მდე), მაგრამ ამისათვის საჭიროა სპეციალური კონდენსატორები, რომლებიც შექმნილია ალტერნატიულ დენზე მუშაობისთვის. ამ სქემების გამოყენებისას აუცილებელია ცნობილი რეზონანსული მდგომარეობის დაცვა

W = 1 / ლ[GS,

სად არის მამოძრავებელი EMF-ის თანასიხშირე; L-სქემის ინდუქციურობა; C არის მიკროსქემის მოცულობა.

ერთფაზიან რეზონანსულ GIT-ს (ნახ. 3.1, გ) შეიძლება ჰქონდეს საერთო ელექტრული ეფექტურობა 90%-ზე მეტი. GIT საშუალებას იძლევა მიიღოთ ალტერნატიული გამონადენის სტაბილური სიხშირე, რომელიც ოპტიმალურად უდრის მიწოდების დენის ერთ ან ორმაგ სიხშირეს (ანუ 50 და 100 ჰც, შესაბამისად) სამრეწველო სიხშირის დენით კვებისას. მიკროსქემის გამოყენება ყველაზე რაციონალურია (მიწოდების ტრანსფორმატორის სიმძლავრით 15-30 კვტ. მიკროსქემის გამონადენის წრეში შეყვანილია სინქრონიზატორი - ჰაერის წარმომქმნელი უფსკრული, რომლის ბურთებს შორის არის მბრუნავი.

დამჭერი დისკი კონტაქტით, რომელიც იწვევს ფორმირების უფსკრულის გაჩენას, როდესაც კონტაქტი გადის ბურთებს შორის. ამ შემთხვევაში, დისკის ბრუნვა სინქრონიზებულია ძაბვის პიკების მომენტებთან.

სამფაზიანი რეზონანსული GIT-ის წრე (ნახ. 3.1, დ) მოიცავს სამფაზიან საფეხურს ტრანსფორმატორს, რომლის თითოეული გრაგნილი მაღალ მხარეს მუშაობს როგორც ერთფაზიანი რეზონანსული წრე, ერთი საერთოა ყველასთვის ან სამისთვის. დამოუკიდებელი სამუშაო ნაპერწკალი უფსკრული საერთო სინქრონიზატორით სამი ფორმირების უფსკრულისთვის ეს წრე საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ ალტერნატიული გამონადენის სიხშირე, რომელიც უდრის მიწოდების დენის სამჯერ ან ექვსჯერ სიხშირეს (ე.ი. 150 ან 300 ჰც, შესაბამისად) მუშაობისას სამრეწველო სიხშირე რეკომენდირებულია 50 კვტ ან მეტი სიმძლავრის გენერატორების მუშაობისთვის ერთფაზიანი GIT წრე, თუმცა, გამოსასწორებელი სიმძლავრის შემდგომი გაზრდა მიზანშეწონილია მხოლოდ გარკვეულ ზღვარამდე.

ტევადობის შესანახი მოწყობილობის დატენვის პროცესის ეფექტურობა შეიძლება გაიზარდოს ფილტრის ტევადობის მქონე სხვადასხვა სქემების გამოყენებით. GIT წრე ფილტრის ტევადობით და სამუშაო სიმძლავრის ინდუქციური დამუხტვის სქემით (ნახ. 3.1, (3) საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ თითქმის ნებისმიერი პულსის მონაცვლეობის სიხშირე მცირე (0,1 μF-მდე) ტევადობაზე მუშაობისას და აქვს საერთო ელექტრული ეფექტურობა. დაახლოებით 85% -ით ეს მიიღწევა იმით, რომ ფილტრის ტევადობა მუშაობს არასრული გამონადენის რეჟიმში (20%-მდე), ხოლო სამუშაო ტევადობა იტენება ინდუქციური მიკროსქემის მეშვეობით - ჩოკი დაბალი აქტიური წინააღმდეგობით - ერთი ნახევრად. ციკლი რხევის რეჟიმში, დაყენებული დისკის როტაციით პირველი ფორმირების ინტერვალით.

ფორმირების ნაპერწკლების ხარვეზების მბრუნავი დისკები ზის იმავე ლილვზე და, შესაბამისად, ალტერნატიული გამონადენის სიხშირე შეიძლება შეიცვალოს ძალიან ფართო დიაპაზონში, რაც მაქსიმალურად შემოიფარგლება მხოლოდ მიწოდების ტრანსფორმატორის სიმძლავრით. ამ წრეში შეიძლება გამოყენებულ იქნას 35-50 კვ ტრანსფორმატორები, რადგან ის აორმაგებს ძაბვას. წრე ასევე შეიძლება პირდაპირ დაუკავშირდეს მაღალი ძაბვის ქსელს.

GIT წრეში ფილტრის ავზით (ნახ. 3.1, ე) სამუშაო და ფილტრის ავზების ალტერნატიული შეერთება სითხეში არსებულ სამუშაო ნაპერწკალ უფსკრულის გამოყენებით ხორციელდება ერთი მბრუნავი ნაპერწკალი - ფორმირების უფსკრულის გამოყენებით. თუმცა, როდესაც ასეთი GIT მუშაობს, მბრუნავი ნაპერწკალი უფსკრულის მოქმედება იწყება უფრო დაბალი ძაბვით (როდესაც ბურთები ერთმანეთს უახლოვდება) და მთავრდება უფრო მაღალი ძაბვით (როდესაც ბურთები შორდებიან), ვიდრე მითითებულია მინიმალური მანძილით. ნაპერწკლის ბურთები. ეს იწვევს ძირითადი პარამეტრის არასტაბილურობას

ძაბვის გამონადენი და, შესაბამისად, გენერატორის საიმედოობის დაქვეითება.

GIT-ის მუშაობის საიმედოობის გასაზრდელად გამონადენის პარამეტრების განსაზღვრული სტაბილურობის უზრუნველსაყოფად, მბრუნავი გადართვის მოწყობილობა შედის GIT წრეში ფილტრის ტევადობით - დისკი მოცურების კონტაქტებით ალტერნატიული წინასწარი დენის გარეშე ჩართვისა და გამორთვისთვის. დამუხტვისა და განმუხტვის სქემებიდან.

როდესაც ძაბვა გამოიყენება გენერატორის დამუხტვის წრეზე, ფილტრის ტევადობა თავდაპირველად იტენება, შემდეგ მბრუნავი კონტაქტი დენის გარეშე (და, შესაბამისად, ნაპერწკლების გარეშე) ხურავს წრეს, წარმოიქმნება პოტენციური განსხვავება ფორმირების ნაპერწკლის ბურთებზე, ავარია. ხდება და სამუშაო კონდენსატორი იტენება ფილტრის ტევადობის ძაბვამდე ამის შემდეგ წრეში დენი ქრება და კონტაქტები კვლავ იხსნება დისკის ბრუნვის გარეშე მბრუნავი დისკი (ასევე დენის და ნაპერწკლების გარეშე) და სამუშაო კონდენსატორის ძაბვა გამოიყენება ფორმირების გამტარზე, ხდება მისი ავარია, ასევე სითხეში სამუშაო ნაპერწკლის დაშლა გამონადენის წრეში დენი ჩერდება და, შესაბამისად, კონტაქტები შეიძლება ხელახლა გაიხსნას დისკის ბრუნვის გარეშე, მათი განადგურების გარეშე, შემდეგ ციკლი მეორდება გადართვის მოწყობილობის დისკის ბრუნვის სიხშირით.

ამ ტიპის GIT-ის გამოყენება შესაძლებელს ხდის ბურთის ფიქსირებული ნაპერწკლების ხარვეზების სტაბილური პარამეტრების მიღებას და დატენვისა და გამონადენის სქემების დახურვასა და გახსნას დენის გარეშე, რითაც აუმჯობესებს ელექტროსადგურის მუშაობას და საიმედოობას. გენერატორი.

ასევე შემუშავდა ელექტრო-ჰიდრავლიკური დანადგარების ელექტრომომარაგების წრე, რომელიც იძლევა ელექტროენერგიის ყველაზე ეფექტური გამოყენების საშუალებას (მინიმალური შესაძლო დანაკარგებით). ცნობილ ელექტროჰიდრავლიკურ მოწყობილობებში სამუშაო კამერა დამიწებულია და, შესაბამისად, ენერგიის ნაწილი სითხეში სამუშაო ნაპერწკალი უფსკრულის დაშლის შემდეგ პრაქტიკულად იკარგება, იშლება მიწაზე. გარდა ამისა, სამუშაო კონდენსატორის ყოველი გამონადენის დროს მის ფირფიტებზე რჩება მცირე მუხტი (ორიგინალის 10%-მდე).

გამოცდილებამ აჩვენა, რომ ნებისმიერ ელექტროჰიდრავლიკურ მოწყობილობას შეუძლია ეფექტურად იმუშაოს სქემის მიხედვით, რომლის დროსაც ერთ C1 კონდენსატორზე შენახული ენერგია, რომელიც გადის FP-ის ფორმირების უფსკრულის გავლით, შედის RP-ის სამუშაო ნაპერწკალში, სადაც მისი უმეტესი ნაწილი იხარჯება შესრულებაზე. ელექტროჰიდრავლიკური შოკის სასარგებლო მუშაობა. დარჩენილი დაუხარჯავი ენერგია მიეწოდება მეორე დაუმუხტავ კონდენსატორს C2, სადაც ის ინახება შემდგომი გამოყენებისთვის (ნახ. 3.2). ამის შემდეგ, ენერგია დატენვის საჭიროებამდე
მეორე C2 კონდენსატორის პოტენციური მნიშვნელობა, რომელმაც გაიარა FP-ის ფორმირების უფსკრული, ჩაედინება RP-ის სამუშაო ნაპერწკალი უფსკრულიში და ისევ მისი გამოუყენებელი ნაწილი ახლა მთავრდება პირველ SU კონდენსატორზე და ა.შ.

თითოეული კონდენსატორი მონაცვლეობით არის დაკავშირებული ან დამუხტვასთან ან გამონადენის წრესთან გადამრთველით /7, რომელშიც დიელექტრიკით გამოყოფილი გამტარი ფირფიტები A და B მონაცვლეობით არის დაკავშირებული დამტენი და გამონადენის სქემების 1-4 კონტაქტებთან.

სქემა 1

გენერატორი შექმნილია საყოველთაოდ ხელმისაწვდომი ელექტრონული კომპონენტების მინიმალური რაოდენობის გამოსაყენებლად, კარგი განმეორებით და გონივრული საიმედოობით. გენერატორის ვერსია (ჩართვა 1) აწყობილია ფართოდ გამოყენებული PWM კონტროლერის UC3525 (U1) საფუძველზე, რომელიც აკონტროლებს ხიდის წრეს, რომელიც დაფუძნებულია საველე ეფექტის ტრანზისტორებზე Q4-Q7. თუ ანტიფაზაში მოქმედი თითოეული ნახევარხიდის ქვედა გადამრთველები კონტროლდება უშუალოდ 11/14 U2 მიკროსქემის გამოსასვლელებით, მაშინ გამაძლიერებელი კასკადები ტრანზისტორებზე Q2, Q3 გამოიყენება ზედა მკლავის დრაივერებად. ასეთი ეტაპები ფართოდ გამოიყენება უმეტეს თანამედროვე მიკროსქემის დრაივერებში და საკმაოდ კარგად არის აღწერილი ლიტერატურაში ელექტრონიკის შესახებ. შეყვანის ძაბვა, ალტერნატიული ან პირდაპირი (~24~220V/30-320V), რომელიც მიეწოდება დიოდური ხიდის შეყვანას (ან მისი გვერდის ავლით DC ძაბვის შემთხვევაში), კვებავს მიკროსქემის დენის ნაწილს. დიდი საწყისი დენის თავიდან ასაცილებლად, თერმისტორი Vr1 (5A/5Ohm) დაკავშირებულია კვების ბლოკთან. მიკროსქემის საკონტროლო ნაწილი შეიძლება იკვებებოდეს ნებისმიერი წყაროდან გამომავალი ძაბვით +15/+25V და დენით 0,5A. პარამეტრულ ძაბვის სტაბილიზატორს ტრანზისტორ Q1-ზე შეიძლება ჰქონდეს გამომავალი ძაბვა +9-დან +18 ვ-მდე (დამოკიდებულია გამოყენებული დენის გადამრთველების ტიპზე, მაგალითად), მაგრამ ზოგიერთ შემთხვევაში შეგიძლიათ გააკეთოთ ამ სტაბილიზატორის გარეშე, თუ გარე დენის წყაროა საჭირო. პარამეტრები უკვე სტაბილიზირებულია. UC3525 მიკროსქემა შემთხვევით არ აირჩია - მას აქვს უნარი წარმოქმნას იმპულსების თანმიმდევრობა რამდენიმე ათეული ჰერციდან 500 კჰც-მდე და საკმაოდ მძლავრი გამოსავალი (0.5A). სულ მცირე, TL494 მიკროსქემები ვერ ფუნქციონირებდა 250 ჰც-ზე ნაკლები სიხშირით Push-pull რეჟიმში (ერთ ციკლის რეჟიმში - პრობლემა არ არის) - გაუმართავია შიდა ლოგიკა და იმპულსების თანმიმდევრობა, ისევე როგორც მათი ხანგრძლივობა. , ქაოტური გახდა.

პულსის თანმიმდევრობის სიხშირე რეგულირდება ცვლადი რეზისტორი R1-ის გამოყენებით, ხოლო პულსის ხანგრძლივობა რეგულირდება R4-ის გამოყენებით. "მკვდარი დროის" საწყისი ხანგრძლივობა დგინდება რეზისტორი R3-ით.

სქემა 2

დიაგრამა 2-ში ნაჩვენები გენერატორი არის წინა მიკროსქემის სრული ანალოგი და პრაქტიკულად არანაირი განსხვავება არ აქვს წრედში. ამასთან, შიდა K1156EU2 მიკროსქემა (UC3825-ის სრული ანალოგი), რომელიც გამოიყენება ამ გენერატორში, შეუძლია იმუშაოს უფრო მაღალ სიხშირეებზე (თითქმის 1 MHz-მდე), გამომავალი ეტაპები აქვს უფრო მაღალი დატვირთვის სიმძლავრე (1.5A-მდე). გარდა ამისა, მას აქვს მცირე განსხვავება pinout-ში UC3525-თან შედარებით. ასე რომ, "საათის" კონდენსატორი დაკავშირებულია პინ 6-თან (5 3525 ჩიპისთვის), დროის რეზისტორი დაკავშირებულია პინ 5-თან (6 3525 ჩიპისთვის). თუ UC3525 ჩიპის 9 პინი არის შეცდომის გამაძლიერებლის გამომავალი, მაშინ UC3825 ჩიპში ეს პინი ფუნქციონირებს როგორც "მიმდინარე" შემზღუდველის შეყვანა. თუმცა, ყველა დეტალი მოცემულია ამ მიკროსქემების მონაცემთა ფურცელში. თუმცა, აღსანიშნავია, რომ K1156EU2 ნაკლებად სტაბილურია 200 ჰც-ზე დაბალ სიხშირეებზე და მოითხოვს უფრო ფრთხილად განლაგებას და დენის სქემების სავალდებულო ბლოკირებას შედარებით დიდი ტევადობის კონდენსატორებით. თუ ეს პირობები იგნორირებულია, პულსის ხანგრძლივობის კორექტირების სიგლუვე მათი დროებით მაქსიმუმთან შეიძლება დაირღვეს. აღწერილი ფუნქცია გამოჩნდა, თუმცა მხოლოდ პურის დაფაზე აწყობისას. ბეჭდური მიკროსქემის დაფაზე გენერატორის აწყობის შემდეგ ეს პრობლემა არ გაჩენილა.

ორივე სქემები ადვილად მასშტაბირებადია სიმძლავრით ან უფრო მძლავრი ტრანზისტორების გამოყენებით ან მათი პარალელურად შეერთებით (თითოეული გადამრთველისთვის), ასევე დენის კონცენტრატორების მიწოდების ძაბვის შეცვლით. მიზანშეწონილია ყველა დენის კომპონენტის "დამონტაჟება" რადიატორებზე. 100 ვტ სიმძლავრემდე გამოიყენებოდა წებოვანი ბაზის მქონე რადიატორები, რომლებიც განკუთვნილია ვიდეო ბარათებში მეხსიერების ჩიპებზე დაყენებისთვის (გამომავალი კონცენტრატორები და სტაბილიზატორი ტრანზისტორი). მუშაობის ნახევარი საათის განმავლობაში 10 kHz სიხშირეზე, გამომავალი პულსების მაქსიმალური ხანგრძლივობით, გადამრთველის მიწოდების ძაბვით (გამოიყენებოდა 31N20 ტრანზისტორი) +28V დაახლოებით 100W დატვირთვისთვის (ორი სერია დაკავშირებული 12V/50W ნათურა), დენის გადამრთველების ტემპერატურა არ აღემატებოდა 35 გრადუს ცელსიუსს.

ზემოაღნიშნული სქემების ასაგებად გამოყენებული იქნა მზა სქემების გადაწყვეტილებები, რომლებიც მხოლოდ ორჯერ შევამოწმე და შევავსე პროტოტიპების შექმნისას. ბეჭდური მიკროსქემის დაფები შეიქმნა და დამზადდა გენერატორის სქემებისთვის. ნახაზი 1 და სურათი 2 გვიჩვენებს გენერატორის მიკროსქემის პირველი ვერსიის დაფებს, სურათზე 3, სურათზე 4-ზე ნაჩვენებია დაფის გამოსახულებები მეორე წრედისთვის.

წერის დროს, ორივე სქემების მუშაობის ტესტირება მოხდა 40Hz-დან 200kHz-მდე სიხშირეებზე სხვადასხვა აქტიური და ინდუქციური დატვირთვით (100W-მდე), მუდმივი შეყვანის მიწოდების ძაბვაზე 23-დან 100V-მდე, გამომავალი ტრანზისტორებით IRFZ46, IRF1407, IRF5400. , IRF4427, 31N20 ,IRF3205. ბიპოლარული ტრანზისტორების Q2, Q3-ის ნაცვლად, რეკომენდირებულია დაინსტალიროთ (განსაკუთრებით 1 kHz-ზე მეტი სიხშირეზე მუშაობისთვის) საველე ეფექტის მქონე ტრანზისტორები, როგორიცაა IRF630, IRF720 და მსგავსი, 2A დენით და 350 ვ ოპერაციული ძაბვით. ამ შემთხვევაში, რეზისტორი R7-ის მნიშვნელობა შეიძლება განსხვავდებოდეს 47 Ohm-დან (500 Hz-ზე მეტი) 1 k-მდე.

კომპონენტების რეიტინგები მითითებულია ზოლის საშუალებით - 1 კჰც-ზე მეტი სიხშირეებისთვის / 1 კჰც-მდე სიხშირეებისთვის, გარდა რეზისტორების R10, R11, რომლებიც არ არის მითითებული მიკროსქემის დიაგრამაში, მაგრამ რომლებისთვისაც არის დაფებზე სამონტაჟო ადგილები - შეიძლება დამონტაჟდეს მხტუნავები. ამ რეზისტორების ნაცვლად.

გენერატორები არ საჭიროებენ კონფიგურაციას და, უშეცდომოდ ინსტალაციისა და მომსახურე კომპონენტებით, იწყებენ მუშაობას საკონტროლო წრეზე და გამომავალი ტრანზისტორებზე დენის გამოყენებისთანავე. საჭირო სიხშირის დიაპაზონი განისაზღვრება C1 კონდენსატორის ტევადობით. კომპონენტების მნიშვნელობები და პოზიციები ორივე სქემისთვის იგივეა.

სურათი 5 გვიჩვენებს აწყობილი გენერატორის დაფებს.

რადიოელემენტების სია

Დანიშნულება	ტიპი	დასახელება	რაოდენობა	შენიშვნა	Მაღაზია	ჩემი ბლოკნოტი
R1	რეზისტორი	100 kOhm	1			რვეულში
R2	რეზისტორი	3.3 kOhm	1			რვეულში
R3	რეზისტორი	22/100	1			რვეულში
R4	რეზისტორი	10 kOhm	1			რვეულში
R5	რეზისტორი	33/100	1			რვეულში
R8, R9	რეზისტორი	51/3k3	2			რვეულში
R10, R11	რეზისტორი	0.47	2			რვეულში
C1	კონდენსატორი	1nF/0.33uF	1			რვეულში
C2	კონდენსატორი	0.1u	1			რვეულში
C3		1000uFX35V	1			რვეულში
C4	ელექტროლიტური კონდენსატორი	100uF/25V	1			რვეულში
C5	ელექტროლიტური კონდენსატორი	220uF/25V	1			რვეულში
C6, C7	ელექტროლიტური კონდენსატორი	47uF50V	2			რვეულში
C8, C9	კონდენსატორი	330 μF	2			რვეულში
C10, C11	ელექტროლიტური კონდენსატორი	120uF/400V	2			რვეულში
D2, D3, D6, D7	მაკორექტირებელი დიოდი	FR207	4			რვეულში
Q2, Q3	ბიპოლარული ტრანზისტორი

ტრანზისტორის არაჩვეულებრივი მუშაობის რეჟიმი.

როგორც ჩანს, ჩვენს განმანათლებლურ დროში ტრანზისტორი იმდენად შესწავლილია, რომ მის შესახებ ახლის სწავლა აღარ არის შესაძლებელი.
თუმცა, ახლახან აღმოვაჩინე ოსცილატორის წრე, რომელიც არის ძალიან სტაბილური და აქვს კარგი დატვირთვის უნარი, თუმცა, როგორც ჩანს, ეს საერთოდ არ უნდა გააკეთოს.
წრე ძალიან მარტივია, ნაჩვენებია სურათზე 1:

ნახ.1. გენერატორის წრე.

გენერატორის დასაწყებად, საჭიროა მოკლედ შეაერთოთ ტრანზისტორის კოლექტორი და ემიტერი დაბალი წინააღმდეგობის წინაღობის მეშვეობით ან მოკლე გამომწვევი პულსის გამოყენება ტრანზისტორის შეყვანაზე.
გამომწვევი პულსის მქონე გენერატორის მოდელი ნაჩვენებია სურათზე 2.

ნახ.2. გენერატორის მოდელის დიაგრამა.

გენერატორის მუშაობის დროის დიაგრამები ნაჩვენებია სურათზე 3.

ლურჯი - დენი ტრანზისტორის ბაზაში.
წითელი - ძაბვა ბაზაზე.

გენერატორი იწყება ერთი ძაბვის იმპულსით გენერატორიდან V2. დიაგრამებიდან გამომდინარეობს, რომ გენერაცია იწყება ტრანზისტორის ფუძეში გამომწვევი დენის პულსის დასრულების შემდეგ.
გამომწვევი დენის პულსის გავლისას ტრანზისტორი გაიხსნა, დენმა დაიწყო დინება L1 ინდუქციურობაში და ენერგია დაგროვდა მაგნიტური ველის სახით. ტრანზისტორის გამორთვის შემდეგ, როგორც ეს აღწერილია ბევრ სახელმძღვანელოში, მაგნიტური ველის ენერგია გარდაიქმნება ელექტრული ველის ენერგიად, რომელიც გროვდება C1 კონდენსატორში. ძაბვა კონდენსატორზე იზრდება გარკვეულ მნიშვნელობამდე, რის შემდეგაც იწყება საპირისპირო პროცესი. ძაბვა კონდენსატორზე იწყებს ვარდნას და დენი იზრდება კოჭში, ცვლის მის მიმართულებას საპირისპიროდ.
როდესაც კონდენსატორზე ძაბვა ნულამდე ეცემა, კოჭის დენს აქვს მაქსიმალური მნიშვნელობა, ამ მომენტიდან კონდენსატორზე ძაბვამ უნდა შეიცვალოს ნიშანი და გაიზარდოს სხვა პოლარობა. მაგრამ ეს ასე არ ხდება, რადგან ტრანზისტორის კოლექტორზე ძაბვა ხდება უარყოფითი და მისი კოლექტორის შეერთება იხსნება, მიკერძოებული წინა მიმართულებით. ამ შეერთების საშუალებით ინდუქტორში დაგროვილი დენი იწყებს ტრანზისტორის ძირში გადინებას. დიაგრამებიდან ჩანს, რომ ბაზაზე ძაბვა ასევე ხდება უარყოფითი, ემიტერის შეერთება იხურება და იწყებს კოლექტორის როლის შესრულებას - ტრანზისტორი მუშაობს მთლიანად ინვერსიულ რეჟიმში, დაბალი დენის მომატებით, მაგრამ მაინც ტრანზისტორი რეჟიმში. . დენის ნაწილი განშტოებულია ემიტერში და უბრუნდება დენის წყაროს. დანარჩენი დენი ასევე საბოლოოდ უბრუნდება დენის წყაროს, მან შეასრულა მუშაობა V3 წყაროს ემფ-ის და დანაკარგების სხვა მიკროსქემის ელემენტებში დასაძლევად.
მას შემდეგ, რაც ტრანზისტორის კოლექტორთან დაკავშირებულ კოჭის ტერმინალზე ძაბვა ნულდება, ტრანზისტორი გადადის ინვერსიული რეჟიმიდან ნორმალურ მუშაობაზე. მთელი ამ ხნის განმავლობაში ის ღია რჩება, რის შედეგადაც დენის წყაროს ძაბვა ვრცელდება კოჭზე იმ დროისთვის, რომელიც საკმარისია იმისათვის, რომ დააგროვოს რხევის შემდეგი პერიოდისთვის საჭირო ენერგია.
პროცესების უკეთ გასაგებად (თუ ვინმეს მოულოდნელად მოუნდება), სურათი 4 გვიჩვენებს ტრანზისტორის დენების დიაგრამებს.

ბრინჯი. 4. ტრანზისტორში დენების დროის დიაგრამები.
დენების მიმართულებები მოცემულია ბაზაში არსებულ დენზე.
ლურჯი - დენი ტრანზისტორის ბაზაში.
წითელი - დენი კოლექტორში.
შავი - დენი ემიტერში

მიმდინარე დიაგრამებიდან ირკვევა, რომ ემიტერის დენი თითქმის ყოველთვის ტოლია კოლექტორის დენის, გარდა პროცესის საწყისი ეტაპისა.

თუ ვინმეს ეჩვენება, რომ ასეთ გენერატორს პრაქტიკული გამოყენება არ აქვს, ეს ასე არ არის. ალტერნატიული ენერგიის მიკროსქემის დიზაინში ასეთი გამოსავალი ხშირად გვხვდება. მცდელობებმა იმის გაგება, თუ რა ხდება ასეთ სქემებში, გამოიწვია ამ სტატიის გამოჩენა.
მე შევიტან ჩემს წვლილს ამ გენერატორის გამოყენებით Tesla-ს ტრანსფორმატორის მართვის სქემის შეთავაზებით. იგი განსხვავდება ცნობილი ელექტრომომარაგების სქემისგან იმით, რომ ტესლას კოჭის ორივე ტერმინალი თავისუფალი რჩება. იგი განსხვავდება სხვა ელექტრომომარაგების სქემებისგან, რომლებშიც ტესლას კოჭის ორივე ბოლო თავისუფალია, რადგან არ არის უკუკავშირის ხვეული.
ასეთი მიკროსქემის მოდელი ნაჩვენებია სურათზე 5.

ნახ.5. კაჩერის მოდელის სქემა.

დიაგრამაში L2 არის ინდუქტორი, L3 არის ტესლას კოჭა.
სურათი 6 გვიჩვენებს ძაბვის დიაგრამებს ტრანზისტორის კოლექტორზე და ძაბვის ტესლას კოჭზე.

ბრინჯი. 6. ძაბვის დროის დიაგრამები.
მწვანე - ძაბვა კოლექტორზე.

და ბოლოს, დიაგრამა, რომელიც შეგიძლიათ იხილოთ ინტერნეტში. იგი განსხვავდება დიაგრამისგან 5-ზე უკუკავშირის არსებობით. ასეთ წრეს არ სჭირდება ტრიგერის პულსი, მაგრამ იწყება თავისთავად. იგი განსხვავდება ტუმბოს სქემისგან უკუკავშირის კოჭით იმით, რომ ტუმბოს იმპულსების სიხშირე დგინდება არა ტესლას კოჭის რეზონანსული სიხშირით, არამედ რხევითი წრედის სიხშირით, რომელიც წარმოიქმნება ინდუქციით L1 და ტევადობით C1.
თვითგამშვები მიკროსქემის მოდელი ნაჩვენებია სურათზე 7.

ნახ.7. მანქანის მძღოლის მოდელის დიაგრამა ავტომატური გაშვებით.

დროის დიაგრამა, რომელიც ასახავს გაშვების პროცესს, ნაჩვენებია 8-ში.

ბრინჯი. 8. ძაბვის დროის დიაგრამები წრეში ავტოსტარტთან ერთად.
მწვანე - ძაბვა კოლექტორზე.
ყავისფერი - ძაბვა ტესლას კოჭზე.

ზემოთ განხილულია მხოლოდ გენერატორის მუშაობის ზოგადი პრინციპები. რეალურ წრეში, ბევრი რამ არის დამოკიდებული საორიენტაციო ძაბვისა და რეზისტორის მნიშვნელობაზე საბაზო წრეში. ამ პარამეტრების შეცვლით, შეგიძლიათ შეცვალოთ საპირისპირო დენის რაოდენობა ტრანზისტორის კოლექტორში და მიიღოთ კოლექტორზე არსებული სიგნალების ფორმა იმპულსებიდან სინუსურ ტალღებამდე. ავტომატური დაწყების მქონე წრეში, ტალღის ფორმებზე ასევე მოქმედებს ხვეულების L2 და L4 ინდუქციები. მაგალითად, ტრანზისტორს იძულებითი დაწყების წრეში შეუძლია იმუშაოს ყოველგვარი მიკერძოების გარეშე საბაზო წრეში.
ასეთი მიკროსქემის მოდელი ნაჩვენებია სურათზე 9.

ნახ.9. მოდელის დიაგრამა ბაზის წრეში მიკერძოების გარეშე.

ნახაზი 10 გვიჩვენებს ტესლას ხვეულზე ძაბვის ზრდის დროის დიაგრამას.

სურ. 10. ძაბვის დროის დიაგრამა ტესლას კოჭზე.

თუ ჩართვა იწყება კოლექტორისა და ემიტერის რეზისტორით მოკლე შეერთებით, მაშინ ტრანზისტორი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც ორტერმინალიანი ქსელი.
ასეთი მიკროსქემის მოდელი წარმოდგენილია სურათზე 11.

სურ. 11. მოდელის დიაგრამა, რომელიც წარმოადგენს ტრანზისტორის ორი ტერმინალური ქსელის სახით.

სურათი 12 გვიჩვენებს ტესლას კოჭზე გამომწვევი დენის პულსის და ძაბვის დროის დიაგრამებს.

ბრინჯი. 12. დროის დიაგრამები.
ლურჯი - დენი რეზისტორში R1/.
ყავისფერი - ძაბვა ტესლას კოჭზე.

საინტერესოა, რომ მოდელი ასევე მუშაობს მოკლე ემიტერისა და ბაზის ტერმინალებთან და მუშაობს უბრალო გამსწორებელი დიოდითაც. თუმცა, მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ მოდელი მოიცავს დიოდის აღდგენის დროს უფრო მეტს, ვიდრე მისი გახსნის დრო. ეს შეიძლება იყოს გასაღები რხევის წრედის სატუმბი მექანიზმის გასაგებად. ანუ, გარდამავალი პერიოდის აღდგენის დროს წრეში უფრო მეტი ენერგია შედის, ვიდრე იხარჯება მისი გახსნისას. თუ რეალურ დიოდებს აქვთ ეს თვისება, მაშინ გენერატორის აგება სავსებით შესაძლებელია, თუ შეინიშნება მიკროსქემის პარამეტრების თანაფარდობა, რაც საშუალებას იძლევა გენერირების რეჟიმი. უფრო მეტიც, ასეთი სქემები შეიძლება საინტერესო იყოს იმ თვალსაზრისით, რომ დიოდების დახურული მდგომარეობის აღდგენა შეიძლება მოხდეს თითქმის მყისიერად, რაც პრაქტიკაში გამოიყენება ნანოწამიანი იმპულსების შესაქმნელად. მაგრამ მე არ გამომიცდია ეს აპარატურაში და ჯერ არ გამოვაქვეყნებ აქ. ეს არის სხვა სტატიის თემა.

აქ აღწერილ ყველა წრეს აქვს ერთი სასარგებლო თვისება - მიუხედავად დიდი დენებისა, რომლებიც მიედინება მათ სქემებში, დენის მოხმარება შეიძლება იყოს უმნიშვნელო, რადგან მისი უმეტესი ნაწილი უბრუნდება დენის წყაროს.

* * *

მოკლე ძაბვის იმპულსების გენერატორი დიოდზე.

წინა სტატიაში მე-11 სურათზე წარმოდგენილი მოდელის შესაბამისი წრე შეიძლება პრაქტიკაში გაშვებული იყოს და ის აგრძელებს მუშაობას მაშინაც კი, როდესაც ტრანზისტორის ემიტერი და ბაზის ტერმინალები მოკლედ არის ჩართული და ტრანზისტორის დენები იზრდება. მაგრამ ტრანზისტორის ნაცვლად გამასწორებელი დიოდით დაწყება შეუძლებელია. ეს, სხვათა შორის, მიუთითებს იმაზე, რომ ტრანზისტორი მოკლე ემიტერით და ბაზის ტერმინალებით არ არის იგივე, რაც მარტივი დიოდი.
სავარაუდოა, რომ ბაზის შიდა წინააღმდეგობა გარკვეულ როლს თამაშობს პროცესში. როდესაც კოლექტორის შეერთებაზე ძაბვა ინვერსიულია, ის იხსნება და დენი მიედინება ბაზაში, რადგან ემიტერის შეერთება ჩართულია საპირისპირო მიმართულებით და იღებს კოლექტორის შეერთების ფუნქციებს. საბაზო წრეში წინააღმდეგობის არსებობის გამო, მასზე გარკვეული ძაბვა ეცემა, ტრანზისტორი ჩართულია ინვერსიულ რეჟიმში და დენის უმეტესი ნაწილი იწყებს გადინებას ემიტერის შეერთების გავლით, რაც განისაზღვრება ტრანზისტორის დენის მომატებით ინვერსიულ რეჟიმში. ემიტერის შეერთება, ალბათ, შედის სატურაციაში. და როდესაც ტრანზისტორზე ძაბვის პოლარობა აღდგება, გარკვეული დამატებითი დროა საჭირო იმისათვის, რომ მუხტები დაიშალა გაჯერებულ შეერთებაზე. ანუ ასეთი მიკროსქემის მუშაობისთვის აუცილებელი პირობა - აღდგენის დრო აღემატება გახსნის დროს - შესრულებულია.
მაგრამ ეს მხოლოდ გადაუმოწმებელი მცდელობაა ახსნას ტრანზისტორის განსხვავება მოკლე ჩართვის ემიტერთან და ბაზის ტერმინალებთან ჩვეულებრივ დიოდთან.

ამ სტატიის თემაა წინა სტატიაში განხილული სქემებიდან გამოვყოთ დიოდის აღდგენის მომენტი მის წრეში შემავალი ინდუქციით, ინდუქციურში დენის მკვეთრი შეწყვეტის მიზნით.
- რატომ გვჭირდება ეს?
- პირველ რიგში, ის საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ მოკლე მაღალი ძაბვის ძაბვის იმპულსები. ზოგჯერ მოთხოვნადია ასეთი იმპულსების გენერატორები.
- მეორეც და ეს არის მთავარი, როცა ტესლას კოჭს ჩართავთ, როგორც ინდუქტორის ინდუქციურობას, შეგვიძლია მივუახლოვდეთ თავად ტესლას მიერ ჩამოყალიბებულ მთავარ მოთხოვნას - ინდუქტორში დენის შეწყვეტა მისი აწევის დროს.
დღეს ტესლას ნამუშევრების მიმართ ინტერესი იზრდება, რასაც მოწმობს ამ თემისადმი მიძღვნილი მრავალი ინტერნეტ ფორუმი. მაგრამ პრაქტიკულად მხოლოდ რამდენიმე ექსპერიმენტატორმა ისწავლა ამ მოთხოვნის შესრულება. საუკეთესო შემთხვევაში, ტრანზისტორი გადამრთველებმა და ნაპერწკლების ხარვეზებმა შეიძლება წარმოქმნას ძაბვის პულსის მკვეთრი კიდე ინდუქტორზე. და ისინი აბსოლუტურად ვერ უზრუნველყოფენ დენის მკვეთრ შეწყვეტას ინდუქტორში.
გამარტივებული დიაგრამა ნაჩვენებია სურათზე 1:

ნახ.1. მოკლე ძაბვის პულსის გენერატორის გამარტივებული მიკროსქემის დიაგრამა.

ინდუქციური L1 დაკავშირებულია დაბალი დონის პულსის გენერატორის გამოსავალთან, რომლის მეორე ბოლო უკავშირდება დიფუზიური დიოდის D1 კათოდს. დიოდური ანოდი დაკავშირებულია ძაბვის წყაროების V1 და V2 ტერმინალებს შორის.
დაბალი დონის პულსის მოქმედებისას, როდესაც ტრანზისტორი U2 ღიაა და ტრანზისტორი U1 დახურულია, დიოდი D1 იხსნება, მასში იწყება დენი, რომლის გაზრდის სიჩქარე განისაზღვრება V2 წყაროს ძაბვით, ინდუქციით. L1 და წინააღმდეგობა R3 (კოჭის L1, ტრანზისტორი U2, დიოდი D1 წინააღმდეგობა და სიმარტივისთვის არ ვითვალისწინებთ მასზე ძაბვის ვარდნას). თუ პულსის ხანგრძლივობა საკმარისად გრძელია, მაშინ დიოდის წინა დენი დადგინდება V1 ძაბვის და წინააღმდეგობის R3-ით განსაზღვრულ დონეზე.
პულსის ბოლოს ტრანზისტორი U2 იხურება და ტრანზისტორი U1 იხსნება. ინდუქციურში დენი იწყებს კლებას ნულამდე, შემდეგ იცვლის მიმართულებას და იწყებს ზრდას. დიოდი იწყებს აღდგენას ინდუქციური დენით L1. დენის ცვლილების სიჩქარე ამ შემთხვევაში განისაზღვრება წყაროს ძაბვით V1 და ინდუქციურობით L1, ხოლო დენის აწევის დრო და, შესაბამისად, ოდენობა, რომლითაც ის გაიზრდება, განისაზღვრება D1 დიოდის აღდგენის დროით. აღდგენისას დიოდი D1, თუ ის დიფუზიურია, ძალიან სწრაფად იხურება და მკვეთრად წყვეტს დენს L1 ინდუქციურობაში. დიოდისა და ინდუქციურობის შეერთებისას ხდება მაღალი ამპლიტუდის ძაბვის ტალღა.
ამრიგად, V1 და V2 წყაროების თანაფარდობისა და ძაბვის მნიშვნელობების არჩევით, ჩვენ შეგვიძლია დავაყენოთ დიოდის ღია მდგომარეობის დენი და, შესაბამისად, მისი გამორთვის დენი და კოჭში დენის გაზრდის სიჩქარე. დიოდური "ტუმბოს" რეჟიმი და მისი აღდგენის რეჟიმში.
მნიშვნელოვანია ამის გაკეთება ტესლას კოჭის ინდუქციურად ჩართვისას. ფაქტია, რომ ინდუქტორს აქვს ძლიერი გავლენა ტესლას კოჭის ძაბვის რყევებზე, თუ მასში დენის აწევის სიჩქარე ტოლია ან უფრო მაღალია, ვიდრე ძაბვის მატება ტესლას კოჭის რხევებში, და აქვს სუსტი ეფექტი, თუ ეს სიჩქარე უფრო დაბალია. გაურკვევლობის თავიდან ასაცილებლად ვგულისხმობთ სიჩქარეს, რომლითაც დენი ან ძაბვა გადის ნულზე, ანუ მაქსიმუმზე. გარდა ამისა, გამოთვლების დროს ის უნდა იყოს ნორმალიზებული - გაყოფილი გაზომილი სიგნალის ამპლიტუდაზე.
სათანადო კონტროლისთვის აუცილებელია დიოდის „გამოტუმბვის“ ეტაპზე უზრუნველყოს ინდუქტორში დენის აწევის სიჩქარე, რომელიც ნაკლებია ძაბვის აწევის სიჩქარეზე ტესლას კოჭში და დიოდის აღდგენისას, აწევის სიჩქარე ტოლი ან მეტი ვიდრე ძაბვის ცვლილების სიჩქარე ტესლას კოჭში.

ექსპერიმენტებში გამოყენებული ფაქტობრივი მიკროსქემის მოდელი ნაჩვენებია სურათზე 2.

ნახ.2. ექსპერიმენტებში გამოყენებული ფაქტობრივი მიკროსქემის მოდელი.

სიგნალის გრაფიკები მოდელში ნაჩვენებია სურათზე 3.

ბრინჯი. 3. გენერატორის სიგნალების დროის დიაგრამები.
ლურჯი - ძაბვა გენერატორის გამომავალზე.
წითელი - ძაბვა ინდუქტორზე.
მწვანე - დენი დიოდში.

დიაგრამა გვიჩვენებს, რომ დაბალ გამომავალ სიგნალის დონეზე, დენი დიოდში და კოჭში იზრდება უფრო ნელა, ვიდრე მაღალ დონეზე და დაყენებულია 1,8 ა-ზე. გამომავალი სიგნალის დონის შეცვლის შემდეგ, დენი ხვეულში მცირდება. ნულოვანი და იმავე სიჩქარით აგრძელებს მატებას 5,1 ა-მდე. ამ მომენტში დიოდი იხურება და კოჭში დენი უეცრად ჩერდება. კოჭზე შეინიშნება ძაბვის მატება 1000 ვ-მდე.
სამწუხაროდ, კარგი დიოდური მოდელის პოვნა ვერ მოხერხდა, ამიტომ არის გარკვეული შეუსაბამობები მოდელსა და რეალურ ობიექტს შორის, მაგრამ ზოგადად სურათი რეალობასთან ახლოსაა. კერძოდ, ხვეულზე რეალურად გაზომილი ტალღები, დიოდის ტიპის მიხედვით, არის 100 ვ-მდე. მაქსიმალური ტალღა მიღწეულია 2T908A ტრანზისტორის კოლექტორის შეერთებაზე - დაახლოებით 250 ვ, და ის არ იშლება. გასათვალისწინებელია ისიც, რომ გაზომვები განხორციელდა S1-65 ოსცილოსკოპით, რომელსაც აქვს გამტარობა 50 MHz და აწევის დრო PH = 10 ns. შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ რეალურად ემისიები ოდნავ მაღალია.

ნახაზები 4-9 გვიჩვენებს ძაბვისა და დენების ოსცილოგრამებს, რომლებიც გაზომილია 2D230I დიოდზე და 2T908A ტრანზისტორის კოლექტორის შეერთებაზე.

ოსცილოგრამებიდან ჩანს, რომ პულსების ხანგრძლივობა საშუალო დონეზე ორივე შემთხვევაში დაახლოებით 50 ნს-ია. დიოდში განმეორებითი პულსები უფრო მჭიდროდ არის დაჯგუფებული და პირველი ტალღები ორჯერ მეტია, ვიდრე შემდგომი. სხვა დიოდები იქცევიან ანალოგიურად. ტრანზისტორში განსხვავება პულსის ამპლიტუდებს შორის უფრო მცირეა და განმეორებითი პულსები ნაკლებად ხშირად ხდება. ეს ნიშნავს, რომ ინდუქტორის ინდუქტორად გამოყენებისას სასურველია დიოდების გამოყენება, რადგან ტრანზისტორის განმეორებითი იმპულსები შეამცირებს ძაბვის ამპლიტუდას სვინგის კოჭში. დენის ოსცილოგრამების შედარება გვიჩვენებს, რომ ტესტირებადი დიოდის გახსნის და ტრანზისტორის კოლექტორის შეერთების ერთსა და იმავე პირობებში, ტრანზისტორში აღდგენის პროცესი უფრო მეტხანს გრძელდება, რაც იწვევს ტრანზისტორში აღდგენის მომენტში უფრო დიდ დენს, ვიდრე დიოდი, რაც იწვევს ძაბვის მატების უფრო დიდ ამპლიტუდას.

ბრინჯი. 4. ძაბვის დენის ოსცილოგრამა 2D230I დიოდის კათოდზე.
პარამეტრები: X =0.1 μs/div, Y = 20 V/div.

ბრინჯი. 5. ძაბვის დენის ოსცილოგრამა 2D230I დიოდის კათოდზე.
პარამეტრები: X = 1 μs/div, Y = 20 V/div.

ბრინჯი. 6. კოჭში დენის ოსცილოგრამალ 1 დიოდისთვის 2D230I.

ბრინჯი. 7. 2T908A ტრანზისტორის კოჭზე ძაბვის დენის ოსცილოგრამა.
პარამეტრები: X =0.1 μs/div, Y = 50 V/div.

ბრინჯი. 8 . ძაბვის დენის ოსცილოგრამა 2T908A ტრანზისტორის კოლექტორზე.
პარამეტრები: X = 1 μs/div, Y = 50 V/div.

ბრინჯი. 9 . დენის ოსცილოგრამა კოჭში 2T908A ტრანზისტორისთვის.
პარამეტრები: X = 1 µs/div, Y = 1 A/div.

მოცემული ოსცილოგრამები აჩვენებს, რომ მოდელი საკმაოდ კარგად ასახავს რეალურ ელემენტებში მიმდინარე პროცესებს, ყოველ შემთხვევაში, ხარისხობრივ დონეზე. რაოდენობრივი განსხვავებები წარმოიქმნება გამოცდილი ელემენტების ზუსტი მოდელების არარსებობის გამო.

ახლა განვიხილოთ ნახაზი 10-ზე ნაჩვენები მოდელი, რომელშიც ინდუქციად გამოიყენება ტესლას კოჭის ინდუქტორი.

სურ. 10. მიკროსქემის მოდელი ინდუქტორთან და ტესლას კოჭით.

დენის დროის დიაგრამები L1 ინდუქტორში და ძაბვა Tesla coil L2-ზე ნაჩვენებია სურათზე 11.

ბრინჯი. 11. მოდელის დროის დიაგრამები

ჩართულია სურათი 12 გვიჩვენებს ფრაგმენტსიგივე დიაგრამა, რომელშიც ნათლად ჩანს, რომ ინდუქტორში დენის შეცვლა ორჯერ ნაკლები სიჩქარით, ვიდრე ძაბვის ცვლილების სიჩქარე ტესლას კოჭზე, პრაქტიკულად არ მოქმედებს ტესლას კოჭის რხევებზე. დენის შეცვლა ტესლას კოჭზე ძაბვის ცვლილების სიჩქარის ტოლი სიჩქარით ძლიერ გავლენას ახდენს რხევების ამპლიტუდაზე.

ბრინჯი. 12. წინა დროის დიაგრამის ფრაგმენტი.
მწვანე - დენი ინდუქტორში L1.
ყავისფერი - ძაბვა Tesla coil L2-ზე.

ტესლას ხვეულში რხევების ამპლიტუდის შესანარჩუნებლად და გაზრდისთვის აუცილებელია ინდუქტორში მიმდინარე იმპულსების სიხშირის გაზრდა და თითოეული პულსი უნდა მოხვდეს სასურველ ფაზაში. პრაქტიკაში, ამის მიღწევა შესაძლებელია გენერატორის მრიცხველიდან სინქრონიზაციის გზით, რომლის შეყვანა მოწოდებულია ტესლას კოჭის რხევებით. ვინაიდან ჩვენი ამოცანა არ არის კონკრეტული კვანძის შემუშავება, მე უბრალოდ შევარჩიე გენერატორის სიხშირე მოდელში. ასეთი პროცესის მოდელი ნაჩვენებია სურათზე 13.

სურ. 13. მიკროსქემის მოდელი ინდუქტორთან და ტესლას კოჭით, რომელიც მხარს უჭერს მასში უწყვეტ რხევებს.

ეს მოდელი წინასგან განსხვავდება მხოლოდ იმ პარამეტრით, რომელიც ადგენს გენერატორის რხევის სიხშირეს.

დენის დროის დიაგრამები L1 ინდუქტორში და ძაბვა Tesla coil L2-ზე ნაჩვენებია სურათზე 14.

ბრინჯი. 14. მოდელის დროის დიაგრამები.
მწვანე - დენი ინდუქტორში L1.
ყავისფერი - ძაბვა Tesla coil L2-ზე.

ინდუქტორში დენის გასაზრდელად საჭიროა დიოდის ღია მდგომარეობაში დენის გაზრდა. საბჭოთა პერიოდში დიფუზიური დიოდები იწარმოებოდა ათობით და თუნდაც ასობით ამპერისთვის, ამიტომ ამ მხარეს არანაირი შეზღუდვა არ არსებობს. დიფუზიური დიოდების მოქმედი ძაბვები ასევე აღწევს რამდენიმე კილოვოლტს. აზრი არ აქვს რამდენიმე დიოდის სერიაში დაკავშირებას. მთელი პროცესი განსაზღვრავს რომელი დიოდი აღდგება პირველი. ყოველ შემთხვევაში, როდესაც აქ ნაჩვენები დიოდი და ტრანზისტორი ერთმანეთთან არის დაკავშირებული, ყველა დიაგრამა იგივეა, რაც დიოდისთვის. უფრო მოკლე გაგრილება აქვს.

გაითვალისწინეთ, რომ ტესლას კოჭის პროცესზე გავლენას ახდენს არა მხოლოდ დენის სიდიდე რღვევის მომენტში, არამედ მისი ცვლილების სიდიდეც, ანუ წრე ასევე ეკონომიური აღმოჩნდება ენერგიის ხარჯების თვალსაზრისით. დენის ცვლილება უდრის დიოდური დენის ჯამს პულსის დამთავრების მომენტში და დენის აღდგენის მომენტში. წინააღმდეგობის სქემებში დანაკარგები დენის კვადრატის პროპორციულია და კვადრატების ჯამი ყოველთვის ნაკლებია ჯამის კვადრატზე.