Kako napraviti snažan visokonaponski generator impulsa. Visokonaponski generatori s induktivnim pohranjivanjem energije. Za i protiv

Pravokutni generatori impulsa naširoko se koriste u radiotehnici, televiziji, sustavima automatskog upravljanja i računalnoj tehnologiji.

Za dobivanje pravokutnih impulsa sa strmim frontama naširoko se koriste uređaji čiji se princip rada temelji na korištenju elektroničkih pojačala s pozitivnom povratnom spregom. Ovi uređaji uključuju takozvane generatore opuštanja - multivibratore, generatore za blokiranje. Ovi generatori mogu raditi u jednom od sljedećih načina rada: standby, autooscilirajući, sinkronizacija i frekvencijska podjela.

U stanju pripravnosti generator ima jedno stabilno ravnotežno stanje. Vanjski okidač impuls uzrokuje da generator na čekanju skoči u novo stanje koje nije stabilno. U tom stanju, nazvanom kvaziravnotežnim ili privremeno stabilnim, u oscilatornom krugu se javljaju relativno spori procesi koji na kraju dovode do obrnutih skokova, nakon čega se uspostavlja stabilno početno stanje. Trajanje kvazi-ravnotežnog stanja, koje određuje trajanje generiranog pravokutnog impulsa, ovisi o parametrima generatorskog kruga. Glavni zahtjevi za generatore na čekanju su stabilnost trajanja generiranog impulsa i stabilnost njegovog početnog stanja. Generatori čekanja služe prvenstveno za dobivanje određenog vremenskog intervala čiji su početak i kraj fiksirani, odnosno prednjim i padom generiranog pravokutnog impulsa, kao i za širenje impulsa, za dijeljenje brzine ponavljanja impulsa i za druge svrhe.

U autooscilatornom načinu rada generator ima dva stanja kvazi-ravnoteže i nema jedno stabilno stanje. U ovom načinu rada, bez ikakvog vanjskog utjecaja, generator uzastopno skače iz jednog stanja kvazi-ravnoteže u drugo. U tom se slučaju generiraju impulsi čija amplituda, trajanje i učestalost ponavljanja određuju uglavnom samo parametri generatora. Glavni zahtjev za takve generatore je visoka frekvencijska stabilnost autokolebanja. U međuvremenu, kao rezultat promjena napona napajanja, zamjene i starenja elemenata, utjecaja drugih čimbenika (temperatura, vlažnost, smetnje, itd.), stabilnost frekvencije samooscilacija generatora obično je niska.

U načinu sinkronizacije ili frekvencijske podjele, frekvencija ponavljanja generiranih impulsa određena je frekvencijom vanjskog napona takta (sinusoidnog ili impulsnog) koji se dovodi u krug generatora. Brzina ponavljanja impulsa jednaka je ili višekratna frekvenciji napona sata.

Generator povremeno ponavljajućih pravokutnih impulsa relaksacijskog tipa naziva se multivibrator.

Multivibratorski sklop može se implementirati kako na diskretnim elementima tako iu integriranom dizajnu.

Multivibrator na diskretnim elementima. U takvom multivibratoru koriste se dva stupnja pojačanja pokrivena povratnom spregom. Jednu povratnu granu čine kondenzator i otpornik , i drugi i (slika 6.16).

navodi i osigurava generiranje periodično ponavljajućih impulsa čiji je oblik blizak pravokutnom.

U multivibratoru, oba tranzistora mogu biti u aktivnom načinu rada vrlo kratko vrijeme, budući da kao rezultat pozitivne povratne informacije, krug skače u stanje u kojem je jedan tranzistor otvoren, a drugi zatvoren.

Pretpostavimo za definitivno da u trenutku vremena tranzistor VT1 otvoren i zasićen, a tranzistor VT2 zatvoreno (slika 6.17). Kondenzator zbog struje koja teče u strujnom krugu u prethodnim trenutcima vremena, nabijen je na određeni napon. Polaritet ovog napona je takav da na bazu tranzistora VT2 primjenjuje se negativan napon u odnosu na emiter i VT2 zatvoreno. Budući da je jedan tranzistor zatvoren, a drugi otvoren i zasićen, uvjet samopobude nije zadovoljen u krugu, budući da su pojačanja kaskada
.

U tom se stanju u krugu odvijaju dva procesa. Jedan proces je povezan s protokom struje punjenja kondenzatora iz napajanja kroz otpornički krug - otvoreni tranzistor VT1 .Drugi proces je zbog naboja kondenzatora kroz otpornik
i osnovni sklop tranzistora VT1 , kao rezultat toga, napon na kolektoru tranzistora VT2 povećava (slika 6.17). Budući da otpornik uključen u osnovni krug tranzistora ima veći otpor od kolektorskog otpornika (
), vrijeme punjenja kondenzatora manje vremena punjenja kondenzatora .

otvoren, jer je njegova baza preko otpornika spojena na pozitivni pol izvora napajanja .

Osnovni, temeljni
i kolekcionar
napon tranzistora VT1 dok se ne mijenja. Ovo stanje kruga naziva se kvazistabilnim.

U trenutku kako se kondenzator puni, napon na bazi tranzistora VT2 dosegne napon otvaranja i tranzistor VT2 prelazi u aktivni način rada, za što
. Prilikom otvaranja VT2 struja kolektora raste te se sukladno tome smanjuje.
. Smanjenje
uzrokuje smanjenje bazne struje tranzistora VT1 , što zauzvrat dovodi do smanjenja struje kolektora . Smanjenje struje popraćeno povećanjem bazne struje tranzistora VT2 jer struja koja teče kroz otpornik
, grana se na bazu tranzistora VT2 i
.

Nakon tranzistora VT1 napušta način zasićenja, uvjet samouzbude je ispunjen u krugu:
. U ovom slučaju, proces prebacivanja kruga odvija se poput lavine i završava kada tranzistor VT2 prelazi u način zasićenja, a tranzistor VT1 - u režimu prekida.

U budućnosti, praktički ispražnjen kondenzator (
) se puni iz izvora energije kroz otpornički krug
- osnovni krug otvorenog tranzistora VT2 eksponencijalno s vremenskom konstantom
. Kao rezultat toga, tijekom vremena
dolazi do porasta napona na kondenzatoru prije
a formira se prednji dio kolektorskog napona
tranzistor VT1 .

Zatvoreno stanje tranzistora VT1 osigurano činjenicom da je u početku napunjen na napon kondenzator kroz otvoreni tranzistor VT2 spojen na jaz baza-emiter tranzistora VT1 , koji održava negativan napon na svojoj bazi. S vremenom se napon blokiranja na bazi mijenja kao kondenzator puni kroz otpornički krug - otvoreni tranzistor VT2 . U trenutku bazni napon tranzistora VT1 dostiže vrijednost
i otvara se.

U krugu je uvjet samouzbude ponovno zadovoljen i razvija se regenerativni proces, uslijed čega tranzistor VT1 prelazi u način zasićenja VT2 zatvara. Kondenzator se puni na napon
, i kondenzator skoro prazno (
). Ovo odgovara vremenu , od čega je počelo razmatranje procesa u shemi. Na tome završava puni ciklus rada multivibratora, budući da se u budućnosti procesi u krugu ponavljaju.

Kao što slijedi iz vremenskog dijagrama (slika 6.17), u multivibratoru se pravokutni impulsi koji se povremeno ponavljaju mogu ukloniti iz kolektora oba tranzistora. U slučaju kada je opterećenje spojeno na kolektor tranzistora VT2 , trajanje pulsa određena postupkom punjenja kondenzatora , i trajanje pauze - proces punjenja kondenzatora .

Krug za punjenje kondenzatora sadrži jedan reaktivni element, dakle , gdje
;
;.

Na ovaj način, .

Proces ponovnog punjenja završava na vrijeme , kada
. Dakle, trajanje pozitivnog impulsa kolektorskog napona tranzistora VT2 određuje se formulom:

.

U slučaju kada je multivibrator izrađen na germanijevim tranzistorima, formula je pojednostavljena, budući da
.

Proces punjenja kondenzatora , koji određuje duljinu pauze između impulsa napona kolektora tranzistora VT2 , odvija se u istom ekvivalentnom krugu i pod istim uvjetima kao i proces ponovnog punjenja kondenzatora , samo s drugom vremenskom konstantom:
. Dakle, formula za izračun slično formuli za izračun :

.

Obično se u multivibratoru trajanje impulsa i trajanje pauze podešavaju promjenom otpora otpornika i .

Trajanje frontova ovisi o vremenu otvaranja tranzistora i određeno je vremenom punjenja kondenzatora kroz kolektorski otpornik istog kraka
. Prilikom izračunavanja multivibratora potrebno je ispuniti uvjet zasićenja otvorenog tranzistora
. Za tranzistor VT2 bez struje
punjenje kondenzatora Trenutno
. Dakle, za tranzistor VT1 stanje zasićenja
, a za tranzistor VT2 -
.

Frekvencija generiranih impulsa
. Glavna prepreka povećanju frekvencije generiranja impulsa je dugo trajanje fronta impulsa. Smanjenje trajanja prednjeg dijela impulsa smanjenjem otpora kolektorskih otpornika može dovesti do neispunjavanja uvjeta zasićenja.

S visokim stupnjem zasićenja u razmatranom multivibratorskom krugu, mogu postojati slučajevi kada su, nakon uključivanja, oba tranzistora zasićena i nema oscilacija. To odgovara tvrdom načinu samouzbude. Da biste to spriječili, trebali biste odabrati otvoreni način rada tranzistora blizu granice zasićenja kako biste održali dovoljno pojačanja u povratnom krugu, a također koristite posebne multivibratorske krugove.

Ako trajanje pulsa jednaka trajanju , što se obično postiže pri , tada se takav multivibrator naziva simetričnim.

Trajanje prednjeg dijela impulsa koje generira multivibrator može se značajno smanjiti ako se u krug dodatno uvedu diode (slika 6.18).

Kada se npr. tranzistor zatvori VT2 a napon kolektora počinje rasti, zatim na diodu VD2 primjenjuje se obrnuti napon, zatvara se i time isključuje kondenzator za punjenje sa kolektora tranzistora VT2 . Kao rezultat, struja punjenja kondenzatora više ne teče kroz otpornik , i kroz otpornik . Stoga je trajanje prednjeg impulsa napona kolektora
sada određuje samo proces zatvaranja tranzistora VT2 . Dioda radi na isti način. VD1 kada je kondenzator napunjen .

Iako je u takvom krugu trajanje fronta značajno smanjeno, vrijeme punjenja kondenzatora, koje ograničava radni ciklus impulsa, ostaje praktički nepromijenjeno. Vremenske konstante
i
ne može se smanjiti spuštanjem . Otpornik u otvorenom stanju tranzistor kroz otvorenu diodu spojen je paralelno s otpornikom .Kao rezultat toga, kada
povećava se snaga koju troši strujni krug.

Multivibrator na integriranim krugovima(slika 6.19) Najjednostavniji sklop sadrži dva invertirajuća logička elementa LE1 i LE2, dva razvodna lanca
i
i diode VD1 , VD2 .

U trenutku
a na izlazu LE2
. Kao rezultat toga, ulaz LE1 kroz kondenzator , koji je napunjen na napon
, primjenjuje se napon i LE1 ide na nulu
. Budući da je izlazni napon LE1 smanjio, zatim kondenzator počinje se raspadati. Kao rezultat toga, otpornik pojavit će se napon negativnog polariteta, dioda će se otvoriti VD2 i kondenzator brzo pražnjenje na napon
. Nakon završetka ovog procesa, ulazni napon LE2
.

Istodobno se u krugu odvija proces punjenja kondenzatora a s vremenom i ulazni napon LE1 smanjuje se. Kad u trenutku napon
,
,
. Procesi se počinju ponavljati. Kondenzator se ponovno puni. , i kondenzator prazni kroz otvorenu diodu VD1 . Budući da je otpor otvorene diode mnogo manji od otpora otpornika , i , pražnjenje kondenzatora i ide brže od njihovog naboja.

Ulazni napon LE1 u vremenskom intervalu
određena postupkom punjenja kondenzatora :, gdje
;
je izlazni otpor logičkog elementa u stanju jedinice;
;
, gdje
. Kada
, završava formiranje impulsa na izlazu elementa LE2, dakle trajanje pulsa

.

Trajanje pauze između impulsa (vremenski interval od prije ) određuje se procesom punjenja kondenzatora , zato

.

Trajanje prednjeg dijela generiranih impulsa određeno je vremenom uključivanja logičkih elemenata.

Na vremenskom dijagramu (slika 6.20) amplituda izlaznih impulsa se ne mijenja:
, budući da pri njegovoj konstrukciji nije uzeta u obzir izlazna impedancija logičkog elementa. S obzirom na konačnost ovog izlaznog otpora, amplituda impulsa će se promijeniti.

Nedostatak razmatranog najjednostavnijeg multivibratorskog sklopa na logičkim elementima je tvrdi način samouzbude i s njim povezan mogući odsutnost oscilatornog načina rada. Ovaj nedostatak sklopa može se eliminirati ako se uvede dodatni logički element I (slika 6.21).

Kada multivibrator generira impulse, tada izlaz LE3
, jer
. Međutim, zbog tvrdog načina samouzbude, takav je slučaj moguć kada, kada je napon napajanja uključen, zbog male brzine porasta napona, struja punjenja kondenzatora i ispada da je mala. U tom slučaju pad napona na otpornicima i može biti manji od praga
i oba elementa LE1 i LE2) bit će u stanju u kojem naponi na njihovim izlazima
. S ovom kombinacijom ulaznih signala na izlazu elementa LE3 bit će napetosti
, koji kroz otpornik primijenjen na ulaz elementa LE2. Jer
, onda LE2 se prenosi u nulto stanje i krug počinje generirati impulse.

Za izradu pravokutnih generatora impulsa, uz diskretne elemente i integrirane sklopove, koriste se operacijska pojačala.

pa napon na invertirajućem ulazu
ne ovisi samo o naponu na izlazu pojačala, već je i funkcija vremena, budući da
.

Na neinvertirajući ulaz se primjenjuje pozitivan napon
. napon
ostaje konstantan, a napon na invertirajućem ulazu
povećava se tijekom vremena, težeći razini
, budući da se proces punjenja kondenzatora odvija u krugu .

Međutim, za sada
, stanje pojačala određuje napon na neinvertirajućem ulazu, a izlaz ostaje na razini
.

U trenutku naponi na ulazima operacijskog pojačala postaju jednaki:
. Daljnji blagi porast
dovodi do činjenice da diferencijalni (diferencijalni) napon na invertnom ulazu pojačala
ispada pozitivno, pa se izlazni napon naglo smanjuje i postaje negativan
. Budući da je napon na izlazu operativnog pojačala promijenio polaritet, kondenzator naknadno dopunjava i napon na njemu, kao i napon na invertirajućem ulazu, teže
.

U trenutku opet
a zatim i diferencijalni (diferencijski) napon na ulazu pojačala
postaje negativan. Budući da djeluje na invertirajući ulaz, napon na izlazu pojačala ponovno naglo poprima vrijednost
. Napon na neinvertirajućem ulazu također skače
. Kondenzator , koji do tada napunjen na negativan napon, ponovno se puni i napon na invertirajućem ulazu raste, težeći
. Budući da se u isto vrijeme
, tada napon na izlazu pojačala ostaje konstantan. Kao što slijedi iz vremenskog dijagrama (slika 6.23), u vrijeme puni ciklus rada kruga završava i u budućnosti se procesi u njemu ponavljaju. Tako se na izlazu kruga generiraju povremeno ponavljajući pravokutni impulsi čija je amplituda na
jednako je
. Trajanje pulsa (vremenski interval
) određuje se vremenom punjenja kondenzatora prema eksponencijalnom zakonu iz
prije
s vremenskom konstantom
, gdje
je izlazna impedancija operacijskog pojačala. Jer tijekom pauze (interval
) kondenzator se puni pod potpuno istim uvjetima kao i tijekom formiranja impulsa, tada
. Stoga krug radi kao simetrični multivibrator.

događa s vremenskom konstantom
. S negativnim izlaznim naponom (
) otvorena dioda VD2 a vremenska konstanta punjenja kondenzatora , koji određuje trajanje pauze,
.

Multivibrator u stanju pripravnosti ili pojedinačni vibrator ima jedno stabilno stanje i osigurava generiranje pravokutnih impulsa kada se kratki okidački impulsi primjenjuju na ulaz kruga.

Jedan vibrator na diskretnim elementima sastoji se od dva stupnja pojačanja pokrivena pozitivnom povratnom spregom (slika 6.25).

tranzistor VT1 ovisi o kolektorskoj struji tranzistora VT2 . Takav sklop naziva se pojedinačni vibrator spojen na emiter. Parametri kruga izračunavaju se na način da u početnom stanju, u nedostatku ulaznih impulsa, tranzistor VT2 bila otvorena i zasićena, i VT1 bio u režimu prekida. Takvo stanje kruga, koje je stabilno, osigurava se kada su ispunjeni sljedeći uvjeti:
.

Pretpostavimo da je jedan snimak u stabilnom stanju. Tada će struje i naponi u krugu biti konstantni. baza tranzistora VT2 kroz otpornik spojen na pozitivni pol napajanja, što u principu osigurava otvoreno stanje tranzistora. Za izračunavanje kolektora
i osnovni struje, imamo sustav jednadžbi

.

Određujući odavde struje
i , zapisujemo uvjet zasićenja u obliku:

.

S obzirom na to
i
, tada je rezultirajući izraz značajno pojednostavljen:
.

Na otporniku zbog strujanja struja ,
nastaje pad napona
. Kao rezultat toga, razlika potencijala između baze i emitera tranzistora VT1 definiran je izrazom:

Ako shema zadovoljava uvjet
, zatim tranzistor VT1 zatvoreno. Kondenzator dok je napunjen na napon. Polaritet napona na kondenzatoru prikazan je na sl. 6.25.

Kada je tranzistor VT1 otvoren, kondenzator je spojen na područje baza-emiter tranzistora VT2 tako da potencijal baze postane negativan a tranzistor VT2 prelazi u režim prekida. Proces prebacivanja kruga je lavinske prirode, budući da je u ovom trenutku u krugu ispunjen uvjet samouzbude. Vrijeme uključivanja kruga određeno je trajanjem procesa uključivanja tranzistora VT1 i isključite tranzistor VT2 a iznosi djelića mikrosekunde.

Kad se tranzistor zatvori VT2 kroz otpornik struje kolektora i baze prestaju teći VT2 . Kao rezultat toga, tranzistor VT1 ostaje otvoren i nakon završetka ulaznog impulsa. U ovom trenutku, otpornik padove napona
.

Stanje strujnog kruga kada tranzistor VT1 otvori i VT2 zatvoren, kvazi-stabilan. Kondenzator kroz otpornik , otvoreni tranzistor VT1 i otpornik je spojen na izvor napajanja na način da napon na njemu ima suprotan polaritet. U krugu teče struja punjenja kondenzatora , te napon na njemu, a time i na bazi tranzistora VT2 teži pozitivnoj razini.

Promjena napona
je eksponencijalna: gdje
. Početni napon na bazi tranzistora VT2 određen naponom na koji je kondenzator u početku nabijen i preostali napon na otvorenom tranzistoru:

Granica napona kojoj teži napon na bazi tranzistora VT2 , .

Ovdje se uzima u obzir da kroz otpornik ne teče samo struja punjenja kondenzatora , ali i struja otvoreni tranzistor VT1 . Posljedično, .

U trenutku napon
dosegne napon okidača
i tranzistor VT2 otvara. Pojavila se struja kolektora stvara dodatni pad napona na otporniku , što dovodi do smanjenja napona
. To uzrokuje smanjenje baze i kolekcionar struje i odgovarajući porast napona
. Pozitivan prirast kolektorskog napona tranzistora VT1 kroz kondenzator prenosi u osnovni krug tranzistora VT2 te pridonosi još većem porastu njegove kolektorske struje . Krug ponovno razvija regenerativni proces, koji završava činjenicom da tranzistor VT1 zatvara, a tranzistor VT2 prelazi u način zasićenja. Time je završen proces generiranja impulsa. Trajanje pulsa se određuje stavljanjem
: .

Nakon završetka impulsa u krugu se nastavlja proces punjenja kondenzatora kroz strujni krug otpornika
,i emiterski krug otvorenog tranzistora VT2 . U početnom trenutku struja baze tranzistor VT2 jednak zbroju struja naboja kondenzatora : Trenutno , ograničen otporom otpornika
, i struja koja teče kroz otpornik . Kako se kondenzator puni Trenutno smanjuje se i, sukladno tome, smanjuje se bazna struja tranzistora VT2 težeći stacionarnoj vrijednosti koju određuje otpornik . Kao rezultat toga, u trenutku otvaranja tranzistora VT2 pad napona na otporniku ispada da je veća od stacionarne vrijednosti, što dovodi do povećanja negativnog napona na bazi tranzistora VT1 . Kada napon na kondenzatoru dosegne
krug se vraća u prvobitno stanje. Trajanje procesa punjenja kondenzatora , koja se naziva faza oporavka, određena je relacijom .

Minimalno razdoblje ponavljanja pojedinačnih impulsa vibratora
, i maksimalnu frekvenciju
. Ako je interval između ulaznih impulsa manji od , zatim kondenzator neće imati vremena za ponovno punjenje i to će dovesti do promjene trajanja generiranih impulsa.

Amplituda generiranih impulsa određena je razlikom napona na kolektoru tranzistora VT2 u zatvorenom i otvorenom stanju.

Jedan vibrator se može implementirati na bazi multivibratora ako se jedna povratna grana napravi ne kapacitivnom, već se uvede otpornik i izvor napona
(slika 6.27). Takav sklop naziva se jedan vibrator s priključcima kolektor-baza.

Na bazu tranzistora VT2 primjenjuje se negativan napon i zatvara se. Kondenzator napunjen na napon
. U slučaju germanijevih tranzistora
.

Kondenzator , koji djeluje kao pojačani kondenzator, napunjen na napon
. Ovo stanje kruga je stabilno.

Kada se nanese na bazu tranzistora VT2 otključavajući impuls (slika 6.28) u krugu, procesi otvaranja tranzistora počinju teći VT2 i zatvaranje tranzistora VT1 .

Prilikom prebacivanja kruga formira se prednji dio izlaznog impulsa koji se obično uklanja iz kolektora tranzistora VT1 . U budućnosti se proces punjenja kondenzatora odvija u krugu .Napon na njemu
, a time i napon na bazi tranzistor VT1 mijenja eksponencijalno
,gdje
.

Kad u trenutku napon baze dosegne vrijednost
, tranzistor VT1 otvara, napon na njegovom kolektoru
smanjuje i zatvara tranzistor VT2 . U tom slučaju se formira prekid izlaznog impulsa. Trajanje pulsa dobiva se stavljanjem
:

.

Jer
, zatim . Skratite trajanje
.

Nakon toga, struja punjenja kondenzatora teče u krugu kroz otpornik
a osnovni krug otvorenog tranzistora VT1 . Trajanje ovog procesa, koje određuje vrijeme oporavka kruga,
.

Amplituda izlaznih impulsa u takvom jednokratnom krugu gotovo je jednaka naponu izvora napajanja.

Jedan vibrator na logičkim elementima. Za provedbu jednokratne primjene na logičke elemente obično se koriste NAND elementi. Blok dijagram takvog jednog vibratora uključuje dva elementa ( LE1 i LE2) i razvodni lanac
(slika 6.29). Ulazi LE2 u kombinaciji i radi kao inverter. Izlaz LE2 spojen na jedan od ulaza LE1, a kontrolni signal se primjenjuje na njegov drugi ulaz.

njegov ulazni krug. Krug generira kvadratni val pri kratkotrajnom smanjenju (vrijeme ) ulazni napon
. Nakon vremenskog intervala jednakog
(nije prikazano na slici 6.29), na izlazu LE1 napon će se povećati. Ovaj skok napona kroz kondenzator proslijeđen na ulaz LE2. Element LE2 prelazi u stanje "0". Dakle, na ulazu 1 LE1 nakon vremenskog intervala
počinje napetost
i ovaj element će ostati u stanju jedan, čak i ako nakon isteka vremena
napon
ponovno će postati jednak logičkoj "1". Za normalan rad kruga potrebno je da trajanje ulaznog impulsa
.

Kako se kondenzator puni izlazna struja LE1 smanjuje se. Sukladno tome, pad napona preko :
. Istodobno se povećava napon
ciljajući na napetost
, koji prilikom prebacivanja LE1 navesti "1" bilo je manje
zbog pada napona na izlaznom otporu LE1. Ovo stanje kruga je privremeno stabilno.

U trenutku napon
dosegne prag
i element LE2 prelazi u stanje "1". Za unos 1 LE1 daje se signal
i prelazi u stanje dnevnika. "0". U isto vrijeme, kondenzator , što je u vremenskom intervalu od prije nabijen, počinje se prazniti kroz izlazni otpor LE1 i dioda VD1 . Nakon što je vrijeme prošlo , određen procesom pražnjenja kondenzatora , krug se vraća u prvobitno stanje.

Dakle, na izlazu LE2 generira se pravokutni impuls. Njegovo trajanje, ovisno o vremenu smanjenja
prije
, određena je relacijom
, gdje
- izlazna impedancija LE1 u stanju "1". Vrijeme oporavka kruga, gdje
- izlazna impedancija LE1 u stanju "0"; - unutarnji otpor diode u otvorenom stanju.

a napon na invertirajućem ulazu je mali:
, gdje
pad napona na diodi u otvorenom stanju. Na neinvertirajućem ulazu napon je također konstantan:
, i od
, tada se izlazni napon održava konstantnim
.

Kada se primjenjuje u to vrijeme ulazni impuls pozitivnog polariteta s amplitudom
napon na neinvertirajućem ulazu postaje veći od napona na invertirajućem ulazu i izlazni napon skače na
. U tom slučaju napon na neinvertirajućem ulazu također naglo raste do
. Istovremeno dioda VD zatvoren, kondenzator počinje puniti i na invertirajućem ulazu raste pozitivan napon (slika 6.32). Pozdrav
napon se održava na izlazu
. U trenutku na
dolazi do promjene polariteta izlaznog napona i napon na neinvertirajućem ulazu poprima svoju izvornu vrijednost, a napon počinje opadati kako se kondenzator prazni .

Jer
, onda
.

Vrijeme oporavka kruga određeno je trajanjem procesa pražnjenja kondenzatora iz
prije
a uzimajući u obzir prihvaćene pretpostavke
.

Oscilatori na operativnim pojačalima osiguravaju formiranje impulsa s amplitudom do nekoliko desetaka volti; trajanje frontova ovisi o širini pojasa operacijskog pojačala i može biti djeliće mikrosekunde.

Blokirajući oscilator je generator impulsa relaksacionog tipa u obliku jednostupanjskog pojačala s pozitivnom povratnom spregom stvorenom pomoću transformatora. Generator za blokiranje može raditi u pripravnom i samooscilirajućem modusu.

Blokiranje rada u stanju pripravnosti-generator. Kada radi u stanju pripravnosti, krug ima jedno stabilno stanje i generira pravokutne impulse kada se unose okidački impulsi. Stabilno stanje generatora za blokiranje na germanijevom tranzistoru provodi se uključivanjem izvora prednapona u osnovni krug. Kada se koristi silicijski tranzistor, izvor prednapona nije potreban, budući da je tranzistor zatvoren pri nultom naponu na bazi (slika 6.33).

napon baze se smanjuje. Takvo spajanje ostvaruje se odgovarajućim spajanjem početka namota transformatora (na slici 6.33, prikazano točkama).

U većini slučajeva transformator ima treći (opterećeni) namot na koji je priključeno opterećenje. .

Naponi na namotima transformatora i struje koje teku u njima međusobno su povezani na sljedeći način:
,
,
,
gdje
,
– koeficijenti transformacije;
- broj zavoja primarnog, sekundarnog i opterećenja namota.

Trajanje procesa uključivanja tranzistora je toliko kratko da se tijekom tog vremena struja magnetizacije praktički ne povećava (
). Stoga je jednadžba struja u analizi prijelaznog procesa uključivanja tranzistora pojednostavljena:
.

bazna struja
i stvarna struja koja teče u osnovnom krugu tranzistora,
.

Dakle, početna promjena struje baze
kao rezultat procesa koji se odvijaju u krugu, dovodi do daljnje promjene ove struje
, i ako
, tada je proces promjene struja i napona lavinski. Dakle, uvjet za samopobudu generatora za blokiranje:
.

U nedostatku opterećenja (
) ovaj uvjet je pojednostavljen:
. Jer
, tada se uvjet samouzbude u generatoru za blokiranje prilično lako zadovoljava.

Proces otvaranja tranzistora, popraćen formiranjem prednjeg dijela impulsa, završava kada prijeđe u način zasićenja. U tom slučaju uvjet samopobude prestaje biti zadovoljen i nakon toga se formira vrh pulsa. Budući da je tranzistor zasićen:
, tada se na primarni namot transformatora dovodi napon
i smanjena bazna struja
, kao i struja opterećenja
, pokazati se konstantnim. Struja magnetizacije tijekom formiranja vrha impulsa može se odrediti iz jednadžbe
, odakle pod nultim početnim uvjetima dobivamo
.

Dakle, struja magnetizacije u generatoru za blokiranje, kada je tranzistor zasićen, raste s vremenom prema linearnom zakonu. U skladu s trenutnom jednadžbom, kolektorska struja tranzistora također raste linearno
.

Kako vrijeme prolazi, stupanj zasićenja tranzistora se smanjuje jer struja baze ostaje konstantna.
, a struja kolektora raste. U nekom trenutku kolektorska struja raste toliko da tranzistor prelazi iz zasićenja u aktivni način rada i uvjet za samopobudu generatora za blokiranje ponovno počinje biti zadovoljen. Očito, trajanje vrha pulsa određuje se vremenom tijekom kojeg je tranzistor u načinu zasićenja. Granica načina zasićenja odgovara uvjetu
. posljedično,
.

Odavde dobivamo formulu za izračun trajanja vrha pulsa:

.

Struja magnetiziranja
tijekom formiranja vrha pulsa se povećava i na kraju ovog procesa, tj. na
, dostiže vrijednost
.

Budući da se napon izvora napajanja primjenjuje na primarni namot impulsnog transformatora tijekom formiranja vrha impulsa , zatim amplituda impulsa na opterećenju
.

Kada se tranzistor prebaci u aktivni način rada, struja kolektora se smanjuje
. U sekundarnom namotu se inducira napon, što rezultira smanjenjem osnovnog napona i struje, što zauzvrat uzrokuje daljnje smanjenje struje kolektora. U krugu se razvija regenerativni proces, uslijed čega se tranzistor prebacuje u režim prekida i formira se prekid impulsa.

Proces zatvaranja tranzistora sličan lavini ima tako kratko trajanje da struja magnetizacije tijekom tog vremena praktički se ne mijenja i ostaje jednaka
. Stoga, do trenutka kada se tranzistor zatvori u induktivitetu pohranjena energija
. Ova energija se samo raspršuje u opterećenju , budući da su kolektorski i bazni krugovi zatvorenog tranzistora otvoreni. U ovom slučaju, struja magnetiziranja opada eksponencijalno:
, gdje
je vremenska konstanta. teče kroz otpornik struja na njemu stvara obrnuti napon, čija amplituda
, što je također popraćeno naponom na bazi i kolektoru zatvorenog tranzistora
. Koristeći prethodno pronađenu relaciju za
, dobivamo:

,

.

Proces rasipanja energije pohranjene u impulsnom transformatoru, koji određuje vrijeme oporavka kruga , završava nakon vremenskog intervala
, nakon čega se krug vraća u početno stanje. Dodatni udar napona kolektora
može biti značajno. Stoga se u krugu generatora blokiranja poduzimaju mjere za smanjenje vrijednosti
, za koji je prigušni krug koji se sastoji od diode uključen paralelno s opterećenjem ili u primarnom namotu VD1 i otpornik , čiji otpor
(slika 6.33). Kada se formira impuls, dioda je zatvorena, jer se na nju primjenjuje napon obrnutog polariteta, a prigušni krug ne utječe na procese u krugu. Kada dođe do skoka napona u primarnom namotu kada se tranzistor zatvori, na diodu se primjenjuje prednji napon, ona se otvara i struja teče kroz otpornik . Jer
, zatim skok napona kolektora
i obrnuti skok napona uključen značajno su smanjene. Međutim, to povećava vrijeme oporavka:
.

Nije uvijek otpornik spojen u seriju s diodom , a tada je amplituda praska minimalna, ali se njegovo trajanje povećava.

impulsi. Razmotrit ćemo procese koji se događaju u shemi, počevši od trenutka kada je napon na kondenzatoru dostiže vrijednost
a tranzistor će se otvoriti (slika 6.36).

Budući da napon na sekundarnom (baznom) namotu ostaje konstantan tijekom formiranja vrha impulsa
, tada kako se kondenzator puni, struja baze se eksponencijalno smanjuje
, gdje
je otpor područja baza-emiter zasićenog tranzistora;
je vremenska konstanta.

U skladu sa trenutnom jednadžbom, kolektorska struja tranzistora određena je izrazom
.

Iz navedenih relacija proizlazi da se u samooscilatornom blokirajućem oscilatoru tijekom formiranja vrha impulsa mijenjaju i bazna i kolektorska struja. Kao što vidite, bazna struja s vremenom se smanjuje. Struja kolektora se u principu može i povećati i smanjiti. Sve ovisi o odnosu između prva dva pojma posljednjeg izraza. Ali čak i ako se kolektorska struja smanji, ona je sporija od struje baze. Stoga, kada se bazna struja tranzistora smanji, dolazi vrijeme , kada tranzistor napusti način zasićenja i proces formiranja vrha impulsa završava. Dakle, trajanje vrha impulsa određeno je relacijom
. Tada možemo napisati jednadžbu struja za trenutak kada je formiranje vrha impulsa završeno:

.

Nakon nekih transformacija imamo
. Rezultirajuća transcendentna jednadžba može se pojednostaviti pod uvjetom
. Koristeći eksponencijalnu ekspanziju u niz i ograničavajući se na prva dva člana
, dobivamo formulu za izračun trajanja vrha impulsa
, gdje
.

Tijekom formiranja vrha impulsa zbog protoka bazne struje tranzistora, napon na kondenzatoru mijenja i do trenutka kada se tranzistor zatvori, postaje jednak
. Zamjenom u ovaj izraz vrijednost
i integracijom dobivamo:

.

Kada tranzistor prijeđe u aktivni način rada, uvjet samouzbude ponovno počinje biti zadovoljen i u krugu se odvija lavinski proces njegovog zatvaranja. Kao i kod generatora za blokiranje čekanja, nakon zatvaranja tranzistora, odvija se proces disipacije energije pohranjene u transformatoru, praćen pojavom prenapona u kolektorskom i baznom naponu. Nakon završetka ovog procesa, tranzistor nastavlja biti u zatvorenom stanju zbog činjenice da se negativni napon nabijenog kondenzatora primjenjuje na bazu. . Taj napon ne ostaje konstantan, jer u zatvorenom stanju tranzistor prolazi kroz kondenzator i otpornik struja punjenja teče iz napajanja . Stoga, kako se kondenzator puni napon na bazi tranzistora raste eksponencijalno
, gdje
.

Kada napon baze dosegne
, tranzistor se otvara i ponovno počinje proces formiranja impulsa. Dakle, trajanje stanke , određen vremenom kada je tranzistor u isključenom stanju, može se izračunati ako stavimo
. Onda dobivamo
.Za blokirajući oscilator na bazi germanijevog tranzistora, rezultirajuća formula je pojednostavljena, budući da
.

Blokirajući generatori imaju visoku učinkovitost, jer se praktički ne troši struja iz izvora energije u pauzi između impulsa. U usporedbi s multivibratorima i pojedinačnim vibratorima, oni vam omogućuju veći radni ciklus i kraće trajanje impulsa. Važna prednost blokadnih generatora je mogućnost dobivanja impulsa čija je amplituda veća od napona izvora napajanja. Da biste to učinili, dovoljno je da omjer transformacije trećeg (opterećenja) namota
. U generatoru za blokiranje, u prisutnosti nekoliko namota opterećenja, moguće je provesti galvansku izolaciju između opterećenja i primati impulse različitog polariteta.

Krug generatora za blokiranje nije implementiran u integriranom dizajnu zbog prisutnosti impulsnog transformatora.

Shema i teorije djelovanja

Kao što je prikazano na sl. 3.2, transformator za ograničavanje struje T1 spojen je na mosni ispravljač D1-D4 i puni vanjski uređaj za pohranu - kondenzator C preko prenaponskog zaštitnog otpornika R18. Vanjski kondenzator za pohranu spojen je između uzemljenja za pražnjenje i elektrode iskrišta G1. Opterećenje u ovom projektu nije standardno uključeno, već između tla za pražnjenje i elektrode iskrišta G2. Imajte na umu da je opterećenje složeno, obično visoko induktivno (ne u svim slučajevima) s malim otporom žice induktora opterećenja. Elektrode iskrišta G1 i G2 nalaze se na udaljenosti većoj od 1,2-1,5 puta udaljenosti proboja pri danom naponu.

Treća elektroda okidača TE1 se prazni kratkim, niskoenergetskim, visokonaponskim impulsom na G2, stvarajući vrh napona koji ionizira

Riža. 3.2. Shematski dijagram generatora impulsa

Bilješka:

Posebna napomena u vezi dioda D14, D15. Polaritet se može obrnuti kako bi se proizveo veći učinak okidača s niskim opterećenjem impedancije, kao što je slučaj s uređajem za iskrivljenje limenke, žičanim blasterom, plazma oružjem itd.

Pažnja! Ako je impedancija opterećenja previsoka, energija se može poslati natrag kroz diode i transformator T2 i uzrokovati kvar ovih komponenti.

Imajte na umu da su uzemljenje kruga i zajednička žica međusobno izolirani.

Uzemljenje za pražnjenje spojeno je na kućište i uzemljenje preko zelene žice kabela za napajanje.

Kako bi se osigurala veća sigurnost, preporuča se koristiti tipke kao prekidač S3, koji se uključuje samo kada se pritisne.

Ako se uređaj nalazi na mjestu gdje neovlašteno osoblje ima pristup, preporuča se korištenje prekidača s ključem kao S4.

jaz između G1 i G2, što dovodi do pražnjenja energije pohranjene u vanjskom kapacitivnom spremniku u opterećenje sa složenim otporom.

Napon punjenja vanjskog kapacitivnog pohranjivanja postavlja otpornički djeliteljski krug R17, koji također daje signal za voltmetar Ml. Napon punjenja se postavlja u seriju s R17 upravljačkom varijabilnom otporom R8. Ovaj kontrolni signal postavlja razinu isključenosti komparatora II, koji postavlja istosmjernu pristranost tranzistora Q1. Zauzvrat, Q1 kontrolira relej, koji ga isključuje. Kontakti releja bez napona RE1 uklanjaju dovod energije primarnog namota T1. Kada je R8 postavljen na unaprijed određenu vrijednost, automatski održava određenu razinu napona u vanjskoj kapacitivnoj memoriji. Sigurnosni gumb S3 pruža mogućnost ručnog odgode punjenja vanjskog kondenzatora.

Crvena LED dioda LA1 svijetli kada je napajanje uključeno. Žuti LED LA2 svijetli kada punjenje dosegne zadanu vrijednost.

Krug elektrode za okidanje je poseban sustav kapacitivnog pražnjenja (CD), gdje je energija kondenzatora C6 usmjerena na primarni namot impulsnog transformatora T2. Na sekundarnom namotu T2 generira se slijed pozitivnih visokonaponskih impulsa, koji se preko razdvojenih dioda D14 i D15 dovodi do kondenzatora C8 i C9. Ovi visokonaponski impulsi istosmjerne struje induciraju ionizaciju u prazninama pražnjenjem kroz elektrodu okidača TE1. Na ulazu ovog kruga nalazi se udvostruč napona, koji se sastoji od kondenzatora C4, C5 i dioda D8 i D9. Prekidač za pokretanje S1 napaja strujni krug, uzrokujući da se iskrište odmah pali. Silicijumski triodni tiristor SCR uklanja naboj iz C6, struja otključavanja SCR-a napaja dinistor DIAC, pristranost na koju se postavlja promjenjivi otpor R14 i kondenzator C7.

Snižavajući naponski transformator 12 V TZ napaja upravljački krug, koji također uključuje relej RE1. Ako sustav nema 12V, može se pokrenuti samo ručnim aktiviranjem RE1. Ispravljač na diodama D10-D13 ispravlja izmjenični napon od 12 V, koji se zatim filtrira kapacitivnim filtrom C1. Otpornik R5 odvaja snagu za upravljanje preko zener diode Z3, Z4, što je neophodno za stabilan rad komparatornog kruga. Spremnik energije napaja se 115 V AC, s aktiviranim osiguračem F1, a napajanje od 115 V AC se uključuje prekidačem S4.

Komentar

U našem laboratoriju u Information Unlimitedu, oprema za pohranu energije uključuje 10 stalaka uljnih kondenzatora. Svaki stalak sadrži 50 kondenzatora od 32µF 4500V spojenih paralelno kako bi se postigao ukupni kapacitet od 1600µF ili oko 13000J na 4000V po stalak. Svih 10 paralelno spojenih stalaka daje 130.000 džula.Vrlo je važno na ovim energetskim razinama pravilno spojiti i sastaviti sustav s potrebnim rasporedom i debljinom žica kako bi se dobili impulsi od stotine megavata. Kako bi se osoblje zaštitilo od opasnog napona, oko skladišnih regala postavljeni su protueksplozijski štitovi.

Vrijeme punjenja za jedan stalak je oko 10 minuta. S takvim punjenjem bilo bi nepraktično koristiti 10 stalaka, jer bi za njihovo punjenje bilo potrebno gotovo 2 sata. Koristimo sustav punjenja od 10 000 V, 1 A koji omogućuje punjenje svih 10 stalaka uljnih kondenzatora za pohranu energije od 130 000 J za 1 minutu. Takav visokonaponski punjač može se kupiti po posebnoj narudžbi.

Postupak prije montaže uređaja

Ovaj odjeljak pretpostavlja da ste upoznati s osnovnim alatima i da imate dovoljno iskustva u montaži. Generator impulsa montiran je na metalnu šasiju 25,4 × 43,2 × 3,8 cm, izrađenu od pocinčanog željeza debljine 1,54 mm (22 gauge). Koristi 6500V, 20mA strujni ograničen RMS transformator. Potrebno je što je moguće bliže pratiti zadani crtež. Možete koristiti snažniji transformator, tada ćete morati promijeniti veličinu uređaja. Predlažemo paralelno povezivanje do 4 prethodno korištena transformatora; kako bi dobili struju punjenja od 80mA. Voltmetar i kontrole su montirani na prednjoj ploči. Preporuča se zamijeniti S4 prekidačem s ključem ako se jedinica nalazi na mjestu gdje neovlašteno osoblje ima pristup.

Prilikom sastavljanja uređaja slijedite sljedeći slijed radnji:

1. Ako ste kupili komplet, rasporedite i identificirajte sve komponente i strukturne dijelove.

2. Iz blanka izrežite ploču s rešetkastom perforacijom 0,25 cm i dimenzijama 15,9×10,8 cm (6,25×4,25 inča).

Riža. 3.3. Sklopna ploča generatora impulsa

Bilješka:

Isprekidana linija prikazuje veze na stražnjoj strani ploče. Velike crne točke pokazuju rupe na ploči koje se koriste za ugradnju komponenti i veze između njih.

3. Umetnite elemente kao što je prikazano na sl. 3.3, te ih zalemiti na izvode elemenata, na one kontaktne jastučiće, gdje je potrebno, dok se krećete od donjeg lijevog ruba udesno. Isprekidana linija prikazuje žičane veze na stražnjoj strani ploče kao što je prikazano na dijagramu strujnog kruga. Izbjegavajte žičane mostove, potencijalne kratke spojeve i hladno lemljenje jer će to neizbježno uzrokovati probleme. Spojevi za lemljenje trebaju biti sjajni i glatki, ali ne u obliku lopte.

4. Spojite pločicu sa žicama na sljedeće točke (vidi sliku 3.3):

– na uzemljenje šasije s #18 vinil izoliranom žicom duljine 20 cm;

– sa visokonaponskom žicom TE1 20 kV, dužine 10 cm;

- s otpornikom R18, #18 vinil izolirana žica, dužine 20 cm;

– s anodama D3 i D4 sa 30 cm #18 vinil izoliranom žicom (uzemljenje kruga);

- sa TK (2) 12 V DC žicom u vinilnoj izolaciji #22 dužine 20 cm;

– sa voltmetrom M1 (2) dužine 20 cm vinil izoliranom žicom #22. Provjerite sve spojeve, komponente, mjesto svih dioda, poluvodiča, elektrolitičkih kondenzatora CI, C2, C4, C5, C7. Provjerite kvalitetu lemljenja, potencijalne kratke spojeve, mjesta hladnog lemljenja. Spojevi za lemljenje trebaju biti glatki i sjajni, ali ne u obliku lopte. To pažljivo provjerite prije nego što uključite uređaj.

5. Montaža iskrišta izvodi se na sljedeći način (slika 3.4):

– izraditi bazu BASE1 od pocinčanog željeznog lima debljine 1,4 mm (20 gauge) dimenzija 11,4 x 5 cm (4,75 x 2 inča);

– Izradite dva nosača BRKT1 od pocinčanog željeznog lima debljine 1,4 mm (20 gauge) dimenzija 6,4 x 3,2 cm (2,5 x 1,25 inča). Savijte rub u obliku vizira veličine 1,9 cm;

– Napravite dva BLK1 bloka od polivinil klorida (PVC) ili sličnog materijala debljine 1,9 cm i 2,5×3,2 cm (1×1,25 inča). Moraju imati dobra izolacijska svojstva;

- Napravite blok BLK2 od teflona. Mora izdržati okidač visokog napona;

– Pažljivo zalemite prirubnice COL1 na držače BRK1. Podesite armaturu kako biste osigurali točno poravnanje volframovih elektroda nakon montaže uređaja. U ovom trenutku, morat ćete koristiti plinsku lampu za puhanje propan, itd.;

- izbrusiti oštre krajeve s osam vijaka. To je potrebno kako bi se spriječilo lomljenje PVC materijala zbog koronskog pražnjenja nastalog na oštrim krajevima pri visokom naponu;

- prethodno sastavite dijelove, izbušite u njima potrebne rupe za montažu. Za ispravno postavljanje slijedite crtež;

Riža. 3.4. Iskrište i uređaj za paljenje

Bilješka:

Iskrište je srce sustava i tu se energija koju kondenzatori pohranjuju tijekom cijelog perioda punjenja a brzo oslobađa u opterećenje u obliku impulsa velike snage. Vrlo je važno da svi spojevi budu sposobni izdržati velike struje i visoke napone pražnjenja.

Instrument prikazan ovdje je dizajniran za HEP90 i sposoban je za prebacivanje do 3000 džula (s pravilno podešenim impulsom), što je obično dovoljno za učinkovito eksperimentiranje s uređajima za prijenos mase, savijanjem limenki, pjeskarenjem žice, magnetizmom i drugim sličnim projekti.

Po posebnoj narudžbi može se isporučiti visokoenergetski prekidač koji može raditi s 20000J energije. Oba prekidača koriste visokonaponski okidač impuls koji ovisi o visokoj impedanciji opterećenja linije. To obično nije problem za umjereno induktivna opterećenja, ali može biti problem s niskim induktivnim opterećenjima. Taj se problem može riješiti postavljanjem nekoliko feritnih ili prstenastih jezgri u ove vodove. Jezgre vrlo snažno reagiraju na impuls za okidanje, ali postižu zasićenje tijekom glavnog pražnjenja.

Dizajn iskrišta mora uzeti u obzir mehaničke sile koje proizlaze iz jakih magnetskih polja. To je vrlo važno pri radu s fjj energijom i zahtijevat će dodatna sredstva za smanjenje induktivnosti i otpora.

Pažnja! Prilikom provođenja eksperimenata, oko uređaja treba postaviti zaslon kako bi se operater zaštitio od mogućih fragmenata ako se uređaj pokvari.

Za pouzdano pokretanje, početni razmak mora biti podešen ovisno o naponu punjenja a. Razmak mora biti smješten najmanje 0,6 cm od nosača. Ako je uključivanje nestabilno, morate eksperimentirati s ovom vrijednošću.

– Pričvrstite velike ušice LUG1 na svaku stranu BRKT1 nosača. Spajanje se mora izvršiti pažljivo, budući da impulsna struja doseže kiloampere;

– privremeno postavite glavni razmak na 0,16 cm i razmak okidača na 0,32 cm.

Redoslijed konačne montaže uređaja

U nastavku su posljednji koraci montaže:

1. Izradite kućište i ploču kao što je prikazano na sl. 3.5. Bilo bi mudro izrezati kvadratnu rupu na ploči kako bi se smjestio voltmetar prije izrade ploče. Voltmetar koji se koristi zahtijeva kvadratnu rupu od 10 cm. Ostale, manje rupe se mogu identificirati na crtežu i izbušiti nakon spajanja kućišta i ploče.

Bilješka:

Izradite prednju ploču od 1,54 cm (22 gauge) pocinčanog željeznog lima dimenzija 53,34 cm x 21,59 cm (21 x 8,5 in.). Savijte 5 cm sa svake strane za spajanje na kućište kao što je prikazano. Napravite rupu za voltmetar.

Izradite šasiju od pocinčanog željeza debljine 1,54 cm (22 gauge) dimenzija 55,88 x 27,9 cm (22 x 15 inča). Presavijte 5 cm sa svake strane i napravite vrh od 1,25 cm. Ukupna veličina će biti (25x43x5cm) s vrhom od 1,25 cm na dnu šasije.

Tijekom daljnjeg rada napravite manje rupe i rupe za spojeve.

Vizir koji ide od zadanog dijela šasije nije prikazan na slici.

Riža. 3.5. Crtež za izradu šasije

2. Isprobajte upravljačku ploču i izbušite potrebne rupe za kontrole, indikatore itd. Obratite pažnju na izolacijski materijal između kućišta i dijelova uređaja, vidi sl. 3.6 dio PLATE1. To se može postići s malom količinom RTV silikonskog brtvila na sobnoj temperaturi. Tijekom rada izbušite odgovarajuće rupe, provjeravajući točan položaj i dimenzije.

Riža. 3.6. Opći pogled na sastavljeni uređaj

Bilješka:

Žice su prikazane blago izdužene kako bi se osigurala jasnoća slika i veza.

Isprekidane linije prikazuju elemente i spojeve koji se nalaze ispod šasije.

3. Isprobajte preostale dijelove (vidi sl. 3.6) i izbušite sve potrebne rupe za montažu i postavljanje. Obratite pozornost na držače osigurača FH1 /FS1 i izolaciju ulaznog strujnog kabela BU2. Nalaze se na donjoj strani kućišta i prikazani su točkastim linijama.

4. Osigurajte dovoljno prostora za visokonaponske komponente: izlazne igle transformatora, visokonaponske diode i otpornik R18. Napominjemo da se visokonaponske diode montiraju na plastičnu ploču RTV dvostranom ljepljivom trakom.

5. Zamijenite upravljačku ploču. Učvrstite ploču s nekoliko komada trake premazane RTV brtvilom kada ste sigurni da je sve u redu.

6. Napravite sve veze. Obratite pažnju na korištenje žičanih matica kada spajate stezaljke T1 i T2.

Preliminarna električna ispitivanja

Da biste izvršili preliminarna električna ispitivanja, slijedite ove korake:

1. Kratko spojite izlazne stezaljke transformatora visokonaponskom steznom žicom.

2. Uklonite osigurač i ugradite 60 W barreter (elektrovakumski stabilizator struje) u njegov držač kao balastni otpornik za razdoblje ispitivanja.

3. Postavite prekidač S4 (vidi sliku 3.7) u isključeno stanje, pomaknite os prekidača u kombinaciji s promjenjivim otporom R8 / S2 u položaj “isključeno”, postavite promjenjive otpore R14 i R19 u srednji položaj i uključite uređaj u 115 V AC mrežu tako da uključite COl kabel za napajanje u utičnicu.

4. Okrenite osovinu kombiniranog prekidača promjenjivog otpora R8 dok se ne uključi i gledajte kako svijetle lampice LA1 i LA2.

5. Pritisnite tipku za punjenje S3 i provjerite da li se relej RE1 uključi (čuje se zvuk klika) i da je lampica LA2 ugašena za vrijeme pritiska na tipku S3.

6. Uključite S4 i pritisnite S3, imajte na umu da barreter, uključen prema koraku 2, svijetli na punoj temperaturi.

7. Pritisnite tipku za pokretanje S1 i promatrajte bljesak između elektrode okidača TE1 i glavnog pražnjenja između G1 i G2. Platiti

Riža. 3.7. Prednja ploča i kontrole

imajte na umu da je os promjenjivog otpora postavljena na prosječnu vrijednost, ali okretanjem osi u smjeru kazaljke na satu možete povećati pražnjenje.

Glavni testovi

Za testiranje slijedite ove korake:

1. Isključite kabel za napajanje i isključite S2 i S4.

2. Spojite kondenzator od 30µF, 4kV i otpornik od 5kΩ, 50W kao C i R kao što je prikazano na slici 2. 3.6.

3. Uklonite balastnu lampu i umetnite osigurač od 2A.

4. Postavite razmak okidača na 0,32 cm, a glavni razmak na 0,16 cm.

5. Povežite voltmetar visoke preciznosti kroz vanjski kondenzator.

6. Uključite uređaj i uključite S2 i S4. Pritisnite tipku S3 i provjerite je li vanjski kondenzator napunjen na 1 kV prije nego što se RE1 isključi. Imajte na umu da je u normalnom stanju LA2 uključen i isključen samo za vrijeme trajanja ciklusa punjenja. Kada se postigne postavljeno punjenje, LA2 LED se ponovno uključuje, što pokazuje da je sustav spreman.

7. Okrenite R8/S2 za 30° u smjeru kazaljke na satu i obratite pažnju da napon poraste na višu vrijednost prije prestanka punjenja.

8. Pritisnite tipku S1 i promatrajte trenutni jak luk u glavnom procjepu koji nastaje kada se energija usmjeri na vanjsko opterećenje.

9. Napunite uređaj na 2500V mjerenjem napona vanjskim voltmetrom spojenim preko kondenzatora. Podesite R19 tako da voltmetar prednje ploče očita 2,5 na punoj skali 5. Zabilježite na prednjoj ploči tako da znate gdje je napon 2500 V. voltmetar. Ponovite korak 8, promatrajući intenzivan luk prilikom pražnjenja. Ponovite cikluse punjenja i pražnjenja na različitim naponima kako biste se upoznali s kontrolom uređaja.

Time je dovršena provjera i kalibracija uređaja. Daljnji rad zahtijeva dodatnu opremu, ovisno o projektu u kojem eksperimentirate.

Korisni matematički odnosi opreme dna

Energija za pohranu sustava:

Idealno povećanje struje postiže se u LC sustavima. Koristite faktor 0,75 kada koristite uljne kondenzatore i niže vrijednosti za foto i elektrolitičke kondenzatore. Vrhunac trenutnog vremena do 1 A ciklus:

magnetski tok

Površina ruba zavojnice u m 2; Le = udaljenost između polova u m; M = masa u kg. snaga:

Ubrzanje: Brzina:

gdje je t vrijeme za dostizanje vršne struje.

Generator strujnih impulsa (PCG) dizajniran je za generiranje ponavljajućih strujnih impulsa koji reproduciraju elektrohidraulički učinak. Osnovne sheme GIT-a predložene su još 1950-ih godina i nisu doživjele značajne promjene tijekom proteklih godina, no njihova sastavna oprema i razina automatizacije značajno su poboljšani. Moderni GIT su dizajnirani za rad u širokom rasponu napona (5-100 kV), kapacitivnosti kondenzatora (0,1-10000 μF), pohranjene energije za pohranu (10-106 J), brzine ponavljanja impulsa (0,1-100 Hz).

Navedeni parametri pokrivaju većinu načina rada elektrohidrauličnih instalacija za različite namjene.

Izbor GIT sheme određuje se u skladu s namjenom pojedinih elektrohidrauličkih uređaja. Svaki generatorski krug uključuje sljedeće glavne blokove: napajanje - transformator s ispravljačem; skladište energije - kondenzator; sklopni uređaj - formiranje (zračnog) razmaka; opterećenje - radni iskrište. Osim toga, PCG sklopovi uključuju element koji ograničava struju (to može biti otpor, kapacitivnost, induktivitet ili njihove kombinirane kombinacije). U PCG krugovima može postojati nekoliko tvorećih i radnih iskrista i uređaja za pohranu energije. GIT se u pravilu napaja iz mreže izmjenične struje industrijske frekvencije i napona.

GIT radi na sljedeći način. Električna energija kroz element za ograničavanje struje i napajanje ulazi u skladište energije – kondenzator. Energija pohranjena u kondenzatoru uz pomoć sklopnog uređaja - zazora za stvaranje zraka - pulsira se na radni razmak u tekućini (ili drugom mediju), na kojem se oslobađa električna energija uređaja za pohranu, što rezultira elektrohidrauličkim šok. U ovom slučaju, oblik i trajanje strujnog impulsa koji prolazi kroz strujni krug PCG-a ovise i o parametrima kruga za punjenje i o parametrima kruga pražnjenja, uključujući radni razmak. Ako za pojedinačne impulse posebnih PCG-ova, parametri kruga punjenja (napajanje) ne utječu značajno na ukupnu energetsku učinkovitost elektrohidrauličnih instalacija za različite namjene, onda u industrijskim PCG-ovima učinkovitost kruga punjenja značajno utječe na učinkovitost elektrohidraulička instalacija.

Korištenje elemenata za ograničavanje jalove struje u PCG krugovima je zbog njihove sposobnosti da akumuliraju i zatim otpuštaju energiju u električni krug, što u konačnici povećava učinkovitost.

Električna učinkovitost kruga za punjenje jednostavnog i pouzdanog kruga (PCG s graničnim aktivnim otporom punjenja (slika 3.1, a) je vrlo niska (30-35%), budući da se kondenzatori u njemu pune pulsirajućim naponom i strujom Uvodom u sklop specijalnih regulatora napona (magnetsko pojačalo, induktor zasićenja), moguće je postići linearnu promjenu strujno-naponske karakteristike kapacitivnog naboja za skladištenje i time stvoriti uvjete pod kojima će gubici energije u krugu punjenja biti minimalan, a ukupna učinkovitost PCG-a može se povećati na 90%.

Kako bi se povećala ukupna snaga pri korištenju najjednostavnijeg PCG kruga, uz moguću upotrebu snažnijeg transformatora, ponekad je preporučljivo koristiti PCG koji ima tri jednofazna transformatora, čiji su primarni krugovi povezani pomoću " zvijezda" ili "trokut" i napaja ih trofazna mreža. Napon iz njihovih sekundarnih namota dovodi se do zasebnih kondenzatora koji rade kroz rotirajući tvornički razmak za jedan zajednički radni iskrište u tekućini (slika 3.1, b) [-|]. .četiri

Pri projektiranju i razvoju PCG elektrohidrauličkih instalacija od velikog je interesa primjena rezonantnog načina punjenja kapacitivnog skladišta iz izvora izmjenične struje bez ispravljača. Ukupna električna učinkovitost rezonantnih krugova je vrlo visoka (do 95%), a kada se koriste, dolazi do automatskog značajnog povećanja radnog napona. Preporučljivo je koristiti rezonantne krugove kada rade na visokim frekvencijama (do 100 Hz), ali to zahtijeva posebne kondenzatore dizajnirane za rad na izmjeničnu struju. Pri korištenju ovih shema potrebno je promatrati dobro poznato stanje rezonancije

W \u003d 1 / l [GS,

Gdje je kofrekvencija pogonskog EMF-a; L je induktivitet kruga; C je kapacitet kruga.

Jednofazni rezonantni PCG (slika 3.1, c) može imati ukupnu električnu učinkovitost veću od 90%. GIT vam omogućuje da dobijete stabilnu frekvenciju izmjeničnih pražnjenja, optimalno jednaku jednostrukoj ili dvostrukoj frekvenciji struje napajanja (tj. 50 i 100 Hz, respektivno) kada se napaja strujom industrijske frekvencije. Primjena kruga je najracionalnija (. sa snagom napojnog transformatora od 15-30 kW. U odvodni krug kruga uvodi se sinkronizator - zračni razmak, između čijih kuglica postoji

Rotirajući disk s kontaktom koji pokreće formirajući razmak kada kontakt prolazi između kuglica. U ovom slučaju, rotacija diska je sinkronizirana s trenucima vrhova napona.

Krug trofaznog rezonantnog PCG (slika 3.1, d) uključuje "trofazni pojačani transformator, svaki namot na čijoj visokoj strani radi kao jednofazni rezonantni krug n ^ jedan zajednički za sve ili za tri nezavisna radna iskrišta sa zajedničkim sinkronizatorom za tri tvorničke praznine Ovaj krug vam omogućuje da dobijete izmjeničnu frekvenciju pražnjenja jednaku tri ili šest puta učestalosti struje napajanja (tj. 150 odnosno 300 Hz) kada radite na industrijskoj frekvenciji . Krug se preporučuje za rad na PCG snage od 50 kW ili više. budući da je vrijeme punjenja kapacitivnog skladišta (iste snage) kraće nego kod korištenja jednofaznog PCG kruga. Međutim, daljnje povećanje snage ispravljača će biti preporučljivo "samo do određene granice.

Moguće je povećati učinkovitost procesa punjenja kapacitivnog skladišta PCG-a korištenjem različitih shema s kapacitivnošću filtera. PCG krug s kapacitivnošću filtera i induktivnim krugom punjenja radnog kapaciteta (slika 3.1, (3)) omogućuje dobivanje gotovo bilo koje frekvencije izmjene impulsa pri radu na malim (do 0,1 μF) kapacitetima i ima ukupnu električna učinkovitost od oko 85%.To se postiže činjenicom da kapacitivnost filtra radi u načinu nepotpunog pražnjenja (do 20%), a radni kapacitet se puni kroz induktivni krug - prigušnicu s malim aktivnim otporom - za jedan poluciklus u oscilatornom modu, postavljen rotacijom diska na prvom formirajućem razmaku. U ovom slučaju, kapacitet filtra premašuje radni za 15-20 puta.

Rotirajući diskovi formirajućih iskrista sjede na jednoj osovini i stoga se frekvencija izmjeničnih pražnjenja može mijenjati u vrlo širokom rasponu, maksimalno ograničen samo snagom napojnog transformatora. U ovom krugu mogu se koristiti transformatori 35-50 kV jer udvostručuje napon. Krug se također može spojiti izravno na visokonaponsku mrežu.

U PCG krugu s filtarskim spremnikom (slika 3.1, e), radni i filtarski spremnici naizmjenično su spojeni na radni iskrište u tekućini pomoću jednog rotacionog iskrišta - tvorničkog razmaka. Međutim, tijekom rada takvog PCG-a, rad rotacionog iskrišta počinje na nižem naponu (kada se kuglice približavaju) i završava na višem naponu (kada se kuglice udaljavaju) od navedenog minimalnom razmakom između iskre gap lopte. To dovodi do nestabilnosti glavnog parametra

Pražnjenja - napon, a time i smanjenje pouzdanosti generatora.

Kako bi se poboljšala pouzdanost PCG-a osiguravanjem određene stabilnosti parametara pražnjenja, u krug PCG-a uključen je rotirajući sklopni uređaj s kapacitivnošću filtra - disk s kliznim kontaktima za naizmjenično prethodno uključivanje i isključivanje punjenja bez struje i strujni krugovi.

Kada se napon dovede na strujni krug generatora, kapacitivnost filtra se u početku puni. Zatim se krug zatvara rotirajućim kontaktom bez struje (a samim tim i bez iskrenja), dolazi do razlike potencijala na kuglicama tvorničkog iskrišta, dolazi do kvara i radni kondenzator se puni na napon kapacitivnosti filtera. Nakon toga struja u krugu nestaje i kontakti se ponovno otvaraju bez iskrenja okretanjem diska. Zatim se kontakti kruga pražnjenja zatvaraju rotirajući disk (također bez struje i iskrenja), a napon radnog kondenzatora se dovede na formirajući pražnik, dolazi do njegovog sloma, kao i do proboja radnog iskrišta u tekućini.U ovom slučaju, radni kondenzator kada se isprazni, struja u krugu pražnjenja prestaje i stoga se kontakti mogu ponovno otvoriti rotacijom diska, a da ih ne uništi iskre. Zatim se ciklus ponavlja sa stopom ponavljanja pražnjenja određenom frekvencijom rotacije diska diska sklopni uređaj.

Upotreba PCG-a ove vrste omogućuje dobivanje stabilnih parametara stacionarnih sfernih pražnika i izvođenje zatvaranja i otvaranja krugova krugova za punjenje i pražnjenje u bestrujnom načinu rada, čime se poboljšavaju sve performanse i pouzdanost generatora elektrane.

Također je razvijena shema napajanja elektrohidrauličkih instalacija koja omogućuje najracionalnije korištenje električne energije (uz minimalne moguće gubitke). U poznatim elektrohidrauličkim uređajima radna komora je uzemljena, pa se dio energije nakon proboja radnog iskrišta u tekućini praktički gubi, raspršujući se na tlo. Osim toga, sa svakim pražnjenjem radnog kondenzatora, mali (do 10% početnog) naboja se zadržava na njegovim pločama.

Iskustvo je pokazalo da svaki elektrohidraulički uređaj može učinkovito raditi prema shemi u kojoj energija pohranjena na jednom kondenzatoru C1, prolazeći kroz formirajući razmak FP, ulazi u radni iskrište RP, gdje je najvećim dijelom troši se na obavljanje korisnog rada elektrohidrauličkog šoka. Preostala neiskorištena energija odlazi u drugi nenapunjeni kondenzator C2, gdje se pohranjuje za kasniju upotrebu (slika 3.2). Nakon toga, energija se puni na potrebnu
vrijednost potencijala drugog kondenzatora C2, nakon što je prošao kroz tvornički razmak FP, ispušta se u radni iskrište RP i njegov tek neiskorišteni dio sada pada na prvi kondenzator SU, itd.

Naizmjenično spajanje svakog od kondenzatora na krug za punjenje ili na strujni krug izvodi se pomoću prekidača /7, u kojem su vodljive ploče A i B, odvojene dielektrikom, naizmjence spojene na kontakte 1-4 od krugovi punjenja i pražnjenja.

Mitchell Lee

LT Journal of Analog Innovation

Izvori impulsa sa strmim rubom koji oponašaju funkciju koraka često su korisni u nekim laboratorijskim mjerenjima. Na primjer, ako je nagib prednjih strana reda veličine 1 ... 2 ns, možete procijeniti vrijeme porasta signala u kabelu RG-58 / U ili bilo kojem drugom, uzimajući segment samo 3 ... Duljine 6 m. Radni konj mnogih laboratorija - sveprisutni generator impulsa HP8012B - ne doseže 5 ns, što nije dovoljno brzo da riješi takav problem. U međuvremenu, vrijeme porasta i pada izlaza pokretača vrata nekih regulatora prekidača može biti manje od 2 ns, što ove uređaje čini potencijalno idealnim izvorima impulsa.

Slika 1 prikazuje jednostavnu implementaciju ove ideje, temeljenu na korištenju povratnog regulatora koji radi na fiksnoj frekvenciji prebacivanja. Vlastita radna frekvencija regulatora je 200 kHz. Primjena dijela izlaznog signala na pin SENSE tjera uređaj da radi s minimalnim radnim ciklusom, generirajući izlazne impulse od 300 ns. Odvajanje snage je važno za ovaj krug, budući da izlazna struja koja se isporučuje na opterećenje od 50 Ω prelazi 180 mA. Elementi za razdvajanje od 10 µF i 200 Ω minimiziraju vršno izobličenje bez žrtvovanja strmine rubova.

Izlaz sklopa spojen je izravno na završetak od 50 Ω, osiguravajući preko njega ljuljanje signala od oko 9 V. U slučaju kada je kvaliteta impulsa od najveće važnosti, preporuča se potisnuti trostruki signal pomoću upijajući refleksije od kabela i udaljenog opterećenja pomoću serijskog završetka prikazanog na dijagramu. Serijsko usklađivanje, odnosno usklađivanje na strani odašiljanja, također je korisno kada sklop radi s pasivnim filtrima i drugim prigušivačima dizajniranim za određenu impedanciju izvora signala. Izlazna impedancija LTC3803 je približno 1,5 ohma, što treba uzeti u obzir pri odabiru otpora serijskog završnog otpornika. Usklađivanje serije dobro funkcionira do impedancije od najmanje 2 kΩ, iznad koje postaje teško osigurati potrebnu širinu pojasa na spoju otpornika i kruga, što rezultira smanjenom kvalitetom impulsa.

U sustavu s usklađenim nizom, izlazni signal ima sljedeće karakteristike:

• amplituda impulsa - 4,5 V;
• vremena uspona i pada su ista i jednaka su 1,5 ns;
• izobličenje ravnog vrha impulsa - manje od 10%;
• pad vrha impulsa je manji od 5%.

Izravnim spajanjem opterećenja od 50 Ω, vrijeme uspona i pada se ne smanjuje. Da biste dobili najbolji oblik impulsa, spojite kondenzator od 10uF što bliže VCC i GND pinovima LTC3803 i spojite izlaz izravno na završni otpornik koristeći trakastu tehnologiju. Karakteristična impedancija od približno 50 ohma ima tiskani vodič širine 2,5 mm na dvostranoj tiskanoj pločici debljine 1,6 mm.

Povezani materijali

PMIC; DC/DC pretvarač; Uin:5,7÷75V; Uizlaz:5,7÷75V; TSOT23-6

• Linear Technology je općenito vrhunska tvrtka! Vrlo je, vrlo žalosno da su ih progutali Analog Devices. Ne očekujte ništa dobro od ovoga. Znao sam sresti članak radioamatera koji govori engleski. Izgradio je generator vrlo kratkih impulsa širine nekoliko nanosekundi i vremena porasta/pada u pikosekundama. Na vrlo brzom komparatoru. Šteta što nisam sačuvao članak. A sad ga ne mogu pronaći. Zvao se nekako "... pravi ultrabrzi komparator...", ali nekako nije tako, ne gugla se. Zaboravio sam naziv komparatora, a ne sjećam se tvrtke. Zatim sam pronašao komparator na ebayu, koštao je oko 500 rubalja, u principu je proračunat za stvarno vrijedan uređaj. Linearna tehnologija ima vrlo zanimljive čipove. Na primjer LTC6957: vrijeme uspona/pada 180/160 ps. Super! Ali na takvoj mikruhi teško mogu napraviti mjerni uređaj.
• Nije li to slučaj na LT1721? Podesivo 0-10ns.

Shema 1

Generator je dizajniran za korištenje minimalnog broja uobičajeno dostupnih elektroničkih komponenti, s dobrom ponovljivošću i dovoljnom pouzdanošću. Opcija oscilatora (krug 1) sastavljena je na temelju široko korištenog UC3525 (U1) PWM kontrolera, koji kontrolira Q4-Q7 poljski tranzistorski sklop mosta. Ako se donjim prekidačima svakog od polumostova koji rade u antifazi izravno upravljaju izlazima mikrosklopa 11/14 U2, tada se kao pokretači gornje strane koriste bootstrap kaskade na tranzistorima Q2, Q3. Takvi se stupnjevi naširoko koriste u većini modernih IC drajvera i prilično su dobro dokumentirani u literaturi o energetskoj elektronici. Ulazni napon je izmjenični ili istosmjerni (~24~220V/30-320V), koji se dovodi na ulaz diodnog mosta (ili ga zaobilazi u slučaju napajanja istosmjernim naponom), napaja dio napajanja strujnog kruga. Kako bi se spriječila velika startna struja, termistor Vr1 (5A / 5Ohm) je uključen u prekid strujnog kruga. Upravljački dio kruga može se napajati iz bilo kojeg izvora s izlaznim naponom od +15/+25V i strujom od 0,5A ili više. Parametarski regulator napona na tranzistoru Q1 može imati izlazni napon od +9 do +18V (ovisno o vrsti prekidača za napajanje koji se koristi, na primjer), ali u nekim slučajevima možete bez ovog stabilizatora ako je vanjski izvor napajanja s potrebnim parametri su već stabilizirani. Mikrokrug UC3525 nije odabran slučajno - sposobnost generiranja niza impulsa od nekoliko desetaka herca do 500 kHz i dovoljno snažnih izlaza (0,5A). Barem mikrosklopovi TL494 nisu mogli funkcionirati na frekvenciji manjoj od 250 Hz u push-pull načinu rada (u načinu rada s jednim ciklusom - nema problema) - interna logika je pokvarila i slijed impulsa, kao i njihovo trajanje, postali su kaotičan.

Frekvencija slijeda impulsa podešava se promjenjivim otpornikom R1, trajanje impulsa se podešava pomoću R4. Početno trajanje "mrtvog vremena" postavlja otpornik R3.

Shema 2

Generator prikazan na dijagramu 2 je potpuni analog prethodnog kruga i praktički nema razlika u krugovima. Međutim, domaći čip K1156EU2 (potpuni analog UC3825) koji se koristi u ovom generatoru može raditi na višim frekvencijama (gotovo do 1 MHz), izlazni stupnjevi imaju veći kapacitet opterećenja (do 1,5 A). Osim toga, ima manju razliku u pinoutu u odnosu na UC3525. Dakle, kondenzator "sat" spojen je na pin 6 (5 - za čip 3525), vremenski otpornik spojen je na pin 5 (6 - za čip 3525). Ako je pin 9 na UC3525 izlaz pojačala greške, tada u UC3825 ovaj pin djeluje kao ulaz "strujnog" limitera. Međutim, svi detalji su u podatkovnoj tablici za ove mikro krugove. Treba, međutim, napomenuti da je K1156EU2 manje stabilan na frekvencijama ispod 200 Hz i zahtijeva pažljiviji raspored i obvezno blokiranje svojih opskrbnih krugova s ​​relativno velikim kondenzatorima. Ako se ovi uvjeti zanemare, glatka prilagodba trajanja pulsa blizu njihovog vremenskog maksimuma može biti poremećena. Međutim, opisana se značajka očitovala samo pri sastavljanju na matičnoj ploči. Nakon sastavljanja generatora na tiskanu ploču, ovaj se problem nije pojavio.

Oba sklopa lako se skalabile u snazi ​​korištenjem snažnijih tranzistora ili njihovim paralelnim povezivanjem (za svaki od prekidača), kao i promjenom napona napajanja strujnih prekidača. Poželjno je "posaditi" sve energetske komponente na radijatore. Do snage od 100 W korišteni su hladnjaci na bazi ljepila, dizajnirani za ugradnju na memorijske čipove u video karticama (izlazni prekidači i stabilizatorski tranzistor). Unutar pola sata rada na frekvenciji od 10 kHz s maksimalnim trajanjem izlaznih impulsa, pri naponu napajanja ključeva (korišteni su tranzistori 31N20) + 28 V do opterećenja od oko 100 W (dva 12 V / 50 W žarulje spojene u seriju), temperatura prekidača za napajanje nije prelazila 35 stupnjeva Celzija.

Za izgradnju navedenih sklopova korištena su gotova rješenja sklopova koja sam samo ponovno provjerio i dopunio tijekom izrade prototipa. Za generatorske krugove projektirane su i proizvedene tiskane ploče. Na slici 1 i slici 2 prikazane su ploče prve varijante generatorskog kruga, slika 3, slika 4 - slike ploče za drugi krug.

Oba kruga u vrijeme pisanja ovog teksta testirana su na frekvencijama od 40Hz do 200kHz s različitim aktivnim i induktivnim opterećenjima (do 100W), pri konstantnim ulaznim naponima napajanja od 23 do 100V, s izlaznim tranzistorima IRFZ46, IRF1407, IRF3710, IRF440 , 31N20 , IRF3205. Umjesto bipolarnih tranzistora Q2, Q3 preporuča se ugraditi (posebno za rad na frekvencijama iznad 1 kHz) tranzistore s efektom polja kao što su IRF630, IRF720 i slično sa strujom od 2A i radnim naponom od 350V. U ovom slučaju, vrijednost otpornika R7 može varirati od 47 ohma (preko 500 Hz) do 1k.

Ocjene komponenti označene kosom crtom - za frekvencije iznad 1 kHz / za frekvencije do 1 kHz, osim za otpornike R10, R11, koji nisu naznačeni u shemi strujnog kruga, ali za koje postoje mjesta za montažu na pločama, umjesto njih se mogu ugraditi kratkospojnici ovih otpornika.

Generatori ne zahtijevaju prilagodbu i, uz instalaciju bez grešaka i servisne komponente, počinju s radom odmah nakon dovoda struje na upravljački krug i izlazne tranzistore. Potreban frekvencijski raspon određen je kapacitetom kondenzatora C1. Ocjene i položaji komponenti za oba kruga su isti.

Slika 5 prikazuje sklopljene ploče generatora.

Popis radio elemenata