Схема и принцип работы
Сегодня мы с вами соберем так любимый рентгеностроителями и высоковольтниками ZVS генератор, подключим строчник и попускаем красивые горячие дуги. По сути, схема является мощным двухтактным резонансным высокоэффективным генератором, собранным на двух MOSFET-ах по топологии пуш-пулл (это когда транзисторы по очереди качают свою половину первичной обмотки). Схема очень похожа на генератор Ройера с полевиками, но отличается, и причем в лучшую сторону. Итак, рассмотрим схему:
Мы видим два симметричных плеча, работающих по очереди. Когда на схему подается питание, один из транзисторов начинает открываться быстрее другого, из-за того, что нельзя изготовить два идентичных ключа. Даже транзисторы из одной партии будут немного отличатся, и этого хватит, чтобы запустить процесс. Допустим, верхний транзистор начнет открываться раньше, тогда затвор нижнего через диод и открытый переход верхнего начнет разряжаться на землю. Одновременно с этим через верхнюю часть обмотки начнет протекать ток, а так же заряжаться контурный конденсатор. Когда конденсатор зарядится, поскольку с первичной обмоткой он составляет колебательный контур, начнет отдавать заряд в обмотку, а затем катушка отдаст в конденсатор импульс ЭДС самоиндукции, и конденсатор опять зарядится, но уже другой полярностью, в результате этого верхний транзистор начнет запираться, а нижний открываться, еще больше запирая верхний и дозаряжая затвор через резистор. Таким образом, генерация стабилизируется на резонансной частоте колебательного контура, а при помощи диодов реализуется надежное запирание одного ключа при открытии другого (если два транзистора откроются сразу, они окажут КЗ источнику питания и эффектно сгорят). Схема называется ZVS (Zero Voltage Switching) потому что переключение транзисторов происходит когда в колебательном контуре минимальное напряжение, именно из-за этого генератор высокоэффективный, а так же из-за того, что полевики работают почти в ключевом режиме. Стабилитроны нужны для защиты затворов от пробития при большом питающем напряжении. Питание схемы 12-30 вольт, максимальная мощность с IRFP260N до 500 ватт.
Функциональный транзисторный генератор
Функциональные генераторы на транзисторах автоколебания изобретены для производства методично повторяющихся сигналов-импульсов заданной формы. Форма их задаётся функцией (название всей группы подобных генераторов появилось вследствие этого).
Различают три основных вида импульсов:
- прямоугольные;
- треугольные;
- пилообразные.
Как пример простейшего нч производителя прямоугольных сигналов зачастую приводится мультивибратор. У него самая простая схема для сборки своими руками. Часто с её реализации начинают радио электронщики. Главная особенность – отсутствие строгих требований к номиналам и форме транзисторов
Это происходит из-за того, что скважность в мультивибраторе определяется емкостями и сопротивлениями в электрической цепи транзисторов. Частота на мультивибраторе находится в диапазоне от 1 Гц до нескольких десятков кГц. Высокочастотные колебания здесь организовать невозможно
Высокочастотные колебания здесь организовать невозможно.
Получение пилообразных и треугольных сигналов происходит путём добавления в типовую схему с прямоугольными импульсами на выходе дополнительной цепочки. В зависимости от характеристик этой дополнительной цепочки, прямоугольные импульсы преобразуются в треугольные или пилообразные.
Индуктивная трехточка
Эту схему выбираю я, и советую вам.
R1 – ограничивает ток генератора
R2 – задает смещение базы
C1, L1 – колебательный контур
C2 – конденсатор ПОС
Катушка L1 имеет отвод, к которому подключен эмиттер транзистора. Этот отвод должен быть расположен не ровно посередине, а ближе к «холодному» концу катушки (то есть тому, который соединен с проводом питания). Кроме того, можно вообще не делать отвод, а намотать дополнительную катушку, то есть – сделать трансформатор:
Эти схемы идентичны.
Механизм генерации:
Для понимания того, как работает такой генератор, давайте рассмотрим именно вторую схему. При этом, левая (по схеме) обмотка будет вторичной, правая – первичной.
Когда на верхней обкладке C1 увеличивается напряжение (то есть, ток во вторичной обмотке течет «вверх»), то на базу транзистора через конденсатор обратной связи C2 подается открывающий импульс. Это приводит к тому, что транзистор подает на первичную обмотку ток, этот ток вызывает увеличение тока во вторичной обмотке. Происходит подпитка энергией. В-общем – то, все тоже довольно просто.
Схема, технические характеристики, работа генератора ГУК-1.
Недавно мне принесли в ремонт генератор ГУК-1. Что бы потом не думалось, сразу заменил все электролиты. О чудо! Все заработало. Генератор еще советских времен, а отношение у коммунистов к радиолюбителям было такое Х… , что вспоминать не охота. Вот отсюда и генератор желал бы быть получше. Конечно самое главное неудобство, это установка частоты высокочастотного генератора. Хоть бы, какой ни будь простенький верньер поставили, поэтому пришлось добавить дополнительный подстроечный конденсатор с воздушным диэлектриком (Фото1). По правде сказать я очень не удачно выбрал для его место, надо было бы чуть-чуть сместить. Я думаю вы это учтете.
Что бы поставить ручку, пришлось удлинить ось триммера, кусок медной проволоки диаметром 3мм. Конденсатор подключается параллельно основному КПЕ или непосредственно, или через «растягивающий» конденсатор, что еще больше увеличивает плавность настройки генератора ВЧ. Для кучи заменил и выходные разъемы – родные уже все раздрыгались. На этом ремонт закончился. От куда схема генератора я не узнал, но похоже, что все соответствует. Возможно она пригодится и вам. Схема генератора универсального комбинированного – ГУК-1 приведена на рисунке 1. В состав прибора входят два генератора, низкочастотный генератор и генератор ВЧ.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
1. Диапазон частот ВЧ генератора от 150 кГц до 28 мГц перекрывается пятью поддиапазонами со следующими частотами: • 1 поддиапазон 150 — 340 кГц • II 340 — 800 кГц • III 800 — 1800 кГц • IV 4,0 — 10,2 мГц • V 10,2 — 28,0 мГц
2. Погрешность установки ВЧ не более ±5%. 3. Генератор ВЧ обеспечивает плавную регулировку выходного напряжения от 0,05 мВ до 0,1 В. 4. Генератор обеспечивает следующие виды работ: а) непрерывная генерация; б) внутренняя амплитудная модуляция синусоидальным напряжением с частотой 1кГц. 5. Глубина модуляции не менее 30%. 6. Выходное сопротивление ВЧ генератора не более 200 Ом. 7. НЧ генератор генерирует 5 фиксированных частот: 100 Гц, 500 Гц, 1кГц, 5кГц, 15кГц. 8. Допустимое отклонение частоты НЧ генератора не более ±10%. 9. Выходное сопротивление НЧ генератора не более 600 Ом. 10. Выходное напряжение НЧ плавно регулируется от 0 до 0.5 В. 11. Время самопрогрева прибора — 10 минут. 12. Питание прибора осуществляется от батареи «Крона» напряжением 9 В.
Принцип действия
Генератор импульсов
К категории генераторов, в которых используется самозапитка, принято относить следующие наименования оригинальных конструкций, в последнее время все чаще упоминающихся на страничках Интернета:
- Различные модификации генератора свободной энергии Тесла;
- Источники энергии вакуумного и магнитного поля;
- Так называемые «радиантные» генераторы.
Среди любителей нестандартных решений большое внимание уделяется известным схемным решениям великого сербского учёного Николы Тесла. Вдохновившись предложенным им неклассическим подходом к использованию возможностей э/магнитного поля (так называемой «свободной» энергии) естествоиспытатели ищут и находят всё новые решения. Известные устройства, которые, согласно общепринятой классификации, относятся к подобным источникам, подразделяются на следующие типы:
Известные устройства, которые, согласно общепринятой классификации, относятся к подобным источникам, подразделяются на следующие типы:
- Уже упоминавшиеся ранее радиантные генераторы и подобные им;
- Блокинг система в комплекте с постоянными магнитами или трансгенератор (с его внешним видом можно ознакомиться на рисунке ниже);
Блокинг генератор
- Так называемые «тепловые насосы», работающие за счет разницы температур;
- Вихревое устройство особой конструкции (другое название – генератор Потапова);
- Системы электролиза водных растворов без подкачки энергии.
Из всех этих устройств обоснование принципа действия существует лишь для тепловых насосов, которые не являются генераторами в полном смысле этого слова.
Важно! Наличие объяснения сути их работы связано с тем, что технология использования разницы температур давно применяется на практике в ряде других разработок. Гораздо более интересным представляется знакомство с системой, работающей по принципу радиантного преобразования. Гораздо более интересным представляется знакомство с системой, работающей по принципу радиантного преобразования
Гораздо более интересным представляется знакомство с системой, работающей по принципу радиантного преобразования.
Электролиз воды
В тех случаях, когда речь идёт об электрогенераторах нового типа, не стоит забывать и о таком перспективном направлении, каким является изучение электролиза жидкостей без использования сторонних источников. Интерес к этой тематике объясняется тем, что вода по своей сути является натуральным обратимым источником. Это следует из устройства её молекулы, которая, как известно, содержит в своём составе два атома водорода и один – кислорода.
При электролизе водной массы образуются соответствующие газы, используемые в качестве полноценных заменителей традиционных углеводородов. Дело в том, что при взаимодействии газообразных составов вновь получается молекула воды, плюс попутно выделяется значительное количество тепла. Сложность этого способа состоит в том, чтобы обеспечить подвод необходимого количества энергии к электролизной ванне, достаточного для поддержания реакции разложения.
Добиться этого удается, если своими руками менять форму и расположение используемых электродных контактов, а также состав специального катализатора.
Если при этом учитывается возможность воздействия магнитного поля, то удается добиться существенного снижения расходуемой на электролиз мощности.
Обратите внимание! Уже осуществлены несколько подобных опытов, доказывающих, что, в принципе, разложить воду на компоненты (без дополнительной подкачки энергии) возможно. Дело за малым, – освоить механизм, который собирает атомы в новую структуру (вновь синтезирует молекулу воды). Дело за малым, – освоить механизм, который собирает атомы в новую структуру (вновь синтезирует молекулу воды)
Дело за малым, – освоить механизм, который собирает атомы в новую структуру (вновь синтезирует молекулу воды).
Ещё один вид преобразований энергии связан с ядерными реакциями, которые проводить в домашних условиях по понятным причинам невозможно. К тому же они нуждаются в огромных материальных и энергетических ресурсах, достаточных для инициации процесса распада ядер.
Эти реакции организуются в специальных реакторах и ускорителях, где создаются условия с высоким градиентом магнитного поля. Проблема, с которой сталкиваются увлеченные холодным синтезом ядер (ХЯС) специалисты, заключается в поиске способов поддержания ядерных реакций без дополнительного подвода сторонних энергий.
В заключение отметим, что проблема рассмотренных выше устройств и систем заключается в наличии сильного противодействия со стороны корпоративных сил, благополучие которых основано на традиционных углеводородах и энергии атома. Исследования ХЯС, в частности, объявлены ошибочным направлением, вследствие чего всякое их централизованное финансирование полностью прекращено. Сегодня изучение принципов получения свободных энергий поддерживается только силами энтузиастов.
Генератор ВЧ
Устройство для остановки электросчетчика энергии служит для питания электроприборов бытового назначения. Его выходное напряжение 220 вольт, потребляемая мощность 1 киловатт. Если в приборе применить составляющие элементы с характеристиками мощнее, то от него можно запитывать более мощные устройства.
Такой прибор включается в розетку бытовой сети, от него идет питание на нагрузку потребителей. Схема электрических проводов не подвергается каким-либо изменениям. Систему заземления подключать нет необходимости. Счетчик при этом работает, но учитывает примерно 25% энергии сети.
Действие устройства остановки в подключении нагрузки не к питанию сети, а к конденсатору. Заряд этого конденсатора совпадает с синусоидой напряжения сети. Заряд происходит высокочастотными импульсами. Ток, который расходуется потребителями из сети, состоит из высокочастотных импульсов.
Счетчики (электронные) имеют преобразователь, который не чувствителен к высоким частотам. Поэтому, расход энергии импульсного вида счетчик учитывает с отрицательной погрешностью.
Наиболее популярные модели
На текущий момент наиболее популярными генераторами являются модели от , «U-Polemag», «Вега», а также «Верано-Ко». Они занимают обширную часть рынка устройств.
«Вега» производит аппараты, которые работают исходя из принципа магнитной индукции. Эту идею смог воплотить знаменитый физик Адамс. Цена зачастую зависит от мощности и размеров аппарата. Минимальная стоимость составляет 45 тыс. руб. У этого производителя есть ряд преимуществ:
- Продукция от очень экологична.
- Генераторы полностью бесшумны, что позволяет их устанавливать в любом месте.
- Аппараты сравнительно компактные.
- У производителя довольно много моделей, мощность которых начинается от 1,5 кВт и достигает до 10 кВт.
«Верано-Ко» — это украинский производитель, использующий для своей продукции только качественные комплектующие. Производит генераторы как для бытовых нужд, так и для промышленных целей. Принцип работы альтернативного источника энергии такой же, как и у других магнитных агрегатов. Самая дешёвая модель стоит 50 тыс. руб. Цены на устройства достигают 200 тыс. руб.
«U-Polemag» является китайским производителем. Представляет наибольшее разнообразие моделей генераторов. Стандартное КПД устройств составляет 93%. Максимальные потери энергии — 1%. Зачастую приобретается для бытового использования. Имеет компактные габариты, низкий уровень шума и небольшой вес. В комплектацию входят системы охлаждение. Максимальная длительность использования достигает 15 лет. Цены на модельный ряд начинаются от 30 тыс. руб. и достигают 90 тыс. руб.
«Энерджисистем» производит устройства вертикального типа. Однозначного мнения о качестве и мощности аппаратов у потребителей нет. Цены на генераторы немного завышены и начинаются от 50 тыс. руб.
ГЕНЕРАТОР ЧАСТОТОМЕР
ГЕНЕРАТОР ЧАСТОТОМЕР
В радиолюбительской лаборатории обязательно должен присутствовать прибор для цифрового измерения и генерации сигналов высокой частоты. И если с НЧ проблем нет — до 20 кГц можно использовать вход — выход аудиокарты ноутбука, то на частоте свыше 20кГц нужен отдельный прибор. Значит делаем всё в одном корпусе: генератор частотомер.
Предлагаю для этих целей собрать распространённые и проверенные схемы следующих девайсов, частотомер:
А для генератора ВЧ пойдёт такая схема:
Обозн. Число витков Провод Тип намотки L1 585 ПЭЛШО 0,1 Многослойная L2 255 ПЭЛШО 0,12 Многослойная L3 100 ПЭЛШО 0,12 Многослойная L4 56,5 ПЭЛШО 0,12 Двухрядная, виток к витку L5 22,5 ПЭВ 0,27 Однорядная с шагом 0,15 L6 6,5 ПЭВ 0,55 Однорядная с шагом 0,5
Каркасы катушек пластмассовые диаметром 5 и высотой 12 мм с внутренней резьбой М4. Диаметр каркасов для катушек L1-L3 увеличен до 5,6 мм за счет двух слоев трансформаторной бумаги, наклеенной на каркас для его удлинения (для L1 до 20 мм, для L2, L3 до 15 мм).
В качестве подстроечных сердечников для катушек L1-L3 используются ферритовые сердечники 600НН, а для L4-L6 карбонильные.
Весь диапазон разбит на 6 поддиапазонов (140-330; 315-780; 715-1800 кГц; 1,6-4,6; 4,4-12,5; 11,3-30 МГц).
Реально, для практики достаточно последних трёх диапазонов.
Напряжение генератора ВЧ — 100 мВ. Частота генератора НЧ (модулятора) — 1000 Гц, выходное напряжение — 0,5-0,6 В. Максимальная глубина модуляции на частотах до 11 МГц — 60%, свыше 11 МГц — 80%. Изменение глубины модуляции плавное. Имеется отдельный выход низкочастотного генератора.
Фото готовой конструкции генератора частотомера:
Для питания генератора частотомера используем БП с трансформатором (только не импульсник!), с обмотками на ток 0.5 А.
ФОРУМ по измерительной технике
https://youtube.com/watch?v=C-85Dv_NNcY
Генератор звука на 1 кГц
Рис. 2 — Генератор звука на 1 кГц
Как видно из схемы (рис. 2), генератор представляет собой каскад усиления, охваченный положительной обратной связью. Частота генерации определяется номиналами конденсаторов С1-С3 и резисторов R1-R3. При указанных номиналах частота генерации равна примерно 1 кГц. Транзистор, используемый в этой схеме, должен обладать достаточно высоким статическим коэффициентом передачи тока базы — не менее 100-150.
Синусоидальное напряжение снимается с коллекторной нагрузки транзистора. Для уменьшения выходного сопротивления генератора применен
эмиттерный повторитель на транзисторе VТ2.
Этот каскад согласует низкое сопротивление
нагрузки с довольно высоким выходным
сопротивление генератора. При помощи
переменного резистора R7 можно
устанавливать уровень выходного сигнала
генератора. Питание генератора можно
осуществлять от батареи типа «Крона»,
либо от сетевого источника.
В генераторе помимо
указанных
можно применить транзисторы типа КТ3102, а
при перемене полярности источника питания —
КТ3107, КТ361Г… Особо следует подойти к выбору
типа конденсаторов в фазосдвигающей цепи —
здесь лучше применить пленочные (типа К73…)
конденсаторы с невысоким отклонением от
номинала (не более 5 %).
Печатную плату в такой простой конструкции разрабатывать нецелесообразно — весь монтаж можно выполнить на кусочке универсальной макетной платы.
Конструктивно генератор можно выполнить в небольшой коробке. На лицевую панель выводится выключатель питания, ось переменного резистора и выходные гнезда.
Правильно собранный из исправных деталей генератор, как правило, налаживания не требует. Полезно проверить при помощи частотомера частоту генерации и, если нужно, — подкорректировать ее, изменяя в небольших пределах номинал резистора R3.
Принцип работы кварцевого резонатора
Работает прибор на основе пьезоэффекта, проявляющегося на пластинке из кварца, причем низкотемпературного. Элемент вырезают из цельного кристалла кварца, соблюдая задаваемый угол. Последний определяет электрохимические параметры резонатора.
Пластинки с обеих сторон покрывают слоем серебра (подходит платина, никель, золото). Затем их прочно фиксируют в корпусе, который герметизируется. Устройство представляет колебательную систему, которая обладает собственной резонансной частотой.
Когда электроды подвергаются переменному напряжению, пластинка из кварца, обладающая пьезоэлектрическим свойством, изгибается, сжимается, сдвигается (зависит от типа обработки кристалла). Одновременно в ней появляется противо-ЭДС, как это происходит в катушке индуктивности, находящейся в колебательном контуре.
Когда подается напряжение с частотой, совпадающей с собственными колебаниями пластинки, то в устройстве наблюдается резонанс. Одновременно:
- у элемента из кварца увеличивается амплитуда колебаний;
- сильно уменьшается сопротивления резонатора.
Энергия, которая необходима для поддержания колебаний, в случае равенства частот низкая.
Литература
| 16-бит | MSP430 • MCS-96 • MCS-296 • PIC24 • MAXQ • Nios • 68HC12 • 68HC16 |
| 32-бит | ARM • MIPS • AVR32 • PIC32 • 683XX • M32R • SuperH • Nios II • Am29000 • LatticeMico32 • MPC5xx • PowerQUICC • Parallax Propeller |
Производители
Analog Devices • Atmel • Silabs • Freescale • Fujitsu • Holtek • Hynix • Infineon • Intel • Microchip • Maxim • Parallax • NXP Semiconductors • Renesas • Texas Instruments • Toshiba • Ubicom • Zilog • Cypress • Интеграл • Миландр
Компоненты
Регистр • Процессор • SRAM • EEPROM • Флеш-память • Кварцевый резонатор • Кварцевый генератор • RC-генератор • Корпус
Периферия
Таймер • АЦП • ЦАП • Компаратор • ШИМ-контроллер • Счётчик • LCD • Датчик температуры • Watchdog Timer
Интерфейсы
CAN • UART • USB • SPI • I²C • Ethernet • 1-Wire
FreeRTOS • μClinux • BeRTOS • ChibiOS/RT • eCos • RTEMS • Unison • MicroC/OS-II • Nucleus • Contiki
Программирование
JTAG • • Программатор • Ассемблер • Прерывание • MPLAB • AVR Studio • MCStudio
Генераторы стабильного тока
Генераторы стабильного тока (ГСТ) должны обеспечивать неизменный выходной ток при изменении нагрузки Rн.
В простейшем случае эта задача может быть решена с помощью токозадающего резистора R(рис. 2.4). В этой схеме реальная нагрузка условно показана как резистор Rн.
Ток в нагрузке iн:
. (2.1)
Если R >> Rн, то ток Iн слабо зависит от изменений сопротивления нагрузки. Действительно, дифференцируя (2.1) получим
. (2.2)
Следовательно, увеличивая R, можно уменьшить изменения тока нагрузки до требуемой величины. Однако схеме на рис. 2.4 присущ недостаток – большая часть мощности, поступающей от источника питания, выделяется в резисторе R и не поступает в нагрузку Rн.
Рис. 2.4
Значительно удобнее вместо резистора R использовать нелинейные элементы, обладающие малым сопротивлением по постоянному току R0 = U / i и большим дифференциальным Ri = DU / DI, например, транзисторы.
На рис. 2.5, а
приведена схема простейшего ГСТ на биполярном транзисторе и его эквивалентная схема (рис. 2.5,б ). В качестве стабилизирующего элемента используется выходная цепь транзистора (промежуток эмиттер-коллектор), имеющая вольтамперную характеристику требуемого вида (рис. 2.6).
Рис. 2.5 Рис. 2.6
Рабочая точка (ток Iн) определяется пересечением характеристики и нагрузочной линии (точка А). При изменении Rн рабочая точка перемещается по характеристике. Например, при уменьшении сопротивления нагрузки на величину DRн, рабочая точка переместится в точку В, что приведет к увеличению тока нагрузки на (рис. 2.6). Чем больше выходное дифференциальное сопротивление транзистора Ri =
Du / Di(чем более горизонтально идет характеристика), тем меньше изменение тока нагрузки Iн.
Так как на участке стабилизации (пологая область) характеристика транзистора аппроксимируется выражением
iк = I0 + uкэ / Ri , (2.3)
легко получить
DIн / Iн = DRн/ Ri. (2.4)
Таким образом, в транзисторном стабилизаторе стабилизация тока определяется величиной Ri(эквивалент Rна рис. 2.4), которая может достигать десятков и сотен килоом.
Величину тока нагрузки Iн можно задавать, изменяя режим работы транзистора по постоянному току с помощью резисторов Rб1 иRб2. Часто в цепь эмиттера транзистора включают резистор Rэ, улучшающий стабильность и увеличивающий сопротивление Ri.
На рис. 2.7 приведена распространенная схема ГСТ на полевом транзисторе с управляющим переходом. Она удобна тем, что является двухполюсником и напряжение Uзиформируется за счет автоматического смещения Uзи = iс Rи. В частном случае при Rи = 0 и uзи= 0, Iн = ICмакс.
Рис. 2.7
Широкое распространение в аналоговых ИС получили стабилизаторы тока, называемые токовыми зеркалами или отражателями тока. Схема рис. 2.8 отличается от схемы рис. 2.5 способом задания режима транзистора VТ2. Вместо делителя напряжения Rб1 – Rб2 в ней используется нелинейный делитель, составленный из резистора R0 и транзистора VT1, включенного в диодном режиме (в прямом направлении).
Рис. 2.8
Ток Iо в левой части схемы равен
. (2.5)
где U* – прямое напряжение, устанавливающееся на эмиттерном переходе транзистора VT1 под действием тока I0 (напомним, что для кремниевых транзисторов U* = 0,6…0,8 В).
Ток базы второго транзистора значительно (в b раз) меньше тока I0 и может не учитываться.
Одновременно напряжение U* поступает на базу транзистора VТ2. Оба транзистора работают в активном режиме и, если они одинаковы, то Iн = I0 (то, что для VТ1 Uкб = 0, а для VТ2 Uкб > 0 в активном режиме влияет слабо), причем это равенство не нарушается при различных дестабилизирующих воздействиях. О особенно эффективны именно в микроэлектронном исполнении, обеспечивающем идентичность параметров транзисторов, одинаковые температурные зависимости, одинаковое «старение» и т. д. Существуют также схемы, в которых «отражение тока» происходит с изменением масштаба. С этой целью в цепи эмиттеров включают резисторыRЭ1≠RЭ1.
Блокинг-генератор: виды, принцип работы
Блокинг-генератор – это релаксационный генератор импульсов, выполняется он на базе усилительного элемента (например, транзистора) с сильной трансформаторной обратной связью. Чаще всего используют положительную обратную связь.
Преимущества и недостатки
Достоинством таких генераторов считается относительная простота, возможность подсоединения нагрузки через трансформатор
Форма генерируемых импульсов приближается к прямоугольной, скважность достигает десятков тысяч, длительность – сотен микросекунд. Предельная частота повторений импульсов достигает нескольких сотен кГц
Емкость колебательных контуров у таких устройств небольшая, обуславливается межвитковыми емкостями и, конечно же, емкостью монтажа. Благодаря этим качествам блокинг-генератор нашел широкое применение в производстве: в устройствах автоматики, регулирования и промышленной электроники.
Недостатком этих генераторов является зависимость частоты от изменения напряжения питания. Стабильность частоты ниже, чем у мультивибратора, составляет всего 5-10 процентов.
Блокинг-генератор, собранный по схеме с положительной сеткой или с резонансным контуром, который настроен на частоту повтора импульсов, с фиксирующим диодом, имеет довольно высокую стабильность колебаний. Нестабильность частоты в таких схемах менее одного процента.
Существует множество схем реализации таких генераторов: ламповые транзисторные с базовым смещением, транзисторные с эмиттерной связью, с положительной сеткой, с усиленным каскадом, на полевых транзисторах и другие.
На фото изображен блокинг-генератор на полевом транзисторе.
Наибольшую популярность получили устройства на обычных транзисторах. В таких устройствах обычно используют импульсные трансформаторы. Генератор может работать в заторможенном режиме, он легко синхронизируется внешним сигналом.
Блокинг-генератор, принцип работы
Работа схемы разделяется на несколько этапов. Этап первый: происходит отпирание транзистора при поступлении импульса на эмиттер. Прибор начинает работать. Когда на базу транзистора поступает отпирающий ток, он вызывает накопление заряда, а также возрастание коллекторного тока. Через резистор положительная обратная связь, осуществляемая обмотками импульсного трансформатора, возбуждает лавинообразный процесс нарастания базового, коллекторного токов и тока нагрузки. При этом уменьшается разность потенциалов между эмиттером и коллектором транзистора, когда она достигнет нуля, прибор переходит в состояние насыщения. Этап второй: пренебрегая сопротивлением первичной обмотки, считаем, что на обмотку подано постоянное напряжение питания. В результате на остальных обмотках трансформатора напряжение также неизменно. Характер изменения токов схемы определяется свойством цепей, которые включены последовательно с вторичными обмотками, а также со свойствами сердечника трансформатора. Например, при активной нагрузке ток будет постоянным. Ток на базе транзистора постоянный, но начинает уменьшаться при заряде конденсатора. Коллекторный ток определяется суммой тока намагничивания и переходных токов обмоток.
Ток намагничивания возрастает, характер роста определяется петлей гистерезиса материала сердечника. Вследствие этого увеличивается и ток коллектора. Это приводит к тому, что транзистор выходит из состояния насыщения, сформирована вершина импульса. Коллекторный ток снова становится зависимым от величины базового заряда, а базовый ток при этом начинает лавинообразно уменьшаться. Транзистор запирается, формируется срез импульса. При запирании прибора блокинг-генератор начинает восстанавливаться в исходное состояние.
Модель гармонических колебаний
Схема модели данного типа предполагает использование низкочастотных выпрямителей. При этом резисторы в основном подбираются полевого типа. Если взять блокинг-генератор на одном транзисторе в 100 Гц, то у него используются, как правило, проходные конденсаторы. В этом случае напряжение они способны выдерживать на уровне 20В. Преобразователи в таких устройствах применяются с тетродами.
Также следует отметить, что существуют модели с регуляторами. Для этой цели применяются различного типа модуляторы. Так, для модели на 20 Гц они подходят многоканального типа. Амплитуда колебаний в такой ситуации будет зависеть от пропускной способности прибора. В среднем вышеуказанный параметр колеблется в районе 4 мк. Самозапитка блокинг-генератора осуществляется при напряжении в 30 В.
Генератор на полевом транзисторе
Принцип работы этого устройства не отличается от рассмотренных выше вариантов. Но в схему внесены изменения, которые существенно повышают эффективность использования электроэнергии, надёжность и долговечность.
Схема блокинг генератора на полевом транзисторе
Рекомендации для правильной сборки изделия:
- Указанные на чертеже отечественные транзисторы и диоды можно заменить аналогичными импортными полупроводниковыми приборами с подходящими электрическими характеристиками.
- Сопротивление R2 подбирают так, чтобы на C1 напряжение в режиме холостого хода не превышало уровень 450 V. Такая настройка предотвратит пробой полупроводникового перехода транзистора VT
- Во избежание повреждения устройства, его нельзя включать без нагрузки.
- Сопротивление R6 выполняет защитные функции. Его наличие позволяет отключать генератор от сети при разомкнутой цепи прерывателя S
Генератор Тесла
Линейный электрогенератор Тесла является основным прототипом рабочего прибора. Патент на него был зарегистрирован еще в 19 веке. Главным достоинством прибора является то, что его можно построить даже в домашних условиях с использованием солнечной энергии. Железная или стальная пластина изолируется внешними проводниками, после чего она размещается максимально высоко в воздухе. Вторую пластину размещаем в песке, земле или прочей заземленной поверхности. Провод запускается из металлической пластины, крепление производится с конденсатором на одной стороне пластины и второй кабель идет от основания пластины к другой стороне конденсатора.
Фото — Бестопливный генератор тесла
Такой самодельный бестопливный механический генератор свободной энергии электричества в теории полностью работающий, но для реального осуществление плана лучше использовать более распространенные модели, к примеру изобретателей Адамса, Соболева, Алексеенко, Громова, Дональда, Кондрашова, Мотовилова, Мельниченко и прочих. Собрать рабочий прибор можно даже при перепланировке какого-либо из перечисленных устройств, это выйдет дешевле, нежели самому все подсоединять.
Кроме энергии Солнца, можно использовать турбинные генераторы, которые работают без топлива на энергии воды. Магниты полностью покрывают вращающиеся металлические диски, также к прибору добавляется фланец и самозапитанный провод, что значительно снижает потери, благодаря этому данный теплогенератор работает более эффективно, чем солнечный . Из-за высоких асинхронных колебаний этот ватный бестопливный генератор страдает от вихревой электроэнергии, так что его нельзя использовать в автомобиле или для питания дома, т.к. на импульсе могут сгореть двигатели.
Фото — Бестопливный генератор Адамса
Но гидродинамический закон Фарадея также предлагает использовать простой вечный генератор. Его магнитный диск разделен на спиральные кривые, которые излучают энергию из центра к внешнему краю, уменьшая резонанс.
В данной высоковольтной электрической системе, если есть два витка рядом расположенных, электроток передвигается по проводу, ток, проходящий через петлю, будет создавать магнитное поле, которое будет излучаться против тока, проходящего через вторую петлю, создавая сопротивление.
