budivel.ru เกี่ยวกับฉนวนและความร้อนของบ้าน
เครื่องกำเนิดพัลส์เป็นอุปกรณ์ที่สามารถสร้างคลื่นที่มีรูปร่างบางอย่างได้ ความถี่สัญญาณนาฬิกาในกรณีนี้ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย วัตถุประสงค์หลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถือเป็นการซิงโครไนซ์กระบวนการในเครื่องใช้ไฟฟ้า ดังนั้นผู้ใช้จึงมีโอกาสกำหนดค่าอุปกรณ์ดิจิทัลต่างๆ
ตัวอย่างได้แก่นาฬิกาและเครื่องจับเวลา องค์ประกอบหลักของอุปกรณ์ประเภทนี้ถือเป็นอะแดปเตอร์ นอกจากนี้ยังมีการติดตั้งตัวเก็บประจุและตัวต้านทานพร้อมกับไดโอดในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า พารามิเตอร์หลักของอุปกรณ์ ได้แก่ ตัวบ่งชี้การกระตุ้นการแกว่งและความต้านทานเชิงลบ
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพร้อมอินเวอร์เตอร์
คุณสามารถสร้างเครื่องกำเนิดพัลส์ด้วยมือของคุณเองโดยใช้อินเวอร์เตอร์ที่บ้าน ในการดำเนินการนี้ คุณจะต้องมีอะแดปเตอร์แบบไม่มีตัวเก็บประจุ เป็นการดีที่สุดที่จะใช้ตัวต้านทานภาคสนาม พารามิเตอร์การส่งผ่านแรงกระตุ้นอยู่ในระดับที่ค่อนข้างสูง ต้องเลือกตัวเก็บประจุสำหรับอุปกรณ์ตามกำลังไฟของอะแดปเตอร์ หากแรงดันเอาต์พุตคือ 2 V ค่าต่ำสุดควรอยู่ที่ 4 pF นอกจากนี้ สิ่งสำคัญคือต้องตรวจสอบพารามิเตอร์ความต้านทานเชิงลบ โดยเฉลี่ยแล้วจะต้องผันผวนประมาณ 8 โอห์ม
รุ่นพัลส์สี่เหลี่ยมพร้อมตัวควบคุม
ปัจจุบันเครื่องกำเนิดพัลส์สี่เหลี่ยมพร้อมตัวควบคุมเป็นเรื่องปกติ เพื่อให้ผู้ใช้สามารถปรับความถี่สูงสุดของอุปกรณ์ได้จำเป็นต้องใช้โมดูเลเตอร์ ผู้ผลิตนำเสนอในตลาดในรูปแบบโรตารี่และปุ่มกด ในกรณีนี้ ควรใช้ตัวเลือกแรกดีที่สุด ทั้งหมดนี้จะช่วยให้คุณปรับแต่งการตั้งค่าได้อย่างละเอียดและไม่ต้องกลัวว่าจะเกิดความล้มเหลวในระบบ
โมดูเลเตอร์ได้รับการติดตั้งในเครื่องกำเนิดพัลส์สี่เหลี่ยมบนอะแดปเตอร์โดยตรง ในกรณีนี้จะต้องทำการบัดกรีอย่างระมัดระวัง ก่อนอื่นคุณควรทำความสะอาดหน้าสัมผัสทั้งหมดอย่างทั่วถึง หากเราพิจารณาอะแดปเตอร์แบบไม่มีตัวเก็บประจุ เอาต์พุตจะอยู่ด้านบน นอกจากนี้ยังมีอะแดปเตอร์แบบอะนาล็อกซึ่งมักจะมีฝาครอบป้องกันมาให้ด้วย ในสถานการณ์นี้ จะต้องถูกลบออก
เพื่อให้อุปกรณ์มีปริมาณงานสูง จะต้องติดตั้งตัวต้านทานเป็นคู่ พารามิเตอร์การกระตุ้นการสั่นในกรณีนี้ต้องอยู่ในระดับ ปัญหาหลักคือ เครื่องกำเนิดพัลส์สี่เหลี่ยม (ดังแผนภาพด้านล่าง) มีอุณหภูมิในการทำงานเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในกรณีนี้ คุณควรตรวจสอบความต้านทานเชิงลบของอะแดปเตอร์แบบไม่มีตัวเก็บประจุ
เครื่องกำเนิดพัลส์ที่ทับซ้อนกัน
หากต้องการสร้างเครื่องกำเนิดพัลส์ด้วยมือของคุณเอง ควรใช้อะแดปเตอร์แบบอะนาล็อก ในกรณีนี้ไม่จำเป็นต้องใช้หน่วยงานกำกับดูแล เนื่องจากระดับความต้านทานเชิงลบสามารถเกิน 5 โอห์มได้ เป็นผลให้ตัวต้านทานมีภาระค่อนข้างมาก เลือกตัวเก็บประจุสำหรับอุปกรณ์ที่มีความจุอย่างน้อย 4 โอห์ม ในทางกลับกันอะแดปเตอร์จะเชื่อมต่อกับพวกเขาโดยหน้าสัมผัสเอาต์พุตเท่านั้น ปัญหาหลักของเครื่องกำเนิดพัลส์คือความไม่สมดุลของการแกว่งซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากการโอเวอร์โหลดของตัวต้านทาน
อุปกรณ์ชีพจรแบบสมมาตร
เป็นไปได้ที่จะสร้างเครื่องกำเนิดพัลส์ประเภทนี้โดยใช้อินเวอร์เตอร์เท่านั้น ในสถานการณ์เช่นนี้ วิธีที่ดีที่สุดคือเลือกอะแดปเตอร์ประเภทแอนะล็อก มีราคาในตลาดน้อยกว่าการดัดแปลงแบบไม่มีตัวเก็บประจุมาก นอกจากนี้ สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงประเภทของตัวต้านทานด้วย ผู้เชี่ยวชาญหลายคนแนะนำให้เลือกรุ่นควอตซ์สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า อย่างไรก็ตามปริมาณงานของพวกเขาค่อนข้างต่ำ ด้วยเหตุนี้ พารามิเตอร์การกระตุ้นการสั่นจะไม่เกิน 4 ms นอกจากนี้ยังมีความเสี่ยงที่อะแดปเตอร์จะร้อนเกินไป
เมื่อพิจารณาทั้งหมดข้างต้น ขอแนะนำให้ใช้ตัวต้านทานเอฟเฟกต์สนามมากกว่า ในกรณีนี้จะขึ้นอยู่กับตำแหน่งบนกระดาน หากคุณเลือกตัวเลือกเมื่อติดตั้งไว้ด้านหน้าอะแดปเตอร์ ในกรณีนี้ อัตราการกระตุ้นของการแกว่งอาจสูงถึง 5 ms ในสถานการณ์ตรงกันข้าม คุณไม่สามารถนับผลลัพธ์ที่ดีได้ คุณสามารถตรวจสอบการทำงานของเครื่องกำเนิดพัลส์ได้โดยเพียงเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ 20 V ดังนั้นระดับความต้านทานเชิงลบควรอยู่ที่ประมาณ 3 โอห์ม
เพื่อรักษาความเสี่ยงที่จะเกิดความร้อนสูงเกินไปให้เหลือน้อยที่สุด สิ่งสำคัญเพิ่มเติมคือต้องใช้ตัวเก็บประจุแบบคาปาซิทีฟเท่านั้น สามารถติดตั้งตัวควบคุมในอุปกรณ์ดังกล่าวได้ หากเราพิจารณาการปรับเปลี่ยนแบบหมุน โมดูเลเตอร์ของซีรีส์ PPR2 ก็เหมาะเป็นตัวเลือก ตามลักษณะของมันทุกวันนี้ค่อนข้างน่าเชื่อถือ
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพร้อมทริกเกอร์
ทริกเกอร์คืออุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ส่งสัญญาณ วันนี้มีการขายแบบทิศทางเดียวหรือแบบสองทิศทาง สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเฉพาะตัวเลือกแรกเท่านั้นที่เหมาะสม องค์ประกอบด้านบนได้รับการติดตั้งใกล้กับอะแดปเตอร์ ในกรณีนี้ควรทำการบัดกรีหลังจากทำความสะอาดหน้าสัมผัสทั้งหมดอย่างละเอียดแล้วเท่านั้น
คุณสามารถเลือกอะแดปเตอร์แอนะล็อกได้โดยตรงด้วย โหลดในกรณีนี้จะมีน้อยและระดับความต้านทานเชิงลบเมื่อประกอบสำเร็จจะไม่เกิน 5 โอห์ม พารามิเตอร์สำหรับการกระตุ้นการสั่นด้วยทริกเกอร์โดยเฉลี่ยอยู่ที่ 5 ms ปัญหาหลักของเครื่องกำเนิดพัลส์คือ: ความไวที่เพิ่มขึ้น เป็นผลให้อุปกรณ์เหล่านี้ไม่สามารถทำงานโดยใช้แหล่งจ่ายไฟสูงกว่า 20 V
โหลดเพิ่มขึ้นเหรอ?
มาดูไมโครวงจรกันดีกว่า เครื่องกำเนิดพัลส์ประเภทนี้เกี่ยวข้องกับการใช้ตัวเหนี่ยวนำที่ทรงพลัง นอกจากนี้ ควรเลือกเฉพาะอะแดปเตอร์แอนะล็อกเท่านั้น ในกรณีนี้ จำเป็นต้องมีปริมาณงานของระบบที่สูง เพื่อจุดประสงค์นี้ ตัวเก็บประจุจะใช้เฉพาะชนิดตัวเก็บประจุเท่านั้น อย่างน้อยที่สุดต้องสามารถทนต่อความต้านทานลบ 5 โอห์มได้
ตัวต้านทานที่หลากหลายเหมาะสำหรับอุปกรณ์ หากคุณเลือกประเภทปิดก็จำเป็นต้องจัดเตรียมผู้ติดต่อแยกต่างหาก หากคุณตัดสินใจที่จะใช้ตัวต้านทานเอฟเฟกต์สนาม การเปลี่ยนเฟสในกรณีนี้จะใช้เวลานานพอสมควร ไทริสเตอร์ไม่มีประโยชน์จริง ๆ สำหรับอุปกรณ์ดังกล่าว
รุ่นที่มีระบบป้องกันควอตซ์
วงจรเครื่องกำเนิดพัลส์ประเภทนี้กำหนดให้ใช้เฉพาะอะแดปเตอร์แบบไม่มีตัวเก็บประจุเท่านั้น ทั้งหมดนี้จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าอัตราการกระตุ้นของการแกว่งอย่างน้อยอยู่ที่ระดับ 4 มิลลิวินาที ทั้งหมดนี้จะช่วยลดการสูญเสียความร้อนด้วย ตัวเก็บประจุสำหรับอุปกรณ์จะถูกเลือกตามระดับความต้านทานเชิงลบ นอกจากนี้ต้องคำนึงถึงประเภทของแหล่งจ่ายไฟด้วย หากเราพิจารณาแบบจำลองพัลส์ ระดับกระแสเอาต์พุตจะอยู่ที่ประมาณ 30 V โดยเฉลี่ยทั้งหมดนี้สามารถนำไปสู่ความร้อนสูงเกินไปของตัวเก็บประจุได้ในที่สุด
เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาดังกล่าว ผู้เชี่ยวชาญหลายคนแนะนำให้ติดตั้งซีเนอร์ไดโอด พวกเขาจะบัดกรีเข้ากับอะแดปเตอร์โดยตรง ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องทำความสะอาดหน้าสัมผัสทั้งหมดและตรวจสอบแรงดันแคโทด นอกจากนี้ยังใช้อะแดปเตอร์เสริมสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าว ในสถานการณ์เช่นนี้ อุปกรณ์เหล่านี้จะมีบทบาทเป็นตัวรับส่งสัญญาณผ่านสายโทรศัพท์ เป็นผลให้พารามิเตอร์การกระตุ้นการสั่นเพิ่มขึ้นเป็น 6 ms
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพร้อมตัวเก็บประจุ PP2
การตั้งค่าเครื่องกำเนิดพัลส์ไฟฟ้าแรงสูงด้วยตัวเก็บประจุประเภทนี้ค่อนข้างง่าย การค้นหาองค์ประกอบสำหรับอุปกรณ์ดังกล่าวในตลาดไม่ใช่ปัญหา อย่างไรก็ตาม การเลือกไมโครวงจรคุณภาพสูงเป็นสิ่งสำคัญ หลายคนซื้อการแก้ไขหลายช่องทางเพื่อจุดประสงค์นี้ อย่างไรก็ตามในร้านค้ามีราคาค่อนข้างแพงเมื่อเทียบกับแบบปกติ
ทรานซิสเตอร์สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นทรานซิสเตอร์แบบแยกเดี่ยวที่เหมาะสมที่สุด ในกรณีนี้พารามิเตอร์ความต้านทานเชิงลบไม่ควรเกิน 7 โอห์ม ในสถานการณ์เช่นนี้ใครๆ ก็หวังเสถียรภาพของระบบได้ เพื่อเพิ่มความไวของอุปกรณ์ หลายคนแนะนำให้ใช้ซีเนอร์ไดโอด อย่างไรก็ตาม มีการใช้ทริกเกอร์น้อยมาก เนื่องจากปริมาณงานของแบบจำลองลดลงอย่างมาก ปัญหาหลักของตัวเก็บประจุถือเป็นการขยายความถี่จำกัด
เป็นผลให้การเปลี่ยนเฟสเกิดขึ้นโดยมีระยะขอบมาก เพื่อตั้งค่ากระบวนการอย่างถูกต้อง คุณต้องกำหนดค่าอะแดปเตอร์ก่อน หากระดับความต้านทานลบอยู่ที่ 5 โอห์ม ความถี่สูงสุดของอุปกรณ์ควรอยู่ที่ประมาณ 40 Hz เป็นผลให้โหลดของตัวต้านทานถูกลบออก
รุ่นที่มีตัวเก็บประจุ PP5
เครื่องกำเนิดพัลส์ไฟฟ้าแรงสูงพร้อมตัวเก็บประจุที่ระบุสามารถพบได้ค่อนข้างบ่อย นอกจากนี้ยังสามารถใช้งานได้แม้กับแหล่งจ่ายไฟ 15 V ปริมาณงานขึ้นอยู่กับประเภทของอะแดปเตอร์ ในกรณีนี้ การตัดสินใจเลือกตัวต้านทานเป็นสิ่งสำคัญ หากคุณเลือกรุ่นฟิลด์ขอแนะนำให้ติดตั้งอะแดปเตอร์ประเภทไม่มีตัวเก็บประจุ ในกรณีนี้ พารามิเตอร์ความต้านทานลบจะอยู่ที่ประมาณ 3 โอห์ม
ในกรณีนี้มีการใช้ซีเนอร์ไดโอดค่อนข้างบ่อย นี่เป็นเพราะการลดลงอย่างมากของระดับความถี่ที่ จำกัด เพื่อที่จะปรับระดับ ซีเนอร์ไดโอดจึงเหมาะอย่างยิ่ง โดยปกติจะติดตั้งไว้ใกล้พอร์ตเอาต์พุต ในทางกลับกัน เป็นการดีที่สุดที่จะบัดกรีตัวต้านทานใกล้กับอะแดปเตอร์ ตัวบ่งชี้การกระตุ้นการสั่นขึ้นอยู่กับความจุของตัวเก็บประจุ เมื่อพิจารณารุ่น 3 pF โปรดทราบว่าพารามิเตอร์ข้างต้นจะไม่เกิน 6 ms
ปัญหาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลัก
ปัญหาหลักของอุปกรณ์ที่มีตัวเก็บประจุ PP5 ถือเป็นความไวที่เพิ่มขึ้น ในขณะเดียวกัน ตัวบ่งชี้ความร้อนก็อยู่ในระดับต่ำเช่นกัน ด้วยเหตุนี้จึงมักจำเป็นต้องใช้ทริกเกอร์ อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ ยังจำเป็นต้องวัดแรงดันไฟขาออก หากเกิน 15 V โดยมีบล็อก 20 V ทริกเกอร์สามารถปรับปรุงการทำงานของระบบได้อย่างมาก
อุปกรณ์บนตัวควบคุม MKM25
วงจรเครื่องกำเนิดพัลส์ที่มีตัวควบคุมนี้มีเฉพาะตัวต้านทานชนิดปิดเท่านั้น ในกรณีนี้ สามารถใช้ไมโครวงจรในซีรีส์ PPR1 ได้ ในกรณีนี้จำเป็นต้องใช้ตัวเก็บประจุเพียงสองตัวเท่านั้น ระดับความต้านทานเชิงลบขึ้นอยู่กับค่าการนำไฟฟ้าขององค์ประกอบโดยตรง หากความจุของตัวเก็บประจุน้อยกว่า 4 pF ความต้านทานเชิงลบอาจเพิ่มเป็น 5 โอห์มได้
เพื่อแก้ปัญหานี้จำเป็นต้องใช้ซีเนอร์ไดโอด ในกรณีนี้ มีการติดตั้งตัวควบคุมบนเครื่องกำเนิดพัลส์ใกล้กับอะแดปเตอร์อะนาล็อก หน้าสัมผัสเอาต์พุตจะต้องทำความสะอาดอย่างทั่วถึง คุณควรตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ของแคโทดด้วย หากเกิน 5 V แสดงว่าเครื่องกำเนิดพัลส์แบบปรับได้สามารถเชื่อมต่อกับหน้าสัมผัสสองตัวได้
โครงการที่ 1
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้รับการออกแบบให้ใช้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีอยู่ทั่วไปในจำนวนขั้นต่ำ โดยมีความสามารถในการทำซ้ำได้ดีและความน่าเชื่อถือที่สมเหตุสมผล รุ่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (วงจร 1) ประกอบขึ้นโดยใช้ตัวควบคุม PWM UC3525 (U1) ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งควบคุมวงจรบริดจ์โดยใช้ทรานซิสเตอร์สนามผล Q4-Q7 หากสวิตช์ด้านล่างของฮาล์ฟบริดจ์แต่ละตัวที่ทำงานในแอนติเฟสถูกควบคุมโดยตรงโดยเอาต์พุตของไมโครวงจร 11/14 U2 ดังนั้นบูสเตอร์จะลดหลั่นบนทรานซิสเตอร์ Q2, Q3 จะถูกใช้เป็นไดรเวอร์ของต้นแขน ขั้นตอนดังกล่าวใช้กันอย่างแพร่หลายในไดรเวอร์ไมโครวงจรที่ทันสมัยที่สุดและมีการอธิบายไว้ค่อนข้างดีในวรรณกรรมเกี่ยวกับอิเล็กทรอนิกส์กำลัง แรงดันไฟฟ้าขาเข้า สลับหรือโดยตรง (~24~220V/30-320V) ที่จ่ายให้กับอินพุตของไดโอดบริดจ์ (หรือบายพาสในกรณีของแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง) จะจ่ายไฟให้กับส่วนกำลังของวงจร เพื่อป้องกันกระแสไฟสตาร์ทขนาดใหญ่ ให้เชื่อมต่อเทอร์มิสเตอร์ Vr1 (5A/5Ohm) เข้ากับวงจรจ่ายไฟ ส่วนควบคุมของวงจรสามารถจ่ายไฟจากแหล่งใดก็ได้ที่มีแรงดันเอาต์พุต +15/+25V และกระแส 0.5A ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าแบบพาราเมตริกบนทรานซิสเตอร์ Q1 สามารถมีแรงดันเอาต์พุตตั้งแต่ +9 ถึง +18V (ขึ้นอยู่กับประเภทของสวิตช์ไฟที่ใช้ เป็นต้น) แต่ในบางกรณีคุณสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้ตัวปรับเสถียรภาพนี้หากแหล่งพลังงานภายนอกที่มีความจำเป็น พารามิเตอร์มีความเสถียรแล้ว ไมโครเซอร์กิต UC3525 ไม่ได้ถูกเลือกโดยบังเอิญ - มีความสามารถในการสร้างลำดับพัลส์จากหลายสิบเฮิรตซ์ถึง 500 kHz และเอาต์พุตที่ทรงพลังมาก (0.5A) อย่างน้อยที่สุด ไมโครวงจร TL494 ไม่สามารถทำงานได้ที่ความถี่น้อยกว่า 250 Hz ในโหมดกดดึง (ในโหมดรอบเดียว - ไม่มีปัญหา) - ตรรกะภายในทำงานผิดปกติและลำดับของพัลส์ตลอดจนระยะเวลา , กลายเป็นเรื่องวุ่นวาย
ความถี่ของลำดับพัลส์ถูกปรับโดยใช้ตัวต้านทานผันแปร R1 และระยะเวลาพัลส์ถูกปรับโดยใช้ R4 ระยะเวลาเริ่มต้นของ "เวลาตาย" ถูกกำหนดโดยตัวต้านทาน R3
โครงการที่ 2
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่แสดงในแผนภาพที่ 2 เป็นอะนาล็อกที่สมบูรณ์ของวงจรก่อนหน้า และแทบไม่มีความแตกต่างของวงจรเลย อย่างไรก็ตามไมโครวงจร K1156EU2 ในประเทศ (อะนาล็อกที่สมบูรณ์ของ UC3825) ที่ใช้ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้สามารถทำงานที่ความถี่สูงกว่า (เกือบสูงถึง 1 MHz) ขั้นตอนเอาต์พุตมีความสามารถในการโหลดสูงกว่า (สูงถึง 1.5A) นอกจากนี้ยังมีความแตกต่างเล็กน้อยใน pinout เมื่อเทียบกับ UC3525 ดังนั้นตัวเก็บประจุ "นาฬิกา" จึงเชื่อมต่อกับพิน 6 (5 สำหรับชิป 3525) ตัวต้านทานเวลาเชื่อมต่อกับพิน 5 (6 สำหรับชิป 3525) หากพิน 9 ของชิป UC3525 เป็นเอาต์พุตของตัวขยายข้อผิดพลาด ดังนั้นในชิป UC3825 พินนี้จะทำหน้าที่เป็นอินพุตของตัวจำกัด "กระแส" อย่างไรก็ตาม รายละเอียดทั้งหมดอยู่ในแผ่นข้อมูลสำหรับวงจรไมโครเหล่านี้ อย่างไรก็ตามเป็นที่น่าสังเกตว่า K1156EU2 มีความเสถียรน้อยกว่าที่ความถี่ต่ำกว่า 200 Hz และต้องมีรูปแบบที่ระมัดระวังมากขึ้นและการปิดกั้นวงจรไฟฟ้าที่จำเป็นด้วยตัวเก็บประจุความจุที่ค่อนข้างใหญ่ หากละเลยเงื่อนไขเหล่านี้ ความราบรื่นของการปรับระยะเวลาพัลส์ใกล้กับค่าสูงสุดชั่วคราวอาจถูกรบกวน อย่างไรก็ตาม คุณลักษณะที่อธิบายไว้นั้นปรากฏขึ้นเฉพาะเมื่อประกอบบนเขียงหั่นขนมเท่านั้น หลังจากประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบนแผงวงจรพิมพ์แล้ว ปัญหานี้ก็ไม่เกิดขึ้น
วงจรทั้งสองสามารถปรับขนาดกำลังได้อย่างง่ายดายโดยใช้ทรานซิสเตอร์ที่มีกำลังมากกว่าหรือโดยการเชื่อมต่อแบบขนาน (สำหรับสวิตช์แต่ละตัว) เช่นเดียวกับการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าของสวิตช์ไฟ ขอแนะนำให้ "ติดตั้ง" ส่วนประกอบกำลังทั้งหมดบนหม้อน้ำ ใช้หม้อน้ำที่มีฐานกาวสูงถึง 100W ออกแบบมาเพื่อติดตั้งบนชิปหน่วยความจำในการ์ดแสดงผล (สวิตช์เอาต์พุตและทรานซิสเตอร์กันโคลง) ภายในครึ่งชั่วโมงของการทำงานที่ความถี่ 10 kHz โดยมีระยะเวลาสูงสุดของพัลส์เอาท์พุต โดยมีแรงดันไฟฟ้าของสวิตช์ (ใช้ทรานซิสเตอร์ 31N20) +28V สำหรับโหลดประมาณ 100W (หลอด 12V/50W ที่เชื่อมต่อสองซีรี่ส์) อุณหภูมิของสวิตช์ไฟไม่เกิน 35 องศาเซลเซียส
ในการสร้างวงจรข้างต้น มีการใช้โซลูชันวงจรสำเร็จรูป ซึ่งฉันเพียงตรวจสอบซ้ำและเสริมระหว่างการสร้างต้นแบบเท่านั้น แผงวงจรพิมพ์ได้รับการออกแบบและผลิตสำหรับวงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้า รูปที่ 1 และ รูปที่ 2 แสดงบอร์ดของวงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้ารุ่นแรก รูปที่ 3 รูปที่ 4 แสดงภาพบอร์ดสำหรับวงจรที่สอง
ในขณะที่เขียน วงจรทั้งสองได้รับการทดสอบในการทำงานที่ความถี่ตั้งแต่ 40Hz ถึง 200kHz โดยมีโหลดแอคทีฟและอินดัคทีฟต่างๆ (สูงถึง 100W) ที่แรงดันไฟฟ้าอินพุตคงที่ตั้งแต่ 23 ถึง 100V โดยมีทรานซิสเตอร์เอาต์พุต IRFZ46, IRF1407, IRF3710, IRF540 ,IRF4427,31N20 ,IRF3205. แทนที่จะใช้ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ Q2, Q3 ขอแนะนำให้ติดตั้ง (โดยเฉพาะสำหรับการใช้งานที่ความถี่สูงกว่า 1 kHz) ทรานซิสเตอร์ภาคสนามเช่น IRF630, IRF720 และสิ่งที่คล้ายกันที่มีกระแส 2A และแรงดันไฟฟ้าในการทำงานที่ 350V ในกรณีนี้ ค่าของตัวต้านทาน R7 สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่ 47 โอห์ม (มากกว่า 500 Hz) ถึง 1 k
การให้คะแนนส่วนประกอบจะถูกระบุด้วยเครื่องหมายทับ - สำหรับความถี่ที่สูงกว่า 1 kHz / สำหรับความถี่สูงถึง 1 kHz ยกเว้นตัวต้านทาน R10, R11 ซึ่งไม่ได้ระบุไว้ในแผนภาพวงจร แต่มีตำแหน่งติดตั้งบนบอร์ด - สามารถติดตั้งจัมเปอร์ได้ แทนตัวต้านทานเหล่านี้
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าไม่จำเป็นต้องมีการกำหนดค่า และด้วยการติดตั้งที่ปราศจากข้อผิดพลาดและส่วนประกอบที่สามารถซ่อมบำรุงได้ จะเริ่มทำงานทันทีหลังจากจ่ายไฟให้กับวงจรควบคุมและทรานซิสเตอร์เอาท์พุต ช่วงความถี่ที่ต้องการถูกกำหนดโดยความจุของตัวเก็บประจุ C1 ค่าส่วนประกอบและตำแหน่งของทั้งสองวงจรจะเท่ากัน
รูปที่ 5 แสดงแผงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ประกอบแล้ว
รายชื่อธาตุกัมมันตภาพรังสี
| การกำหนด | พิมพ์ | นิกาย | ปริมาณ | บันทึก | ร้านค้า | สมุดบันทึกของฉัน |
|---|---|---|---|---|---|---|
| R1 | ตัวต้านทาน | 100 โอห์ม | 1 | ไปยังสมุดบันทึก | ||
| R2 | ตัวต้านทาน | 3.3 โอห์ม | 1 | ไปยังสมุดบันทึก | ||
| R3 | ตัวต้านทาน | 22/100 | 1 | ไปยังสมุดบันทึก | ||
| R4 | ตัวต้านทาน | 10 kโอห์ม | 1 | ไปยังสมุดบันทึก | ||
| R5 | ตัวต้านทาน | 33/100 | 1 | ไปยังสมุดบันทึก | ||
| อาร์8, อาร์9 | ตัวต้านทาน | 51/3k3 | 2 | ไปยังสมุดบันทึก | ||
| R10, R11 | ตัวต้านทาน | 0.47 | 2 | ไปยังสมุดบันทึก | ||
| ค1 | ตัวเก็บประจุ | 1nF/0.33uF | 1 | ไปยังสมุดบันทึก | ||
| ค2 | ตัวเก็บประจุ | 0.1u | 1 | ไปยังสมุดบันทึก | ||
| ค3 | 1,000uFX35V | 1 | ไปยังสมุดบันทึก | |||
| ค4 | ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า | 100ยูเอฟ/25โวลต์ | 1 | ไปยังสมุดบันทึก | ||
| C5 | ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า | 220uF/25V | 1 | ไปยังสมุดบันทึก | ||
| C6, C7 | ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า | 47uF50V | 2 | ไปยังสมุดบันทึก | ||
| ซี8, ซี9 | ตัวเก็บประจุ | 330 µF | 2 | ไปยังสมุดบันทึก | ||
| ค10, ค11 | ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า | 120uF/400V | 2 | ไปยังสมุดบันทึก | ||
| D2, D3, D6, D7 | ไดโอดเรียงกระแส | FR207 | 4 | ไปยังสมุดบันทึก | ||
| ไตรมาสที่ 2, ไตรมาสที่ 3 | ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ |
เครื่องกำเนิดพัลส์ได้รับการออกแบบมาเพื่อผลิตพัลส์ที่มีรูปร่างและระยะเวลาที่แน่นอน ใช้ในวงจรและอุปกรณ์ต่างๆ นอกจากนี้ยังใช้ในเทคโนโลยีการวัดสำหรับการตั้งค่าและซ่อมแซมอุปกรณ์ดิจิทัลต่างๆ พัลส์สี่เหลี่ยมเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทดสอบการทำงานของวงจรดิจิตอล ในขณะที่พัลส์สามเหลี่ยมอาจมีประโยชน์สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบกวาดหรือแบบกวาด
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะสร้างพัลส์สี่เหลี่ยมอันเดียวโดยการกดปุ่ม วงจรถูกประกอบขึ้นตามองค์ประกอบทางลอจิคัลโดยใช้ทริกเกอร์ RS ปกติ ซึ่งช่วยลดโอกาสที่พัลส์จะกระดอนจากหน้าสัมผัสปุ่มถึงตัวนับ
ในตำแหน่งหน้าสัมผัสของปุ่มดังที่แสดงในแผนภาพ แรงดันไฟฟ้าระดับสูงจะปรากฏที่เอาต์พุตแรก และที่เอาต์พุตที่สองจะมีระดับต่ำหรือศูนย์ลอจิคัล เมื่อกดปุ่ม สถานะของทริกเกอร์จะ เปลี่ยนไปตรงกันข้าม เครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้เหมาะสำหรับทดสอบการทำงานของมิเตอร์ต่างๆ
ในวงจรนี้ จะมีการสร้างพัลส์เดี่ยวขึ้น ซึ่งระยะเวลาไม่ขึ้นอยู่กับระยะเวลาของพัลส์อินพุต เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวใช้ในตัวเลือกที่หลากหลาย: เพื่อจำลองสัญญาณอินพุตของอุปกรณ์ดิจิทัลเมื่อทดสอบการทำงานของวงจรตามไมโครวงจรดิจิทัลจำเป็นต้องจ่ายพัลส์จำนวนหนึ่งให้กับอุปกรณ์บางตัวภายใต้การทดสอบพร้อมการควบคุมกระบวนการด้วยสายตา ฯลฯ
ทันทีที่จ่ายไฟให้กับวงจรตัวเก็บประจุ C1 จะเริ่มชาร์จและเปิดใช้งานรีเลย์โดยเปิดวงจรจ่ายไฟด้วยหน้าสัมผัสด้านหน้า แต่รีเลย์จะไม่ปิดทันที แต่มีความล่าช้าเนื่องจาก กระแสคายประจุของตัวเก็บประจุ C1 จะไหลผ่านขดลวดของมัน เมื่อหน้าสัมผัสด้านหลังของรีเลย์ปิดอีกครั้ง วงจรใหม่จะเริ่มต้นขึ้น ความถี่ในการสลับของรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นอยู่กับความจุของตัวเก็บประจุ C1 และตัวต้านทาน R1
คุณสามารถใช้รีเลย์ได้เกือบทุกชนิด ฉันเอา. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวสามารถใช้เพื่อเปลี่ยนไฟต้นคริสต์มาสและเอฟเฟกต์อื่น ๆ ได้ ข้อเสียของโครงการนี้คือการใช้ตัวเก็บประจุขนาดใหญ่
วงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอีกวงจรหนึ่งที่ใช้รีเลย์ซึ่งมีหลักการทำงานคล้ายกับวงจรก่อนหน้า แต่ต่างจากวงจรนี้ตรงที่ความถี่การทำซ้ำคือ 1 Hz โดยมีความจุตัวเก็บประจุน้อยกว่า เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเปิดอยู่ ตัวเก็บประจุ C1 จะเริ่มชาร์จ จากนั้นซีเนอร์ไดโอดจะเปิดขึ้นและรีเลย์ K1 จะทำงาน ตัวเก็บประจุเริ่มคายประจุผ่านตัวต้านทานและทรานซิสเตอร์คอมโพสิต หลังจากช่วงเวลาสั้นๆ รีเลย์จะปิดและรอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าใหม่จะเริ่มต้นขึ้น
เครื่องกำเนิดพัลส์ในรูปที่ A ใช้องค์ประกอบตรรกะ AND-NOT สามองค์ประกอบและทรานซิสเตอร์แบบ unipolar VT1 ขึ้นอยู่กับค่าของตัวเก็บประจุ C1 และตัวต้านทาน R2 และ R3 พัลส์ที่มีความถี่ 0.1 - สูงสุด 1 MHz จะถูกสร้างขึ้นที่เอาต์พุต 8 ช่วงกว้างดังกล่าวอธิบายได้จากการใช้ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามในวงจรซึ่งทำให้สามารถใช้ตัวต้านทานเมกะโอห์ม R2 และ R3 ได้ เมื่อใช้พวกมันคุณยังสามารถเปลี่ยนรอบการทำงานของพัลส์ได้: ตัวต้านทาน R2 กำหนดระยะเวลาของระดับสูงและ R3 กำหนดระยะเวลาของแรงดันไฟฟ้าระดับต่ำ VT1 สามารถนำมาจากซีรีส์ KP302, KP303 ใดก็ได้ - K155LA3.
หากคุณใช้ไมโครวงจร CMOS เช่น K561LN2 แทนที่จะเป็น K155LA3 คุณสามารถสร้างเครื่องกำเนิดพัลส์ช่วงกว้างได้โดยไม่ต้องใช้ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามในวงจร วงจรของเครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้แสดงในรูปที่ B เพื่อขยายจำนวนความถี่ที่สร้างขึ้น ความจุของตัวเก็บประจุวงจรไทม์มิ่งจะถูกเลือกโดยสวิตช์ S1 ช่วงความถี่ของเครื่องกำเนิดนี้คือ 1 Hz ถึง 10 kHz
รูปสุดท้ายแสดงวงจรของเครื่องกำเนิดพัลส์ซึ่งรวมถึงความสามารถในการปรับรอบการทำงาน สำหรับผู้ที่ลืมเราขอเตือนคุณ รอบการทำงานของพัลส์คืออัตราส่วนของระยะเวลาการทำซ้ำ (T) ต่อระยะเวลา (t):
รอบการทำงานที่เอาต์พุตของวงจรสามารถตั้งค่าได้ตั้งแต่ 1 ถึงหลายพันโดยใช้ตัวต้านทาน R1 ทรานซิสเตอร์ที่ทำงานในโหมดสวิตชิ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อขยายพัลส์กำลัง
หากจำเป็นต้องมีเครื่องกำเนิดพัลส์ที่มีความเสถียรสูง จำเป็นต้องใช้ควอตซ์ในความถี่ที่เหมาะสม
วงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่แสดงในภาพสามารถสร้างพัลส์สี่เหลี่ยมและฟันเลื่อยได้ ออสซิลเลเตอร์หลักสร้างขึ้นบนองค์ประกอบลอจิก DD 1.1-DD1.3 ของไมโครวงจรดิจิตอล K561LN2 ตัวต้านทาน R2 จับคู่กับตัวเก็บประจุ C2 จะสร้างวงจรสร้างความแตกต่าง ซึ่งสร้างพัลส์สั้นด้วยระยะเวลา 1 μs ที่เอาต์พุต DD1.5 ตัวปรับกระแสไฟแบบปรับได้นั้นประกอบอยู่บนทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามและตัวต้านทาน R4 กระแสไฟฟ้าไหลจากเอาต์พุตไปยังตัวเก็บประจุชาร์จ C3 และแรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมจะเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรง เมื่อพัลส์บวกสั้นมาถึง ทรานซิสเตอร์ VT1 จะเปิดขึ้นและตัวเก็บประจุ SZ จะคายประจุ จึงสร้างแรงดันฟันเลื่อยบนแผ่นของมัน เมื่อใช้ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ คุณสามารถควบคุมกระแสประจุของตัวเก็บประจุ และความชันของพัลส์แรงดันฟันเลื่อย รวมถึงแอมพลิจูดของมันได้
ตัวแปรของวงจรออสซิลเลเตอร์ที่ใช้เครื่องขยายสัญญาณปฏิบัติการสองตัววงจรนี้สร้างขึ้นโดยใช้ออปแอมป์ประเภท LM741 สองตัว ออปแอมป์ตัวแรกใช้เพื่อสร้างรูปทรงสี่เหลี่ยม และอันที่สองสร้างรูปทรงสามเหลี่ยม วงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นดังนี้:
ใน LM741 แรก ข้อเสนอแนะ (FE) เชื่อมต่อกับอินพุตกลับด้านจากเอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์ซึ่งสร้างโดยใช้ตัวต้านทาน R1 และตัวเก็บประจุ C2 และข้อเสนอแนะยังเชื่อมต่อกับอินพุตที่ไม่กลับด้านด้วย แต่ผ่านตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าตามตัวต้านทาน R2 และ R5 เอาต์พุตของ op-amp ตัวแรกเชื่อมต่อโดยตรงกับอินพุตกลับด้านของ LM741 ตัวที่สองผ่านความต้านทาน R4 ออปแอมป์ตัวที่สองนี้ร่วมกับ R4 และ C1 จะสร้างวงจรอินทิเกรเตอร์ อินพุตที่ไม่กลับด้านมีการต่อสายดิน แรงดันไฟฟ้า +Vcc และ –Vee จ่ายให้กับ op-amps ทั้งสอง ตามปกติกับพินที่เจ็ดและสี่
โครงการทำงานดังนี้ สมมติว่าในตอนแรกมี +Vcc ที่เอาต์พุตของ U1 จากนั้นความจุ C2 จะเริ่มชาร์จผ่านตัวต้านทาน R1 ณ จุดหนึ่ง แรงดันไฟฟ้าที่ C2 จะเกินระดับที่อินพุตที่ไม่กลับด้าน ซึ่งคำนวณโดยใช้สูตรด้านล่าง:
V 1 = (R 2 / (R 2 + R 5)) × V o = (10/20) × V o = 0.5 × V o
ผลลัพธ์ของ V 1 จะกลายเป็น –Vee ดังนั้นตัวเก็บประจุจึงเริ่มคายประจุผ่านตัวต้านทาน R1 เมื่อแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมความจุน้อยกว่าแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดโดยสูตร สัญญาณเอาท์พุตจะเป็น + Vcc อีกครั้ง ดังนั้นวงจรจะถูกทำซ้ำและด้วยเหตุนี้พัลส์สี่เหลี่ยมจึงถูกสร้างขึ้นตามระยะเวลาที่กำหนดโดยวงจร RC ซึ่งประกอบด้วยความต้านทาน R1 และตัวเก็บประจุ C2 รูปร่างสี่เหลี่ยมเหล่านี้ยังเป็นสัญญาณอินพุตไปยังวงจรอินทิเกรเตอร์ ซึ่งจะแปลงพวกมันให้เป็นรูปสามเหลี่ยม เมื่อเอาต์พุตของ op amp U1 คือ +Vcc ความจุไฟฟ้า C1 จะถูกชาร์จไปที่ระดับสูงสุด และสร้างความชันขึ้นเป็นค่าบวกของสามเหลี่ยมที่เอาต์พุตของ op amp U2 และด้วยเหตุนี้ หากมี –Vee ที่เอาท์พุตของออปแอมป์ตัวแรก ก็จะเกิดความชันที่เป็นลบลดลง นั่นคือเราได้คลื่นสามเหลี่ยมที่เอาต์พุตของ op-amp ตัวที่สอง
เครื่องกำเนิดพัลส์ในวงจรแรกสร้างขึ้นบนวงจรไมโคร TL494 เหมาะสำหรับการตั้งค่าวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ลักษณะเฉพาะของวงจรนี้คือแอมพลิจูดของพัลส์เอาท์พุตสามารถเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของวงจรและไมโครวงจรสามารถทำงานได้สูงถึง 41 V เนื่องจากไม่พบในแหล่งจ่ายไฟ ของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล
คุณสามารถดาวน์โหลดเค้าโครง PCB ได้จากลิงค์ด้านบน
อัตราการทำซ้ำของพัลส์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ด้วยสวิตช์ S2 และตัวต้านทานแบบแปรผัน RV1 ตัวต้านทาน RV2 ใช้เพื่อปรับรอบการทำงาน สวิตช์ SA1 ได้รับการออกแบบมาเพื่อเปลี่ยนโหมดการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากในเฟสเป็นต่อต้านเฟส ตัวต้านทาน R3 ต้องครอบคลุมช่วงความถี่ และช่วงการปรับรอบการทำงานจะถูกควบคุมโดยการเลือก R1, R2
ตัวเก็บประจุ C1-4 ตั้งแต่ 1,000 pF ถึง 10 µF ทรานซิสเตอร์ความถี่สูง KT972 ใด ๆ
การเลือกวงจรและการออกแบบเครื่องกำเนิดพัลส์สี่เหลี่ยม แอมพลิจูดของสัญญาณที่สร้างขึ้นในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวมีความเสถียรมากและใกล้กับแรงดันไฟฟ้า แต่รูปร่างของการแกว่งอยู่ไกลจากไซน์ซอยด์มาก - สัญญาณเป็นพัลส์ และระยะเวลาของพัลส์และการหยุดชั่วคราวระหว่างพัลส์สามารถปรับได้อย่างง่ายดาย พัลส์สามารถมีลักษณะคดเคี้ยวได้อย่างง่ายดายเมื่อระยะเวลาของพัลส์เท่ากับระยะเวลาของการหยุดชั่วคราวระหว่างพัลส์
สร้างพัลส์เดี่ยวสั้นที่ทรงพลังซึ่งกำหนดระดับลอจิคัลตรงข้ามกับพัลส์ที่มีอยู่ที่อินพุตหรือเอาต์พุตขององค์ประกอบดิจิทัลใดๆ เลือกระยะเวลาพัลส์เพื่อไม่ให้ชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อกับด้านเข้าที่ทดสอบเสียหาย ทำให้ไม่สามารถรบกวนการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าของส่วนประกอบที่ทดสอบกับส่วนที่เหลือได้
หน้าที่ของการคำนวณคือการกำหนดโครงสร้างของวงจรไฟฟ้าเลือกฐานองค์ประกอบและกำหนดพารามิเตอร์ของวงจรไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดพัลส์
ข้อมูลเริ่มต้น:
· ประเภทของกระบวนการทางเทคโนโลยีและคุณลักษณะของมัน
· การใช้วงจรคายประจุอย่างสร้างสรรค์
· ลักษณะแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่าย
· พารามิเตอร์แรงกระตุ้นทางไฟฟ้า ฯลฯ
ลำดับการคำนวณ:
ลำดับการคำนวณขึ้นอยู่กับโครงสร้างของวงจรไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบทั้งหมดหรือบางส่วนต่อไปนี้: แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าโดยตรง (สลับ), เครื่องกำเนิดตัวเอง, วงจรเรียงกระแส, วงจรคายประจุ, หม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูง, โหลด ( มะเดื่อ 2.14)
·การคำนวณตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า (รูปที่ 2.15, a)
· การคำนวณตัวกำเนิดพัลส์เอง (รูปที่ 2.16)
2.14. แผนภาพบล็อกที่สมบูรณ์ของเครื่องกำเนิดพัลส์: 1 – แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า; 2 – เครื่องกำเนิดตัวเอง; 3 – วงจรเรียงกระแส; 4 – ตัวกรองการปรับให้เรียบ; 5 – วงจรจำหน่ายพร้อมหม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูง 6 – โหลด
การคำนวณตัวแปลง (รูปที่ 2.15 ก)แรงดันไฟฟ้า Un = 12V DC เราเลือกแรงดันเอาต์พุตของตัวแปลง U 0 = 300V ที่กระแสโหลด J 0 = 0.001 A, กำลังขับ P 0 = 0.3 W, ความถี่ f 0 = 400 Hz
แรงดันเอาต์พุตของตัวแปลงถูกเลือกจากเงื่อนไขในการเพิ่มความเสถียรของความถี่ของเครื่องกำเนิดและเพื่อให้ได้ความเป็นเชิงเส้นที่ดีของพัลส์แรงดันเอาต์พุตเช่น U n >>U บนเส้นประ โดยปกติแล้ว U n =2U บนเส้นประ
ความถี่ของแรงดันไฟขาออกจะถูกตั้งค่าตามเงื่อนไขเพื่อประสิทธิภาพที่ดีที่สุดของออสซิลเลเตอร์หลักของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า
ค่าของ P 0 และ U 0 อนุญาตให้ใช้ไดนิสเตอร์ VS ของซีรีย์ KY102 ในวงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ในฐานะทรานซิสเตอร์ VT เราใช้ MP26B ซึ่งโหมดการ จำกัด มีดังนี้: U kbm = 70V, I KM = 0.4A, I bm = 0.015A, U kbm = 1V
เรานำเสนอแกนหม้อแปลงที่ทำจากเหล็กไฟฟ้า เรายอมรับ V M = 0.7 T, η = 0.75, 25 วิ
เราตรวจสอบความเหมาะสมของหม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้งานในวงจรคอนเวอร์เตอร์ตามเงื่อนไข:
คุณกิโลไบต์ ≥2.5U n; ฉันกิโลเมตร ≥1.2ฉัน kn; ฉัน bm ≥1.2I bm (2.77)
กระแสสะสมทรานซิสเตอร์
กระแสไฟสะสมสูงสุด:
ตามคุณลักษณะตัวสะสมเอาต์พุตของทรานซิสเตอร์ MP26B สำหรับกระแสตัวสะสมที่กำหนด β st = 30 ดังนั้นกระแสความอิ่มตัวของฐาน
ก.
กระแสฐาน:
ฉัน บีเอ็ม =1.2·0.003=0.0036A.
ดังนั้นทรานซิสเตอร์ MP26B ตามเงื่อนไข (2.78) จึงเหมาะสมกับวงจรที่ออกแบบ
ความต้านทานของตัวต้านทานในวงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้า:
โอม; (2.79)
โอห์ม.
เรายอมรับค่ามาตรฐานที่ใกล้ที่สุดของความต้านทานของตัวต้านทาน R 1 = 13000 Ohm, R 2 = 110 Ohm
ตัวต้านทาน R ในวงจรฐานของทรานซิสเตอร์จะควบคุมกำลังเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยมีความต้านทานอยู่ที่ 0.5...1 kOhm
แกนหม้อแปลง TV1 แบบตัดขวาง:
 |
รูปที่ 2.15. แผนผังของเครื่องกำเนิดพัลส์: a – ตัวแปลง;
b – เครื่องกำเนิดพัลส์
เราเลือกแกน Ш8×8 ซึ่ง S c =0.52·10 -4 m2
จำนวนรอบของขดลวดของหม้อแปลง TV1:
วิตามิน; (2.81)
วิท.; (2.82)
วิทย์ (2.83)
ความจุตัวเก็บประจุกรอง VC1:
เส้นผ่านศูนย์กลางของสายไฟของขดลวดหม้อแปลง TV1:
เราเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางลวดมาตรฐาน d 1 = 0.2 มม., d 2 = มม., d 3 = 0.12 มม.
โดยคำนึงถึงความหนาของเคลือบฉนวน d 1 = 0.23 มม. d 2 = 0.08 มม. d 3 = 0.145 มม.
 |
ข้าว. 2.16. แผนภาพการออกแบบเครื่องกำเนิดพัลส์
การคำนวณเครื่องกำเนิดพัลส์ (รูปที่ 2.16)
เราใช้แรงดันไฟฟ้าที่อินพุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของตัวแปลง U 0 = 300 V. ความถี่พัลส์ f = 1...2 Hz แอมพลิจูดแรงดันพัลส์ไม่เกิน 10 kV ปริมาณไฟฟ้าต่อพัลส์ไม่เกิน 0.003 C ระยะเวลาชีพจรสูงสุด 0.1 วินาที
เราเลือกไดโอด VD ประเภท D226B (U in = 400 V, I in = 0.3 A, U in = 1 V) และไทริสเตอร์ประเภท KN102I (U in = 150 V, I in = 0.2 A, U in = 1 .5 V, I เปิด = 0.005 A, I ปิด = 0.015 A, τ เปิด = 0.5·10 -6 s τ ปิด = 40·10 -6 s)
ความต้านทานตรงต่อกระแสตรงของไดโอด R d.pr = 3.3 โอห์ม และไทริสเตอร์ R t.pr = 7.5 โอห์ม
ระยะเวลาการเกิดซ้ำของพัลส์สำหรับช่วงความถี่ที่กำหนด:
. (2.86)
ความต้านทานของวงจรการชาร์จ R 3 จะต้องเป็นเช่นนั้น
โอห์ม. (2.88)
จากนั้น R 3 =R 1 +R d.pr =20·10 3 +3.3=20003.3 โอห์ม
กระแสไฟชาร์จ:
อ. (2.89)
ตัวต้านทาน R2 จะจำกัดกระแสคายประจุให้เป็นค่าที่ปลอดภัย ความต้านทาน:
โอห์ม (2.90)
โดยที่ U p คือแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุการชาร์จ VC2 ที่จุดเริ่มต้นของการคายประจุ ค่าของมันจะเท่ากับ U off ในกรณีนี้ ต้องเป็นไปตามเงื่อนไข R 1 >>R 2 (20·10 3 >>750)
ความต้านทานของวงจรคายประจุ:
R p = R 2 R เสื้อ pr = 750 + 7.5 = 757.5 โอห์ม
เป็นไปตามเงื่อนไขสำหรับการรวมที่เสถียร (2.91, 2.92)
, 
, (2.91)
, 
. (2.92)
ความจุของตัวเก็บประจุ VC2:
. (2.93)
ความจุ VC2 สำหรับความถี่ f=1 Hz:
เอฟ
และสำหรับความถี่ 2 Hz:
ค 2 =36·10 -6 ฟ.
แอมพลิจูดกระแสในวงจรการชาร์จของตัวเก็บประจุ VC2
, (2.94)
แอมพลิจูดกระแสในวงจรการชาร์จของตัวเก็บประจุ VC2:
, (2.95)
พลังงานพัลส์:
เจ (2.96)
ปริมาณไฟฟ้าสูงสุดต่อพัลส์:
q m =ฉัน p τ p =ฉัน p R p C 2 =0.064·757.5·72·10 -6 =0.003 C (2.97)
ไม่เกินค่าที่กำหนด
ลองคำนวณพารามิเตอร์ของหม้อแปลงเอาท์พุต TV2
กำลังไฟของหม้อแปลงไฟฟ้า:
ว, (2.98)
โดยที่ η t = 0.7...0.8 คือประสิทธิภาพของหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังต่ำ
พื้นที่หน้าตัดแกนหม้อแปลงไฟฟ้า:
จำนวนรอบของขดลวดหม้อแปลงแต่ละตัวต่อ
วิต/วี (2.100)
จำนวนรอบของขดลวดของหม้อแปลง TV2:
ส 4 =150 N=150·16.7=2505 วิตามิน; (2.101)
ส 5 =10,000·16.7=167·10 3 วิตามิน
เส้นผ่านศูนย์กลางของสายไฟในขดลวด (2.85):
มม.;
มม.
เราเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานของสายไฟที่มีฉนวนเคลือบฟัน d 4 = 0.2 มม., d 5 = 0.04 มม.
ตัวอย่าง.กำหนดแรงดันและกระแสในวงจรที่แสดงในรูปที่ 1 2.16.
ให้ไว้: U c = 300 V AC 400 Hz, C = 36 10 -6 F, R d.pr = 10 Ohm, R t.pr = 2.3 Ohm, L w = 50 mH, R 1 = 20 kOhm , R 2 = 750 โอห์ม
แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวเก็บประจุขณะชาร์จ:
, (2.102)
โดยที่ τ st = 2·10 4 ·36·10 -6 =0.72 วิ
ความต้านทานของวงจรการชาร์จความจุ VC2:
กระแสไฟชาร์จคือ:
ก.
มิทเชลล์ ลี
LT วารสารนวัตกรรมอนาล็อก
แหล่งกำเนิดพัลส์ที่สูงชันซึ่งจำลองการทำงานของสเต็ปมักมีประโยชน์ในการตรวจวัดในห้องปฏิบัติการบางอย่าง ตัวอย่างเช่น หากความชันของส่วนหน้าอยู่ที่ 1...2 ns คุณสามารถประมาณเวลาที่เพิ่มขึ้นของสัญญาณในสายเคเบิล RG-58/U หรืออื่นๆ ได้ โดยแบ่งส่วนเพียง 3... ยาว 6 ม. กลไกของห้องปฏิบัติการหลายแห่ง - เครื่องกำเนิดพัลส์ HP8012B ที่แพร่หลาย - ไม่ถึง 5 ns ซึ่งไม่เร็วพอที่จะแก้ไขปัญหาดังกล่าว ในขณะเดียวกัน เวลาที่เพิ่มขึ้นและลดลงของเอาท์พุตไดรเวอร์เกตของตัวควบคุมสวิตช์บางตัวอาจน้อยกว่า 2 ns ทำให้อุปกรณ์เหล่านี้เป็นแหล่งพัลส์ในอุดมคติ
รูปที่ 1 แสดงการนำแนวคิดนี้ไปใช้อย่างง่าย โดยอาศัยการใช้ตัวควบคุมตัวแปลง flyback ที่ทำงานที่ความถี่การสลับคงที่ ความถี่การทำงานของคอนโทรลเลอร์คือ 200 kHz การใช้สัญญาณเอาท์พุตบางส่วนไปที่พิน SENSE จะทำให้อุปกรณ์ทำงานที่รอบการทำงานขั้นต่ำ โดยสร้างพัลส์เอาท์พุตด้วยระยะเวลา 300 ns การแยกกำลังไฟฟ้ามีความสำคัญไม่น้อยสำหรับวงจรนี้ เนื่องจากกระแสเอาต์พุตที่จ่ายให้กับโหลด 50 โอห์มเกิน 180 mA องค์ประกอบแยกส่วน 10 µF และ 200 โอห์ม ลดการบิดเบือนสูงสุดโดยไม่กระทบต่อความชันของขอบ
เอาต์พุตของวงจรเชื่อมต่อโดยตรงกับโหลดที่สิ้นสุดที่ 50 โอห์ม โดยให้สัญญาณแกว่งประมาณ 9 V ในกรณีที่คุณภาพของพัลส์มีความสำคัญอย่างยิ่ง แนะนำให้ระงับสัญญาณทริปเปิ้ลพาสโดยการดูดซับการสะท้อนจาก สายเคเบิลและโหลดระยะไกลโดยใช้การสิ้นสุดแบบอนุกรมที่แสดงในวงจร การจับคู่แบบอนุกรมซึ่งก็คือการจับคู่ที่ด้านส่งสัญญาณก็มีประโยชน์เช่นกันเมื่อวงจรทำงานกับตัวกรองแบบพาสซีฟและตัวลดทอนอื่น ๆ ที่ออกแบบมาสำหรับอิมพีแดนซ์ที่แน่นอนของแหล่งสัญญาณ อิมพีแดนซ์เอาต์พุตของ LTC3803 อยู่ที่ประมาณ 1.5 โอห์ม ซึ่งควรนำมาพิจารณาเมื่อเลือกค่าของตัวต้านทานปลายอนุกรม การจับคู่แบบอนุกรมทำงานได้ดีจนถึงอิมพีแดนซ์อย่างน้อย 2 kΩ ซึ่งหากเกินนั้นจะทำให้แบนด์วิธที่จำเป็นที่จุดต่อตัวต้านทานต่อวงจรทำได้ยาก ส่งผลให้คุณภาพพัลส์ลดลง
ในระบบที่จับคู่แบบอนุกรม สัญญาณเอาท์พุตจะมีลักษณะดังต่อไปนี้:
- แอมพลิจูดของพัลส์ - 4.5 V;
- เวลาขึ้นและลงเท่ากันและเท่ากับ 1.5 ns
- ความผิดเพี้ยนของพัลส์แบนด้านบน - น้อยกว่า 10%;
- การลดลงของจุดสูงสุดของแรงกระตุ้นนั้นน้อยกว่า 5%
เมื่อเชื่อมต่อโหลด 50 โอห์มโดยตรง เวลาขึ้นและลงจะไม่ได้รับผลกระทบ เพื่อให้ได้รูปร่างพัลส์ที่ดีที่สุด ให้เชื่อมต่อตัวเก็บประจุ 10uF ให้ใกล้กับพิน V CC และ GND ของ LTC3803 มากที่สุด และเชื่อมต่อเอาต์พุตโดยตรงกับตัวต้านทานปลายสายโดยใช้เทคโนโลยีสตริปไลน์ อิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะประมาณ 50 โอห์ม มีตัวนำพิมพ์กว้าง 2.5 มม. บนแผงวงจรพิมพ์สองด้านหนา 1.6 มม.
วัสดุที่เกี่ยวข้อง
พีเอ็มไอซี; ตัวแปลงไฟ DC/DC; UIN:5.7 ¨75V; สูงสุด:5.7۞75V; มสท23-6
| ผู้ให้บริการ | ผู้ผลิต | ชื่อ | ราคา |
|---|---|---|---|
| อีไอซี | เทคโนโลยีเชิงเส้น | LTC3803ES6-5#TRMPBF | 85 ถู |
| ตรีเอมา | เทคโนโลยีเชิงเส้น | LTC3803ES6#PBF | 93 ถู |
| ชีวิตอิเล็กทรอนิกส์ | LTC3803ES6-3 | ตามคำขอร้อง | |
| อิเล็คโตรพลาส-เอคาเทรินเบิร์ก | เทคโนโลยีเชิงเส้น | LTC3803HS6#PBF | ตามคำขอร้อง |
- โดยทั่วไปแล้ว Linear Technology เป็นบริษัทชั้นนำ! เป็นเรื่องน่าเสียดายมากที่พวกเขาถูกกลืนกินโดยสินค้าอุปโภคบริโภค Analog Devices อย่าคาดหวังอะไรดีๆจากเรื่องนี้ ก่อนหน้านี้ฉันเคยเจอบทความของนักวิทยุสมัครเล่นที่พูดภาษาอังกฤษคนหนึ่ง เขาประกอบเครื่องกำเนิดพัลส์ที่สั้นมากซึ่งมีความกว้างไม่กี่นาโนวินาที และเวลาเพิ่มขึ้น/ลดลงของพิโควินาที บนเครื่องเปรียบเทียบความเร็วสูงมาก ขออภัยฉันไม่ได้บันทึกบทความ และตอนนี้ฉันก็หามันไม่เจอ มันถูกเรียกว่า "...ตัวเปรียบเทียบที่เร็วมากจริงๆ..." แต่อย่างใด มันไม่ถูกต้อง ฉันไม่สามารถ Google ได้ ฉันลืมชื่อผู้เปรียบเทียบและฉันจำบริษัทไม่ได้ จากนั้นฉันก็พบเครื่องเปรียบเทียบบน eBay โดยหลักการแล้วราคาประมาณ 500 รูเบิลซึ่งเป็นงบประมาณสำหรับอุปกรณ์ที่คุ้มค่าจริงๆ Linear Technology มีวงจรไมโครที่น่าสนใจมาก เช่น LTC6957: เวลาขึ้น/ลง 180/160 ps สุดยอด! แต่ฉันไม่น่าจะสามารถสร้างอุปกรณ์วัดด้วยตนเองโดยใช้อุปกรณ์ดังกล่าวได้
- นี่ไม่ใช่กรณีของ LT1721 หรือไม่ ปรับได้ 0-10ns
