сайт Teslacoil.ru

Правильный качер

Именно эту конструкцию я использую для засвечивания плазменных шаров, теста вакуумной системы и в качестве основного источника высокочастотного поля.

Правильный качер имеет довольно мало общего с классической схемой на биполярном транзисторе. Это автогенератор на полевом транзисторе (мосфете), управляемом сигналом с низа вторички через диоды и драйвер. Транзистор качает параллельный контур в классе Е, состоящий из силовых плёночных конденсаторов и первички качера. Запитывание контура и фета происходит через дроссель. Оптимальная частота вторичной катушки — около мегагерца. Благодаря мягкому переключению транзистора — ZVS и ZCS одновременно — теплопотери на нём минимальны, а общий КПД системы превышает 90%. Общее потребление порядка 60 ватт от импульсного источника питания 15В 3.8-4А.

В качестве мосфета взят irf3205, в качестве драйвера — IXDD414. Дроссель содержит около 15 витков толстого провода в лаке (порядка 1.5-2 мм диаметром). В первичной обмотке четыре витка толстого провода, намотанного на самой нижней части вторички, во вторичке — около 500-600 витков 0.33 мм эмалированного на каркасе 14х8 см. Последовательно с первичкой стоит отделяющий постоянку конденсатор, 10 мкф SMD керамика. Такими же конденсаторами обвязаны драйвер и питание. Перед драйвером следует поставить резистор в ~100 ом для защиты, и 10 кОм на землю для обеспечения самостоятельного начала генерации.

Основная тонкость настройки: следует подбирать ёмкость силовых плёнок и количество витков дросселя одновременно с положением первички относительно нижнего витка вторички для достижения оптимальной формы на осциллограмме сигнала на стоке полевика (полусинус класса Е).

По питанию следует подавать 12-15 вольт, 2,5-4А. Идеальны соответствующие источники питания от ноутбуков.

Качер такой конструкции занимает небольшую платку размерами 5х5х4 см без учёта питальника.

Собрано уже три конструкции с разными резонаторами и параметрами контуров, все стабильно работают успешно в течение продолжительного времени практически без нагрева деталей.

Метки: Готовые конструкции
Почитайте похожие записи:

• Купить катушку Тесла
• Сетевой качер
• Качер
• Новая искровая катушка – коммерческий проект
• Разноцветье отечественного неона

• 38 комментариев
• Автор: admin »
• 29.11.2011,
• Категории: Готовые конструкции

38 ответов на Правильный качер

1. Тимур says: 29.11.2011 at 18:17 молодец. теперь делай то же самое но от 220 Ответить
2. недоброжелатель синуса постоянного тока says: 29.11.2011 at 18:46 Советую теперь запитать всю схему через диодик и кап 10-50 мкф Ответить
3. Matt says: 30.11.2011 at 23:28 Excellent! Ответить
4. Сергей says: 01.12.2011 at 22:06 Каковы размеры стриммера при указанном потреблении? Ответить
   • admin says: 02.12.2011 at 00:02 Около 3 см. С антеннкой сделать можно, но её надо делать почти вплотную, неудобно. Ответить
5. Сергей says: 01.12.2011 at 22:09 Кстати, можно сделать ёмкостную связь, чтобы нижний конец ВВ катушки был свободен? Ответить
6. андрей says: 02.12.2011 at 14:30 ну а зачем нижий конец его всегда обычно заземляют Ответить
7. Сергей says: 08.12.2011 at 00:19 Если первичка этого качера является параллельным LC-контуром, то откуда такое чудовищное потребление устройства в 4А? Параллельный контур на своей резонансной частоте имеет сопротивление, стремящееся к бесконечности. Может быть управляющий импульс, формируемый для затвора, слишком длинный и превышает 1/4 периода? Ответить
8. Александр says: 08.12.2011 at 10:44 а сделать такое под заказ реально? ну или хотя бы контурную катушку? Ответить
   • admin says: 09.12.2011 at 04:52 Реально, вот только контурная катушка бесполезна без настройки схемы. Если интересно, пишите на почту. Ответить
     • JoeFR says: 11.12.2011 at 18:54 Hi great work Can you post which model and value you use for C1 and C2 capacitor? Ответить
       • admin says: 20.12.2011 at 23:57 C2 — 10uF, C1 — about 15-20 nF power film Ответить
         • JoeFR says: 21.12.2011 at 00:48 Thanks
9. AZM says: 13.12.2011 at 16:56 Показал я вам «Кузькину мать» перестали бояться параллельных контуров =)
   К слову, для посетителей этой страницы, исключительно:
   http://electronics-and-mechanics.azm.su/page3.html Re to :
   Совершенно верно, раскачивающие импульсы в любом качере 1/2 а не 1/4 периода, отсюда и низкий КПД. Ответить
10. Сергей says: 27.12.2011 at 06:41 Может быть, можно их как-то укоротить дифф.цепочкой, чтобы не городить много? Ответить
11. Роман says: 18.02.2012 at 15:33 какие модели и значения диодов Д1 и Д2 ?? Ответить
12. arti says: 22.03.2012 at 13:07 ? жжЁшь ? просвящайся давай.
    http://radiomaster.ru/stati/radio/gen.php Ответить
13. сергей says: 30.04.2012 at 18:50 блин везёт вам в россии живёте все запчяти подчти есть а у мну в бишкеке долбаном ничево запчясти только с китайских tv и dvd класный качер но у мну не с китайскими деталями не выходит а жаль так сильно качер хотел собрать Ответить
14. Crash says: 31.05.2012 at 16:49 Скажите пожалуйста какой-нибудь аналог драйверу, а то IXDD414 не найти ? Ответить
    • KoT says: 14.07.2012 at 15:12 Покапался в сети нашел замену ему ввиде к561лн2… поробовал и тебе не советую после старта ёмкости перенасыщаются и отдают его в обратку по той простой причине что полевик в открытом состоянии (микросхема взорвалась и оплавилась) и защита на 100 Ом уже тут без надобности как и схема… что касаеттся драйвера IXDD414(я нашел и заказал через 2 недели придет) а тут имененно в корпусе ТО-220 (IXDD414YI или IXDD414CI)есть еще в виде микросхемы но мощность меньше. Ответить
15. KoT says: 14.07.2012 at 15:17 и еще кое что admin не серчай… моя вторичка диаметром 45мм высота 120мм провод 0.1мм витков примерно 1200…как мене первичку правильно подобрать или расчитать? так сказать избавить себя от лишней работы Ответить
16. сергей says: 10.09.2012 at 19:41 великолепно .Но я не понимиаю ,а чем качер на биполярнике плох, ведь драйвер не достанешь ,а мосфетов тразюки тобиш можно выдрать из бп компа телика ,а драйвер где взять заказать ,так прблемы сгранице ,стоит 289руб вроде Ответить
17. LipGrad says: 29.10.2012 at 15:34 а схему можно в студию подробную) я вообще нуб в этом, но по схеме то смогу собрать) думаю Ответить
18. BaraKuda says: 30.10.2012 at 21:15 дайте пожалуйста схемку очень нужно такое устройство с таким кпд ) Ответить
19. Александр says: 04.11.2012 at 09:56 Доброе время суток, а можно подробную схему, я вообще ноль в этом, но очень хочу собрать. Ответить
20. LipGrad says: 07.11.2012 at 07:31 Админ, так будет схема? Вы уж извините, но очень хочется собрать) Ответить
21. серёга says: 30.01.2013 at 18:30 реальный качер работает в а классе Ответить
22. T-900 says: 30.03.2013 at 19:23 Повторил конструкцию, однако из 7драйверов качер запустился только с одним. Что делаю не так?? Help! Остальные ixdd сильно нагреваются моментально, может дохлые? Ответить
23. james34602 says: 17.01.2014 at 01:54 Can you sell it on ebay?
    Or I want to have circuit diagram.:D Ответить
24. Николай says: 11.05.2014 at 19:43 Здрвствуйте,вышлите,пожалуйста,схему правильного качера Ответить
25. Денис says: 02.06.2014 at 15:50 Зерг, воткни схему уже. Народ нервничает ? Ответить
26. Иван says: 14.07.2015 at 14:02 Куда можно увидеть схемку правильного качера?
    Спосибо! Ответить
27. Cергей says: 25.05.2016 at 14:04 Схема здесь, curcuit http://savepic.net/4206219.png Ответить
28. Wirel2049 says: 21.10.2016 at 12:02 Схемы нету Ответить
29. Олег says: 25.11.2016 at 16:34 Олег. Можно ли с катушки L3 снять полезную мощность? Ответить
30. Олег says: 25.11.2016 at 16:36 Олег. Можно ли с катушки L3 снять полезную мощность? Ответить
31. Олег says: 25.11.2016 at 16:40 Материал очень интересный. Ответить

драйвер для полевика можно обычный – усилитель на комплементарной паре транзисторов – только питание у этих транзисторов от 10 до 14 вольт а лучше 12.

Генераторы – radiomaster.ru

• Главная
• База знаний
• Статьи
• Радиолюбителю

Генераторы синусоидальных колебаний

80533 0 0 Генераторы электрических сигналов составляют довольно многочисленную группу устройств, входящих в состав медицинских приборов и аппаратов. Прежде всего, это генераторы стимулирующих сигналов для различных типов электрофизиологической аппаратуры, воздействующей на биологические объекты колебаниями различной формы и интенсивности. Кроме того, генераторы используются для обеспечения работы и создания требуемых режимов функционирования различных электронных схем медицинской аппаратуры.

1.1 Генераторы синусоидальных колебаний

Данная группа генераторов предназначена для получения колебаний синусоидальной формы требуемой частоты. Их работа основана на принципе самовозбуждения усилителя ,охваченного положительной обратной связью (рис.1.1). Коэффициент усиления и коэффициент передачи звена обратной связи приняты комплексными, т.е. учитывается их зависимость от частоты. При этом входным сигналом для усилителя в схеме рис.1.1 является часть его выходного напряжения , передаваемого звеном обратной связи

1.1 – Структурная схема генератора
Для возбуждения колебаний в системе рис.1.1 необходимо выполнение двух условий. Первое состоит в обеспечении баланса фаз, которое заключается в том, чтобы фазовые сдвиги, создаваемые усилителем () и звеном обратной связи () , в сумме должны быть кратными :

Второе условие , необходимое для возникновения генерации, это условие баланса амплитуд , которое вытекает из общей формулы для усилителя, охваченного положительной обратной связью:

При выполнении баланса амплитуд усилитель компенсирует ослабление сигнала, создаваемое звеном обратной связи, и в схеме возникают устойчивые автоколебания. Для получения синусоидальной формы выходного сигнала используют несколько способов построения схем.

1.1.1 LC-генераторы

На рис.1.2 показана схема LC-генератора c трансформаторной связью, которая представляет собой усилительный каскад, выполненный по схеме с общим эмиттером. В качестве коллекторной нагрузки используется резонансный LC-контур с высокой добротностью.
Рисунок 1.2 – Схема генератора с трансформаторнойсвязью
Сигнал обратной связи снимается со вторичной обмотки резонансного контура и через разделительный конденсатор Ср подается на базу транзистора обеспечивая суммарный фазовый сдвиг равный (баланс фаз). Если принять индуктивную связь между первичной (w1) и вторичной (w2) обмотками идеальной, для обеспечения баланса амплитуд необходимо выполнить условие:

где – коэффициент усиления по току транзистора, число витков первичной и вторичной обмоток, соответственно. Частота генерируемых колебаний близка к резонансной частоте колебательного контура:

На рис.1.3 представлена часто используемая схема генератора Колпитца, выполненная на полевом транзисторе. Параллельный LC- контур установлен на входе и с выхода на вход через конденсатор Сос подается сигнал обратной связи. Частота синусоидальных колебаний напряжения на выходе генератора, как и в предыдущей схеме, обусловлена параметрами LC-контура.
Рисунок 1.3- Генератор Колпитца
Одним из важнейших параметров любого генератора является коэффициент нестабильности частоты генерируемых колебаний

где -абсолютное отклонение частоты от номинального значения f. За счет колебаний температуры и напряжения источника питания коэффициент нестабильности транзисторных LC-генераторов не превышает десятых долей процента.

1.1.2 Генераторы с кварцевой стабилизацией частоты

Существенное уменьшение нестабильности генераторов может быть достигнуто за счет использования кварцевого резонатора, который представляют собой особым образом вырезанную и отшлифованную пластину натурального или искусственного кварца. Кварц – пьезоэлектрик , поэтому упругие колебания кристалла могут быть вызваны приложением электрического поля, а эти колебания, в свою очередь, генерируют напряжение на гранях кристалла. В этом случае кристалл ведет себя как RLC-элемент, эквивалентная схема которого приведена на рис.1.4.

Рисунок 1.4 – Эквивалентная схема замещения кварцевого резонатора
Два конденсатора эквивалентной схемы дают пару близко расположенных резонансных частот – последовательного и параллельного контура, отличающихся друг от друга не более чем на 1%. В целом кварцевый резонатор ведет себя как резонансный контур с высокой добротностью ( около 10000) и высокой стабильностью параметров. При включении резонатора в положительную обратную связь и выполнении условия баланса амплитуд на резонансной частоте возникают автоколебания.

Рисунок 1.5 – Генератор Пирса
На рис.1.5 представлен генератор синусоидальных колебаний на полевом транзисторе, который известен как генератор Пирса. За счет кварцевого резонатора фаза выходного сигнала изменяется на 1800, т.е суммарный сдвиг фазы по отношению к сигналу на затворе достигает , что приводит к возникновению колебаний на резонансной частоте кварца. Другая схема (рис.1.6) представляет собой аналог генератора Колпитца (рис.1.3), в котором LC – контур заменен кварцевым резонатором. Наличие кварцевого резонатора обеспечивает коэффициент нестабильности генератора не выше 10-6 в диапазоне температур от 0 до 50^оС.

Рисунок 1.6 – Кварцевый генератор Колпитца
Генераторы, аналогичные рассмотренным, целесообразно использовать на высоких частотах. Это связано с тем , что по мере снижения частоты генерации габаритные размеры LC- контура недопустимо возрастают. Изготовление кварцевых резонаторов на частоты ниже нескольких десятков килогерц также связано со значительными технологическими трудностями.

1.1.3 RC – генераторы

В генераторах этого типа баланс фаз достигается за счет специальной фазосдвигающей RC – цепи, устанавливаемой в цепи обратной связи. Схема простейшего RС-генератора на транзисторе приведена на рис.1.7.Трехзвенная RC-цепь на частоте квазирезонанса обеспечивает сдвиг фазы, равный 1800. Схема с общим эмиттером, на которой собран генератор, изменяет фазу сигнала на выходе по отношению ко входному также на 1800, т.е. суммарный фазовый сдвиг равен , за счет чего выполняется условие баланса фаз. При условии С1=С2=С3=С и R3=R4=Rвх_VT = R коэффициент передачи трехзвенной RC-цепи равен примерно 1/29, поэтому, если коэффициент усиления транзисторного каскада К_U< 29 , в схеме возникают колебания с частотой

Рисунок 1.7 – RC-генератор на транзисторе
Не смотря на простоту схемы данный генератор находит ограниченное применение в практических устройствах. Это связано с тем, что коэффициент нелинейных искажение выходного напряжения может достигать 10% а стабильность частоты недостаточна. Следует отметить, что в схеме рис.1.7 можно в некоторых пределах изменять частоту генерации. Для этого последовательно с резистором R3 устанавливают переменное сопротивление.

Рисунок 1.8 – RC-генератор с мостом Вина
Наиболее часто для построения RC-генераторов используется мост Вина, который не имеет фазового сдвига на частоте квазирезонанса , а коэффициент передачи на этой частоте равен 1/3. На рис.1.8 приведена генератора синусоидальных колебаний на основе моста Вина. Он представляет собой неинвертирующий усилитель с коэффициентом усиления (1+R1/R2), на неинвертирующий вход которого подается сигнал с моста Вина. Так как фазовый сдвиг моста Вина равен нулю, в схеме обеспечивается баланс фаз. Для обеспечения баланса амплитуд коэффициент усиления неинвертирующего усилителя должен быть К>3. Выполнение этого условия приводит к возникновению автоколебаний в схеме на частоте

Особенностью данного генератора является необходимость достаточно точно поддерживать величину коэффициента усиления усилителя. При уменьшении коэффициента усиления колебания затухают, при увеличении – амплитуда выходного напряжения начинает возрастать, вплоть до насыщения выходных каскадов усилителя, что приводит к искажению формы выходного сигнала. Для поддержания синусоидальной формы выходного напряжения в схеме рис.1.8 предусмотрена цепь автоматической регулировки усиления (АРУ). Активным элементом АРУ является полевой транзистор, включенный параллельно резистору R2. Транзистор работает в режиме регулируемого резистора . На затвор транзистора подается выпрямленное и сглаженное напряжение с выхода генератора. При увеличении выходного напряжения транзистор подзапирается, его сопротивление “сток-исток” возрастает , шунтирующее действие транзистора уменьшается, что приводит к уменьшению коэффициента усиления усилителя, а значит и к восстановлению исходного значения амплитуды сигнала на выходе генератора. Уменьшение амплитуды выходного напряжения оказывает обратное действие.

Наличие глубокой отрицательной связи в схеме обеспечивает высокую стабильность усилительного звена в RC-генераторе. Поэтому температурная нестабильность частоты генераторов определяется, в основном, зависимостью от температуры параметров элементов RC-звена обратной связи. Поэтому в практических схемах данного вида можно получить значение коэффициента нестабильности на уровне

Во многих случаях при практическом применении RC- генераторов синусоидальных колебаний возникает задача регулировки частоты. При построении генераторов с регулируемой частотой следует учитывать то факт, что изменение хотя бы одного из частотозадающих элементов изменяет условие возникновения генерации, что может привести к срыву колебаний. В силу этого в схеме рис.1.7 регулировка частоты связана с определенными трудностями, так как при изменении величины резистора R3 требуется корректировка коэффициента усиления транзисторного усилителя. Однако изменение сопротивления R1 изменяет входное сопротивление транзисторного каскада, а изменение коллекторной нагрузки R2 может привести к изменению параметров рабочей точки транзистора и его переходу в нелинейный режим работы. Это ограничивает практическое использование генератора рис.1.7 в схемах с регулируемой частотой.

В генераторе на основе моста Вина условие устойчивой генерации заключается в том, чтобы коэффициент усиления сигнала по цепям положительной и отрицательной обратной связи был равен единице на любой частоте. Поэтому при изменении частоты колебаний выходного напряжения в генераторах необходимо использовать сдвоенный потенциометр (или конденсатор). Однако использование сдвоенных регулирующих элементов имеет определенные неудобства. В схеме рис.1.9 потенциометр R2 является одним из элементов моста Вина и его регулировка изменяет частоту генерации в соответствии с выражением

Одновременно R2 является входным резистором инвертирующего усилителя на DA1, который формирует сигнал отрицательной обратной связи Uа на вход операционного усилителя DA2.Например, при уменьшении R2 увеличивается частота колебаний и одновременно уменьшается сигнал положительной обратной связи Uв на неинвертирующем входе DA2.

Рисунок 1.9 – Схема регулировки частоты генератора
Однако уменьшение R2 приводит к увеличению коэффициента усиления DA1 ( K= – R1 / R2), а значит и к увеличению сигнала отрицательной обратной связи Uа, т.е. суммарное усиление по цепям положительной и отрицательной обратной связи остается равным единице при всех изменениях сопротивления R2. Cтабилитрон VD играет роль АРУ , обеспечивая неизменную амплитуду Uвых при изменении частоты в пределах декады. https://connect.ok.ru/dk?st.cmd=WidgetShare&st.shareUrl=http%3A%2F%2Fradiomaster.ru&st.fid=__okShare0&st.hoster=http%3A%2F%2Fradiomaster.ru%2Fstati%2Fradio%2Fgen.php&st.settings=%7Bwidth%3A100%2Cheight%3A30%2Cst%3A%27straight%27%2Csz%3A20%2Cnt%3A1%7D http://connect.mail.ru/share_button?nt=1&cm=1&sz=20&st=3&tp=mm&domain=radiomaster.ru&url=http%3A%2F%2Fradiomaster.ru%2Fstati%2Fradio%2Fgen.php&buttonID=2125413&faces_count=10&height=20&width=100%25&caption=%D0%9D%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D1%82%D1%81%D1%8F&cp=1&host=http%3A%2F%2Fradiomaster.ru&wid=6128627&type=insertable&app_id=-1&appid=-1 https://apis.google.com/u/0/se/0/_/+1/fastbutton?usegapi=1&hl=ru&origin=http%3A%2F%2Fradiomaster.ru&url=http%3A%2F%2Fradiomaster.ru%2Fstati%2Fradio%2Fgen.php&gsrc=3p&ic=1&jsh=m%3B%2F_%2Fscs%2Fapps-static%2F_%2Fjs%2Fk%3Doz.gapi.ru.RJ3G0gfAQfk.O%2Fam%3DwQE%2Fd%3D1%2Fct%3Dzgms%2Frs%3DAGLTcCNOV6WDP-4xyWC4L_HzN6_AgojNiQ%2Fm%3D__features__#_methods=onPlusOne%2C_ready%2C_close%2C_open%2C_resizeMe%2C_renderstart%2Concircled%2Cdrefresh%2Cerefresh%2Conload&id=I0_1607870415509&_gfid=I0_1607870415509&parent=http%3A%2F%2Fradiomaster.ru&pfname=&rpctoken=24193459 https://platform.twitter.com/widgets/tweet_button.96fd96193cc66c3e11d4c5e4c7c7ec97.ru.html#dnt=false&id=twitter-widget-0&lang=ru&original_referer=http%3A%2F%2Fradiomaster.ru%2Fstati%2Fradio%2Fgen.php&size=m&text=%D0%93%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B%20%D1%81%D0%B8%D0%BD%D1%83%D1%81%D0%BE%D0%B8%D0%B4%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D1%85%20%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%B1%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B9&time=1607870417947&type=share&url=http%3A%2F%2Fradiomaster.ru%2Fstati%2Fradio%2Fgen.php https://vk.com/widget_like.php?app=4137721&width=100%25&_ver=1&page=0&url=http%3A%2F%2Fradiomaster.ru%2Fstati%2Fradio%2Fgen.php&type=mini&verb=0&color=&title=%D0%93%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B%20%D1%81%D0%B8%D0%BD%D1%83%D1%81%D0%BE%D0%B8%D0%B4%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D1%85%20%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%B1%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B9&description=%D0%93%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B%20%D1%81%D0%B8%D0%BD%D1%83%D1%81%D0%BE%D0%B8%D0%B4%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D1%85%20%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%B1%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B9&image=&text=&h=18&height=18&startWidth=0&referrer=http%3A%2F%2Fteslacoil.ru%2Fdevices%2Fpravilnyiy-kacher%2F&1765c8b827b Теги Радио

Сюжеты Радио Малошумящие низкочастотные усилители 10958 0 Влияние режима работы транзистора на шумы 6172 0 Влияние построения схемы на параметры 14236 0

Катушка настроеная в резонанс – это немножко с особенностями, например поднести к ней руку или неоновую лампочку – частота резонанса изменится, может и разряд погаснет.

Конденсатор который применен – дешево и сердито – их 15 последовательно с 2-ваттными резисторами шунта 3 мегома и конечно номинала по 2 Кв выдерживают 25 киловольт и высокочастотный импульсный режим, а в параллель тоже не один можно, как керамический на большую реактивную мощность, то есть и в ламповые схемы подходит – дешевле в .. раз.

Добавлено: 3290 дн 17 час 50 мин 19 сек назад | Внесений правок: 1 | Последняя правка: 3227 дн 20 час 40 мин 16 сек назад

Поделиться…

Related Images: