Каковы основные параметры и особенности транзистора КТ815А. Для каких схем он подходит. Какие есть аналоги КТ815А среди отечественных и импортных транзисторов. Как правильно выбрать замену КТ815А.
Основные характеристики транзистора КТ815А
КТ815А — это кремниевый биполярный транзистор n-p-n структуры, предназначенный для работы в усилителях низкой частоты и импульсных схемах. Основные параметры транзистора:
- Максимальное напряжение коллектор-эмиттер: 40 В
- Максимальный ток коллектора: 1,5 А
- Максимальная рассеиваемая мощность: 10 Вт
- Статический коэффициент передачи тока: 40-250
- Граничная частота коэффициента передачи тока: 3 МГц
- Корпус: TO-126 (KT-27)
КТ815А относится к транзисторам средней мощности и обладает хорошими частотными свойствами, что делает его универсальным для различных применений.
Области применения транзистора КТ815А
Благодаря своим характеристикам, КТ815А широко используется в следующих устройствах:
- Усилители низкой частоты
- Импульсные источники питания
- Преобразователи напряжения
- Драйверы электродвигателей
- Схемы управления реле и соленоидами
- Стабилизаторы напряжения
КТ815А часто применяется в выходных каскадах усилителей мощности звуковой частоты, работая в паре с комплементарным транзистором КТ814А p-n-p структуры.
Аналоги и замены КТ815А
При необходимости замены КТ815А можно использовать следующие отечественные и зарубежные аналоги:
- Отечественные: КТ815Б, КТ817А, КТ817Б, КТ817В, КТ817Г
- Зарубежные: BD139, BD237, TIP29C, 2SC1815
При выборе аналога важно учитывать следующие параметры:
- Максимальное напряжение коллектор-эмиттер
- Максимальный ток коллектора
- Рассеиваемую мощность
- Коэффициент усиления по току
- Частотные свойства
Точный выбор замены зависит от конкретной схемы применения транзистора.
Особенности использования КТ815А в схемах
При работе с КТ815А следует учитывать несколько важных моментов:
- Необходимость теплоотвода при работе на больших токах
- Чувствительность к статическому электричеству
- Возможность самовозбуждения в высокочастотных схемах
- Разброс параметров у разных экземпляров
Для надежной работы рекомендуется использовать транзистор в режиме с некоторым запасом по току и напряжению.
Типовые схемы включения КТ815А
Рассмотрим несколько распространенных схем с использованием транзистора КТ815А:
Усилитель мощности звуковой частоты
В этой схеме КТ815А работает в выходном каскаде в паре с КТ814А:
«`text +12В | R1 | |—+—| | | R2 | R3 | | ——-| |——- Вход —| КТ815А КТ814А |— Выход ——-| |——- | | | R4 | | | GND «`Ключевой каскад
КТ815А часто используется в ключевых схемах для управления нагрузкой:
«`text +12В | [R]Нагрузка | ——+——- | КТ815А | | | | Упр.—| R1 | R2 | | | | ————- | GND «`В этой схеме транзистор работает в режиме насыщения-отсечки, что обеспечивает эффективное управление нагрузкой с минимальными потерями.
Как правильно выбрать замену для КТ815А
При необходимости замены КТ815А другим транзистором следует придерживаться следующего алгоритма:
- Определить критические параметры для вашей схемы (напряжение, ток, мощность, частота)
- Выбрать транзисторы с подходящими характеристиками из доступных аналогов
- Сравнить вторичные параметры (корпус, теплоотвод, цена)
- Провести испытания выбранного аналога в реальной схеме
- При необходимости скорректировать номиналы элементов схемы
Важно помнить, что прямая замена не всегда возможна, и может потребоваться доработка схемы под новый транзистор.
Преимущества и недостатки КТ815А
Рассмотрим основные плюсы и минусы использования транзистора КТ815А:
Преимущества:
- Доступность и низкая цена
- Хорошее соотношение характеристик для многих применений
- Наличие комплементарной пары (КТ814А)
- Широкая распространенность и большой опыт применения
Недостатки:
- Устаревшая технология производства
- Значительный разброс параметров
- Чувствительность к перегреву
- Ограниченные частотные свойства по современным меркам
Несмотря на недостатки, КТ815А остается популярным выбором для многих любительских и профессиональных разработок.
Заключение
КТ815А — это проверенный временем биполярный транзистор, который благодаря своим характеристикам и доступности до сих пор находит широкое применение в различных электронных устройствах. Понимание его особенностей и правильный выбор режима работы позволяют создавать надежные и эффективные схемы. При необходимости замены важно тщательно подбирать аналоги, учитывая все ключевые параметры и особенности конкретного применения.
Аналог транзистора кт815
Мы принимаем формат Sprint-Layout 6! Экспорт в Gerber из Sprint-Layout 6. Конденсаторы Panasonic. Часть 4. Полимеры — номенклатура.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Транзистор кт815
- Транзистор КТ815А
- Технические характеристики транзистора КТ815
- Транзистор КТ815А
- Транзистор КТ815: параметры, цоколёвка и аналоги. 7Гв1 транзистор характеристики
- Справочная информация о аналогах транзистора КТ815А
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Подбираем правильно транзисторы силовой части Grid invertor
Транзистор кт815
В публикации будут отображены аналоги и возможные замены для транзисторов зарубежного производства. Данная публикация будет пополняться по мере появления новых материалов. Нужно заменить диод или стабилитрон? Для поиска эквивалентных замен транзисторов по параметрам можно воспользоваться формами на сайте alltransistors.
Информация по транзистору была найдена на сайте www. Используется в переключающих устройствах, где нужно высокое быстродействие.
Исходя из приведенных параметров и используя страничку поиска «Bipolar Transistor Cross-Reference Search» можно поискать похожие по параметрам транзисторы, вот пример заполнения формы, исходя из параметров полученных из даташита на NTE В зависимости о того в каком устройстве используется транзистор NTE53, нужно пересмотреть даташиты на все найденные транзисторы для замены и выбрать подходящий по быстродействию если это параметр критичен там где будет использоваться транзистор.
Вот основные параметры транзистора KSA Может подойдет какой-нибудь отечественный по параметрам? Здравствуйте, Алексей. Добавили в статье пример поиска замены для нужного вам транзистора. Также на указанном в примере сайте weisd.
Найти отечественный быстродействующий транзистор с такими параметрами очень сложно, частично по параметрам подходит КТА, но опять же нет никакой гарантии что он подойдет по мощности и быстродействию. Кто подскажет замену транзисторам RCA Устанавливались в схеме управления соленоидными клапанами АКПП автомобиля. Нигде в каталогах не встречал. КЕН7П и собственно импортный 78M07, а про что то не найду аналога. Добрый день! Подскажите чем заменить полевой транзистор HY в блоке питания фрезера для ногтей?
Производство Китай. День добрый. Подскажите что это за деталь и чем можно её заменить из аналогов,стоит в стиральной машине beko ,деталь WNNO это всё что на ней написано. Доброго времени суток всем! Всем здрасте! Подскажите замену стареньким биполярным транзисторам в оконечный каскад 2SA и 2SC, заранее благодарю.
Аналоги и замена зарубежных транзисторов В публикации будут отображены аналоги и возможные замены для транзисторов зарубежного производства.
Поиск транзистора для замены на сайте alltransistors. Ниже приведен пример поиска замены для транзистора NTE Подготовлено редакцией сайта RadioStorage. В этой схеме можно применить любой высокочастотный полевой транзистор с каналом ri-типа и изоляцией рп-переходом. Предпочтение следует отдавать транзисторам с наибольшим и начальными токами стока, малым пороговым напряжением и уровнем шума на ВЧ. В этой схеме можно применить любой высокочастотный биполярный прп-транзистор.
Предпочтение следует отдавать транзисторам с малым уровнем шума на ВЧ.
Транзистор КТ815А
Биполярный транзистор КТ часто использовался в советской бытовой технике выпуска х годов прошлого века. Он был предназначен для работы как в ключевых так и в линейных схемах. У транзистора КТ параметры читаются уже в названии:. КТ является транзистором с n-p-n структурой.
KTA — описание производителя, аналоги, основные характеристики и параметры. КТ n-p-n кремниевый биполярный транзистор Назначение .
Технические характеристики транзистора КТ815
Характеристики и их аналоги. Кремниевые эпитаксиально-планарные биполярные транзисторы. Используются в ключевых и линейных схемах,усилителях НЧ,преобразователях,операционных и дифференциальных усилителях. Unknown PM. Добавить комментарий. Главная страница. Подписаться на: Сообщения Atom. Страницы Размножение Ивы черенками.
Транзистор КТ815А
Нужно заменить транзистор D на мосфет, как это правильно сделать и какой собственно мосфет нужен? Не смог найти, пол Беларуси обзвонил нигде нет, даже аналогов. Вот его характеристики: Материал p-n-перехода: Si. И просто так, с бухты барахты менять нельзя.
Предназначены для работы в усилителях низкой частоты, операционных и дифференциальных усилителях, преобразователях, импульсных схемах. Выпускаются в пластмассовом корпусе с гибкими выводами.
Транзистор КТ815: параметры, цоколёвка и аналоги. 7Гв1 транзистор характеристики
Основное назначение КТ — применение в линейных и ключевых электрических схемах, модулях и блоках радио-электронных устройствах предназначенных для широкого использования. Скачать datasheet КТ unknown, скачано: 1 Транзистор КТГ биполярный, кремниевый, меза-эпитаксиально-планарный, структуры n-p-n усилительный. Предназначен для применения в усилителях низкой частоты, операционных и дифференциальных усилителях, преобразователях и импульсных устройствах. Транзистор КТ — биполярный, кремневый эпитаксиально-планарный, имеющий структуру n-p-n.
Справочная информация о аналогах транзистора КТ815А
Транзистор КТ — биполярный, кремневый эпитаксиально-планарный, имеющий структуру n-p-n. Данный транзистор применяется в схемах усилителей низкой частоты УНЧ , в дифференциальных и операционных усилителях, в импульсных устройствах и различных преобразователей. Транзистор КТ выполнен в пластмассовом корпусе и имеет жесткие выводы.
При монтаже допускается сгибать выводы не ближе 5 миллиметров от самого корпуса транзистора и желательно с радиусом закругления не менее 2 мм. Так же необходимо исключить передачу усилия при сгибании выводов на корпус транзистора. Производить пайку контактов транзистора следует не ближе 5 мм от корпуса.
КТА Транзисторы КТА кремниевые меза-эпитаксиально-планарные структуры n-p-n усилительные. Предназначены для применения в.
Транзистор КТ — очень популярный отечественный биполярный кремниевый прибор. Имеет структуру типа n — p — n , создан на основе эпитаксиально-планарной технологии. Имеет большое количество разновидностей, а также отечественных и зарубежных аналогов. Комплементарной парой этому элементу является транзистор КТ, в паре с которым, на данных транзисторах делали схемы эмиттерного повторителя.
Справочник по транзисторам биполярным низкочастотным средней и большой мощности. Цены в магазинах. Входные и выходные характеристики транзисторов кта, ктб, ктв, ктг, аналоги, цена.
Параметры кта, ктб, ктв, ктг, цоколевка. Область применения транзисторов, цена. Корпус ТО
Tранзистор кт является биполярным транзистором, трёхэлектродным полупроводниковым прибором. Биполярный транзистор — этo oдин видов транзистopа.
Перечень и количество драгметаллов которые можно извлечь из транзистора КТ Информация из справочников производителей. Справочник содержания драгметаллов золота, серебра, платины и МПГ в транзисторе с указанием его веса которые используются или использовались при производстве в радиотехнике. Содержание драгоценных металлов в транзисторе КТ Золото: 0, грамм.
Сравнив статистику посещения сайта за два месяца ноябрь и декабрь года , в MediaTek выяснили, что число посетителей ресурса из России увеличилось в 10 раз, а из Украины? Таким образом, доля русскоговорящих разработчиков с аккаунтами на labs. Амбициозная цель компании MediaTek — сформировать сообщество разработчиков гаджетов из специалистов по всему миру и помочь им реализовать свои идеи в готовые прототипы.
Уже сейчас для этого есть все возможности, от мини-сообществ, в которых можно посмотреть чужие проекты до прямых контактов с настоящими производителями электроники.
Проектирование усилительного устройства — МегаЛекции
ЗАДАНИЕ
На курсовой проект
Тема: Разработка и расчёт законченного электронного устройства
1. Спроектировать усилительное устройство.
2. Спроектировать источник питания.
3. Разработать цифровой узел.
Студентка: Ботэ Ю.В. группа 23-1
Дата выдачи: «26» сентября 2006г
Срок выполнения:__________________
Руководитель: Меньшиков В.В________
Исходные данные
Усилительная часть
| Ег, В | Rг, кОм | Rн, Ом | Pн, Вт | Тип фильтра | Тип аппроксимации фильтра | Порядок фильтра | fc, Гц |
| 0,1 | 0,1 | 0,56 | ФНЧ | Бесселя |
Цифровая часть
Цифровой частотомер
Диапазон измерения: 0 – 999 Гц
Чувствительность: 0,1 В
Кол-во знаков в индикаторе: 3
Вид цифрового индикатора: Светодиодный
Перечень графического материала
· Структурная схема усилительного устройства.
· Схема инвертирующего усилителя на ОУ.
· Структурная схема фильтра по структуре Рауха.
· Схема усилителя мощности.
· Схема источника питания.
· Схема операционного усилителя.
· Схема стабилизатора напряжения К142ЕН3
· Основная схема выпримителя.
· Схема магнитопровода ШЛ 16 16.
· Общая схема аналоговой части устройства.
· Схема цифрового частотомера.
Перечень вопросов, которые должны быть отражены в пояснительной записке
3.1. Обоснование выбора схемы усилительного устройства.
3.2. Описание работы схемы.
3.3. Расчет элементов схемы усилительной части устройства.
3.4. Обоснование выбора схемы блока питания.
3.5.Расчет блока питания.
3.6.Обоснование выбора схемы цифровой части.
3.7. Описание работы цифровой части устройства.
4 Рекомендуемая литература
1. Промышленная электроника: Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов специальностей и направлений 2103, 5502, 0305 дневной и заочной формы обучения [Текст].
– Красноярск: СибГТУ, 2003. – 52 с.
2. Лурье М.С.,Промышленная электроника. Аналоговые устройства промышленной электроники: Учебное пособие к курсовому проектированию для студентов специальностей 210201, 210214, 030528, 540459 [Текст]. – Красноярск: КГТА, 1996. – 180с.
Руководитель:____________
(подпись)
Задание принял к исполнению:
__________________________
(подпись)
Реферат
Курсовая работа по электронике выполняется по разделу курса “Промышленная электроника”. Она включает разработку и расчёт законченного электрического устройства с целью закрепления теоретических знаний по ряду разделов курса электротехники, полученных во время предыдущего обучения.
Курсовая работа включает в себя 3 части:
1. Проектирование усилительной части устройства с активным фильтром и усилителем мощности.
2. Разработка цифрового узла, функционально связанного с усилительной частью.
3. Выбор и расчёт блока питания всей схемы.
Назначение усилительного устройства и его структура определены техническим заданием. Задача – выбрать оптимальный вариант реализации заданной структуры и рассчитать его элементы.
Структура цифровой части, за исключением ряда параметров, не оговаривается, что даёт возможность творчески решать поставленную задачу.
Структуру и характеристики блока питания определяют после разработки усилительной части.
Данная курсовая работа содержит 29 листов текста, 6 таблиц и 12 рисунков.
Содержание
Введение…………………………………………………………………………….9
1 Проектирование усилительного устройства……………………………………10
1.1. Структурная схема усилителя……………………………………………10
1.2. Определение основных параметров усилителя………………………..10
1.3. Выбор схемы входного каскада ……………………………………..…10
1.4. Выбор и расчёт параметров усилителя напряжения …………….
……..11
1.5. Выбор схемы и расчёт параметров активного фильтра……………….11
1.6. Выбор схемы и расчет усилителя мощности…………………………..13
1.7. Выбор операционного усилителя……………………………………….16
2 Проектирование источника питания………………………………………..…..17
2.1. Расчет стабилизатора ……………………………………………………17
2.2. Расчет выпрямителя……………………………………………………..18
2.3. Расчет силового трансформатора…………………………………………………….21
3 Проектирование цифрового устройства……………………………………….24
3.1. Схема цифрового устройства……………………………………………24
3.2. Основные элементы цифрового устройства……………………………25
3.3. Принцип работы цифрового устройства………………………………27
Приложение…………………………………………….…………………………29
Библиографический список…………………………………………………………30
Введение
Промышленная электроника относится к классу важнейших общеспециальных наук, входящих во все типовые программы инженерного образования.
Она реализует знания об электрофизических свойствах и процессах в полупроводниках, диэлектриках, в вакууме и т.д. при создании и использовании разнообразных изделий с электронными компонентами. На основе этой науки организованна электронная промышленность с автоматизированными технологическими процессами и осуществляется эксплуатация электронной техники.
На данном этапе изучения предмета итогом, показывающим степень усвоения знаний, является выполнение представленной курсовой работы. Где, пользуясь приобретенными знаниями, мы должны разработать готовое к эксплуатации электронное устройства на реально существующих стандартных элементах.
Проектирование усилительного устройства
1.1 Структурная схема усилителя
Рисунок 1 – Структурная схема усилителя
Входной каскад (ВК) предназначен для согласования источника сигнала с усилительным устройством.
Активные фильтры (Ф1 и Ф2) формируют заданную частотную характеристику устройства. Усилитель мощности (УМ) служит для создания в нагрузке требуемой мощности усиливаемого сигнала.
1.2 Определение основных параметров усилителя
Входное сопротивление усилителя выбираем так, чтобы Rвх>> Rг, т.е.
Rвх=(10 -100)Rг. (1)
Возьмём Rвх в 50 раз больше Rг:
.
Общий коэффициент усиления Кu определяем по формуле:
, (2)
где Uн – напряжение на нагрузке, вычисляется по формуле:
, (3)
.
Так как Кu=55>20, то усилитель напряжения из схемы исключить нельзя.
. (4)
1.3 Выбор схемы входного каскада
Так как , то выбираем использование инвертирующего усилителя на операционном усилителе.
Рисунок 2 – Общая схема инвертирующего усилителя на ОУ
1.
4 Выбор и расчёт параметров усилителя напряжения
Рисунок 3 – Данный инвертирующий усилитель на ОУ
Входное сопротивление каскада:
. (5)
Величина резистора R3 каскада определяется по формуле:
. (6)
Отсюда значения сопротивлений инвертирующего ОУ:
,
.
1.5 Выбор схемы и расчёт параметров активного фильтра
Данные необходимые для расчета активного фильтра ( из задания ):
Fс=1000 Гц
А=1
Тип фильтра – ФНЧ (фильтр низких частот)
Тип аппроксимации – Бесселя
Порядок фильтра – 4
| B | 5,7924 | 4,2076 |
| C | 9,1401 | 11,488 |
Таблица 1 – коэффициенты аппроксимации фильтров
По заданным параметрам выбираем схему активного фильтра нижних частот 2-ого порядка Рауха.
Рисунок 4 – Структура Рауха
Рассчитаем значения элементов схемы Рауха по следующим формулам:
, (7)
, (8)
, (9)
, (10)
.
(11)
Так как порядок фильтра равен 4, то включаем последовательно 2 фильтра 2-ого порядка структуры Рауха.
Рассчитаем значения для 2-ого последовательно соединённого фильтра. Расчет проводится по формулам 7, 8, 9, 10, 11. Коэффициенты b и c берём из таблицы1.
1.6 Выбор схемы и расчет усилителя мощности
Выбор и расчет усилителя мощности производится по заданным параметрам:
Pн=1,5 Вт
Rн=20 Ом
Расчетная мощность больше номинальной на величину потерь в эмиттерных резисторах:
, (12)
.
Напряжение источника питания:
, (13)
где для кремниевых транзисторов:
.
Амплитуда тока коллектора транзисторов оконечного каскада:
, (14)
.
Среднее значение тока, потребляемого от источника питания:
, (15)
.
Мощность, рассеиваемая на коллекторе выходного транзистора:
, (16)
.
Выбор оконечных транзисторов проводим с учетом условий:
(17)
Возьмём транзисторы серии КТ814А (p-n-p),
КТ815А (n-p-n).
Характеристики транзисторов серии КТ815А и КТ814А:
Статический коэффициент передачи тока .
Граничная частота коэффициента передачи тока 3 МГц.
Постоянный ток коллектора 1,5 А.
Постоянная рассеиваемая мощность коллектора 10 Вт.
Найдем ток базы 1 при использовании по формуле:
, (18)
для выбранных транзисторов:
Такой ток нагрузки с большим запасом не обеспечивает ни один из представленных в таблице операционных усилителей, поэтому вводим в схему вторую пару транзисторов.
Возьмём транзисторы серии КТ502А (p-n-p),
КТ503А (n-p-n).
Характеристики транзисторов серии КТ503А и КТ502А:
Статический коэффициент передачи тока .
Граничная частота коэффициента передачи тока 5 МГц.
Постоянный ток коллектора 0,15 А.
Постоянная рассеиваемая мощность коллектора 0,35 Вт.
Найдем с учетом введенных транзисторов ток базы 2 по формуле (18):
Такой ток нагрузки легко обеспечивается многими операционными усилителями.
Ток делителя находим из формулы:
(19)
Сопротивление делителя находим из формулы:
(20)
Сопротивление эмиттера находим из формулы:
(21)
Выберем диоды из условия:
(22)
Выбираем диоды серии Д9Г:
| Тип прибора | Д9Г |
| Ток делителя | 0,625 |
Таблица 2 – Основные характеристики диодов серии Д9Г
Найдем значения R11 и R10 в схеме усилителя мощности:
, (23)
где Ку=24 (коэффициент усиления УМ).
Рисунок 5 – Схема усилителя мощности с ОУ
1.7 Выбор операционного усилителя
По напряжению источника питания и току нагрузки выбираем операционный усилитель предоконечного каскада. Выбираем ОУ типа К140УД7.
| Тип | К140УД7 |
| +(-)15 | |
| 2,8 | |
| КОСС, Дб | |
| 11,5 | |
| Rн, кОм |
Таблица 3 – Основные характеристики операционного усилителя типа К140УД7
Рисунок 6 – Операционный усилитель К140УД7
Воспользуйтесь поиском по сайту:
Расчет многочастотного усилителя низкой частоты (стр.
2 из 4)Максимально допустимая амплитуда напряжения между коллектором и эмиттером транзистора должна быть не менее половины напряжения питания:
. (3.5)
Имея значения
,
,
, по справочнику [3] подбираем комплиментарную пару транзисторов КТ814А и КТ815А (рис. 1,2), имеющих следующие параметры:
1. Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером при Т=298 К не менее 40, при Т=233 К – не менее 30;
2. Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером не менее 3 МГц;
3. Постоянное напряжение коллектор – эмиттер 25 В;
4. Постоянный ток коллектора 1.5 А;
5. Постоянная рассеиваемая мощность коллектора без теплоотвода 1 Вт.
Для дальнейших расчетов строим семейство выходных и входную характеристику транзистора. На графике выходных характеристик строим нагрузочную линию согласно уравнению баланса напряжений:
, (3.
6)
где
– ток коллектора транзистора;
– напряжение на коллекторе.
Уравнение баланса напряжений справедливо для цепи транзистора, если пренебречь сопротивлением разделительного конденсатора С6.
Далее на оси коллекторного тока откладываем значение
и находим точку пересечения линии нагрузки с горизонтальной линией, проведенной на уровне
(точка а). Через эту точку проходит выходная характеристика с максимальным током базы, обеспечивающим достижение амплитуды тока нагрузки
. По положению точки а уточняем значение
(
) и проверяем выполнение условия
(именно невыполнение этого условия при
заставило нас принять напряжение питания равным
).
По точкам пересечения нагрузочной линии с выходными характеристиками определяем значения тока базы
и тока коллектора, соответствующие этим точкам (точки а, b, c, d, e). Используя входную характеристику выбранного транзистора, по значениям тока базы определяем соответствующие значения входного напряжения
. Полученные данные заносим в таблицу 1.
По полученным данным строим сквозную характеристику транзистора
.
Таблица 1
Выходной каскад должен работать в режиме АВ или В для получения высокого коэффициента полезного действия. Это значит, что исходную рабочую точку надо выбирать при минимальном токе покоя коллектора и минимальном токе базы. На входной характеристике исходная рабочая точка характеризуется параметрами
,
. По построенной сквозной характеристике, откладывая значение
, определяем
, а по нему (по входной характеристике) – значение тока базы
, соответствующее амплитуде тока в нагрузке.
Определяем усредненное значение крутизны сквозной характеристики
; (3.7)
.
Поскольку в схеме эмиттерного повторителя существует внутренняя обратная связь, определим ее глубину
; (3.8)
.
Входная проводимость транзистора
; (3.9)
.
Тогда входное сопротивление каскада с учетом отрицательной обратной связи определяем по выражению:
, (3.10)
где
– эквивалентное сопротивление делителя, составленного из резисторов R9 и R10.
Примем ток делителя
.
По принятому току делителя из справочника [4] выбираем диод КД104А (при
он создает падение напряжения 0,9В). Два таких диода обеспечат падение напряжения
.
Находим сопротивления резисторов делителя по условию:
; (3.11)
.
Принимая в соответствии с рядом номинальных значений R9=R10=510Ом, выбираем по [5] металлодиэлектрический резистор С2-33 с номинальной мощностью
Вт. Проверим выбранный резистор по допустимой мощности рассеяния:
, (3.12)
Где
по второму закону Кирхгофа.
.
Найдем эквивалентное сопротивление делителя
.
Тогда входное сопротивление каскада по формуле (3.10)
.
Определяем емкости входного и выходного разделительных конденсаторов:
, (3.13)
; (3.14)
Принимая согласно ряду номинальных значений С6=2200 мкФ и С4=100мкФ, выбираем оксидно-электролитические конденсаторы: К50-24 и К50-31 соответственно.
Учитывая, что номинальное напряжение конденсаторов должно быть выбрано из соотношения
, принимаем его равным 25 В.
Коэффициент усиления по напряжению
.
Амплитуда напряжения входного сигнала
Амплитуда входного тока
.
Коэффициент усиления по току
.
Коэффициент усиления по мощности
.
Определим нелинейные искажения входного каскада.
Коэффициент нелинейных искажений по третьей гармонике с учетом отрицательной обратной связи
, (3.15)
где
и
– токи коллектора, определенные по графику сквозной характеристики для двух значений соответственно
и
=0,768В.
.
Коэффициент нелинейных искажений по 2-й гармонике
, (3.16)
где
– коэффициент асимметрии плеч схемы выходного каскада, обусловленный неидентичностью параметров подобранных транзисторов.
.
Схемы датчиков движения и принцип их работы, схемы подключения
Датчик движения чаще всего используется для включения освещения при ходьбе или нахождении рядом с ним. С его помощью вы можете сэкономить электроэнергию и избавить себя от необходимости щелкать выключателем. Это устройство также используется в системах сигнализации для обнаружения нежелательных вторжений. Кроме того, их можно встретить на производственных линиях, они нужны там для автоматизированного выполнения любых технологических задач. Датчики движения иногда называют датчиками присутствия.
Типы датчиков движения
Датчики движения различают по принципу действия, от этого зависит их работа, точность работы и особенности использования.
У каждого из них есть сильные и слабые стороны. Окончательная цена такого датчика также зависит от конструкции и типа используемого элемента.
Датчик движения может быть выполнен в одном корпусе и в разных корпусах (блок управления отдельно от датчика).
Контакт
Самый простой вариант датчика движения — использовать концевой выключатель или геркон. Геркон (герметичный контакт) — это переключатель, который срабатывает при появлении магнитного поля. Суть работы заключается в установке концевого выключателя с нормально разомкнутыми контактами или геркона на дверь, при открытии и заходе в помещение контакты замыкаются, включается реле, а он включит свет . Такая схема показана ниже.
Инфракрасный
Срабатывают от теплового излучения, реагируют на изменение температуры. Когда вы попадаете в поле зрения такого датчика, он срабатывает от теплового излучения вашего тела. Недостатком этого метода определения являются ложные срабатывания.
Тепловое излучение присуще всему, что находится вокруг. Вот несколько примеров:
1. ИК датчик движения Стоит в комнате с электронагревателем, который периодически включается и выключается по таймеру или термостату. При включении обогревателя возможны ложные срабатывания. Можно попытаться избежать этого длительной и жесткой настройкой чувствительности, а также попыткой направить ее так, чтобы в прямой видимости не было обогревателя.
2. При установке на улице возможно срабатывание от порывов теплого ветра.
В целом эти датчики работают нормально, и это самый дешевый вариант. В качестве чувствительного элемента используется ИК-датчик; он создает электрическое поле, пропорциональное тепловому излучению.
Но сам датчик не имеет широкой направленности, поверх него установлена линза Френеля.
Правильнее будет сказать — многосегментная линза, или мультилинза. Обратите внимание на окошко такого датчика, оно разделено на секции, это сегменты линз, они фокусируют падающее излучение в узкий пучок и направляют его на чувствительную область датчика.
В результате этого лучи излучения с разных сторон попадают на малое приемное окно пироэлектрического датчика.
Для повышения эффективности обнаружения движения можно установить двойные или четверные датчики или несколько отдельных. Таким образом, поле зрения прибора расширяется.
Исходя из вышеизложенного, следует отметить, что на датчик не должен попадать свет от лампы, а также в его поле зрения не должно быть ламп накаливания, он же является сильным источником инфракрасного излучения, тогда работа датчика система в целом будет нестабильной и непредвиденной. Инфракрасное излучение плохо проходит через стекло, поэтому оно не сработает, если вы выйдете за окно или стеклянную дверь.
Это самый распространенный тип датчика, его можно купить или собрать самому на основе, поэтому рассмотрим его конструкцию подробно.
Как собрать ИК датчик движения своими руками?
Наиболее распространенный вариант — HC-SR501. Его можно купить в магазине радиодеталей, на али-экспресс, часто поставляется в наборах Arduino.
Может использоваться как совместно с микроконтроллером, так и самостоятельно. Представляет собой печатную плату с микросхемой, обвязкой и одним ИК датчиком. Последний прикрыт линзой, на плате два потенциометра, один из них регулирует чувствительность, а второй раз на выходе датчика присутствует сигнал. При обнаружении движения на выходе появляется сигнал и удерживается установленное время.
Питается от напряжения от 5 до 20 вольт, работает на расстоянии от 3 до 7 метров, а выходной сигнал держится от 5 до 300 секунд, этот период можно продлить, если использовать одновибратор на микроконтроллере NE555 или время реле задержки. Угол обзора около 120 градусов.
На фото датчик в сборе (слева), линза (внизу справа), обратная сторона платы (вверху справа).
Рассмотрим плату более подробно. На его лицевой стороне расположен чувствительный элемент. Сзади микросхема, ее обвязка, справа два подстроечных резистора, где верхний — время задержки сигнала, а нижний — чувствительность.
В нижней правой части перемычка для переключения режимов H и L. В режиме L датчик выдает выходной сигнал только в течение периода времени, установленного потенциометром. Режим H подает сигнал, пока вы находитесь в зоне действия датчика, а при выходе из него сигнал пропадает через время, установленное верхним потенциометром.
Если вы хотите использовать датчик без микроконтроллеров, то соберите эту схему, все элементы подписаны. Схема питается через гасящий конденсатор, напряжение питания ограничено 12В с помощью стабилитрона. При появлении положительного сигнала реле Р на выходе датчика он включается через NPN-транзистор (например, ВС547, mje13001-9, КТ815, КТ817 и др.). Можно использовать автомобильное реле или любое другое с катушкой на 12В.
Если вам нужно реализовать какие-то другие функции — можно использовать в связке с микроконтроллером, например платой Arduino. Ниже представлена схема подключения и программный код.
Ультразвуковой
Излучатель работает на высоких частотах — от 20 кГц до 60 кГц.
Отсюда одна беда — животные, например собаки, чувствительны к этим частотам, более того, их привыкли отпугивать и дрессировать. Такие датчики могут их раздражать и с этим возникают проблемы.
Ультразвуковой датчик движения работает на эффекте Доплера. Излучаемая волна, отражаясь от движущегося объекта, возвращается и принимается приемником, при этом длина волны (частота) меняется незначительно. Это обнаруживается, и датчик генерирует сигнал, который используется для управления реле или симистором и переключения нагрузки.
Сенсор работает хорошо, но если движения очень медленные, то может не сработать. Преимущество в том, что они не чувствительны к изменениям условий окружающей среды.
Лазерные или фотодатчики
Имеют излучатель (например, ИК-светодиод) и приемник (фотодиод аналогичного спектра). Это простой датчик, он может быть реализован в двух вариантах:
1. Излучатель и фотодиод устанавливаются в проходе (контролируемой зоне) друг напротив друга.
Когда вы проходите через него, вы блокируете излучение и оно не достигает приемника, тогда срабатывает датчик и включается реле. Это можно использовать в системах сигнализации.
2. Излучатель и фотодиод находятся рядом, когда вы находитесь в зоне действия датчика, излучение отражается от вас и попадает на фотодиод. Его еще называют детектором препятствий, он успешно применяется в робототехнике.
Микроволновая печь
Также состоит из передатчика и приемника. Первый генерирует высокочастотный сигнал, второй их принимает. При прохождении вблизи частота меняется. Приемник устроен таким образом, что при изменении частоты сигнал усиливается и передается на исполнительный орган, например реле, и включается нагрузка.
Микроволновые датчики движения очень чувствительны, они позволяют «видеть» объект даже за дверью или за стеклом, но это также вызывает проблемы ложного срабатывания, когда объект находится вне поля предполагаемой видимости.
Это достаточно дорогие датчики, но они реагируют даже на малейшие движения.
Аналогично работают емкостные устройства. Такая схема показана ниже.
Как подключить датчик движения?
Можно придумать бессчетное количество вариантов и схем подключения датчика движения в зависимости от ваших потребностей, иногда требуется работа системы при перемещении в разных местах, например уличное освещение на пути от дома до ворот и наоборот наоборот, в других случаях необходимо включить или выключить свет и т.д. Мы рассмотрим несколько вариантов.
Обычно датчик движения имеет три провода или три клеммы для подключения:
1. Приближающаяся фаза.
2. Фаза отходящая для питания нагрузки.
3. Ноль.
Если у вас недостаточно мощности датчика, используйте промежуточное реле и магнитный пускатель 220В с катушкой. Для этого вместо лампочки на приведенных ниже схемах подключаются выводы катушки.
Схема №1. Светильник включается только от датчика движения.
Схема №2. Светильник включается от датчика движения или от выключателя (принудительное включение).
Схема №3. Датчик движения отключен. Так что он не будет работать, когда он вам не нужен, например, днем.
Схема №4 — включение светильника от двух датчиков, расположенных в разных местах.
На фото ниже показаны клеммы, к которым подключаются провода питания.
Заключение
Использование датчиков движения, как бы это ни звучало, — шаг к умному дому. Во-первых, это поможет сэкономить электроэнергию и срок службы лампы. Во-вторых, это избавляет от необходимости каждый раз щелкать переключателем. Для освещения улицы с правильными настройками можно сделать так, чтобы свет включался при приближении к воротам дома.
Если расстояние от ворот до дома 7-10, можно обойтись одним датчиком, тогда не надо прокладывать кабель до второго датчика или собирать схему с проходным выключателем.
Как уже было сказано самые распространенные это ИК датчики, их хватает для простых задач, если вам нужна большая чувствительность или точность, присмотритесь к другим типам датчиков.
Бестрансформаторный инвертор 12 220 схема. Высокое напряжение и многое другое. Принцип работы инвертора
Бывает, что необходимо использовать портативное электронное устройство в месте, где нет сетевого напряжения, равного 220 вольт. Проще всего это сделать с помощью аккумулятора, напряжение на котором обычно составляет 12 вольт. Но не все устройства могут работать от низкого напряжения. Для решения этой проблемы используются преобразователи с 12 на 220 вольт. Другое их название – инверторы.
Назначение и параметры инверторов
Инвертор — устройство, предназначенное для преобразования амплитуды и формы сигнала. Он преобразует переменное напряжение в постоянное. Часто преобразователи сигналов подключаются к автомобильным электрическим сетям, генераторам или стационарным аккумуляторным блокам. Это необходимо для получения переменного тока, используемого в питании: бытовых приборов, электроинструментов, радиоаппаратуры. Варианты применения инвертора разнообразны:
- обеспечение непрерывности питания электроприборов и приборов при аварии в сети 220 вольт;
- организация полной автономности от электрических сетей;
- при длительных поездках на транспортных средствах, использующих в своей работе генераторы или аккумуляторные батареи, например, катер, самолет, автомобиль.
Инверторы отличаются друг от друга прежде всего формой выходного сигнала и мощностью. Он определяет максимальную нагрузку, которую можно подключить к устройству.
Типы и типы устройств
Инверторы различаются по принципу действия. Первые устройства выпускались механического типа. Потом их заменили полупроводниковыми, а современная схемотехника уже построена на импульсных блоках. Существуют следующие принципы построения схем:
- Мостового типа (бестрансформаторные). Применяется для силовых устройств мощностью более 500 ВА и выше.
- С применением трансформатора с нулевым выходом. Предназначены для питания устройств мощностью до 500 ВА.
- Мостовая схема трансформатора. Применяется для силовых устройств в широком диапазоне мощностей до десятков киловатт.
Кроме того, они делятся в зависимости от требований к напряжению питания на однофазные и трехфазные устройства. По типу выходного сигнала бывают:
- с прямоугольной формой;
- со ступенчатой формой;
- синусоидальной формы.
Для оборудования и устройств, не требующих правильного синусоидального сигнала, таких как нагреватели, осветители, применяются преобразователи с прямоугольным, трапециевидным, треугольным выходным напряжением. Основным преимуществом таких преобразователей является их низкая цена.
Для оборудования, требующего надежного питания, используются инверторы с правильной формой синусоидального сигнала. Такое оборудование значительно дороже, но его стабильность выше.
Основные характеристики преобразователей
В первую очередь при выборе учитывается мощность преобразователя. Требуемая мощность рассчитывается суммарно исходя из планируемой к подключению нагрузки с добавлением 25% к результату. Это позволяет не перегружать преобразователь и создает для него наилучшие условия работы. Наиболее популярны инверторы мощностью до 5000Вт, но даже 15000Вт может не хватить для подключения всех бытовых потребителей энергии. Для портативных устройств применяют инверторы с нагрузочной способностью до 1 кВт.
Кроме номинальной мощности существует ее пиковое значение — это наивысший уровень мощности, который инвертор может выдержать кратковременно без негативных последствий для его работы. В описаниях параметров устройства чаще всего указывается именно его значение.
Необходимо понимать, что мощность при включении ряда устройств, использующих в своей конструкции двигатели или мощные пусковые конденсаторы, отличается от номинальной. Это такие устройства, как насосы, холодильники, стиральные машины, пылесосы, которые при включении потребляют пиковую мощность. При этом такая техника, как телевизор, компьютер, лампа, магнитофон, не превышает номинального значения своей мощности. Мощность приборов измеряется в вольт-амперах (ВА), но часто ее указывают в ваттах (Вт). Соотношение между этими единицами описывается соотношением: 1 Вт=1,6 ВА.
Важным параметром является форма выходного сигнала. Правильная синусоида характеризуется частотой напряжения и плавностью его изменения.
Этот параметр важен для систем с активной мощностью. К таким устройствам относятся: электродвигатели, насосы, компрессоры. В большинстве случаев модифицированные синусоидальные преобразователи подходят для питания бытовых приборов. Также в технические характеристики инвертора с 12 на 220 вольт входят:
- Допустимый диапазон входного напряжения. Указывает амплитуду входного сигнала, обеспечивающую стабильность работы устройства.
- Уровень наименьшего и наибольшего выходного напряжения. Оно составляет не более 10 вольт от номинала.
- Значение коэффициента полезного действия (КПД). Хорошим диапазоном считается от 85 до 90 процентов.
- Класс защиты. Должен быть не ниже IP54 по международной классификации.
- Система охлаждения. Может использоваться пассивно или активно с вентиляторами.
- Дополнительные возможности. Наиболее востребованными функциями являются защита от короткого замыкания, перегрузки, перегрева, повышенная амплитуда входного сигнала. Из сопутствующих атрибутов обращает на себя внимание удобство подключения к клеммам, форма и вес устройства.
Из сопутствующих атрибутов обращает на себя внимание удобство подключения к клеммам, форма и вес устройства.При выборе нужно будет определиться, для какого типа устройства будет использоваться преобразователь тока с 12 на 220 вольт. Для систем автономной работы рассматривается возможность параллельного подключения инвертора к батареям и сети переменного тока. Например, для автономной системы отопления.
Популярные производители
При выборе следует обращать внимание на производителя товара. Как показывает практика, разные модели могут иметь одинаковые характеристики, что затрудняет выбор подходящей. Наиболее популярными фирмами-производителями инверторов являются:
Компании с именем следят за соблюдением техпроцесса на всех этапах изготовления устройства. Такие производители имеют разветвленную сеть сервисных центров по всей Европе, что позволяет легко осуществлять гарантийное и послегарантийное обслуживание продукции.
Самостоятельное изготовление устройства
Если по каким-то причинам нет возможности приобрести преобразователь напряжения 12в в 220в, то инвертор легко сделать своими руками в домашних условиях.
В первую очередь это касается аналоговых устройств, радиодетали для которых можно взять из старой техники. Кроме того, при самостоятельной сборке можно будет разобраться в нюансах конструкции, что может пригодиться при ремонте устройств такого типа.
Простой и надежный инвертор
Существует большое количество различных схем преобразователей. Их работа основана на использовании задающего генератора, управляющего работой транзисторных ключей. А они, в свою очередь, передают импульсный сигнал на трансформатор, задача которого преобразовать сигнал в уровень 220 вольт. Использование в качестве ключей мощных полевых транзисторов (мосфетов) значительно упрощает схемотехнику приборов.
Используя в качестве генератора специализированную микросхему КР1211ЕУ1, имеющую два мощных канала управления ключами, можно собрать надежное и несложное устройство.
К выходам микросхемы подключены мосфеты IRL2505, прямой и инверсный. Сопротивление открытого канала IRL2505 составляет всего 0,008 Ом.
Это дает возможность не использовать радиаторы с требуемой мощностью до 100 Вт.
Частота генерации чипа задается цепочкой R1-C1 и рассчитывается по формуле: f=70000/(R1*C1). Цепь R2-C2 предназначена для плавного запуска генератора. В качестве линейного стабилизатора DA2 используется 78L08, с напряжением стабилизации +8 вольт. Резисторы используются мощностью 0,25 Вт. Конденсатор С1 пленочный, а С6 любой, но рассчитанный на номинальное напряжение не менее 400 вольт. Трансформатор используется с обмотками, рассчитанными на 220 и 12 вольт.
Транзисторная схема
В качестве основы для изготовления конструкции используется генератор, работающий на частоте 57 Гц. Задающий генератор управляет работой силовых ключей, выполненных на мощных полевых транзисторах. Эти транзисторы можно заменить на IRFZ40, IRF3205, IRF3808, а биполярные транзисторы на КТ815/817/819/805.
Мощность инвертора зависит от количества комплиментарных пар полевиков на выходе и характеристик трансформатора.
Выходное напряжение 220-260 вольт. При использовании двух пар транзисторов мощность достигает 300 Вт. Такой преобразователь не требует наладки и при правильной сборке и исправных радиодеталях работает сразу. При работе без нагрузки ток потребления до 300 мА. Для надежной работы транзисторы устанавливаются на теплоотвод через изолирующие прокладки. Силовые дорожки, в случае развода на печатной плате, выполняются шириной не менее 5 мм или проводом сечением 0,75 мм2.
Суть устройства заключается в преобразовании постоянного напряжения в переменное, после чего сигнал поступает на повышающий трансформатор. Первичная обмотка повышающего трансформатора от 12 до 220 вольт имеет меньше витков, чем вторичная. При протекании тока в первичной обмотке под действием переменного магнитного поля на вторичной обмотке возникает электродвижущая сила (ЭДС). Когда к вторичной обмотке подключается нагрузка, по ней начинает протекать переменный ток. Для расчета трансформатора можно воспользоваться справочниками или онлайн-калькуляторами, но проще взять готовый от ненужного источника бесперебойного питания.
Мощный усилитель
Такие преобразователи изготавливаются по сложным схемам и их сложно повторить даже опытным радиолюбителям. Например, схема инвертора 12в 220 на 3000Вт:
Своими руками выполнить такую схему практически невозможно, так как нужно будет не только правильно рассчитать трансформаторы, но и правильно настроить мастера осциллятор. А такие операции сложно выполнить без специального оборудования.
Генератор выполнен на микросхеме TL081. Его питание обеспечивается стабилизатором на девять вольт. Сигнал в микросхеме преобразуется, понижается по частоте и подается на силовые ключи. В схеме реализована защита от перегрузки по выходу, а вход защищен предохранителем от перенапряжения.
Таким образом, сделать преобразователь мощности до 500 Вт самостоятельно несложно, но если вам нужно сделать более мощное устройство, то целесообразнее купить готовый.
Схема инвертора 12-220 на TL494
В данном инверторе используется готовый высокочастотный понижающий трансформатор от компьютерного блока питания, но в нашем преобразователе он наоборот станет ступенью повышающий трансформатор.
Этот трансформатор можно взять как от АТ, так и от АТХ. Обычно такие трансформаторы отличаются только габаритами, а цоколевка у них одинаковая. Сдохший блок питания (или трансформатор от него) можно поискать в любой мастерской по ремонту компьютеров.
Если такого трансформатора нет, можно попробовать намотать вручную (если хватит терпения). Вот какой трансформатор я использовал в своем варианте:
Транзисторы необходимо ставить на радиатор, иначе они могут перегреться и выйти из строя.
Я использовал алюминиевый радиатор от полупроводникового советского телевизора. Этот радиатор не совсем подходил под размеры транзисторов, но другого выхода у меня не было.
Так же желательно заизолировать все высоковольтные выходы этого инвертора и собрать все лучше в корпусе, так как если этого не сделать может случайно произойти короткое замыкание или можно просто задеть высоковольтный выходное напряжение, что будет очень неприятно.
Будьте осторожны! На выходе схемы высокое напряжение и может очень сильно ударить.
Я использовал корпус от блока питания ноутбука. Он очень хорошо подошёл по размеру.
Ну и конечно инвертор в действии:
Всем удачи, Кирилл.
Первоначальной целью проекта было создание мощного преобразователя 12 в 220. Основным преимуществом этого устройства является простота сборки, выполненная по двухтактной схеме. Всего 2 полевых транзистора, без задающих генераторов. Даже если у вас есть опыт в таком деле, как сборка преобразователя, но есть огромное желание попробовать, то ничего сложного в этом нет, вы без труда соберете его своими руками.
Для устройства не обязательно покупать какие-либо детали, все комплектующие можно найти дома в старой технике.
Смотрим видео преобразователя:
Что касается параметров преобразователя, то, к сожалению, выходная частота переменная, но вы можете легко превратить его в постоянный ток, установив выпрямитель и большой конденсатор на выход с расчетной емкостью около 100 мкФ, при напряжении 400 вольт.
Рабочая частота зависит от LC-контура. В качестве катушки у нас есть первичная обмотка катушки. Установлено 2 дросселя. Обмотка не имеет отвода.
В качестве силовых ключей использованы мощные высоковольтные канальные транзисторы. Их можно заменить на любые низковольтные. Мощность в первую очередь зависит от трансформатора и бледно-желтых транзисторов.
Что касается схемы, то она позволит снять до 500 ватт или пол киловатта выходной мощности, при этом не будет никаких задающих цепей и прочих конструкций.
На самой плате генератора помимо транзистора установлены еще стабилитроны для стабилизации напряжения на затворе. Также имеется гейт-стопор на 470 Ом; от 100 до 670 Ом подходит по конструкции, можно использовать.
Дополнительно установлены 2 диода.
При использовании одного общего радиатора они в обязательном порядке должны быть изолированы прокладками и изолирующими шайбами.
У вас будет немного перегреваться дроссель, поэтому его нужно обмотать проволокой диаметром до 2 мм.
Трансформатор использовался готовый 220 вольт с первичной обмоткой. Обмотка состоит из 8 витков толстого провода.
Схема может быть без средней точки или со средней точкой.
В нашем случае подключена лампа накаливания мощностью 11 Вт. Нам нужно осветить его с полной интенсивностью.
От постоянного тока можно запитать все вышеперечисленные устройства. Нельзя включать холодильник, пылесос, микроволновку. Зарядить зарядное устройство можно от телефона, ноутбука и даже компьютера.
Инвертор состоит из задающего генератора частотой 50 Гц (до 100 Гц), построенного на основе самого распространенного мультивибратора. С момента публикации схемы наблюдаю, что многие успешно повторили схему, отзывы неплохие — проект удался.
Эта схема позволяет получить на выходе почти сетевые 220 Вольт частотой 50Гц (зависит от частоты мультивибратора.
Выход нашего инвертора — прямоугольные импульсы, но просьба не торопиться с выводами — такой инвертор подходит для питания практически всех бытовых нагрузок, за исключением тех нагрузок, которые имеют встроенный двигатель, чувствительный к форме подаваемого сигнала
Телевизоры, плееры, зарядные устройства от портативных ПК, ноутбуки, мобильные устройства, паяльники, лампы накаливания, светодиодные лампы, ЛДС, даже персональный компьютер – все это можно без проблем запитать от предлагаемого инвертора.
Несколько слов о мощности инвертора. При использовании одной пары силовых ключей серии IRFZ44 мощность около 150 Вт, выходная мощность указана ниже в зависимости от количества пар ключей и их типа
Транзистор Кол-во пар Мощность, Вт)
IRFZ44/46/48 1/2/3/4/5 250/400/600/800/1000
IRF3205/IRL3705/IRL 2505 1/2/3/4/5 300/500/700/900/1150
IRF1404 1/2/3/4/5 400/650/900/1200/1500Max
Но это еще не все, один из тех, кто собирал этот аппарат, с гордостью отписался, что ему удалось снять до 2000 Вт, конечно , и это реально, если использовать, скажем, 6 пар IRF1404 — действительно убойные ключи с током 202 ампера, но конечно максимальный ток не может достигать таких значений, так как при таких токах выводы просто расплавятся.
Инвертор имеет функцию REMOTE (дистанционное управление). Фишка в том, что для запуска инвертора нужно подать маломощный плюс от аккумулятора на линию, к которой подключены маломощные резисторы мультивибратора. Пару слов о самих резисторах — берите все мощностью 0,25 Вт — перегреваться не будут. Транзисторы в мультивибраторе нужны достаточно мощные, если вы собираетесь качать несколько пар силовых ключей. Из наших подходит КТ815/17, а еще лучше КТ819или импортные аналоги.
Конденсаторы — частотозадающие, их емкость 4,7 мкФ, при таком расположении компонентов мультивибратора частота инвертора будет в районе 60 Гц.
Трансформатор я взял от старого источника бесперебойного питания, мощность транса подбирается исходя из требуемой (расчетной) мощности инвертора, первичная обмотка 2 на 9 Вольт (7-12 Вольт), вторичная обмотка стандарт — сеть.
Пленочные конденсаторы, на номинальное напряжение 63/160 и более вольт, берите тот, что есть под рукой.
Ну вот и все, лишь добавлю, что силовые ключи на большой мощности будут греться как печка, им нужен очень хороший теплоотвод, плюс активное охлаждение. Не забудьте изолировать пары одного плеча от теплоотвода, во избежание короткого замыкания транзисторов.
Инвертор не имеет защиты и стабилизации, напряжение может отклоняться от 220 вольт.
Скачать плату с сервера
С уважением — АКА КАСЬЯН
Усилитель на лампе ГУ-74Б
Данная лампа выбрана из соображений получения выходной мощности до 1000Вт при малых габаритах. Светильник включен по схеме с заземленными сетками, поэтому ее большая крутизна не будет использоваться. Это связано с тем, что усилитель разрабатывался под трансивер с транзисторным выходным каскадом мощностью 100…120Вт. В типовом варианте включения с общим катодом будет использовано условие АВ, выходная мощность составляет 600Вт. Это условие можно рекомендовать, если выходная мощность трансивера составляет 25.
..30Вт. КПД такого бустера низкоуровневый (ток покоя — до 300мА), что связано с подачей линейного режима накачки. Недостатки этого варианта, кроме низкого коэффициента полезного действия — необходимость сильно стабилизировать экран напряжений и управление сетками. Если будет использоваться трансивер с выходной мощностью не менее 70…80Вт, целесообразно включить лампу по схеме с коммунальными сетями. В такой схеме искажения, вносимые каскадом, мало зависят от выбора рабочей точки на производительность лампы. Это позволяет уменьшить постоянный ток при том же уровне искажений. Лампа при этом работает почти в состоянии В, нагрев анода в пространствах значительно снижен, и можно получить большие мощности при меньшем нагреве корпуса лампы. Добавьте сюда отсутствие необходимости стабилизации напряжений управляющей и экранной сеток — преимущество налицо. Единственный недостаток такого усилителя малый коэффициент регулирования (10…15Дб) и соответственно большая, нежели у усилителей с общим катодом, мощность возбуждения, но почти вся эта мощность никуда не теряется, а поступает в разгрузку.
. Принципиальная схема бустера показана на рис. 1.
Основные характеристики усилителя:
- Входное сопротивление в зависимости от рабочей частоты — 47…140Ом;
- Анодное эквивалентное сопротивление Р — очертание — 2000Ом;
- Напряжение анода — 2200…2500В;
- Коэффициент полезного действия на разных диапазонах — 62 %… 70 %;
- Мощность, теряемая при разгрузке — до 1000Вт;
- Мощность возбуждения — не более 100Вт (при точном согласовании трансивер-бустер — обычно 60…80Вт).
Ток покоя лампы очень мал, он плавно изгибается в зависимости от анодного напряжения и экземпляра лампы, обычно не превышает 30…50мА. В экспериментальных целях была получена выходная мощность 1200Вт (Ua = 2200В, Ia = около 1,0А). Конечно, это кратковременное пиковое состояние. После 5 лет эксплуатации практически при ежедневной работе в эфире на 1…2 часа заметной потери выхода лампы не наблюдалось.
Основное преимущество такого усилителя, на мой взгляд, заключается в его простоте. Источник питания (рис.2) до минимума упрощен. Требуется только анодное напряжение и напряжение тепла. Для питания автоматики будет использоваться выпрямленное напряжение, предназначенное для накала лампы.
Конструкция
Бустер выполнен в металлическом ящике размером 450х380х230мм, неразборным поперечным отражателем на два отсека. В одном отсеке размещен силовой трансформатор с высоковольтным выпрямителем. В этом же отсеке на передней стойке расположены контрольно-измерительные приборы и тумблеры полотна, лопасти и приборы. Во втором отсеке (отсеке), разделенном диэлектрической перегородкой, расположены лампа, анодный дроссель и части П-образного контура. Переменные конденсаторы и дисковый тумблер крепятся к передней стойке. Бескаркасные барабаны П-образного контура удерживаются шинами на дисковом тумблере, конденсаторах и анодном дросселе. Отсек с лампой сверху закрывается диэлектрической крышкой.
Лопасть расположена на задней стенке в отсеке фонаря, откуда он откачивает воздух. Воздух поступает через отверстия в цоколе наоборот лампы, проходит через корпус и ребра анода лампы. Лампа устанавливается вертикально в трубку, изготовленную из термостойкой ткани на эпоксидной смоле, пропуская воздух через ребра радиатора. Так как все сетки лампы сразу стыкуются с корпусом усилителя, есть возможность самодельного стола, который может служить, кроме анода, дополнительным отводом тепла. Лампа обжимается вокруг удержания экранной сетки мощным фиксатором из бронзы, или меди, и фиксатор плотно крепится к шасси. Через этот хомут прокладки на шасси отводится тепло. На удержаниях светильника монтируется керамический стол от старых ламп, например 12В1Л или 2В27Л. Светильник можно раскладывать как вертикально, так и горизонтально. Разумеется, прикладная и «фирменная» стойка для ГУ-74Б не исключена. Очень важно обеспечить эффективный отвод тепла от лампы. Ребра в аноде расположены достаточно плотно, поэтому требуется обеспечить достаточное давление воздуха, чтобы «протащить» через анод не менее 30 куб.
м. в час. Наиболее эффективны для этих целей лопасти типа «улитка». Но они сравнительно редко встречаются, и сложно выбрать подходящую альтернативу по мощности и размерам. С успехом можно применять плоские лопасти от старых ЭВМ. Ориентироваться следует на варианты с напряжением питания 220В и, желательно, металлическими вентиляторами. В изображенном бустере применена плоская лопатка французского производства с пластмассовыми вентиляторами производительностью 60 куб.м. в час. В номинальном состоянии он будет использоваться при пониженном напряжении питания — 160…170В. В условиях, когда усилитель очень долго будет использоваться на трансмиссии, на лопасти подается сложное напряжение — 220В. Плоские лопатки плохо работают на подачу воздуха, их рациональнее утилизировать на «сдувание». Конечно, это не лучшая альтернатива, т.к. горячий воздух прогоняет вентиляторы и нагревает крыльчатку. Поэтому лучше использовать полностью металлические лопасти, конструкция которых рассчитана на такие сложные условия эксплуатации.
Хотя на выходе можно использовать любой с некоторым запасом, в изображенном усилителе уже пять лет работает бывшая до этого в эксплуатации лопасть, да еще и с пластиковыми вентиляторами.
Запчасти
- Др1 — дроссель на ферритовом стержне (хомут)((кольцо)) проницаемостью 1000…2000, стержень — диам. 8…12мм. Диаметр 1,5 намотан одновременно двумя проводами в эмалевой изоляции… 1,8мм. Количество витков — 10…15.
- Др2 — катодный дроссель. Корпус — диаметр 20…25мм, трубка диэлектрическая. Намотка — виток к витку, провод в эмалевой изоляции диаметром 0,52…0,62мм, 100 витков.
- Др3 — дроссель анодный. Керамическая трубка диаметром 35 мм. Ближний к аноду витки наматывают с шагом 1мм — 20 витков, затем 170 витков — виток к витку. Провод — в эмалевой изоляции диаметром 0,52…0,62мм.
- Др4 — дроссель ВЧ любого типа, выдерживающий напряжение 300В. Коэффициент самоиндукции -2,5…3мГн.
- L1 — катушка бескаркасная P — контур. Медная трубка диаметром 6мм, 9 витков, диаметр трубчатого расширителя — 47мм. Снятия с 4, 5, 6, 8 витков.
- L2 — катушка бескаркасная, провод — в эмалевой изоляции диам. 2,4мм, диаметр, расширитель трубки — 47мм, 14 витков, снятие с 6 витков.
- L3 — барабан — диапазон 1,8МГц. Керамический ребристый корпус диаметром 60 мм. Провод в эмалевой изоляции диаметром 1,5мм, 17 витков.
Снятия с 4, 5, 6, 8 витков.Катушки L1 и L2 намотаны с шагом, равным половине диаметра применяемой проволоки.
- VD1 — диод дефлоулянт Д817А….Г. Напряжение стабилизирующее 100В
- VD2 — высокочастотный кремниевый диод.
- VD3, VD4 — любые кремниевые диоды.
- VT1, VT2 — КТ815 или любые кремниевые трсс, протягивающие ток срабатывания К1 и К2.
- С1 — керамический, U > 300В.
- С2, С3, С4 — шунтирующие конденсаторы, U > 300В.
- С13, С14, С15, С16 — конденсаторы шунтирующие, U > 50В.
- С5 — 1500…2200пФ. Высококачественная керамика, U > 5кВ. Пропущенная мощность > 1,5кВт.
- С6 — 2200…10000 пФ. Конденсатор блочный высоковольтный, U > 4кВ.
- С7 — добавочный конденсатор, подключается контактами, расположенными на С8, на 3,5 и 1,8МГц. Качественная керамика, U > 5кВ, на реактивную мощность > 10кВт.
- С8 — 10-260пФ. Зазор между пластинами > 2,5 мм.
- C9 — зазор между пластинами > 0,3мм.
- С10 — керамический или слюдяной. U > 1000В, на реактивной мощности > 10кВт.
- С11 — керамический, U > 500В.
- PA1 — измерительная головка на 1мА.
- К1 — реле РЕН-33 или любое высокочастотное реле, способное пропускать мощность до 100Вт и ток контактов >1,5 А.
- К2 — реле РЭВ-15, реле высокой частоты. Напряжение на контактах — до 300В, ток — до 5А.
Напряжение срабатывания всех реле — 12…14В.
- С1 — тумблер ВЧ, выдерживающий напряжение до 3кВ и ток до 7А.
В качестве С8 подойдет любой переменный конденсатор с зазором между пластинами не менее 2мм и мощными пружинящими контактами корпуса поворотных пластин.
Следует обратить внимание на нулевую емкость, она не должна быть больше 10пФ. Для перекрытия диапазона 1,8МГц максимальная емкость должна быть не менее 500пФ. Для диапазона 3,5МГц достаточно 300пФ. Применен конденсатор от старой советской радиостанции РСБ-5. Для уменьшения нулевой емкости боковые металлические стенки вырезаны. Подвижный контакт, который находится на этом конденсаторе, используется для подключения добавочного конденсатора С7 для диапазонов 1,8…3,5МГц. Если предполагается работа только на разгрузку сопротивлением не выше 50-75Ом, в качестве С9можно применить переменный конденсатор из старых ламповых ресиверов с зазором не менее 0,3 мм. Для диапазона 1,8МГц суммарная емкость С10 и С9 — не менее 3000пФ. При выборе S1 следует обратить внимание на мощность и надежность контактов. Контакты должны быть удалены из заземленных элементов конструкции для минимизации вносимой емкости. Если нет, то можно обеспечить общую нулевую емкость П — контур менее 35пФ, С8 можно включить не в начало L1, а отступив 0,5.
..1 витка от анода. Анодный дроссель Др3 должен быть намотан на корпус с хорошей диэлектрической жесткостью (керамика, тефлон). Его можно выполнить сегментным, т.е. через некоторые из катушек сделать зазоры 2…3мм, что также снижает общую мощность и вероятность паразитных резонансов.
Автоматизация и изображение.
Контакты К1.2 при переходе на передачу замыкают стабилизирующий диод VD1, снимая барьерное напряжение. Для управления реле используются транзисторные ключи на VT1 и VT2. Это сделано для того, чтобы можно было использовать напряжение +12В ТХ от трансивера для коммутации усилителя. При срабатывании реле К1 применяется выдержка (R4, C12). Для чего это сделано? В качестве К2 применено мощное реле с большим зазором между контактами, время срабатывания такого реле значительно больше, нежели время срабатывания маленького реле К1. Поэтому в момент переключения с приема на передачу может быть неустойчивое состояние усилителя, когда К1 уже подключил приемопередатчик к усилителю, а антенна за счет инерции К2 еще не подключена.
. Сейчас непросто догадаться, что будет происходить в бустере, если в трансивере нет такой задержки, т.е. в момент перехода на передачу сразу на выходе ТРКВР есть сигнал. В лучшем случае будут постоянно подгорать контакты К2. Это намного больше, чем низшие варианты — вплоть до штамповки лампы. Если вы уверены в приемопередатчике и точно знаете, что ВЧ сигнал на ANT штепсельную розетку происходит с задержкой (достаточной для срабатывания К2 в усилителе), то можете упростить автоматику усилителя, например включить в мост оба реле и использовать одну подсказку.
Схема блока питания показана на рис. 2.
В усилителе применен один трансформатор Т1 габаритной мощностью 1600Вт. Потребление тепла в дальнейшем будет использоваться для питания реле автоматики. Об этой обмотке хотелось бы рассказать отдельно. Не следует наращивать ее с запасом, т.е. использовать с заведомо большим диаметром провода, нежели требуется для лампы (3,6А). В момент включения, когда нить ГИП лампы еще холодная и имеет минимальное сопротивление, в цепи протекает очень большой ток, который может ее разрушить.
Чем больший запас имеет обмотка, тем больший пробой получает ГПИ нить при каждом срабатывании бустера. Поэтому при расчете диаметра провода накальной обмотки не следует ее рассчитывать на ток более 4А. Анодный выпрямитель особенностей не имеет. Он собран по схеме удвоения напряжения. Вторичная обмотка должна обеспечивать 800…900В при токе до 2А. Максимальное обратное напряжение Для линейки диодов пиковый ток — не менее 3А должен быть не ниже 3000В. К каждому диоду шунтирован резистор для случайного распределения обратного напряжения. Шунтирующие конденсаторы применяются для устранения так называемого «плоского шума», который иногда возникает, а также для «запирания» и случайного распределения мгновенных всплесков перенапряжения полотна. Эти всплески могут возникать из-за переходных явлений, которые длятся сотые доли секунды, но этого достаточно для пробоя диодов. При использовании трансформатора на П-образных ферри-лактах необходимо соблюдать некоторые правила наматывания — сетевую и вторичную обмотки делят поровну и укладывают на оба стержня.
Сеть S1 переключатель оборотов лопасти S2 — на ток не менее 0,5А следует рассчитывать на ток более 12А. В выпрямителе автоматики VD1…VD4 можно использовать любые кремниевые диоды на напряжение 25В и ток 1А.
Прибор РА1 в источнике питания (рис.2) измеряет Ua и Ia — в зависимости от положения тумблера S3. Для градуировки служат соответственно R3 и R4.
PA1 В усилителе (рис.1) служит для измерения высокочастотного напряжения на выходе усилителя. Конденсатор С11 служит для выравнивания амплитудно-частотной характеристики измерителя. С помощью К3 продвигают наблюдения РА1, взвесив бустер на эквивалентной нагрузке.
Настройка
Состояние светильника при подаче требуемых напряжений устанавливается автоматически. Настройка минимальна и сводится к ограждению съемов с барабанов L1 и L2 (рис.1), что лучше всего производить через измеритель АЧХ. При наличии приборов П — контур регулируют, добиваясь максимальной выходной мощности, утяжелив усилитель до эквивалентного сопротивления 50.
..75Ом. При точной настройке падение пластинчатого тока в резонансе не превышает 15…20 % от значения при ненастроенном П-контуре.
Соединение с приемопередатчиком
Во многих публикациях о усилителях с подачей возбуждения в катод говорится о входном сопротивлении такой системы около 50Ом. К сожалению, это не совсем так. Входное сопротивление колеблется в зависимости от рабочей частоты. Это необходимо учитывать при выборе схемы согласования выходного каскада трансивера с входом усилителя. Иными словами, как это часто бывает, на одних диапазонах бустер не вернет той мощности, которую он обеспечивает на других.
Входное сопротивление бустера: на 1,9МГц — 98Ом; на 3,5МГц — 77Ом; на 7МГц — 128Ом; на 14МГц — 102Ом; на 21МГц — 54Ом; на 28МГц — 88Ом. Этой проблемы не возникает, если в трансивере есть антенный тюнер, или выходной каскад имеет ручную настройку Р-контура на каждом диапазоне. Тогда можно оптимально согласовать вход усилителя с выходом трансивера.
В случае, когда в трансивере отсутствуют настройки выходного каскада на сопротивления разгрузок, отличные от 50…75Ом, эту процедуру следует выполнять в обратном порядке, т.е. бустер уменьшить до 50…75Ом с помощью простейшего балансировочного узла. Эту систему можно разместить в усилителе или выполнить его в отдельном корпусе и использовать как с другими усилителями, так и с антеннами, сопротивление которых отличается от 50…75Ом. В нашем варианте требования к такой системе минимальны — она должна пропустить мощность до 100Вт и уменьшить входное сопротивление усилителя (47…140Ом) до стандартного — 50..75Ом. На рис.3 приведен один из вариантов такой системы. Обычно П — набросок. В качестве коэффициента самоиндукции можно использовать вариометр или продувочную катушку, регулируемые конденсаторы можно заменить постоянными, предварительно подобрав их по каждому диапазону. Катушка имеет 17 витков, проволока диаметром 1,0…1,2мм, бескаркасная, намотана на трубчатый расширитель диаметром 15.
..17мм. Она минимизирована хомутом по диаметру дискового переключателя, чтобы удаления имели минимальную длину. С одного конца мотовила съемы производятся с каждого мотка, с последнего — произвольно через 2…3 мотка. Дисковый тумблер — на 11 позиций. Этого шага настройки достаточно для оптимального согласования.
Для длительной и безотказной работы новую лампу необходимо подвергнуть старению. Особенно это касается ламп, которые нигде не работали, а пролежали несколько лет. Чем выше лампа — тем дольше ее надо тренировать. В домашних условиях лампа выдерживает накал 10…20 часов. Если лампе больше 10 лет — когда-нибудь. Затем необходимо подать анодное напряжение и снова выдержать еще 6…10 часов. Если есть возможность, в начале лучше выдать пониженное напряжение. Напыление при этом требуется небольшое, пусть лампа прогреется. После этого лучше несколько дней поработать в эфире под напряжением. И только после этого можно вывести бустер на полную мощность. Не следует забывать перед отключением усилителя произвести слегка работу на крыльчатку, чтобы температура корпуса лампы понизилась.
