Кт817 параметры транзистора. Усилитель мощности НЧ: схема, особенности конструкции и настройки

Как работает усилитель мощности низкой частоты. Какие особенности нужно учитывать при разработке схемы. Как правильно подобрать и настроить компоненты усилителя. На что обратить внимание при сборке для получения качественного звучания.

Особенности схемотехники современных усилителей мощности НЧ

При разработке современных усилителей мощности низкой частоты (УМЗЧ) необходимо учитывать ряд важных особенностей:

• Симметричность схемы усилителя играет ключевую роль в обеспечении высокого качества звучания
• Желательно использовать транзисторы одного типа в обоих плечах усилителя, тщательно подбирая их по параметрам
• Следует отказаться от глубокой общей отрицательной обратной связи (ООС)
• Важно обеспечить «токовое» управление биполярными транзисторами выходного каскада
• Необходимо уделить особое внимание разработке фазоинверторного каскада

Рассмотрим эти аспекты более подробно.

Симметричность схемы и подбор транзисторов

Симметричность схемы УМЗЧ является одним из ключевых факторов, влияющих на качество звучания. Для обеспечения максимальной симметрии рекомендуется:

• Использовать транзисторы одного типа в обоих плечах усилителя
• Тщательно подбирать транзисторы по параметрам, особенно выходные
• Применять идентичные радиодетали в симметричных цепях
• Обеспечивать симметричное расположение компонентов на печатной плате

При подборе транзисторов желательно выбирать экземпляры из одной партии — их параметры обычно более близки. Из 20 транзисторов одной партии, как правило, удается отобрать две хорошо согласованные пары для стереоусилителя.

Отказ от глубокой общей ООС

Традиционно считалось, что глубокая общая отрицательная обратная связь необходима для создания качественного УМЗЧ. Однако современный подход предполагает минимизацию или полный отказ от общей ООС. Это позволяет:

• Избежать проблем с устойчивостью усилителя
• Улучшить динамические характеристики
• Снизить интермодуляционные искажения
• Получить более естественное и «музыкальное» звучание

При правильном схемотехническом решении и тщательном подборе компонентов можно достичь отличных показателей и без применения глубокой ООС.

«Токовое» управление выходными транзисторами

Для снижения нелинейных искажений в УМЗЧ важно обеспечить правильное «токовое» управление биполярными транзисторами выходного каскада. Это достигается за счет:

• Использования дифференциальных каскадов с высоким выходным сопротивлением
• Применения генераторов тока для питания дифференциальных каскадов
• Обеспечения высокого импеданса в цепи управления базами выходных транзисторов

Такой подход позволяет минимизировать нелинейность входной характеристики выходных транзисторов и существенно снизить искажения.

Особенности разработки фазоинверторного каскада

Фазоинверторный каскад играет важнейшую роль в обеспечении симметрии работы УМЗЧ. При его разработке следует учитывать:

• Необходимость получения максимально идентичных по форме и амплитуде противофазных сигналов
• Минимизацию вносимых каскадом нелинейных искажений
• Обеспечение широкой полосы пропускания
• Стабильность параметров при изменении температуры и напряжения питания

Одним из наиболее эффективных решений является применение трансформаторного фазоинвертора. При правильной конструкции он обеспечивает отличную симметрию сигналов и минимум искажений.

Конструкция трансформаторного фазоинвертора

Ключевыми моментами при изготовлении трансформаторного фазоинвертора являются:

• Применение специальной техники намотки для обеспечения идентичности обмоток
• Тщательный выбор магнитопровода с учетом требуемого частотного диапазона
• Экранировка трансформатора для защиты от наводок
• Использование качественных конденсаторов в обвязке

Намотку рекомендуется выполнять одновременно 6 проводами, что гарантирует идентичность числа витков в обмотках. Для широкополосного варианта (20 Гц — 20 кГц) оптимально применение комбинированного сердечника из ферритового и стального магнитопроводов.

Выбор и подбор компонентов усилителя

Для получения максимального качества звучания УМЗЧ необходимо уделить особое внимание выбору компонентов:

• Использовать транзисторы и микросхемы с минимальным разбросом параметров
• Применять прецизионные резисторы с допуском не хуже 1%
• Выбирать конденсаторы с низкими потерями и стабильными характеристиками
• Использовать качественные разъемы с низким контактным сопротивлением

Особенно важен тщательный подбор компонентов для симметричных цепей усилителя. При разбросе параметров транзисторов более 20% точность резисторов уже не имеет большого значения.

Особенности конструкции и монтажа

При сборке УМЗЧ следует обратить внимание на следующие моменты:

• Симметричное расположение компонентов на печатной плате
• Минимизацию длины сигнальных проводников
• Качественную развязку по питанию между каскадами
• Надежное заземление и экранирование чувствительных цепей
• Применение качественных разъемов с низким контактным сопротивлением

Особое внимание нужно уделить монтажу выходных транзисторов на радиаторе, обеспечив хороший тепловой контакт.

Настройка и регулировка усилителя

Ключевыми этапами настройки УМЗЧ являются:

• Установка токов покоя выходных транзисторов
• Проверка и подстройка симметрии работы плеч усилителя
• Настройка фазоинверторного каскада
• Проверка частотной характеристики и устойчивости
• Измерение искажений на разных уровнях выходной мощности

При настройке рекомендуется использовать качественные измерительные приборы — осциллограф, анализатор спектра, измеритель нелинейных искажений. Окончательную оценку качества звучания следует производить на слух.

Курсовые / Усилители / Усилители НЧ / усилитель мощности НЧ на основе ОУ / курсач+

Порядок расчёта.

Амплитуда напряжения и действующее (эфф.) значение на нагрузке

Амплитуда тока выходных транзисторов и нагрузки

Минимальная величина среднего тока, потребляемого от источника питания в каждом плече в режиме заданной выходной мощности

.

Максимальное напряжение питания

Следовательно, источник питания имеет относительно земли два плеча:

,

Мощность рассеяния на каждом из транзисторов VT4 и VT8 в выходном каскаде при полной заданной мощности в нагрузке

Для выходных транзисторов VT4 и VT8

Просматривая в справочнике эксплуатационные данные мощных транзисторов, видим что нашим предельным значениям могут удовлетворять лишь транзисторы КТ816 — КТ817.

Выписываем остальные важные для нас параметры:

— мощность рассеяния коллектором с радиатором;

— максимально-допустимая температура перехода.

тепловое сопротивление переход — корпус (радиатор)

Эти параметры используются при расчёте радиатора (теплооотвода).

Итак, для выходного каскада выбраны КТ816В в качестве VT4 и КТ817В — VТ8.

Далее оцениваем их начальный ток коллектора (эмиттера) с учетом (3.14):

. Выбираем с запасом .

По (3.15) находим величину резистора в эмиттере VT4 (VT8)

принимаем .

Максимальная расчетная мощность резисторов

Выбор транзисторов VT3 (VT4) — зеркальных относительно VT7(VT8) некритичен, так как они используются в диодном включении. Подойдут транзисторы с допустимым током эмиттера в (3 — 5) раз меньшим, чем у транзисторов VT4 (VT8), с минимальным рабочим напряжением (и стоимостью соответственно). Принимаем VT3 — КТ816А, VT7— КТ817А. Мощность рассеяния на этих транзисторах невелика, так как, выделяется тепло только на эмиттерном переходе

Хотя такую мощность большинства из мощных транзисторов мо­жет рассеивать без радиатора, транзисторы V3 (V7) нужно размещать на радиаторе (используя изолирующую прокладку) вблизи транзисторов V4 (VT8) из условий оптимальной работы токового зеркала VT3, VT4 и VT7, VT8 по температуре.

Для резистора R3 = R7 получим

Рекомендуется выбирать в статике коэффициент зеркала К3 =. Чем он меньше, тем стабильнее зеркало, но тем хуже коэффициент передачи. Для R3 (и R7) оценка:

Принимаем 12 Ом ± 5%. Максимальная мощность этого резистора рас­считывается после нахождения амплитуды тока эмиттера VT3 (VT7) при больших сигналах (динамика)

Амплитуда тока транзистора VT2 (и VT6) равна:

Мощность рассеяния транзисторов VT2 (VT6) оценивается по:

Рассчитаем сопротивление резистора R2 = R6.

Для этого следует задаться амплитудой напряжения U_moy

, которая сни­мается с выхода ОУ. Ограничиваем (с целью улучшения динамики ОУ) эту амплитуду U_moy не более 46 В. Универсальные ОУ имеют макси­мум U_mвых по крайней мере с двойным запасом (1012 В). Оцениваем последовательно: амплитуду возбуждения баз выходных транзисторов VT4 (VT8)

Задаваясь амплитудой выходного напряжения умощнителя U_mвыхоу = 5В, оценим необходимые рабочие точки транзисторов VT2 и VT1. Находим амплитуду тока базы VT2

Находим величину резистора RI (R5) из соображений обеспечения ам­плитуды при закрывании VT1 максимальной амплитудой U_mвыхоу

С некоторым запасом (VT1 не должен закрываться до нуля) принимаем R1 = R5 =3 кОм ± 5%. Мощность резистора. Берется резистор 1 Вт. Теперь можем найти ток покоя транзистора VT1

В статике этот ток должен задавать принятый нами ток. Следовательно, коэффициент передачи первого зеркала

,

что и должно быть при выбранной схеме зеркала (с эмиттерными резисторами R2 (R6)). Сопротивление резистора,

Принимаем R2 = R6 = 1,75 Ом ± 5%; 0,125 Вт.

Уточняем необходимую амплитуду напряжения на входе умощнителя U_mBx1

,

что вполне согласуется с оговоренной величиной выходного на­пряжения ОУ (1012 В). Сопротивление резистора R9 = 1 Ом является стандартной величиной, применяемой в RC — цепочке (R9\C5) коррек­ции усилителя методом «грубой силы». Этот резистор (R9<<Rн) допол­нительно нагружает выход умощнителя на нерабочих (f>>F_в) высоких частотах, предотвращая возможность достижения критической величи­ны усиления, достаточной для возбуждения автоколебаний за полосой пропускания на ВЧ. С этой же целью емкость конденсатора С5 выбрана малой (0,11 мкФ) так что в рабочей полосе частот R9 еще не нагружает усилитель; нет снижения кпд и повышения потребления тока на верхних частотах.

Теперь можно рассчитать мощность рассеяния на коллекторе транзистора VT2 (VT6)

Итак, к транзисторам VT2 (VT6) предъявлены требования:

Таким условиям в рекомендованной группе отвечают транзисторы КТ815Б(VТ2), КТ814Б(VТ6). Транзисторы входного каскада умощнителя VT1 (VT5) работают в очень облегченном режиме: KT814A (VT1) и КТ815A (VT5). VT1 и VT2, как и VT5 с VT6, должны иметь хороший тепловой контакт (крепеж на общем радиаторе попарно).

Цепь главной обратной отрицательной связи

R11=R_вх

Выбор типа операционного усилителя.

Требования к ОУ:

Высокий собственный коэффициент усиления .

Малые входные токи.

Малое напряжение сдвига (приведенное ко входу) < 1015 мВ.

Высокая граничная частота (Желательно для примененных транзисторов).

Достаточно высокая максимальная скорость нарастания U_выхоу.

Малые нелинейные искажения (высокая линейность).

Возьмем ОУ ОРА627АМ

— перекос входной дифпары ОУ

— разность входных токов ОУ

— входной ток ОУ

— коэффициент усиления по напряжению

— частота единичного усиления ()

— скорость изменения U_выхОУ

— ток покоя ОУ.

Максимальный ожидаемый сдвиг нуля находим по формуле

R13=0

, перекоса нет, плечи одинаковы.

По этому параметру имеется большой запас, так как от ОУ требуется всего лишь

Частота единичного усиления ОУ определяет усиление на верхней рабочей частоте

На средних и низких частотах Кг падает до неизмеримо малых значений.

Упрощенный расчет радиатора.

Из расчета выходного каскада нам известна выделяемая на транзи­сторах суммарная мощность Р_р = 5,485 Вт, на каждом из выходных транзисторов мощность рассеяния . Группируем тепловые

параметры для выбранных транзисторов (КТ816 — КТ817) и универ­сальные постоянные для теплового расчета:

площадь теплового контакта корпус транзистора — радиатор S_K = 1,4 см²

тепловое сопротивление переход — корпус R_пк =5К/Вт

макс. допустимая температура перехода Т_пmax423К (+150°С)

макс. температура среды (внутри блока усилителя) Т_смаx333К (+60°С)

коэффициент вязкости воздуха

ускорение свободного падения g =9,8м/сек²

объемный коэффициент расширения воздуха R = 1/273.

5

Звуковой усилитель мощности низкой частоты

Звуковой усилитель мощности низкой частоты

В последнее время конструкторы усилителей мощности низкой частоты всё чаще обращаются к ламповой схемотехнике, которая позволяет при сравнительной простоте конструкции достигать хорошего звучания.

Но не следует полностью «списывать» транзисторы, поскольку при определенных обстоятельствах транзисторный усилитель мощности все-таки способен работать довольно неплохо, а часто и лучше ламп.

Еще в недалеком прошлом непременным и достаточным условием хорошей работы любого усилителя мощности считалось обязательным введение глубоких ООС. Бытовало мнение о невозможности создания высококачественных усилителей мощности без глубоких общих ООС.

К тому же авторы конструкций убедительно уверяли, что, мол, нет необходимости в подборе транзисторов для работы их в парах (плечах), ООС все скомпенсирует и разброс транзисторов по параметрам на качество звуковоспроизведения не влияет!

Эпоха усилителей мощности, собранных на транзисторах одной проводимости, например, популярных КТ808, предполагала включение выходных транзисторов УМЗЧ уже неравноправно, когда один транзистор выходного каскада был включен по схеме с ОЭ, второй же — с ОК.

Такое асимметричное включение не способствовало качественному усилению сигнала. С приходом КТ818, КТ819, КТ816. КТ817 и др., казалось бы, проблема линейности усилителей мощности решена. Но перечисленные комплементарные пары транзисторов слишком далеки от истинной комплементарности.

Нет смысла отрицать возможность достижения хороших результатов при создании усилителей мощности на комплементарных транзисторах. Для этого нужен современный подход в схемотехнике таких усилителей мощности, с обязательным тщательным подбором транзисторов для работы в парах (ключах).

Касаясь симметричности усилителей мощности, как главного условия хорошей его работы — следует сказать следующее. Оказалось, что более высокими качественными параметрами обладает усилитель мощности, собранный по действительно симметричной схеме и непременно на транзисторах одинакового типа (с обязательной подборкой экземпляров).

Подбирать же транзисторы намного легче, если они из одной партии. Обычно экземпляры транзисторов из одной партии имеют довольно близкие параметры против «случайно» приобретенных экземпляров. Из опыта можно сказать, что из 20 шт. транзисторов (стандартное количество одной пачки) почти всегда можно отобрать две пары транзисторов для стереокомплекса усилителя мощности.

Схема звукового усилителя мощности низкой частоты

Как видно из схемы усилителя мощности, она довольно простая. Симметричность обоих плеч усилителя обеспечена симметричностью включений транзисторов. Известно, что дифференциальный каскад обладает многими преимуществами перед обычными двухтактными схемами.

Не углубляясь в теорию, следует подчеркнуть, что в данной схеме заложено правильное «токовое» управление биполярными транзисторами. Транзисторы дифференциального каскада обладают повышенным выходным сопротивлением (намного большим традиционной «раскачки» по схеме с ОК), поэтому их можно рассматривать как генераторы тока (источники тока). Таким образом реализуется токовый принцип управления выходными транзисторами усилителя мощности.

Известно, что нелинейность входной характеристики транзистора I б =f(U бэ ) в наибольшей степени проявляется тогда, когда усилительный каскад работает от генератора напряжения, т.е. выходное сопротивление предыдущего каскада меньше входного сопротивления последующего.

В этом случае выходной сигнал транзистора — ток коллектора или эмиттера — аппроксимируется экспоненциальной функцией напряжения база эмиттер U бэ , а коэффициент гармоник порядка 1% достигается при величине этого напряжения, равном всего 1 мВ (!). Это объясняет причины возникновения искажений во многих транзисторных УМЗЧ.

Очень жаль. что этому факту практически никто не уделяет должного внимания. Что уж там, транзисторы «умирают» в усилителях мощности(как динозавры?!), словно нет никакого выхода из сложившихся обстоятельств, кроме как применения ламповых схем…

Но прежде чем приступить к намотке трудоемкого выходного трансформатора, стоит все-таки повозиться и с симметричной транзисторной схемой усилителя мощности. Забегая вперед, скажу еще о том, что по аналогичной схемотехнике были собраны и усилители мощности на полевых транзисторах, об этом поговорим как-нибудь в другой раз.

Еще одна особенность схемы данного усилителя мощности — это повышенное (по сравнению с традиционными усилителями мощности) количество источников питания. Не следует этого бояться, поскольку емкости фильтрующих конденсаторов попросту разделяются на два канала в равной степени.

А разделение источников питания в каналах усилителях мощности лишь улучшают параметры стереокомплекса в целом. Напряжения источников E1 и E2 не стабилизированы, а в качестве EЗ необходимо использовать стабилизатор напряжения (40 вольт).

Говоря о теоретических проблемах двухтактных схем и транзисторных усилителей мощности вообще, необходимо проанализировать еще один каскад (или несколько таковых каскадов) — фазоинвертор. Продолжительные эксперименты подтверждают факт существенного ухудшения качества звуковоспроизведения из-за этих каскадов.

Собрав совершенно симметричную схему, да еще и с кропотливо подобранными деталями, приходится столкнуться с проблемой схем фазоинверторов. Было установлено, что эти каскады способны вносить очень большие искажения (различие формы синусоиды для полуволн можно было наблюдать на экране осциллографа даже без использования каких-либо дополнительных схем).

Сказанное в полной мере относится и к простым схемам ламповых вариантов усилителей-фазоинверторов. Вы подбираете номиналы в схеме с тем, чтобы получить равенство амплитуд обеих полуволн (синусоиды) противофазного сигнала по высококлассному цифровому вольтметру, а субъективная экспертиза требует (на слух !) поворота движков подстроечных резисторов в сторону от этого «приборного» способа регулировки уровней.

Всматриваясь в форму синусоиды на экране осциллографа, удается увидеть «интересные» искажения — на одном выходе фазоинвертора они шире (по оси частот), на другом — «тоньше», т.е. площадь фигуры синусоид различна для прямого и фазоинверсного сигналов. Слух это четко улавливает, приходится «разрегулировать» настройку.

Выравнивать же синусоиду в фазоинверсных каскадах глубокими ООС крайне нежелательно. Устранять нужно причины асимметрии в этих каскадах другими схемотехническими путями, в противном случае фазоинверсный каскад может вносить весьма заметные на слух «транзисторные» искажения, уровень которых будет сопоставим с искажениями выходного каскада усилителя мощности (!).

Вот так и случается, что фазоинвертор является основным узлом асимметрии для любых двухтактных усилителей мощности (будь-то транзисторных, ламповых или комбинированных схем усилителей мощности), если, конечно же, усилительные элементы в плечах заранее отобраны с близкими параметрами, иначе нет смысла вообще ожидать от таких схем хорошего звучания.

Из самых простых в реализации фазоинверсных схем, которые хорошо работают, являются ламповые варианты. Более простыми их «аналогами» являются полевые транзисторы, которые (только !) при грамотном схемотехническом подходе вполне способны конкурировать с ламповыми усилителями.

И если уж аудиофилы не боятся применения согласующих трансформаторов в выходных каскадах, где это «железо» все равно «звучит», то уж и в предыдущих каскадах можно со спокойной совестью применять трансформаторы. Я имею в виду фазоинверсные каскады, где амплитуда тока (а именно эта составляющая пагубно влияет на «железо») невелика, а амплитуда напряжения достигает значения всего лишь в несколько вольт.

Бесспорно, что любой трансформатор — это своеобразный шаг назад в схемотехническом отношении в век гигагерцовых Pentium\’ов. Но есть несколько «но», о которых весьма уместно иногда вспомнить.

Первое — грамотно изготовленный переходной или согласующий трансформатор никогда не внесет столько нелинейных искажений, сколько могут внести самых разнообразных искажений несколько «неправильных» усилительных каскадов.

Второе — трансформаторный фазоинвертор действительно позволяет достигнуть реальной симметрии противофазных сигналов, сигналы с его обмоток по-настоящему близки друг к другу как по форме, так и по амплитуде. К тому же он — пассивный , и его характеристики не зависят от питающих напряжений.

И если ваш усилитель мощности реально симметричен (в данном случае имеются в виду его входные импедансы), то асимметрия усилителя мощности будет уже определяться более разбросом параметров радиокомпонентов в плечах усилителя мощности, чем фазоинверсным каскадом.

Поэтому не рекомендуется использовать в таком усилителе мощности радиоэлементы с допусками более 5% (исключения лишь составляют цепи генератора тока, питающего дифференциальный каскад). Следует отдавать себе отчет, что при разбросах параметров транзисторов в плечах усилителя мощности более 20% точность резисторов уже теряет свою актуальность.

И наоборот, когда используются хорошо подобранные транзисторы, имеет смысл применять резисторы с допуском 1%. Их конечно же, можно и подобрать с помощью хорошего цифрового омметра.

Вот одна из наиболее удачных схемотехнических разработок фазоинвертора:

Кажущаяся слишком простой, она все же требует пристального внимания к себе, поскольку имеет несколько «секретов». Первый из таких — это правильный выбор транзисторов по параметрам. Транзисторы VT1 и VT2 не должны иметь значительных утечек между электродами (имеется в виду переходы затвор-исток).

Кроме того, транзисторы должны иметь близкие параметры, особенно это касается начального тока стока — сюда наиболее подходят экземпляры с I с.нач. 30-70 мА. Напряжения питания должны быть стабилизированы, правда коэффициент стабилизации блока питания существенной роли не играет, к тому же, отрицательное напряжение можно взять и со стабилизатора усилителя мощности.

Чтобы электролитические конденсаторы поменьше вносили своих искажений, они зашунтированы неэлектролитическими — типа К73-17.

Немного подробнее рассмотрим особенности изготовления главного узла в этой схеме — фазорасщепительного (фазоинверсного) трансформатора. От аккуратности его изготовления зависит как индуктивность рассеяния, так и диапазон эффективно воспроизводимых частот, не говоря уже об уровне различных искажений.

Так вот, два основных секрета технологического процесса изготовления этого трансформатора таковы. Первое — необходимость отказаться от простой намотки обмоток. Суть метода такой намотки заключается в следующем. Каждая из обмоток состоит из нескольких обмоток, содержащих строго одинаковое количество витков.

Необходимо избегать какой бы то ни было ошибки в количестве витков, т.е. разницы в витках между обмотками. Поэтому решено было производить намотку трансформатора давно проверенным способом: используется шесть проводов (например, ПЭЛШО-0,25).

Заранее рассчитывают необходимую длину обмоточного провода (не всегда же и не у каждого радиолюбителя окажется под рукой шесть бухт провода одного диаметра), складывают шесть проводов вместе и производят намотку всех обмоток одновременно. Далее необходимо лишь найти отводы нужных обмоток и соединить их попарно-последовательно.

И еще, мотать необходимо так, чтобы провода одного витка не расходились в разные стороны далеко-широко один от другого, а держались общего рулона вместе. Мотать же отдельными проводами недопустимо, трансформатор будет буквально «звенеть» во всем диапазоне звуковых частот, индуктивность рассеяния увеличится, возрастут и искажения усилителя мощности из-за асимметрии сигналов на выходах трансформатора.

Да и ошибиться очень легко можно при отдельных способах намотки симметричных обмоток. А ошибка в несколько витков дает о себе знать несимметричностью противофазных сигналов. Еще раз хочется сказать о том, что не трансформаторы виноваты в плохой работе некоторых схем, а их конструкторы .

Во всем мире весьма расширилось производство ламповых усилителей мощности, их подавляющее большинство содержит разделительные трансформаторы (вернее, согласующие), без которых ламповый каскад (типовая схема двухтактного выходного каскада содержит 2-4 лампы) просто невозможно согласовать с низкоомными акустическими системами.

Есть, конечно же, и экземпляры «суперламповых» усилителей мощности, где нет выходных трансформаторов. Их место заняли либо мощные комплементарные пары полевых транзисторов или … батарея мощных ламповых триодов, соединенных параллельно.

В нашем случае все гораздо проще. Транзистор VT1 фазоинвертора МОП-типа, включенный по схеме с общим стоком (истоковый повторитель) работает на генератор тока (источник тока), выполненный на транзисторе VT2. Применять мощные полевые транзисторы типа КП904 не следует, у них повышенные входные и проходные емкости, что не может не сказаться на работе этого каскада.

Еще один камень преткновения, серьезная проблема в создании широкополосного трансформатора ожидает конструктора при выборе магнитопровода. Если ваш усилитель мощности будет работать на частотах выше 1 кГц, то можно смело использовать ферритовые сердечники. Но отдавать предпочтение следует экземплярам магнитопроводов с наибольшей магнитной проницаемостью, очень хорошо работают сердечники от строчных трансформаторов телевизоров.

Если же усилитель мощности используют в качестве басового варианта, то смело можно применять традиционные Ш-образные пластинчатые варианты магнитопроводов. Необходимо подчеркнуть, что экранировка всех таких трансформаторов почти везде была необходимостью и потребностью.

На НЧ хорошо работают и тороидальные сердечники. Кстати, их использование упрощает уничтожение всевозможных наводок со стороны сетевых трансформаторов. Здесь сохраняется «обратимость» преимущества тороидального сердечника — в сетевом варианте он отличается малым внешним полем излучения, во входных же (сигнальных) цепях — он малочувствителен к внешним полям.

Что же касается широкополосного варианта (20 — 20 000 Гц), то наиболее правильным будет применение двух разных видов сердечников, размещенных рядом, в одном окне каркаса для намотки обмоток трансформатора. При этом устраняется завал как на высоких частотах (здесь работает ферритовый сердечник), так и на низких частотах (здесь работает трансформаторная сталь).

Дополнительного улучшения звуковоспроизведения в области 1-15 кГц добиваются покрытием пластин стального сердечника лаком, как это делают в ламповых усилителях мощности. При этом каждая пластина «работает индивидуально» в составе сердечника, чем и достигается уменьшение всевозможных потерь на вихревые токи. Нитролак высыхает быстро, тонким слоем его наносят простым окунанием пластины в посуду с лаком.

Многим может показаться слишком кропотливой такая технология изготовления трансформатора в фазоинверторе, но поверьте на слово — «игра стоит свеч», ибо «что посеешь, то и пожнешь». А насчет сложности, «нетехнологичности» можно сказать следующее — за один выходной день удавалось без спешки изготовить два таких трансформатора, да и распаять их обмотки в необходимом порядке, что не скажешь о выходных трансформаторах для ламповых усилителей мощности.

Теперь несколько слов о количестве витков. Теория требует увеличения индуктивности первичной обмотки (I), с ее увеличением расширяется диапазон воспроизводимых частот в сторону более низких частот. Во всех конструкциях вполне достаточной была намотка обмоток до заполнения каркаса, диаметр провода применялся 0,1 — для 15 жил, 0,15 — для 9 жил и 0,2 для 6-жильного варианта. В последнем случае использовался и имеющийся ПЭЛШО 0,25.

Для тех же. кто не переносит трансформаторы, есть и бестрансформаторный вариант:

Это простейший, но вполне звучащий вариант схемы фазоинверторного каскада, который использовался не только в симметричных схемах усилителей мощности, но и в мощных мостовых усилителях мощности.

Простота зачастую обманчива, поэтому ограничу себя в критике подобных схем, но осмелюсь сказать, что площади синусоид отсимметрировать довольно сложно. Несмотря на вносимые трансформаторами фазовые, амплитудно-частотные искажения, они позволяют достигнуть практически линейной АЧХ в области звуковых частот, т.е. во всем диапазоне 20 Гц — 20 000 Гц.

От 16 кГц и выше могут сказаться емкости обмоток, но частично уйти в сторону от этой проблемы позволяет дополнительно увеличенная площадь сечения магнитопровода. Правило простое, подобное сетевым трансформаторам: увеличив площадь сечения магнитопровода сердечника трансформатора, например, в два раза. смело уменьшают количество витков обмоток в два раза и т.д.

Расширить область эффективно воспроизводимых частот вниз, т.е. ниже 20 Гц, можно следующим способом. Полевые транзисторы VT1, VT2 (первый вариант фазонвертора) применяют с большими значениями I с.нач. и увеличивают емкость конденсатора C4 до 4700 мкф. Электролитические конденсаторы работают значительно чище, если к ним приложено прямое поляризующее напряжение в несколько вольт.

Очень удобно в этом случае поступать следующим образом. Устанавливают в верхний (по схеме) транзистор VT1 экземпляр с начальным током стока большим, нежели у транзистора VT2. Данная схема усилителя-фазоинвертора успешно использовалась с различными усилителями мощности, в том числе и с ламповыми симметричными.

Когда фазоинвертор уже изготовлен и настроен, можно приступать и к непосредственно к усилителю мощности. Широко распространенные разъемы (гнезда) СШ-3, СШ-5 и им подобные вообще использовать нельзя, как это делают многие конструкторы и делали заводы-изготовители.

Контактное сопротивление такого соединения значительно (0,01 — 0,1 Ом!) и еще колеблется в зависимости от протекающего тока (с увеличением тока сопротивление растет!). Поэтому следует применять мощные разъемы (например, от старой военной радиоаппаратуры) с малым сопротивлением контактов.

То же касается и контактов реле в блоке защиты АС от возможного появления на выходе усилителя мощности постоянного напряжения. И не надо их охватывать (контактные группы) какими-либо обратными связями для уменьшения искажений.

Поверьте на слово, что на слух (субъективная экспертиза) их практически не слышно (при достаточно малых сопротивлениях контактов), чего не скажешь об «электронных» искажениях, вносимых всеми усилительными каскадами, конденсаторами и другими компонентами усилителя мощности, которые непременно вносят яркие краски в общую картину звуковоспроизведения.

Свести к минимуму всевозможные искажения можно рациональным использованием усилительных каскадов (особенно это касается усилителей напряжения — чем их меньше, тем лучше качество усиленного сигнала). В данном усилителе мощности всего один каскад усиления напряжения — это транзистор VT3 (левое плечо) и VT4 (правое плечо).

Каскад на транзисторах VT6 и VT5 всего лишь согласующие (токовые) эмиттерные повторители. Транзисторы VT3 и VT4 отбирают с h31 э более 50, VT6 и VT5 — более 150. В этом случае никаких проблем при работе усилителя мощности на больших мощностях возникать не будет. Напряжение отрицательной обратной связи по постоянному и переменному току поступает на базы транзисторов VT6 и VT5 через резисторы R24 и R23.

Глубина этой ОС всего около 20 дБ, поэтому динамические искажения в УМЗЧ отсутствуют, но такой ОС вполне достаточно для поддержания режимов выходных транзисторов VT7 и VT8 в необходимых пределах. Усилитель мощности достаточно устойчив к ВЧ самовозбуждению. Простота схемы позволяет его быстро размонтировать, поскольку допускается независимое отключение питания (-40 В) драйвера и оконечных транзисторов (2 x 38 В).

Полная симметрия усилителя способствует снижению нелинейных искажений и снижению чувствительности к пульсациям питающего напряжения, а также дополнительному подавлению синфазных помех, поступающих на оба входа усилителя мощности. Недостаток усилителя состоит в значительной зависимости нелинейных искажений от h31 э примененных транзисторов, но если транзисторы будут иметь h31 вых = 70 Вт) равно 1,7 В (эффективное значение).

На транзисторах VT1 и VT2 выполнен источник (генератор тока), питающий дифференциальный каскад (драйвер). Величину этого тока 20…25 мА устанавливают подстроечным резистором R3 (470 Ом).

Поскольку от этого тока зависит и ток покоя, то и для термостабилизации последнего транзистор VT1 размещен на теплоотводе одного из транзисторов выходного каскада (VT7 или VT8). Увеличение температуры теплоотвода выходного транзистора соответственно передается размещенному на этом теплоотводе транзистору VT1, при нагревании же последнего происходит снижение отрицательного потенциала на базе транзистора VT2.

Это призакрывает транзистор VT2, ток через него уменьшается, что соответствует уменьшению тока покоя выходных транзисторов VT7 и VT8. Таким образом и осуществляется стабилизация тока покоя выходных транзисторов при значительном нагревании их теплоотводов.

Несмотря на кажущуюся простоту реализации такой термостабилизации, она достаточно эффективна и никаких проблем в надежности усилителя мощности не было. Очень удобно контролировать токи дифференциальных транзисторов (VT3 и VT4) по падению напряжения на резисторах R7 и R15 или R21 и R26. Подстроечный резистор R11 — балансировочный, служит для установки нулевого потенциала на громкоговорителе (на выходе усилителя мощности).

Драйверы обоих каналов усилителя мощности можно запитать от одного общего стабилизатора напряжения. При этом оба канала усилителя мощности объединяют в один корпус, а блоки питания собраны в другом корпусе. Естественно, здесь широкое поле выбора для каждого конкретного случая, кому что более подходит в конструктивном исполнении.

При блочной конструкции придется полностью разделять питания обоих УМЗЧ, в том числе и драйверов. Но в любом случае для питания драйвера необходим отдельный выпрямитель со своей обмоткой в трансформаторе. В каждом канале усилителя мощности используется свой трансформатор питания. Такой вариант конструктивного исполнения имеет несколько преимуществ по сравнению с традиционным использованием одного трансформатора.

Первое, что удается, так это уменьшить высоту блока в целом, поскольку размеры (высота) сетевого трансформатора значительно снижается при раздетых питающих трансформаторах для каждого усилителя мощности. Далее, легче производить намотку, поскольку диаметр намоточных проводов без ущерба для мощности усилителя мощности можно снижать в 1,4 раза.

В связи с этим и сетевые обмотки можно включать противофазно для уменьшения сетевых наводок (это очень помогает компенсировать излучение полей трансформаторов, особенно при размещении в одном корпусе с усилителями мощности других схем усилителей — блоков тембров, регулировки громкости и т.п.).

Разделение питающих цепей выходных транзисторов усилителя мощности позволяет увеличить и качество воспроизводимого сигнала, особенно на низких частотах (переходные искажения в каналах на НЧ также снижаются). Для снижения уровня интермодуляционных искажений, вызываемых сетевым питанием, в трансформаторы введены электростатические экраны (один слой провода, намотанного виток к витку).

Во всех вариантах конструкций усилителей мощности использованы тороидальные магнитопроводы для трансформаторов. Намотка производилась вручную с помощью челноков. Можно порекомендовать и упрощенный вариант конструкции блока питания. Для этого используют фабричный ЛАТР (хорошо подходит девятиамперный экземпляр).

Первичная обмотка как самая трудная в процессе намотки — уже готовая, необходимо лишь намотать экранную обмотку и все вторичные и трансформатор прекрасно будет работать. Окно у него достаточно просторное для размещения обмоток для обоих каналов усилителя мощности.

Кроме того, при этом можно драйверы и усилителифазоинверторы запитать от общих стабилизаторов, «сэкономив» в этом случае две обмотки. Недостаток такого трансформатора — большая высота (кроме, конечно же, и вышеперечисленных обстоятельств).

Теперь о деталях. Устанавливать низкочастотные диоды (вроде Д242 и им подобных) для питания усилителя мощности не следует — увеличатся искажения на высоких частотах (от 10 кГц и выше), кроме того в схемы выпрямителей были дополнительно внесены керамические конденсаторы, позволяющие снизить интермодуляционные искажения, вызываемые изменением проводимости диодов в момент их коммутации.

Таким образом снижается влияние сетевого питания на усилитель мощности при его работе на высоких частотах звукового диапазона. Еще лучше обстоит дело с качеством при шунтировании электролитических конденсаторов в сильноточных выпрямителях (выходные каскады усилителя мощности) неэлектролитическими.

При этом на слух и первое и второе дополнение схем выпрямителей достаточно отчетливо воспринималось субъективной экспертизой — проверкой на слух работы усилителя мощности, отмечалась более естественная его работа при воспроизведении нескольких ВЧ-составляющих разных частот.

О транзисторах усилителя мощности. Заменять транзисторы VT3 и VT4 худшими по частотным свойствам экземплярами (КТ814, например) не стоит, коэффициент гармоник возрастает при этом не менее, чем в два раза (на ВЧ-участке и того более). На слух это очень хорошо заметно, средние частоты воспроизводятся неестественно.

С целью упрощения конструкции усилителя мощности в выходном каскаде использованы составные транзисторы серии КТ827А. И хотя они, в принципе, достаточно надежны, их все же необходимо проверять на максимально выдерживаемое (у каждого экземпляра оно свое) напряжение коллектор-эмиттер (имеется в виду прямое напряжение U кэ max. для закрытого транзистора).

Для этого базу транзистора соединяют с эмиттером через резистор 100 Ом и подают, плавно увеличивая, напряжение: на коллектор — плюс, на эмиттер — минус. Экземпляры, обнаруживающие протекание тока (предел амперметра — 100 мкА) для U кэ = 100 В не пригодны для данной конструкции. Они могут работать, но это не надолго. Экземпляры же без таких «утечек» работают надежно годами, не создавая никаких проблем.

Резисторы применены типов С2-13 (0,25 Вт), МЛТ. Конденсаторы типов К73-17, К50-35 и др. Налаживание правильно (без ошибок) собранного усилителя мощности заключается в установке тока покоя транзисторов выходного каскада усилителя мощности — VT7 и VT8 в пределах 40-70 мА.

Очень удобно контролировать значение тока покоя по падению напряжения на резисторах R27 и R29. Ток покоя задают резистором R3. Близкое к нулевому постоянное выходное напряжение на выходе усилителя мощности устанавливают балансировочным резистором R11 (добиваются разности потенциалов не более 100 мВ).

по материалам статьи А. Зызюка

КТ815 параметры | Практическая электроника

Биполярный транзистор КТ815 часто использовался в советской бытовой технике выпуска 80-х годов прошлого века. Он был предназначен для работы как в ключевых так и в линейных схемах.
У транзистора КТ815 параметры читаются уже в названии:

• К – кремниевый;
• Т – транзистор;
• 8 – мощный, среднечастотный;
• 15 – номер разработки;
• А, Б, В, Г – буква определяющая максимальное обратное напряжение.

КТ815 является транзистором с n-p-n структурой. Существует комплементарный транзистор с p-n-p структурой – КТ814, на КТ815 и КТ814 часто строились схемы комплементарного эмиттерного повторителя.

КТ815 цоколевка

КТ815 изготавливался в корпусах для объемного монтажа КТ-27 (по зарубежной классификации ТО-126):

Сейчас также изготавливают КТ815А9, КТ815Б9, КТ815В9, КТ815Г9 в корпусах для поверхностного монтажа КТ-89 (по зарубежной классификации DPAK):

КТ815 параметры сходные для всех модификаций

Таблица с предельно допустимыми электрическими режимами:

Параметры	Обозначение	Значение
Напряжение эмиттер — база	Uэб max	5 В
Постоянный ток коллектора	Iк max	1,5 А
Импульсный ток коллектора	Iк max	3 А
Максимально допустимый постоянный ток базы	Iб max	0,5 А
Рассеиваемая мощность коллектора	Pк max	10 Вт
Температура перехода	Tпер	150 °C

Основные электрические параметры КТ815 при Токр.среды = 25°С

Паpаметpы	Обозначение	Режимы измеpения	Min	Maх	Ед.измеp
Обратный ток коллектора	Iкбо	Uкэ=50 В (А,Б), Uкэ=65 В (В,Г)		50	мкА
Обратный ток коллектор-эмиттер	Iкэо	Rэб ≤ 100 Ом, Uкэ=50 В (А,Б), Uкэ=65 В (В,Г)		100	мкА
Статический коэффициент передачи тока	h31э	Uкб=2 В, Iэ=0,15 А	40,30(Г)	275
Напряжение насыщения коллектор-эмиттер	Uкэ нас	Iк=0,5 А, Iб=50 мА		0,6	В

 

Напряжение коллектор — эмиттер Uкэ max (Rэб ≤ 100 Ом)

• КТ815А, КТ815А9 — 40 В
• КТ815Б, КТ815Б9 — 50 В
• КТ815В, КТ815В9 — 70 В
• КТ815Г, КТ815Г9 — 100 В

Граничное напряжение коллектор — эмиттер Uкэо гр. (Iэ = 50 мА, tи = 0,3-1 мс)

• КТ815А, КТ815А9 — 30 В
• КТ815Б, КТ815Б9 — 45 В
• КТ815В, КТ815В9 — 65 В
• КТ815Г, КТ815Г9 — 85 В

Маркировка транзисторов КТ815

Первоначально на транзисторы наносилась полная маркировка типа (например КТ815Г), месяц и год выпуска. В дальнейшем оставили только цифру и буквы, например для КТ815Г — 5Г.

Зарубежные прототипы

• КТ815Б — BD135
• КТ815В — BD137
• КТ815Г — BD139

Схема питания p210. Блоки питания на транзисторе P210

Схема блока питания со стабилизатором на транзисторе P210 показана на рисунке 1. В свое время это была очень популярная схема. Его можно было встретить в различных модификациях, как в промышленном оборудовании, так и в радиолюбительской аппаратуре.

Вся схема собрана шарнирно прямо на радиаторе с помощью опорных ножек и жестких выводов транзисторов. Площадь радиатора при токе нагрузки в шесть ампер должна составлять около 500 см².Поскольку коллекторы транзисторов VT1 и VT2 соединены, не нужно изолировать их корпуса друг от друга, а лучше изолировать сам радиатор от корпуса (если он металлический). Диоды Д1 и Д2 — любые 10А. Площадь радиатора для диодов ≈ 80 см². Примерный расчет площади радиатора для различных полупроводниковых приборов, так сказать, можно оценить по схеме, приведенной в статье. Я обычно использую П-образные радиаторы, гнутые из полосы 3 мм алюминия (см. Фото 1).
Размер ленты 120 × 35 мм. Трансформатор Тр1 — перемотанный трансформатор от телевизора. Например, ТС-180 или аналогичный. Диаметр вторичной проволоки — 1,25 ÷ 1,5 мм. Количество витков вторичной обмотки будет зависеть от используемого трансформатора. О том, как рассчитать трансформатор, читайте в статье, заголовок — «Самостоятельные расчеты». Каждая из обмоток III и IV должна быть рассчитана на 16 В. Заменив подстроечный резистор R4 на регулируемый и дополнив схему амперметром, этот блок питания можно использовать для зарядки автомобильных аккумуляторов.

Типичные ошибки при проектировании германиевых усилителей связаны с желанием получить от усилителя широкую полосу пропускания, низкие искажения и т. Д.
Вот схема моего первого германиевого усилителя, который я сконструировал в 2000 году.
Хотя схема вполне функциональна, качество ее звука оставляет желать лучшего.

Практика показала, что использование дифференциальных каскадов, генераторов тока, каскадов с динамической нагрузкой, токовых зеркал и других ухищрений с ООС не всегда приводит к желаемому результату, а иногда просто приводит в тупик.
Наилучшие практические результаты для получения высококачественного звучания, раньше дает использование одноцикловых каскадов. усиление и использование межкаскадных согласующих трансформаторов.
Представляем вашему вниманию германиевый усилитель выходной мощностью 60 Вт на нагрузку 8 Ом. Выходные транзисторы использованы в усилителе П210А, П210Ш. Линейность 20-16000 Гц.
Субъективного недостатка высоких частот практически нет.
При нагрузке 4 Ом усилитель выдает 100 Вт.

Схема усилителя на транзисторах П-210.

Питание усилителя осуществляется от нестабилизированного источника питания с выходным, двухполюсным напряжением +40 и -40 вольт.
Для каждого канала используется отдельный мост из диодов D305, которые устанавливаются на небольшие радиаторы.
Конденсаторы фильтра, рекомендуется использовать не менее 10000мк на плечо.
Данные силового трансформатора:
— железо от 40 до 80. Первичная обмотка содержит 410 вит. провода 0,68. Среднее для 59 вит. провода 1,25, намотанные четыре раза (две обмотки — верхнее и нижнее плечо одного канала усилителя, две оставшиеся — второго канала)
.Дополнительно к силовому трансформатору:
железок от 40 до 80 от БП ТВ КВН. После первичной обмотки устанавливается экран из медной фольги. Один разомкнутый контур. К нему припаивается вывод, который затем заземляется.
Можно использовать любой утюг, подходящий для сечения ш.
Согласующий трансформатор изготовлен на Ш20 на 40 железа.
Первичная обмотка разделена на две части и содержит 480 витков.
Вторичная обмотка содержит 72 витка и намотана одновременно на два провода.
Сначала наматывается первичный 240 вит, затем вторичный, затем снова первичный 240 вит.
Диаметр проволоки первичный 0,355 мм, вторичный 0,63 мм.
Трансформатор собран в стык, зазор — бумажная прокладка кабеля около 0,25 мм.
Включен резистор на 120 Ом, чтобы исключить самовозбуждение при отключенной нагрузке.
Цепи 250 Ом +2 на 4,7 Ом, служат для подачи начального смещения на базы выходных транзисторов.
С помощью подстроечных резисторов 4,7 Ом устанавливается ток покоя 100 мА.На резисторах в эмиттерах выходных транзисторов 0,47 Ом должно быть напряжение 47 мВ.
Выходные транзисторы P210, при этом должны быть чуть-чуть теплыми.
Для точной установки нулевого потенциала резисторы 250 Ом должны быть точно согласованы (в реальной конструкции они состоят из четырех резисторов по 1 кОм 2 Вт).
Для плавной установки тока покоя используются подстроечные резисторы R18, R19 типа СП5-3В 4,7 Ом 5%.
Внешний вид усилителя сзади, показан на фото ниже.

Можете ли Вы узнать свои впечатления от звучания этой версии усилителя по сравнению с предыдущей бестрансформаторной версией на П213-217?

Еще более насыщенный сочный звук. Особо подчеркну качество баса. Прослушивание велось с открытой акустикой на колонки 2А12.

— Жан, а почему в цепи именно P215 и P210, а не GT806 / 813?

Посмотрите внимательно параметры и характеристики всех этих транзисторов, думаю, вы все поймете, и вопрос отпадет сам собой.
Я отчетливо осознаю стремление многих сделать германиевый усилитель более широкополосным. Но реальность такова, что многие высокочастотные германиевые транзисторы не совсем подходят для аудио целей. Из отечественных я могу порекомендовать P201, P202, P203, P4, 1T403, GT402, GT404, GT703, GT705, P213-P217, P208, P210. Метод расширения полосы пропускания — это использование общих базовых схем или использование импортных транзисторов.
Применение схем с трансформаторами позволило добиться отличных результатов и на кремнии.Разработан усилитель на базе 2N3055.
Скоро поделюсь.

— А что с «0» на выходе? При токе 100 мА трудно поверить, что в процессе эксплуатации удастся удержать его на приемлемом уровне + -0,1 В.
В аналогичных схемах 30-летней давности (схема Григорьева) это решается либо «виртуальным», либо «виртуальным». «средняя точка или электролитом:

Усилитель Григорьев.

Нулевой потенциал удерживается в пределах указанного вами лимита.Ток покоя вполне можно сделать и 50мА. Контролируется осциллографом до исчезновения ступеньки. Больше нет необходимости. Кроме того, со всеми операционными усилителями легко работать при нагрузке 2 кОм. Поэтому особых проблем с сопоставлением с CD нет.
Некоторые высокочастотные германиевые транзисторы в аудиосхемах требуют внимания и дополнительных исследований. 1T901A, 1T906A, 1T905A, P605-P608, 1TS609, 1T321. Попробуйте, наберитесь опыта.
Иногда случались внезапные отказы транзисторов 1Т806, 1Т813, поэтому могу рекомендовать их с осторожностью.
Им нужно поставить «быструю» токовую защиту, рассчитанную на ток больше максимального в этой цепи. Для предотвращения срабатывания защиты в нормальном режиме. Тогда они работают очень надежно.
Добавлю свой вариант схемы Григорьева

Вариант схемы усилителя Григорьева.

Выбирая резистор из базы входного транзистора, половина напряжения питания устанавливается в точке соединения резисторов 10 Ом. Подбором резистора параллельно диоду 1N4148 устанавливается ток покоя.

— 1. В моих справочниках D305 нормированы на 50в. Может безопаснее использовать D304? Думаю 5А хватит.
— 2. Укажите реальный h31 для устройств, установленных в данной схеме, или их минимально необходимые значения.

Вы абсолютно правы. Если нет необходимости в большой мощности. Напряжение на каждом диоде составляет около 30 В, поэтому проблем с надежностью нет. Использовались транзисторы со следующими параметрами; П210 х31-40, П215 х31-100, GT402G х31-200.

Рассматриваемый ниже стабилизированный блок питания — одно из первых устройств, которое собирают начинающие радиолюбители.Это очень простое, но очень полезное устройство. Для его сборки не нужны дорогостоящие комплектующие, которые достаточно легко подобрать новичку в зависимости от требуемых характеристик блока питания.
Материал будет также полезен тем, кто желает более подробно разобраться в назначении и расчете простейших радиодеталей. В том числе, вы подробно узнаете о таких компонентах блока питания, как: силовой трансформатор

• ;
• диодный мост;
• сглаживающий конденсатор;
• стабилитрон;
• резистор для стабилитрона;
• транзистор;
• нагрузочный резистор;
• Светодиод и резистор к нему.

В статье также подробно рассказывается, как выбрать радиодетали для своего блока питания и что делать, если необходимый номинал отсутствует. Будет наглядно показана разработка печатной платы и раскрыты нюансы данной операции. Несколько слов сказано конкретно о проверке радиодеталей перед пайкой, а также о сборке устройства и его тестировании.

Типовая схема стабилизированного питания

Сегодня существует множество всевозможных схем питания со стабилизацией напряжения.Но одна из самых простых конфигураций, с которой стоит начать новичку, построена всего на двух ключевых компонентах — стабилитроне и мощном транзисторе. Естественно, на схеме есть и другие детали, но они вспомогательные.

Цепи в электронике обычно разбирают в направлении, в котором через них течет ток. В источнике питания со стабилизированным напряжением все начинается с трансформатора (TR1). Он выполняет сразу несколько функций. Сначала трансформатор снижает напряжение в сети.Во-вторых, он обеспечивает работу схемы. В-третьих, он питает устройство, подключенное к агрегату.
Диодный мост (BR1) — предназначен для выпрямления пониженного напряжения. Другими словами, в него поступает переменное напряжение, а выход уже постоянный. Без диодного моста ни сам блок питания, ни устройства, которые будут к нему подключаться, работать не будут.
Электролитический сглаживающий конденсатор (C1) необходим для устранения пульсаций в бытовой сети. На практике они создают помехи, негативно влияющие на работу электроприборов.Если, например, взять аудиоусилитель с питанием от блока питания без сглаживающего конденсатора, то именно эта рябь будет отчетливо слышна в динамиках в виде посторонних шумов. Взаимодействие с другими устройствами может привести к некорректной работе, сбоям и другим проблемам.
Стабилитрон (D1) — это компонент источника питания, который стабилизирует уровень напряжения. Дело в том, что трансформатор выдаст нужные 12 В (например) только тогда, когда в сетевой розетке ровно 230 В.Однако на практике таких условий не существует. Напряжение может как понижаться, так и повышаться. Трансформатор выдаст то же самое на выходе. Благодаря своим свойствам стабилитрон сглаживает пониженное напряжение независимо от скачков напряжения в сети. Для правильной работы этого компонента требуется ограничительный резистор (R1). Более подробно это обсуждается ниже.
Транзистор (Q1) — нужен для усиления тока. Дело в том, что стабилитрон не способен пропускать через себя весь потребляемый прибором ток.Причем корректно работать он будет только в определенном диапазоне, например от 5 до 20 мА. Для питания любых устройств этого откровенно недостаточно. С этой проблемой справляется мощный транзистор, открытием и закрытием которого управляет стабилитрон.
Сглаживающий конденсатор (C2) — разработан для того же, что и C1 выше. В типовых схемах стабилизированных источников питания также присутствует подтягивающий резистор (R2). Он нужен для того, чтобы схема оставалась работоспособной, когда к выходным клеммам ничего не подключено.
В таких схемах могут присутствовать и другие компоненты. Это и предохранитель, который ставят перед трансформатором, и светодиод, сигнализирующий о том, что блок включен, и дополнительные сглаживающие конденсаторы, и еще один усилительный транзистор, и переключатель. Все они усложняют схему, однако увеличивают функциональность устройства.

Расчет и выбор радиодеталей для простейшего блока питания

Трансформатор выбирается по двум основным критериям — напряжение вторичной обмотки и мощность.Есть и другие параметры, но они не очень важны в рамках материала. Если вам нужен блок питания, скажем, на 12 В, то трансформатор нужно подбирать так, чтобы с его вторичной обмотки можно было снять чуть больше. С мощностью все так же — берем с небольшим запасом.
Главный параметр диодного моста — это максимальный ток, который он способен пропускать. Именно на эту характеристику следует ориентироваться в первую очередь. Давайте посмотрим на несколько примеров.Блок будет использоваться для питания устройства, потребляющего 1 А. Это означает, что диодный мост нужно взять примерно на 1,5 А. Допустим, вы планируете запитать какое-то 12-вольтное устройство мощностью 30 Вт. Это означает, что потребляемый ток будет около 2,5 А. Соответственно диодный мост должен быть не менее 3 А. Остальными его характеристиками (максимальным напряжением и так далее) в рамках такой простой схемы можно пренебречь.

Кроме того, следует сказать, что диодный мост нельзя брать готовым, а собрать его из четырех диодов.В этом случае каждый из них должен быть рассчитан на ток, протекающий по цепи.
Для расчета емкости сглаживающего конденсатора используются довольно сложные формулы, которые в данном случае бесполезны. Обычно берется емкость 1000-2200 мкФ, и для простого блока питания этого будет вполне достаточно. Можно взять конденсатор большего размера, но это существенно увеличит стоимость изделия. Еще один важный параметр — максимальная нагрузка. По нему конденсатор подбирается в зависимости от того, какое напряжение будет присутствовать в цепи.
Здесь следует иметь в виду, что на отрезке между диодным мостом и стабилитроном после включения сглаживающего конденсатора напряжение будет примерно на 30% выше, чем на выводах трансформатора. То есть если сделать блок питания на 12 В, а трансформатор выдает с запасом 15 В, то на этом участке из-за работы сглаживающего конденсатора он будет около 19,5 В. Соответственно он должен быть рассчитан на это напряжение (ближайший стандартный номинал 25 В).
Второй сглаживающий конденсатор в цепи (С2) обычно берут небольшой емкости — от 100 до 470 мкФ. Напряжение на этом участке схемы уже будет стабилизировано, например, до уровня 12 В. Соответственно, конденсатор должен быть рассчитан на это (ближайший стандартный номинал — 16 В).
А что делать, если конденсаторов нужных номиналов нет в наличии, а в магазин ехать неохота (или просто нет желания их покупать)? В этом случае вполне возможно использование параллельного подключения нескольких конденсаторов меньшего размера.Следует учитывать, что максимальное рабочее напряжение при таком подключении не складывается!
Стабилитрон подбирается в зависимости от того, какое напряжение нам нужно получить на выходе блока питания. Если подходящего номинала нет, то можно последовательно соединить несколько штук. Стабилизированное напряжение в этом случае будет суммироваться. Например, возьмем ситуацию, когда нам нужно получить 12 В, а доступны только два стабилитрона на 6 В. Соединив их последовательно, мы получим желаемое напряжение.Стоит отметить, что для получения среднего рейтинга параллельное соединение двух стабилитронов не подойдет.
Наиболее точный подбор токоограничивающего резистора для стабилитрона возможен только экспериментальным путем. Для этого в уже работающую схему (например, на макетной плате) подключают резистор номиналом около 1 кОм, а между ним и стабилитроном в разомкнутой цепи ставят амперметр и переменный резистор. После включения схемы нужно повернуть ручку переменного резистора до тех пор, пока по участку схемы не потечет требуемый номинальный ток стабилизации (указан в характеристиках стабилитрона).
Усиливающий транзистор выбирается по двум основным критериям. Во-первых, для рассматриваемой схемы обязательно должны быть структуры n-p-n … Во-вторых, в характеристиках имеющегося транзистора нужно смотреть на максимальный ток коллектора. Он должен быть немного выше максимального тока, на который будет рассчитан собранный блок питания.
Нагрузочный резистор в типовых схемах берется от 1 кОм до 10 кОм. Меньшее сопротивление брать не стоит, так как в случае, когда блок питания не нагружен, через этот резистор будет протекать слишком большой ток, и он сгорит.

Разработка и изготовление печатной платы

А теперь бегло рассмотрим наглядный пример разработки и сборки стабилизированного блока питания своими руками. Прежде всего, вам нужно найти все компоненты, представленные на схеме. Если нет конденсаторов, резисторов или стабилитронов требуемых номиналов, выходим из ситуации описанными выше способами.

Далее вам необходимо спроектировать и изготовить печатную плату для нашего устройства.Новичкам лучше всего использовать простую и, что самое главное, бесплатную программу, например Sprint Layout.
Размещаем все компоненты на виртуальной плате по выбранной схеме. Оптимизируем их расположение, корректируем в зависимости от того, какие именно запчасти есть в наличии. На этом этапе рекомендуется перепроверить фактические размеры компонентов и сравнить их с добавленными в разработанную схему. Обратите особое внимание на полярность электролитических конденсаторов, распиновку транзистора, стабилитрона и диодного моста.
Если пойти добавить в блок питания сигнальный светодиод, то его можно включать в схему как до стабилитрона, так и после (желательно). Чтобы выбрать для него токоограничивающий резистор, нужно произвести следующий расчет. Вычтите падение напряжения на светодиоде из напряжения участка цепи и разделите результат на его номинальный ток питания. Пример. В зоне, к которой мы планируем подключить сигнальный светодиод, находится стабилизированное напряжение 12 В. Падение напряжения для стандартных светодиодов составляет около 3 В, а номинальный ток питания — 20 мА (0.02 А). Получаем, что сопротивление токоограничивающего резистора R = 450 Ом.

Проверка комплектующих и сборка блока питания

После отработки платы в программе переводим на стеклопластик, подбираем, лужим дорожки и убираем лишний флюс.
Резисторы проверяют омметром. Стабилитрон должен «звенеть» только в одном направлении. Проверяем диодный мост по схеме. Встроенные в него диоды должны проводить ток только в одном направлении.Для проверки конденсаторов вам понадобится специальный прибор для измерения электрической емкости. В npn-транзисторе ток должен течь от базы к эмиттеру и коллектору. Он не должен течь в других направлениях.
Сборку лучше всего начинать с мелких деталей — резисторов, стабилитрона, светодиода. Затем припаиваются конденсаторы и диодный мост.
Обратите особое внимание на процесс установки мощного транзистора. Если запутать его выводы, схема работать не будет.Кроме того, этот компонент будет сильно нагреваться под нагрузкой, поэтому его необходимо установить на радиатор.
Последней устанавливается самая большая деталь — трансформатор. Далее к выводам его первичной обмотки припаивается вилка питания с проводом. На выходе блока питания тоже предусмотрены провода.

Осталось только хорошенько перепроверить правильность монтажа всех комплектующих, смыть остатки флюса и включить блок питания в сеть.Если все сделать правильно, загорится светодиод, а мультиметр покажет на выходе нужное напряжение.

Блок питания простой 1. В 2. 0ААвт. 2. 01. Подписывайтесь на нашу группу Вконтакте — http: // vk. Facebook — https: // www. Простой, но мощный источник питания с фиксированным напряжением может быть построен с использованием линейного регулятора L7.

SD1. 13, имеющий максимальный ток коллектора 3 А. Стабилизатор микросхемы с участием двух параллельных транзисторов позволяет получить стабилизированное напряжение 1.

В с выходным током 2 А и более, в зависимости от параметров силового трансформатора.

Цепь защищена от короткого замыкания. Ток защиты определяется делителем напряжения в базе транзистора КТ8. После срабатывания защиты или при включении питания для приведения стабилизатора в рабочий режим нажмите кнопку. В случае срабатывания защиты выходное напряжение упадет до 1 В, транзистор КТ8 закроется.

КТ8. 16, далее микросхема стабилизатора и два мощных транзистора … Напряжение на выходе упадет и в таком состоянии будет держаться долго. Мощность блока питания зависит от параметров силового трансформатора, силового фильтра и количества силовых транзисторов, установленных на соответствующем радиаторе.

Транзисторы П210 — германиевые, мощные низкочастотные, структуры — p-n-p. Для питания такой радиостанции от бортовых аккумуляторов понадобится специальный блок питания, в состав которого входит преобразователь напряжения.

Простой, но достаточно мощный блок питания с током защиты определяется делителем напряжения в базе транзистора КТ817 и.

• Стабилизатор напряжения P210, хочу понять принцип работы роботов. P210 — это просто транзистор (на мой взгляд германиевый), мощный.
• Схема блока питания, блока питания, импульсного. Предлагаемая схема простого (всего 3 транзистора) блока питания выгодна.
• При коротком замыкании на выходе блока питания эмиттер транзистора VT1 будет подключен к аноду диода VD5, а к нему.
• Замена транзисторов в лабораторном БП. Зарядное устройство на базе блоков питания ПК. БП от этого свободен.
• Транзисторы П210 — германиевые, мощные низкочастотные, структуры — p-n-p.
• Зарядное устройство на транзисторе р210 ремонтируется без особых усилий, Схема питания на транзисторе р210.

Предлагаемый блок питания выполнен на транзисторах. Имеет относительно простую схему (рис. 1) и следующие параметры:

выходное напряжение………………………………………… … …………………………… 3 … 30 В;
коэффициент стабилизации при изменении сетевого напряжения от 200 до 240 В ……… 500;
максимальный ток нагрузки ………………………………………. . ……………………………… 2 А;
температурная нестабильность ……………………………………….. . …………………. 10 мВ / ° С;
амплитуда пульсаций при I max ……………………………………… ……………………….. 2 мВ;
выходное сопротивление ……………………………………….. . ………………………….. 0,05 Ом.

Главный выпрямитель собран на диодах VD5-VD8, напряжение с которых поступает на конденсатор фильтра С2 и регулирующий составной транзистор VT2, VT4-VT6, включенные по схеме с общим коллектором.
Усилитель сигнала выполнен на транзисторах VT3, VT7 с обратной связью … Транзистор VT7 питается от выходного напряжения блока питания.Резистор R9 — его нагрузка. Напряжение эмиттера транзистора VT7 стабилизируется стабилитроном VD17. В результате ток этого транзистора зависит только от напряжения на базе, которое можно изменить, изменив падение напряжения на резисторе R10 делителя напряжения R10, R12-R21. Любое увеличение или уменьшение тока базы транзистора VT7 приводит к увеличению или уменьшению тока коллектора транзистора VT3. При этом регулирующий элемент блокируется или разблокируется в большей степени, соответственно уменьшая или увеличивая выходное напряжение блока питания.Коммутируя резисторы R13-R21 секцией SA2.2 переключателя SA2, выходное напряжение блока изменяется с шагом 3 В. Плавно в пределах каждого шага выходное напряжение регулируется с помощью резистора R12.

Вспомогательный параметрический стабилизатор на стабилитроне VD9 и резисторе R1 служит для питания транзистора VT3, напряжение питания которого равно сумме выходного напряжения блока и напряжения стабилизации стабилитрона VD9. Резистор R3 является нагрузкой транзистора VT3.

Конденсатор С4 исключает самовозбуждение высокими частотами, конденсатор С5 снижает пульсации выходного напряжения. Диоды VD16, VD15 ускоряют разряд конденсатора С6 и подключенной к блоку емкостной нагрузки при установке более низкого уровня выходного напряжения.

На транзисторе VT1, тиристоре VS1 и реле К1 выполнено устройство защиты источника питания от перегрузки. Как только падение напряжения на резисторе R5, пропорциональное току нагрузки, превысит напряжение на диоде VD12, транзистор VT1 открывается.После него открывается тиристор VS1, шунтируя базу регулирующего транзистора через диод VD14, а ток через регулирующий элемент стабилизатора ограничивается. При этом срабатывает реле К1, при этом контакты К1.2 подключают базу регулирующего транзистора к общему проводу. Теперь выходной ток стабилизатора определяется только током утечки транзисторов VT2, VT4-VT6. По контактам К1.1 реле К1 включает лампу h3 «Перегрузка». Чтобы вернуть стабилизатор в исходный режим, его необходимо выключить на несколько секунд, а затем снова включить.Для исключения скачка напряжения на выходе блока при его включении, а также для предотвращения срабатывания защиты при значительной емкостной нагрузке используются конденсатор С3, резистор R2 и диод VD11. При включении питания конденсатор заряжается по двум цепям: через резистор R2 и через резистор R3 и диод VD11. В этом случае напряжение на базе регулирующего транзистора медленно увеличивается вслед за напряжением на конденсаторе C3, пока не установится напряжение стабилизации.Затем диод VD11 закрывается и конденсатор C3 продолжает заряжаться через резистор R2. Диод VD11, замыкаясь, исключает влияние конденсатора на работу стабилизатора. Диод VD10 служит для ускорения разряда конденсатора С3 при отключении питания.

Все элементы блоков питания, кроме силового трансформатора, мощных регулирующих транзисторов, переключателей SA1-SA3, предохранителей FU1, FU2, лампочек h2, h3, индикатора часового типа, выходных разъемов и плавного регулятора выходного напряжения, расположены на печатной печатные платы.

Расположение блоков питания внутри корпуса видно из рис. 4. Транзисторы P210A закреплены на игольчатом радиаторе, установленном в задней части корпуса и имеющем эффективную площадь рассеивания около 600 см 2. В нижней части корпуса в месте крепления радиатора просверливаются вентиляционные отверстия диаметром 8 мм. Крышка корпуса закреплена таким образом, чтобы между ней и радиатором оставался воздушный зазор около 0,5 см. Для лучшего охлаждения регулирующих транзисторов рекомендуется просверлить вентиляционные отверстия в крышке.

В центре корпуса закреплен силовой трансформатор, а рядом с ним с правой стороны на дюралюминиевой пластине размером 5х2,5 см закреплен транзистор П214А. Пластина изолирована от корпуса изоляционными втулками. Диоды КД202В основного выпрямителя установлены на дюралюминиевых пластинах, прикрученных к печатной плате. Плата устанавливается над силовым трансформатором деталями вниз.

Силовой трансформатор выполнен на тороидальной ленточной магнитопроводе ОЛ 50-80 / 50.Первичная обмотка содержит 960 витков провода ПЭВ-2 0,51. Обмотки II и IV имеют выходное напряжение 32 и 6 В соответственно при напряжении на первичной обмотке 220 В. Они содержат 140 и 27 витков провода ПЭВ-2 0,31. Обмотка III намотана проводом ПЭВ-2 1,2 и содержит 10 секций: нижняя (по схеме) — 60, а остальные по 11 витков. Выходные напряжения секций равны соответственно 14 и 2,5 В. Силовой трансформатор можно намотать на другой магнитопровод, например на стержень от телевизоров CNT 47/59 и других.Первичная обмотка такого трансформатора сохраняется, а вторичные обмотки перематываются для получения вышеуказанных напряжений.

В блоках питания вместо транзисторов P210A можно использовать транзисторы серии P216, P217, P4, GT806. Вместо транзисторов П214А любой серии П213-П215. Транзисторы MP26B можно заменить любыми из серий MP25, MP26, а транзисторы P307V — любыми из серий P307 — P309, KT605. Диоды Д223А можно заменить диодами Д223Б, КД103А, КД105; Диоды КД202В — любые мощные диоды с допустимым током не менее 2 А.Вместо стабилитрона D818A можно использовать любой другой стабилитрон из этой серии. Вместо тринистора КУ101Б подойдет любой из серии КУ101, КУ102. В качестве реле К1 использовалось малогабаритное реле типа РЭС-9, паспорта: РС4.524.200, РС4.524.201, РС4.524.209, РС4.524.213.

Реле этих паспортов рассчитаны на рабочее напряжение 24 … 27 В, но начинают работать уже при напряжении 15 … 16 В. Стабилизатор тока на малую величину. В этом случае конденсатор фильтра главного выпрямителя (С2) сразу перезаряжается примерно до амплитудного значения переменного напряжения (при нижнем положении SA2.1 переключатель, это напряжение не менее 20 В) и созданы условия для быстрой и надежной работы реле.

Выключатели SA2 — малогабаритные вафельные типа 11П3НПМ. Во втором блоке контакты двух секций этого переключателя включены параллельно и используются для переключения секций силового трансформатора. При включенном питании измените положение переключателя SA2 при токах нагрузки не более 0,2 … 0,3 А. Если ток нагрузки превышает заданные значения, то для предотвращения искрения и подгорания контактов переключателя измените выходное напряжение. устройства только после его выключения.Переменные резисторы для плавной регулировки выходного напряжения следует подбирать с учетом зависимости сопротивления от угла поворота ползуна типа «А» и желательно проволочные. В качестве сигнальных ламп h2, h3 используются миниатюрные лампы накаливания НСМ-9 В-60 мА.

Любой стрелочный прибор можно использовать при токе полного отклонения стрелки до 1 мА и размере лицевой части не более 60X60 мм. Следует помнить, что включение шунта в выходную цепь блока питания увеличивает его выходное сопротивление.Чем больше ток полного отклонения стрелки устройства, тем больше сопротивление шунта (при условии, что внутреннее сопротивление устройств одного порядка). Чтобы устройство не влияло на выходное сопротивление источника питания, переключатель SA3 во время работы должен быть установлен на измерение напряжения (верхнее положение согласно схеме). В этом случае шунт устройства замыкается и исключается из выходной цепи.

Установка сводится к проверке правильности установки, подбору резисторов ступеней управления для регулировки выходного напряжения в требуемых пределах, установке тока срабатывания защиты и подбору сопротивлений резисторов Rsh и Rd для индикатора часового типа.Перед настройкой вместо шунта припаивается короткопроволочная перемычка.

При настройке блока питания переключатель SA2 и ползунок резистора R12 устанавливаются в положение, соответствующее минимальному выходному напряжению (нижнее положение по схеме). Подбором резистора R21 достигается напряжение на выходе блока 2,7 … 3 В. Затем движок резистора R12 перемещается в крайнее правое положение (верхнее по схеме) и подбором резистором R10 напряжение на выходе блока выставляют равным 6 — 6.5 В. Далее переместите переключатель SA2 на одно положение вправо и выберите резистор R20 так, чтобы выходное напряжение блока увеличилось на 3 В. И так по порядку, каждый раз перемещая переключатель SA2 на одно положение вправо, выберите резисторы R19-R13 до установки конечного напряжения на выходе блока питания 30 В. Резистор R12 для плавной регулировки выходного напряжения можно взять другого номинала: от 300 до 680 Ом, однако примерно пропорционально вам понадобится изменить сопротивление резисторов R10, R13-R20.

Срабатывание защиты регулируется подбором резистора R5.

Дополнительный резистор Rd и шунт Rsh выбираются путем сравнения показаний измерителя PA1 с показаниями внешнего измерительного прибора … В этом случае внешний прибор должен быть максимально точным. В качестве дополнительного резистора можно использовать один или два последовательно соединенных резистора OMLT, MT с мощностью рассеяния не менее 0,5 Вт. При выборе резистора Rd переключатель SA3 переводится в положение «Напряжение» и напряжение 30 В устанавливается на выходе блока питания.К выходу блока подключают внешнее устройство, не забывая переключать его для измерения напряжений.

Простые схемы на микросхеме к155ла3. Используя микросхему К155ЛА3. Схема «цветомузыка» на тиристорах КУ202Н, с активными фильтрами частоты и усилителем тока

.

Сирена предназначена для подачи мощного и сильного звукового сигнала для привлечения внимания людей и применяется в системах пожарной сигнализации и автоматизации, а также в сочетании с устройствами сигнализации на различных охраняемых объектах.

Генераторы на схеме отмечены желтой рамкой. Первый G1 задает частоту смены тона, а второй G2 — это сам тон, который плавно меняется на транзисторе VT1, включенном последовательно с сопротивлением R2. Для выбора необходимого звука можно использовать подстроечные резисторы того же номинала вместо сопротивлений R1, R2.

При включении напряжения питания эхолот начинает генерировать тональный акустический сигнал, высота тона меняется с высокого на низкий и обратно.Сигнал звучит непрерывно, меняется только тон звука, который переключается с частотой 3-4 Гц.

В схеме сирены используются два мультивибратора на элементах D1.1 и D1.2 микросхемы К561ЛН2, регулирующая тональный сигнал, и мультивибратор на элементах D1.3 и D1.4 этой же микросхемы, генерирующий тональные сигналы. Частота импульсов, генерируемая первым мультивибратором на элементах D1.3 и D1.4, зависит от элементов C2, R2 и C3, R4. Можно изменить частоту следования импульсов и, следовательно, тон звукового сигнала, как с помощью сопротивлений, так и с помощью мощности.

Предположим, что в начальный момент на выходе мультивибратора на элементах D1.1 и D1.2 присутствует уровень логической единицы. Поскольку на катоды диодов VD1 и VD2 подается плюс, диоды будут заперты. Сопротивления R4 и R5, в работе схемы не участвуют и частота на выходе мультивибратора минимальная, звучит сигнал низкого тона.

Как только на выходе этих элементов будет установлен логический ноль, диоды VD1 и VD2 откроются и соединят сопротивления R4 и R5.В результате частота на выходе мультивибратора увеличится.

Используемые в схеме транзисторы КТ815 можно заменить на КТ817, а КТ814 — на КТ816. Диоды — КД521, КД522, КД503, КД102.

Следующее устройство можно использовать в качестве будильника или звукового сигнала для горного велосипеда. Она представляет собой двухтональную сирену и состоит из тактового генератора на элементах DD1.1-DD1.3, двух тональных генераторов (первый на элементах DD2.1, DD2.2 и второй на элементах DD2.3, DD2.4), согласующий каскад с усилителем мощности на элементе DD1.4 и транзистор VT1.

Схема состоит из двух генераторов. Первый используется для генерации тона, второй — для изменения и модуляции.

Для максимального уровня громкости необходимо, чтобы пьезоэлектрический элемент получал частоту, эквивалентную его резонансной частоте, через мостовую схему.

Основа конструкции — мощный мультивибратор 4047, работающий в нестабильном режиме. Все это управляется мощным полевым МОП-транзистором VT1, который управляется таймером NE555, генерируя соответствующие прямоугольные импульсы низкой частоты, что приводит к срабатыванию пожарной сирены.Переключение режимов работы непрерывное или прерывистое устанавливается тумблером.

Контакты 10 и 11 микросборки 4047 обеспечивают противофазные сигналы, сигналы от которых управляют мостом на четырех полевых МОП-транзисторах. Для получения максимальной громкости, то есть для установки резонансной частоты пьезоэлемента, в конструкцию добавлено подстроечное сопротивление R6.

Схема представляет собой комбинацию музыкального синтезатора на микросхеме УМС-8-08 с мощным выходным каскадом электронной сирены.Для запуска схемы используется реле, обмотка которого гальванически изолирована от остальной схемы.

Микросхема UMS имеет стандартную схему подключения. Три кнопочных переключателя S1-S3 позволяют настроить микросхему на воспроизведение одной из мелодий. Когда вы нажимаете первую кнопку, начинает играть мелодия, а нажав третью вы можете переключаться между мелодиями и выбирать нужную.

Подборка нескольких схем сирены на микроконтроллерах PIC

Схема представляет собой простую многотональную сирену на микросборке UM3561

.

В схеме используется динамик на 8 Ом и мощностью 0.5 Вт. Два переключателя выбирают и воспроизводят разные сигналы будильника. Каждая позиция генерирует свой звуковой эффект.

У каждого радиолюбителя где-то «валяется» микросхема к155ла3. Но часто они не могут найти им серьезного применения, так как во многих книгах и журналах есть только схемы мигалок, игрушек и т. Д. С этой деталью. В данной статье будут рассмотрены схемы на микросхеме к155ла3.
Сначала рассмотрим характеристики радиодетали.
1. Самое главное — это питание.Он запитан на 7 (-) и 14 (+) ножки и составляет 4,5 — 5 В. На микросхему не должно подаваться напряжение более 5,5В (она начинает перегреваться и перегорать).
2. Далее необходимо определиться с назначением детали. Состоит из 4-х элементов, 2-х и нет (два входа). То есть, если на один вход поставить 1, а на другой 0, то на выходе будет 1.
3. Рассмотрим распиновку микросхемы:

Для упрощения схемы на ней изображены отдельные элементы детали. :

4.Учитывайте расположение ножек относительно ключа:

Микросхему нужно паять очень аккуратно, не нагревая (можно сжечь).

Вот схемы, использующие микросхему k155la3: 1. Стабилизатор напряжения (можно использовать как зарядное устройство телефона от автомобильного прикуривателя).
Вот схема:

Вход может быть до 23В. Вместо транзистора P213 можно поставить КТ814, но тогда придется устанавливать радиатор, так как при большой нагрузке он может перегреться.
Печатная плата:

Другой вариант регулятора напряжения (мощный):

2. Индикатор заряда аккумулятора автомобиля.
Вот схема:

3. Тестер любых транзисторов.
Вот схема:

Вместо диодов D9 можно поставить d18, d10.
Кнопки SA1 и SA2 имеют переключатели для проверки транзисторов прямого и обратного направления.

4. Два варианта отпугивателя грызунов.
Вот первая диаграмма:

C1 — 2200 мкФ, C2 — 4.7 мкФ, C3 — 47 — 100 мкФ, R1-R2 — 430 Ом, R3 — 1 кОм, V1 — КТ315, V2 — КТ361. Также можно поставить транзисторы серии МП. Динамический напор — 8 … 10 Ом. Электропитание 5В.

Второй вариант:

C1 — 2200 мкФ, C2 — 4,7 мкФ, C3 — 47 — 200 мкФ, R1-R2 — 430 Ом, R3 — 1 кОм, R4 — 4,7 кОм, R5 — 220 Ом, V1 — КТ361 (МП 26, МП 42, кт 203 и др.), V2 — GT404 (КТ815, КТ817), V3 — GT402 (КТ814, КТ816, P213). Динамическая голова 8 … 10 Ом.
Блок питания 5В.

Конструктивно любая цветомузыкальная (светомузыкальная) инсталляция состоит из трех элементов.Блок управления, блок усиления мощности и выходное оптическое устройство.

В качестве выходного оптического устройства можно использовать гирлянды, можно оформить в виде экрана (классический вариант) или использовать электрические лампы направленного действия — прожекторы, фары.
То есть подходят любые средства, позволяющие создать определенный набор красочных световых эффектов.

Блок усиления мощности представляет собой транзисторный усилитель (усилители) с тиристорными регуляторами на выходе. Напряжение и мощность источников света выходного оптического устройства зависят от параметров используемых в нем элементов.

Блок управления регулирует интенсивность света и чередование цветов. В сложных специальных инсталляциях, предназначенных для украшения сцены во время различных видов шоу — цирковых, театральных и эстрадных представлений, этот агрегат управляется вручную.
Соответственно требуется участие хотя бы одного, а максимум — группа операторов освещения.

Если блок управления напрямую управляется музыкой, работает по любой заданной программе, то установка цветомузыки считается автоматической.
Именно такую ​​«цветомузыку» начинающие дизайнеры-радиолюбители обычно собирают своими руками на протяжении последних 50 лет.

Самая простая (и самая популярная) схема «цветомузыки» на тиристорах КУ202Н.

Это наиболее простая и, пожалуй, самая популярная схема цветомузыкальной консоли на основе тиристоров.
Тридцать лет назад я впервые увидел вблизи полноценно работающую «светомузыку». Его собрал мой одноклассник с помощью моего старшего брата.Это была именно такая схема. Несомненное преимущество — простота, с достаточно четким разделением режимов работы всех трех каналов. Лампы не мигают при этом, красный канал низких частот стабильно мигает в ритме с барабанами, средний — зеленый отвечает в диапазоне человеческого голоса, высокочастотный синий отвечает на все остальное еле уловимо — звон и писк.

Один недостаток — необходимая мощность предусилителя 1-2 Вт. Моему другу пришлось включить свою «Электронику» практически «на полную», чтобы добиться достаточно стабильной работы устройства… В качестве входного трансформатора использовался понижающий трансформатор от радиоточки. Вместо этого можно использовать любой малогабаритный сетевой транзистор нисходящего потока. Например, от 220 до 12 вольт. Только нужно подключить наоборот — низковольтной обмоткой на вход усилителя. Любые резисторы, мощностью 0,5 Вт. Конденсаторы тоже любые, вместо тиристоров КУ202Н можно взять КУ202М.

Схема «цветомузыка» на тиристорах КУ202Н, с активными фильтрами частоты и усилителем тока.

Схема рассчитана на работу от линейного аудиовыхода (яркость ламп не зависит от уровня громкости).
Рассмотрим подробнее, как это работает.
Звуковой сигнал подается с линейного выхода на первичную обмотку изолирующего трансформатора. С вторичной обмотки трансформатора сигнал поступает на активные фильтры через резисторы R1, R2, R3, которые регулируют его уровень.
Отдельная регулировка необходима для качественной работы устройства путем выравнивания уровня яркости каждого из трех каналов.

С помощью фильтров сигналы разделяются по частоте — на три канала. Самая низкая частотная составляющая сигнала проходит через первый канал — фильтр отсекает все частоты выше 800 Гц. Фильтр настраивается подстроечным резистором R9. На схеме указаны номиналы конденсаторов С2 и С4 — 1 мкФ, но как показала практика, их емкость следует увеличить, как минимум, до 5 мкФ.

Фильтр второго канала настроен на среднюю частоту — примерно от 500 до 2000 Гц.Фильтр регулируется с помощью подстроечного резистора R15. На схеме указаны номиналы конденсаторов С5 и С7 — 0,015 мкФ, но их емкость следует увеличить, до 0,33 — 0,47 мкФ.

Все, что выше 1500 (до 5000) Гц, проходит через третий, высокочастотный канал. Фильтр настраивается подстроечным резистором R22. На схеме указаны номиналы конденсаторов С8 и С10 — 1000пФ, но их емкость следует увеличить до 0,01 мкФ.

Далее сигналы каждого канала отдельно детектируются (используются германиевые транзисторы серии d9), усиливаются и поступают на оконечный каскад.
Завершающий каскад выполнен на мощных транзисторах или тиристорах. В данном случае это тиристоры КУ202Н.

Далее идет оптическое устройство, конструкция и внешний вид которого зависит от фантазии дизайнера, а начинка (лампы, светодиоды) — от рабочего напряжения и максимальной мощности выходного каскада.
В нашем случае это лампы накаливания 220В, 60Вт (при установке тиристоров на радиаторы — до 10 шт. На канал).

Схема порядка сборки.

По поводу реквизитов приставки. Транзисторы
КТ315 можно заменить другими кремниевыми n-p-n транзисторами со статическим усилением не менее 50. Постоянные резисторы — МЛТ-0,5, переменные и подстроечные — СП-1, СПО-0,5. Конденсаторы — любого типа.
Трансформатор T1 с соотношением 1: 1, поэтому можно использовать любой трансформатор с подходящим числом витков. В случае самостоятельного изготовления можно использовать магнитопровод Ш10х10, а обмотки намотать проводом ПЭВ-1 0,1-0,15, по 150-300 витков.

Диодный мост для питания тиристоров (220В) выбирается исходя из ожидаемой мощности нагрузки, не менее 2А.Если количество ламп на канал увеличивается, соответственно увеличивается потребление тока.
Для питания транзисторов (12В) можно использовать любой стабилизированный блок питания, рассчитанный на рабочий ток не менее 250 мА (а лучше, больше).

Во-первых, каждый цветомузыкальный канал собирается отдельно на макетной плате.
Причем сборка начинается с выходного каскада. Собрав выходной каскад, проверяют его работоспособность, подав на его вход сигнал достаточного уровня.
Если этот каскад работает нормально, собран активный фильтр. Затем они снова проверяют работоспособность произошедшего.
В итоге после тестирования у нас действительно рабочий канал.

Аналогично необходимо собрать и перестроить все три канала. Такая кропотливость гарантирует безоговорочную работоспособность устройства после «окончательной» сборки на плате, если работа была проведена без ошибок и с использованием «проверенных» деталей.

Возможный вариант печатной разводки (для печатной платы с односторонней фольгой).Если вы используете конденсатор большего размера в канале с самой низкой частотой, расстояния между отверстиями и проводниками придется изменить. Использование печатной платы с двусторонней фольгой может быть более технологичным вариантом — это поможет избавиться от накладных проводов-перемычек.

Использование любых материалов на данной странице разрешено при наличии ссылки на сайт

Схема ниже была собрана в юности, в классе радиотехнического кружка. И безрезультатно.Возможно, микросхема К155ЛА3 еще не подходит для такого металлоискателя, возможно, частота 465 кГц не самая подходящая для таких устройств, а возможно, пришлось экранировать поисковую катушку как в других схемах раздела «Металлоискатели»

В целом получившаяся «пишущая машина» реагировала не только на металлы, но и на руку и другие неметаллические предметы. К тому же микросхемы 155-й серии не слишком экономичны для портативных устройств.

Радио 1985 г. — 2 л.61. Металлоискатель простой

.

Металлоискатель простой

Металлоискатель, схема которого приведена на рисунке, собирается всего за несколько минут. Он состоит из двух практически идентичных LC-генераторов, выполненных на элементах DD1.1-DD1.4, детектора по схеме удвоения выпрямленного напряжения на диодах VD1. VD2 и высокоомные (2 кОм) наушники BF1, изменение звукового тона которых свидетельствует о наличии металлического предмета под антенной катушкой.

Генератор, собранный на элементах DD1.1 и DD1.2, сам возбуждается на резонансной частоте последовательного колебательного контура L1C1, настроенного на 465 кГц (с использованием фильтрующих элементов ПЧ супергетеродинного приемника). Частота второго генератора (DD1.3, DD1.4) определяется индуктивностью антенной катушки 12 (30 витков провода ПЭЛ 0,4 на оправке диаметром 200 мм) и емкостью переменного конденсатора С2. . позволяя перед поиском настроить металлоискатель на обнаружение объектов определенной массы. Биения, возникающие в результате смешения колебаний обоих генераторов, регистрируются диодами VD1, VD2.фильтруются конденсатором С5 и поступают на наушники BF1.

Все устройство собрано на небольшой печатной плате, что делает его очень компактным и простым в обращении при питании от разряженного аккумулятора для фонарика

Janeczek A Prosty wykrywacz melali. — Радиоэлектромк, 1984, № 9, стр. 5.

От редакции. При повторе металлоискателя можно использовать микросхему К155ЛА3, любые германиевые высокочастотные диоды н КПЭ от радиоприемника Альпинист.

Эта же схема более подробно рассмотрена в сборнике М.В. Адаменко. «Металлоискатели» М.2006 (Скачать). Дальнейшая статья из этой книги

3.1 Металлоискатель простой на микросхеме К155ЛА3

Начинающим радиолюбителям можно порекомендовать повторить конструкцию простого металлоискателя, за основу которого легла схема, неоднократно публиковавшаяся в конце 70-х годов прошлого века в различных отечественных и зарубежных специализированных изданиях. Этот металлоискатель, выполненный всего на одной микросхеме К155ЛА3, может быть собран за несколько минут.

Принципиальная схема

Предлагаемая конструкция является одним из многих вариантов металлоискателей типа BFO (Beat Frequency Oscillator), то есть представляет собой устройство, основанное на принципе анализа биений двух близких по частоте сигналов (рис. 3.1). При этом в данной конструкции изменение частоты биений оценивается на слух.

В основу прибора положены измерительный и опорный генераторы, детектор ВЧ колебаний, схема индикации и стабилизатор напряжения питания.

В рассматриваемой конструкции используются два простых LC-генератора, выполненных на микросхеме IC1. Схематические решения этих генераторов практически идентичны. При этом первый генератор, являющийся эталонным, собран на элементах IC1.1 и IC1.2, а второй, измерительный или перестраиваемый генератор, выполнен на элементах IC1.3 и IC1.4.

Цепь опорного генератора образована конденсатором C1 емкостью 200 пФ и катушкой L1. В цепи измерительного генератора конденсатор переменной емкости С2 максимальной емкостью ок.300 пФ, плюс поисковая катушка L2. В этом случае оба генератора настроены на рабочую частоту примерно 465 кГц.

Рисунок: 3.1.
Принципиальная схема металлоискателя на микросхеме К155ЛА3

Выходы генераторов через разделительные конденсаторы С3 и С4 подключены к детектору ВЧ колебаний, выполненному на диодах D1 и D2 по схеме удвоения выпрямленного напряжения. В детектор загружены наушники BF1, на которых извлекается низкочастотный сигнал.В этом случае конденсатор С5 шунтирует нагрузку на более высоких частотах.

Когда поисковая катушка L2 колебательного контура перестраиваемого генератора приближается к металлическому объекту, ее индуктивность изменяется, что вызывает изменение рабочей частоты этого генератора. В этом случае, если объект из черного металла (ферромагнетик) находится рядом с катушкой L2, его индуктивность увеличивается, что приводит к снижению частоты перестраиваемого генератора. Цветной металл снижает индуктивность катушки L2 и увеличивает рабочую частоту генератора.

ВЧ-сигнал, генерируемый смешением сигналов измерительного и опорного генераторов после прохождения через конденсаторы C3 и C4, подается на детектор. В этом случае амплитуда радиочастотного сигнала изменяется с частотой биений.

Низкочастотная огибающая радиочастотного сигнала извлекается детектором на диодах D1 и D2. Конденсатор С5 фильтрует высокочастотную составляющую сигнала. Затем битовый сигнал отправляется на наушники BF1.

IC1 получает питание 9 В от B1 через стабилизатор напряжения, состоящий из стабилитрона D3, балластного резистора R3 и стабилизирующего транзистора T1.

Детали и конструкция

Для изготовления рассматриваемого металлоискателя можно использовать любую макетную плату. Поэтому на используемые детали не распространяются какие-либо ограничения, связанные с габаритными размерами … Установка может быть как смонтированной, так и распечатанной.

При повторе металлоискателя можно использовать микросхему К155ЛА3, состоящую из четырех логических элементов 2И-НЕ, питающихся от общего источника постоянного тока … В качестве конденсатора С2 можно использовать настроечный конденсатор от портативного радиоприемника. (например, от радиоприемника «Альпинист»).Диоды D1 и D2 можно заменить любыми высокочастотными германиевыми диодами.

Катушка L1 опорного генератора должна иметь индуктивность около 500 мкГн. В качестве такой катушки рекомендуется использовать, например, катушку фильтра ПЧ супергетеродинного приемника.

Измерительная катушка L2 содержит 30 витков провода ПЭЛ диаметром 0,4 мм и выполнена в виде тора диаметром 200 мм. Эту катушку проще сделать на жестком каркасе, но можно и без нее. В этом случае любой круглый предмет подходящего размера, например банка, можно использовать в качестве временной рамки.Витки катушки наматываются навалом, после чего они вынимаются из корпуса и экранируются электростатическим экраном, который представляет собой открытую полосу алюминиевой фольги, намотанную на пучок витков. Зазор между началом и концом намотки ленты (зазор между концами экрана) должен быть не менее 15 мм.

При изготовлении катушки L2 нужно позаботиться о том, чтобы концы экранирующей ленты не закрывались, так как в этом случае образуется короткозамкнутый виток. Для увеличения механической прочности змеевик можно пропитать эпоксидным клеем.

В качестве источника аудиосигналов используйте наушники с высоким сопротивлением и максимально возможным сопротивлением (около 2000 Ом). Например, подойдет всем известный телефон ТА-4 или ТОН-2.

В качестве источника питания B1 можно использовать, например, батарею Krona или две батареи 3336L, соединенные последовательно.

В стабилизаторе напряжения емкость электролитического конденсатора С6 может быть от 20 до 50 мкФ, а конденсатора С7 — от 3300 до 68000 пФ. Напряжение на выходе стабилизатора, равное 5 В, задается подстроечным резистором R4.Это напряжение будет оставаться постоянным, даже если батареи значительно разряжены.

Следует отметить, что микросхема К155ЛАЗ рассчитана на питание от источника постоянного тока напряжением 5 В. Поэтому при желании можно исключить из схемы блок стабилизатора напряжения и можно использовать одну батарею 3336Л или аналогичную. использоваться в качестве источника питания, что дает возможность собрать компактную конструкцию. Однако разряд этой батареи очень быстро повлияет на работу металлоискателя.Поэтому нужен блок питания, обеспечивающий стабильное напряжение 5 В.

Следует признать, что в качестве источника питания автор использовал четыре импортные большие круглые батареи, включенные последовательно. При этом напряжение 5 В формировалось интегральным стабилизатором типа 7805.

Плата с расположенными на ней элементами и блок питания помещаются в любой подходящий пластиковый или деревянный корпус. Переменный конденсатор С2, переключатель S1, а также разъемы для подключения поисковой катушки L2 и наушников BF1 (эти разъемы и переключатель S1 на принципиальной схеме не указаны).

Заведение

Как и другие металлоискатели, это устройство следует настраивать в среде, где металлические предметы находятся на расстоянии не менее одного метра от поисковой катушки L2.

Сначала с помощью частотомера или осциллографа нужно установить рабочие частоты опорного и измерительного генераторов. Частота опорного генератора устанавливается равной примерно 465 кГц регулировкой сердечника катушки L1 и, при необходимости, подбором емкости конденсатора С1.Перед настройкой необходимо будет отключить соответствующий вывод конденсатора С3 от диодов детектора и конденсатора С4. Далее необходимо отключить соответствующий выход конденсатора С4 от детекторных диодов и от конденсатора С3 и настроить конденсатор С2 так, чтобы частота измерительного генератора отличалась от частоты опорного генератора примерно на 1 кГц. После восстановления всех подключений металлоискатель готов к работе.

Порядок работы

Проведение изыскательских работ с использованием рассматриваемого металлоискателя не имеет особенностей. При практическом использовании устройство следует за переменным конденсатором C2 для поддержания необходимой частоты сигнала биений, которая изменяется при разряде аккумулятора, изменении температуры окружающей среды или изменении магнитных свойств почвы.

Если частота сигнала в гарнитуре меняется во время работы, это указывает на присутствие металлического предмета в зоне действия поисковой катушки L2.При приближении к одним металлам частота сигнала биений будет увеличиваться, а при приближении к другим — уменьшаться. Изменив тон биения, имея некоторый опыт, вы легко сможете определить, из какого металла, магнитного или немагнитного, сделан обнаруженный объект.

Микросхема К155ЛА3 есть у каждого настоящего радиолюбителя. Но обычно они считаются сильно устаревшими и не могут найти им серьезного применения, так как на многих радиолюбительских сайтах и ​​в журналах обычно описываются только схемы мигалок и игрушек.В рамках данной статьи мы постараемся расширить кругозор радиолюбителя в рамках использования схем на микросхеме К155ЛА3.

Эту схему можно использовать для зарядки мобильного телефона от прикуривателя бортовой сети.

На вход радиолюбительской конструкции может подаваться до 23 вольт. Вместо устаревшего транзистора П213 можно использовать более современный аналог КТ814.

Вместо диодов D9 можно использовать d18, d10.Тумблеры SA1 и SA2 используются для проверки транзисторов прямого и обратного направления.

Для исключения перегрева фар можно установить реле времени, которое отключит стоп-сигналы, если они горят более 40-60 секунд, время можно изменить подбором конденсатора и резистора. Когда вы отпускаете и снова нажимаете педаль, фары снова включаются, что никоим образом не влияет на безопасность движения

Для повышения КПД преобразователя напряжения и предотвращения сильного перегрева в схемах инвертора используются полевые транзисторы выходного каскада низкого сопротивления

Сирена используется для подачи мощного и сильного звукового сигнала, чтобы привлечь внимание людей и эффективно защитить ваш велосипед, оставленный и пристегнутый на короткое время.

Если вы владелец дачи, виноградника или дома в деревне, то вы знаете, какой ущерб могут нанести мыши, крысы и другие грызуны и насколько дорогостоящая, неэффективная, а иногда и опасная борьба с грызунами. стандартные способы

Практически все радиолюбительские самоделки и конструкции содержат стабилизированный источник питания. А если ваша схема работает от питающего напряжения 5 вольт, то лучшим вариантом будет использование трехконтактного интегрального стабилизатора 78L05

.

Кроме микросхемы здесь есть яркий светодиод и несколько элементов обвязки.После сборки устройство сразу начинает работать. Никакой регулировки, кроме настройки продолжительности вспышки, не требуется.

Напомним, что конденсатор С1 номиналом 470 мкФ впаян в схему строго соблюдая полярность.

Используя значение сопротивления резистора R1, можно изменить длительность мигания светодиода.

цепей Цму с фоновой подсветкой. Пятиканальная светодиодная цветная музыка. Что нам понадобится

Цветомузыка своими руками — что может быть приятнее и интереснее радиолюбителю, ведь собрать ее несложно, имея хорошую схему.

В современной радиотехнике существует огромное количество разнообразных радиоэлементов и светодиодов, в пользе которых сомневаться сложно. Большая цветовая гамма, яркий и насыщенный свет, высокая скорость реакции различных элементов, низкое энергопотребление. Список достоинств бесконечен.

Принцип работы цветомузыки: собранные по схеме светодиоды мигают от имеющегося источника звука (это может быть плеер или магнитола и колонки) с определенной частотой.

Преимущества использования светодиодов по сравнению с ранее использовавшимися в CMU:

• световая насыщенность света и широкая цветовая гамма;
• хорошая скорость;
• низкое энергопотребление.

Самые простые схемы

Простая цветомузыка, которую можно собрать, имеет один светодиод, питается от источника постоянного тока напряжением 6-12 В.

Можно собрать указанную схему, используя светодиодную ленту и подобрав необходимый транзистор. Недостатком является зависимость частоты мигания светодиода от уровня звука.Другими словами, полный эффект можно наблюдать только на одном уровне звука. Если уменьшить громкость, то будет редкое мигание, а при увеличении громкости останется постоянное свечение.

Этот недостаток можно устранить с помощью трехканального преобразователя звука. Ниже представлена ​​простейшая схема, собрать ее своими руками на транзисторах несложно.

Цветомузыкальная схема с трехканальным преобразователем звука

Для этой схемы требуется источник питания 9 В, который позволит светодиодам в каналах светиться.Для сборки трех усилительных каскадов потребуются транзисторы КТ315 (аналог КТ3102). В качестве нагрузки используются разноцветные светодиоды. Для усиления используется понижающий трансформатор. У резисторов есть функция регулировки мигания светодиода. Схема содержит фильтры для пропускания частот.

Можно улучшить схему. Для этого нужно добавить яркости лампочками накаливания на 12 В. Вам потребуются управляющие тиристоры. Все устройство должно быть запитано от трансформатора. По этой простейшей схеме уже можно работать.Цветомузыку на тиристорах может собрать даже начинающий радиотехник.

Как создать собственную светодиодную цветную музыку? Первым делом необходимо выбрать электрическую схему.

Ниже представлена ​​схема светомузыки с лентой RGB. Для этой установки требуется источник питания на 12 В. Он может работать в двух режимах: как лампа и как цветомузыкальный. Режим выбирается переключателем, установленным на плате.

Этапы изготовления

Нужно сделать печатную плату… Для этого нужно взять фольгированный стеклопластик размером 50 х 90 мм и толщиной 0,5 мм. Процесс изготовления платы состоит из нескольких этапов:

• подготовка текстолита, плакированного фольгой;
• отверстий под детали;
• дорожек для рисования;
• травление.

Плата готова, комплектующие куплены. Теперь начинается самый ответственный момент — разводка радиоэлементов. Конечный результат будет зависеть от того, насколько аккуратно они установлены и герметизированы.

Мы собираем нашу печатную плату с припаянными на ней компонентами в такой доступный оттенок.

Краткое описание радиоэлементов

Радиоэлементы для электрической схемы вполне доступны по цене; Приобрести их в ближайшем магазине электротоваров не составит труда.

Для цветомузыкального сопровождения подойдут резисторы с проволочной обмоткой мощностью 0,25-0,125 Вт. Величину сопротивления всегда можно определить по цветным полосам на корпусе, зная порядок их нанесения.Подстроечные резисторы бывают как отечественные, так и импортные.

Промышленные конденсаторы делятся на оксидные и электролитические. Подобрать нужные, проделав элементарные расчеты, не составит труда. Некоторые оксидные конденсаторы могут иметь полярность, которую необходимо соблюдать при установке.

Диодный мост можно взять готовым, но если его нет, то выпрямительный мост несложно собрать с использованием диодов серии КД или 1N4007. Светодиоды берутся обычные, с разноцветным свечением.Использование светодиодных лент RGB — перспективное направление в радиоэлектронике.

Светодиодная лента RGB

Возможность сборки цветомузыкальной консоли для автомобиля

Если получилось порадовать цветомузыкой из светодиодной ленты, сделанной своими руками, то аналогичную установку со встроенной магнитолой можно сделать и для автомобиля. Его легко собрать и быстро установить. Приставку предлагается разместить в пластиковом корпусе, который можно купить в отделе электротехники и радиотехники.Агрегат надежно защищен от влаги и пыли. Легко устанавливается за приборной панелью автомобиля.

Также аналогичный корпус можно изготовить самостоятельно из оргстекла.

Подбираются пластины нужных размеров, в первой из деталей проделываются два отверстия (для питания), все детали отшлифованы. Собираем все термопистолетом.

Отличный световой эффект достигается с помощью разноцветной (RGB) ленты.

Выход

Известная поговорка «не боги сжигают горшки» актуальна и сегодня.Разнообразный ассортимент электронных компонентов дает мастерам широкий простор для воображения. Цветомузыкальное оформление своими руками на светодиодах — одно из проявлений безграничного творчества.

Конкурс начинающих радиолюбителей
«Мой радиолюбительский дизайн»

Конкурсная разработка начинающего радиолюбителя
«Пятиканальная светодиодная цветомузыка».

Здравствуйте дорогие друзья и гости сайта!
Представляю вашему вниманию третью конкурсную работу (второй конкурс сайта) начинающего радиолюбителя.Автор дизайна: Морозас Игорь Анатольевич :

Пятиканальная светодиодная цветная музыка

Здравствуйте радиолюбители!

Как и у многих новичков, основная проблема заключалась в том, с чего начать, какой будет мой первый продукт. Я начал с того, что сначала хотел купить дом. Первый — это цветомузыка, второй — качественный усилитель для наушников. Я начал с первого раза. Цветомузыка на тиристорах вроде бы избитая версия, решил собрать цветомузыку для светодиодных лент RGB.Я даю вам свою первую работу.

Цветомузыкальная схема взята из Интернета. Цветомузыка простая, 5 каналов (один канал — белый фон). К каждому каналу можно подключить светодиодную ленту, но для ее работы на входе требуется маломощный усилитель сигнала. Автор предлагает использовать усилитель от компьютерных колонок. Я пошел от сложной, чтобы собрать схему усилителя по даташиту на микросхему TDA2005 2х10 Вт. Этой мощности мне кажется достаточно, даже с запасом.Все схемы старательно перерисовываю в программе sPLAN 7.0

Рис.1 Цветомузыкальная схема с усилителем входного сигнала.

В схеме цветомузыки все конденсаторы электролитические, на напряжение 16-25в. Там, где необходимо соблюдать полярность, стоит знак «+», в остальных случаях смена полярности не влияет на мигание светодиодов. По крайней мере, я этого не заметил. Транзисторы КТ819 можно заменить на КТ815. Резисторы 0,25 Вт.

В схеме усилителя микросхему необходимо разместить на радиаторе не менее 100 см2.Конденсаторы электролитические на напряжение 16-25В. Конденсаторы С8, С9, С12 пленочные, напряжение 63в. Резисторы R6, R7 мощностью 1 Вт, остальные 0,25 Вт. Переменный резистор R0- двойной, сопротивление 10-50 кОм.

Я взял блок питания с заводской импульсной мощностью 100Вт, 2х12в, 7А

В выходной, как и положено походу на радиорынок за покупкой радиодеталей. Следующее задание — нарисовать монтажную плату. Для этого я выбрал Sprint-Layout 6.0. Рекомендуется радиоспециалистами для начинающих.Учиться легко, я в этом убежден.

Рис 2. Доска для цветомузыки.

Рис. 3. Плата усилителя мощности.

Платы изготовлены по технологии ЛУТ. В Интернете много информации об этой технологии. Мне нравится, когда он похож на заводской, поэтому ЛУТ сделал и со стороны деталей.

Рис 3.4 Сборка радиодеталей на плате

Рис 5. Проверка работоспособности после сборки

Как всегда, самое «сложное» при сборке радиосхемы — собрать все в корпус.Купил в радиомагазине готовый корпус.

Так я сделал переднюю панель. В программе Photoshop нарисовал внешний вид передней панели, на которой должны быть установлены переменные резисторы, переключатель и светодиоды, по одному от каждого канала. Готовый рисунок распечатывается на струйном принтере на тонкой глянцевой фотобумаге.

На подготовленную обезжиренную панель с отверстиями приклеиваю фотобумагу столярным клеем:

Затем я поставил панели под так называемый пресс. На день.В качестве жима у меня блин со штангой 15 кг:

Окончательная сборка:

Вот что произошло:

Приложения к статье:

(2,9 МБ, 2,958 обращений)

Уважаемые друзья и гости сайта!

Не забудьте высказать свое мнение о конкурсных работах и ​​принять участие в голосовании за понравившийся дизайн на форуме сайта. Спасибо.

Несколько предложений для тех, кто будет повторять дизайн:
1.К такому мощному стереоусилителю можно подключить колонки, тогда вы получите два устройства в одном — цветомузыкальный и качественный усилитель низких частот.
2. Даже если полярность включения электролитических конденсаторов в цепи цветомузыки не влияет на ее работу, наверное, лучше соблюдать полярность.
3. На входе цветомузыки, наверное, лучше поставить входной узел для суммирования сигналов левого и правого каналов (). Автор, судя по схеме, отправляет сигнал с правого канала усилителя на высокочастотный канал цветомузыки (синий), а сигнал с левого канала усилителя отправляется на остальные каналы цветомузыки. , но, наверное, лучше послать сигнал на все каналы от объединителя аудиосигналов.
4. Замена транзистора КТ819 на КТ815 подразумевает уменьшение количества возможных светодиодов.

Ниже приведены схемы и статьи на тему «цветомузыка» на сайте по радиоэлектронике и радиолюбительском сайте.

Что такое «цветомузыка» и где она применяется, принципиальные схемы самодельных устройств, относящиеся к термину «цветомузыка».

Предлагаю две простые схемы CMU. Первый был собран много лет назад, повторен несколькими радиолюбителями и в настройке не нуждался.Схема собрана всего на шести транзисторах типа КТ315, их, конечно, можно заменить другими … Описана простая, легко воспроизводимая цветомузыкальная установка на симметричных тиристорах и лампах накаливания, которые можно использовать для освещения зал или танцпол, ведь скоро лето! Говорят о цветомузыке … Эта музыкальная шкатулка имеет относительно большую мощность осветительных ламп, а именно: в каждом канале можно использовать лампы, рассчитанные на напряжение 220 В (одна или несколько), либо низковольтные, подключенные в гирлянды 220 В.Суммарная мощность … Схема простой цветомузыкальной приставки для работы с ламповым радиоприемником, усилителем низких частот или магнитофоном. Он содержит минимум деталей и несложен в сборке, хороший вариант для начинающих радиолюбителей. Подключите его ко вторичной обмотке выходного трансформатора. Используется для питания … Цветомузыкальная схема, принцип работы установки основан на делении спектра звукового сигнала по частоте. Для достижения большего разнообразия и богатства цветового рисунка вместо широко распространенной трехцветной системы используется четырехцветная система (красный, желтый, синий и фиолетовый)… сопровождение эстрадных номеров. В этом случае в проекторы с цветными светофильтрами целесообразно монтировать мощные лампы накаливания, направляя их … Установка с импульсным регулированием тиристоров обеспечивает сходимость динамических диапазонов яркости свечения ламп и уровня звуковой сигнал, а также получение каналов компенсации света без использования специальных электронных устройств. Мощность каждого из трех основных каналов … Самодельная цветомузыка на симисторах, схема и описание деталей для самостоятельного изготовления.Симисторы представляют собой симметричные тиристоры, которые работают при любой полярности напряжения на аноде. Применяются в бытовых диммерах СРП-0,2-1. Установка — трехканальная. На его вход аудиосигнал поступает через повышающий трансформатор Т1, который также выполняет функции … Хочу представить вашему вниманию цветомузыкальную приставку, собранную на двух синхронных двоичных счетчиках-делителях (каждый счетчик основан на четырех D-триггеры), это тоже микросхема К561ИЕ10. Такая конструкция легко доступна для повторения, микросхему К561ИЕ10 еще можно купить в радиомагазине, а радиолюбители наверняка найдут ее в наличии… Предлагаемые простые устройства предназначены для создания световых эффектов на дискотеках и во время различных развлекательных мероприятий. Генерируемые ими сигналы могут управлять несколькими осветительными приборами, переключая их практически случайным образом. При условии … Пик популярности цветомузыкальных инсталляций приходится на 80-е годы прошлого века, сейчас о них как-то почти забыли. И все же время не стоит на месте, и появляются новые технологии, способные возродить «цветомузыку» в новом виде. Вот, например, трехцветные светодиодные ленты RGB или гирлянды… Приведена схема простой самодельной трехканальной цветомузыкальной установки с микрофоном для реагирования на звук в помещении. Устройство «подключается» к акустическому оборудованию, то есть вместо разъема на входе микрофон, и он воспринимает музыку прямо в комнате, где она находится … В качестве экран для цветомузыкальной инсталляции. Преимущество светодиодной ленты RGB в том, что ее можно расположить как угодно, либо под матовым экраном, либо, например, повесить как гирлянду на елку.Схема цветомузыкальной инсталляции … Это устройство представляет собой типичную аналоговую светомузыкальную приставку, подобную тем, которые были очень популярны в 80-90-е годы и незаслуженно забыты сегодня. Входной сигнал через отдельный трансформатор поступает на четыре активных фильтра, разделяя сигнал на четыре … Принципиальная схема самодельной цветомузыки на три канала, она основана на декодерах тона LM567, для переключения используются оптопереключатели S202S02. Пик популярности цветомузыкальных инсталляций приходится на 80-е годы прошлого века.Теперь о них как-то почти забыли. И все же время не стоит … Схема светомузыки на светодиодах, простая конструкция на микросхемах К561ИЕ16, К176ИЕ4 для начинающих радиолюбителей. В большинстве случаев светомузыкальные инсталляции основаны на фильтрах, разделяющих входной аудиосигнал на несколько полос. Тогда на выходе каждой из полос находится клавиша … Интересное самодельное устройство, меняющее цвет светодиодов по соотношению частотных составляющих звукового сигнала.Это устройство не является полностью цветомузыкальной инсталляцией, потому что работает совершенно по-другому. Цветомузыкальная инсталляция у входа … Добрый день, уважаемые радиолюбители. Эта статья появилась из-за множества вопросов об ионофонах разного типа, присланных мне после публикации серии статей на эту тему. Особенно часто возникают вопросы, связанные с ламповыми ионофонами, их усовершенствованием и дальнейшим развитием … В радиолюбительской литературе широко представлены различные варианты светодинамических установок (СДУ).По большей части их можно разделить по принципу действия на две разные группы: это переключатели для гирлянд (огней), работающие от тактового генератора по определенной программе … Добрый день уважаемые радиолюбители. Сегодня я хотел бы продолжить небольшую серию статей, посвященную ионофонам, отвечая на многочисленные запросы и вопросы, которые возникли после публикации предыдущих статей по этой теме. Предлагаемая версия ионофона, по сути, является более мощной версией…

Для сборки цветомузыки на светодиодах своими руками необходимо иметь базовые знания электроники, уметь читать схемы и работать с паяльником. В статье мы рассмотрим, как работает цветовомузыка на светодиодах, основные рабочие схемы, на основе которых можно собрать свои готовые устройства, а в конце поэтапно соберем готовое устройство с помощью пример.

В основе цветомузыкальных инсталляций лежит метод преобразования частоты музыки и ее передачи по отдельным каналам для управления источниками света.В итоге получается, что в зависимости от основных музыкальных параметров ему будет соответствовать работа цветовой системы. В основе этого прицепа лежит схема, по которой собрана цветомузыка на светодиодах своими руками.

Обычно для создания цветовых эффектов используется не менее трех разных цветов. Он может быть синим, зеленым и красным. Смешиваясь в разных комбинациях, с разной продолжительностью, они могут создать удивительную атмосферу веселья.

Фильтры LC и RC способны разделять сигнал на низкую, среднюю и высокую чистоту, они устанавливаются и настраиваются в цветомузыкальную систему с помощью светодиодов.

Настройки фильтра устанавливаются на следующие параметры:

• до 300 Гц для фильтра нижних частот, как правило, его цвет красный;
• 250-2500 Гц для среднего, зеленого цвета;
• все выше 2000 Гц преобразуется фильтром верхних частот, как правило, от этого зависит работа синего светодиода.

Разделение на частоты осуществляется с небольшим перекрытием, это необходимо для получения разных цветовых оттенков в процессе работы прибора.

Выбор цвета в данной цветомузыкальной схеме не принципиален, и при желании можно использовать светодиоды разных цветов по своему усмотрению, менять местами и экспериментировать, никто не запретит. Различные колебания частоты в сочетании с использованием нестандартной цветовой гаммы могут существенно повлиять на качество результата.

Параметры схемы, такие как количество каналов и их частота, также доступны для настройки, из чего можно сделать вывод, что для цветомузыки можно использовать большое количество светодиодов разных цветов, и можно индивидуально настроить каждый из них в частота и ширина канала.

Что нужно для создания цветомузыки

Резисторы для цветомузыкальной установки собственного производства можно использовать только постоянные, мощностью 0,25-0,125. Подходящие резисторы можно увидеть на рисунке ниже. Полоски на теле показывают степень сопротивления.

Также в схеме используются резисторы R3, и подстроечные R — 10, 14, 7 и R 18 вне зависимости от типа. Главное требование — возможность установки на плату, используемую при сборке.Первый вариант светодиодной цветомузыки был собран с использованием резистора переменного тока с обозначением СПЗ-4ВМ, а импортный — подстроечного.

Что касается конденсаторов, то нужно использовать детали с рабочим напряжением не менее 16 вольт. Тип может быть любым. Если вам сложно найти конденсатор С7, можно подключить параллельно два меньших по емкости, чтобы получить требуемые параметры.

Конденсаторы C1, C6, используемые в цепи цветомузыки светодиода, должны быть способны работать при 10 В, соответственно C9-16V, C8-25V.Если вместо старых советских конденсаторов планируется использовать новые, импортные, то стоит помнить, что у них разница в обозначении, нужно заранее определить полярность конденсаторов, которые будут устанавливаться, иначе можно перепутать и портить схему.

Для изготовления цветомузыки требуется диодный мост с напряжением 50 В и рабочим током около 200 миллиампер. В случае, когда нет возможности установить готовый диодный мост, можно сделать его из нескольких выпрямительных диодов, для удобства их можно снять с платы и установить отдельно, используя плату меньшего размера.

Параметры диодов подбираются аналогично используемым в заводском варианте моста, диоды.

светодиода должны быть красным, синим и зеленым. Для одного канала их нужно шесть.

Еще один необходимый элемент — регулятор напряжения. Применяется пятивольтовый стабилизатор, импортный, артикул 7805. Можно также использовать 7809 (девятивольтовый), но тогда нужно исключить из схемы резистор R22, а вместо него ставится перемычка, соединяющая отрицательную шину. и средний терминал.

Цветомузыку можно подключить к музыкальному центру с помощью трехконтактного разъема jack.

И последнее, что нужно иметь при сборке, — это трансформатор с подходящими параметрами напряжения.

Общая схема сборки цветомузыки, в которой использованы детали, описанные на фото ниже.

Несколько рабочих схем

Ниже будет предложено несколько рабочих схем цветомузыки на светодиодах.

Номер опции 1

Для этой схемы можно использовать светодиоды любого типа.Главное, чтобы они были супер яркими и разными по свечению. Схема работает по следующему принципу, сигнал от источника передается на вход, где сигналы каналов суммируются и затем отправляются на переменное сопротивление. (R6, R7, R8) Этим сопротивлением регулируется уровень сигнала для каждого канала, после чего он поступает на фильтры. Разница между фильтрами заключается в емкости конденсаторов, используемых для их сборки. Их смысл, как и в других устройствах, заключается в преобразовании и уточнении звукового диапазона в определенных пределах.Это верхние, средние и низкие частоты … Для настройки цветомузыкальной схемы установлены регулировочные резисторы. После всего этого сигнал поступает на микросхему, которая позволяет устанавливать различные светодиоды.

Номер опции 2

Вторая версия светодиодной цветомузыки отличается простотой и подходит для новичков. Схема включает усилитель и три канала частотной обработки. Установлен трансформатор, без которого можно обойтись, если входной сигнал достаточен для размыкания светодиодов.Как и в аналогичных схемах, используются регулировочные резисторы, обозначенные как R4 — 6. Транзисторы можно использовать любые, главное, чтобы они пропускали более 50% тока. По сути, больше ничего не требуется. Схема при желании может быть улучшена для получения более мощной цветомузыкальной установки.

Пошаговая сборка простейшей цветомузыкальной модели

Для сборки простой светодиодной цветомузыки потребуются следующие материалы:

• светодиоды размером пять миллиметров;
• провод от старых наушников;
• оригинал или аналог транзистора КТ817;
• блок питания 12 вольт;
• несколько проводов;
• кусок оргстекла;
Клеевой пистолет
• .

Первое, с чего стоит начать — сделать корпус будущей цветомузыки из оргстекла. Для этого его нарезают по размеру и приклеивают клеевым пистолетом. Коробку лучше сделать прямоугольной формы. Размеры можно подогнать под себя.

Для расчета количества светодиодов разделите напряжение адаптера (12 В) на рабочие светодиоды (3 В). Получается, что нам нужно установить в коробку 4 светодиода.

Снимаем кабель с наушников, у него три провода, будем использовать один левый или правый канал и один общий.

Нам не нужен один провод и его можно изолировать.

Схема простой светодиодной цветомузыки выглядит следующим образом:

Перед сборкой прокладываем кабель внутри коробки.

Светодиоды

имеют полярность, соответственно при подключении ее нужно учитывать.

При сборке нужно стараться не нагревать транзистор, так как это может привести к его поломке, и учитывать маркировку на ножках. Эмиттер обозначается (E), база и коллектор соответственно (B) и (K).После сборки и осмотра можно устанавливать верхнюю крышку.

Готовый вариант цветомузыки на светодиодах

В заключение хочется сказать, что собрать цветомузыку на светодиодах не так сложно, как может показаться на первый взгляд. Конечно, если вам нужно устройство с красивым дизайном, то придется потратить много времени и сил. Но для изготовления простой цветомузыки в информационных или развлекательных целях достаточно собрать одну из схем, представленных в статье.

Дополнительно

• AT: Купил ленту с контактами G, R, B, 12. Как подключить?
  A: Это не та лента, можно выкинуть

  AT: Прошивка загружается, но появляется ошибка «Сообщение Pragma…». Обозначается красными буквами.
  A: Это не ошибка, а информация о версии библиотеки

  AT: Что мне делать, чтобы соединить ленту собственной длины?
  О: Подсчитайте количество светодиодов, перед загрузкой прошивки измените самую первую настройку NUM_LEDS в скетче (по умолчанию 120, замените на свою). Да просто заменить и все !!!

  AT: Сколько светодиодов поддерживает система?
  A: Версия 1.1: максимум 450 штук, версия 2.0: 350 штук

  AT: Как увеличить эту сумму?
  A: Есть два варианта: оптимизировать код, взять другую библиотеку для ленты (но придется переписывать часть). Или возьмите Arduino MEGA, у него больше памяти.

  AT: Какой конденсатор поставить на ленту БП?
  A: Электролитический.Напряжение минимум 6.3 Вольт (можно больше, но сам кондер будет больше). Емкость не менее 1000 мкФ, и чем больше, тем лучше.

  AT: Как проверить ленту без Arduino? Лента горит без Ардуино?
  A: Адресная лента управляется специальным протоколом и работает ТОЛЬКО при подключении к драйверу (микроконтроллеру)

• СБОРКА СХЕМЫ БЕЗ ПОТЕНЦИОМЕТРА! Для этого параметру ПОТЕНТ (на скетче в блоке настроек в настройках сигнала ) присваиваем 0.Будет использоваться внутреннее опорное напряжение 1,1 В. Но не на всех объемах! Чтобы система работала правильно, вам нужно будет выбрать громкость входящего аудиосигнала так, чтобы все было красиво, используя две предыдущие настройки.

• Версия 2.0 и выше можно использовать БЕЗ ИК-УПРАВЛЕНИЯ, режимы переключаются кнопкой, все остальное настраивается вручную перед загрузкой прошивки.

• Как мне настроить другой пульт?
  Для других пультов дистанционного управления кнопки имеют другой код, используйте эскиз, чтобы определить код кнопки IR_test (версия 2.0-2.4) или IRtest_2.0 (для версий 2.5+), находится в архиве проекта. Скетч отправляет коды нажатых кнопок на монитор порта. Далее в основном скетче в разделе для разработчиков есть блок определений кнопок пульта ДУ, просто измените коды на свои. Калибровать пульт можно, но честно говоря уже довольно лениво.

• Как сделать две полоски объема на канал?
  Для этого совсем не обязательно переписывать прошивку, достаточно разрезать длинный кусок ленты на два коротких и восстановить нарушенные электрические соединения тремя проводами (GND, 5V, DO-DI).Лента будет продолжать двигаться как одно целое, но теперь у вас есть две части. Разумеется, аудиоразъем должен быть подключен тремя проводами, а режим моно (MONO 0) отключен в настройках, а количество светодиодов должно быть равно общему количеству двух сегментов.
  П.С. Смотрите первую схему на схемах!

• Как сбросить настройки, хранящиеся в памяти?
  Если поигрались с настройками и что-то пошло не так, можно сбросить настройки до «заводских».Начиная с версии 2.4 есть настройка RESET_SETTINGS , выставить 1, прошить, поставить 0 и снова прошить. Настройки из эскиза будут записаны в память. Если у вас 2.3, то смело обновляйтесь до 2.4, версии отличаются только новой настройкой, что никак не повлияет на работу системы. В версии 2.9 была настройка SETTINGS_LOG , которая выводит в порт значения настроек, хранящиеся в памяти. Итак, для отладки и понимания.

Схемы лабораторных источников питания радиолюбителей. Схемы питания своими руками

В большинстве современных электронных устройств аналоговые (трансформаторные) блоки питания практически не используются; их заменили импульсные преобразователи напряжения. Чтобы понять, почему это произошло, необходимо учитывать конструктивные особенности, а также сильные и слабые стороны этих устройств. Также мы расскажем о назначении основных компонентов импульсных источников, приведем простой пример реализации, который можно собрать своими руками.

Особенности конструкции и принцип действия

Из нескольких способов преобразования напряжения в силовые электронные компоненты наиболее распространены два:

1. Аналог, основным элементом которого является понижающий трансформатор, кроме основной функции он обеспечивает еще и гальваническую развязку.
2. Импульсный принцип.

Посмотрим, чем отличаются эти два варианта.

БП на базе силового трансформатора

Рассмотрим упрощенную структурную схему этого устройства.Как видно из рисунка, на входе установлен понижающий трансформатор, с его помощью преобразуется амплитуда питающего напряжения, например из 220 В получаем 15 В. Следующий блок — выпрямитель, его задача — преобразовать синусоидальный ток в импульсный (гармоника показана над условным изображением). Для этого используются выпрямительные полупроводниковые элементы (диоды), соединенные по мостовой схеме. Их принцип действия можно найти на нашем сайте.

Следующий блок выполняет две функции: сглаживает напряжение (для этого используется конденсатор соответствующей емкости) и стабилизирует его.Последнее необходимо для того, чтобы напряжение «не падало» при увеличении нагрузки.

Приведенная блок-схема сильно упрощена, как правило, источник такого типа имеет входной фильтр и схемы защиты, но это не является существенным для объяснения работы устройства.

Все недостатки вышеперечисленного варианта прямо или косвенно связаны с главным конструктивным элементом — трансформатором. Прежде всего, его вес и габариты ограничивают миниатюризацию. Чтобы не быть голословным, приведем в качестве примера понижающий трансформатор 220/12 В номинальной мощностью 250 Вт.Вес такого агрегата около 4 килограммов, габариты 125х124х89 мм. Вы можете представить, сколько весит зарядное устройство для ноутбука на его основе.

Во-вторых, цена таких устройств иногда во много раз превышает общую стоимость других комплектующих.

Импульсные аппараты

Как видно из блок-схемы, представленной на рисунке 3, принцип работы этих устройств существенно отличается от аналоговых преобразователей, прежде всего отсутствием на входе понижающего трансформатора.

Рисунок 3. Блок-схема импульсного блока питания

Рассмотрим алгоритм работы такого источника:

• На сетевой фильтр подается питание, его задача — минимизировать сетевые помехи, как входящие, так и исходящие, возникающие при работе.
• Далее вступает в действие блок преобразования синусоидального напряжения в импульсное постоянное и сглаживающий фильтр.
• На следующем этапе к процессу подключается инвертор, задача которого связана с формированием прямоугольных высокочастотных сигналов.Обратная связь с инвертором осуществляется через блок управления.
• Следующий блок — IT, он нужен для работы в автоматическом режиме генератора, подачи напряжения в цепи, защиты, управления контроллером, а также нагрузки. Кроме того, перед ИТ-отделом стоит задача обеспечить гальваническую развязку между цепями высокого и низкого напряжения.

В отличие от понижающего трансформатора, сердечник этого устройства изготовлен из ферримагнитных материалов, что способствует надежной передаче радиочастотных сигналов, которые могут находиться в диапазоне 20–100 кГц.Характерная особенность ИТ заключается в том, что при его подключении включение начала и конца обмоток критично. Небольшие размеры этого устройства позволяют изготавливать миниатюрные устройства, например, электронную обвязку (балласт) светодиодной или энергосберегающей лампы.

• Затем срабатывает выходной выпрямитель, так как он работает с высокочастотным напряжением, для процесса требуются быстродействующие полупроводниковые элементы, поэтому для этой цели используются диоды Шоттки.
• На заключительном этапе сглаживание выполняется на предпочтительном фильтре, после чего напряжение подается на нагрузку.

Теперь, как и было обещано, рассмотрим принцип работы главного элемента этого устройства — инвертора.

Как работает инвертор?

ВЧ модуляцию можно выполнить тремя способами:

• частотно-импульсный;
• фазово-импульсный;
• ширина импульса.

На практике используется последний вариант.Это связано как с простотой исполнения, так и с тем, что ШИМ имеет постоянную частоту связи, в отличие от двух других методов модуляции. Блок-схема, описывающая работу контроллера, представлена ​​ниже.

Алгоритм работы устройства следующий:

Генератор задающей частоты генерирует серию прямоугольных сигналов, частота которых соответствует опорной. На основе этого сигнала формируется пилообразная форма U P, которая подается на вход компаратора K PWM.На второй вход этого устройства подается сигнал U US, поступающий от регулирующего усилителя. Сигнал, генерируемый этим усилителем, соответствует разности пропорциональности U P (опорное напряжение) и U RS (управляющий сигнал от цепи обратной связи). То есть управляющий сигнал U US, по сути, представляет собой напряжение рассогласования с уровнем, который зависит как от тока на нагрузке, так и от напряжения на ней (U OUT).

Данный способ реализации позволяет организовать замкнутую схему, позволяющую управлять выходным напряжением, то есть, по сути, речь идет о линейно-дискретном функциональном блоке.На его выходе формируются импульсы, длительность которых зависит от разницы между опорным и управляющим сигналами. На его основе создается напряжение для управления ключевым транзистором инвертора.

Процесс стабилизации напряжения на выходе осуществляется контролем его уровня; при его изменении пропорционально изменяется напряжение управляющего сигнала U RS, что приводит к увеличению или уменьшению длительности между импульсами.

В результате мощность вторичных цепей изменяется, тем самым стабилизируя выходное напряжение.

Для обеспечения безопасности гальваническая развязка между питанием от сети и обратной связью … Как правило, для этой цели используются оптопары.

Сильные и слабые стороны импульсных источников

Если сравнивать аналоговые и импульсные устройства одинаковой мощности, то последние будут иметь следующие преимущества:

• Небольшие габариты и вес, за счет отсутствия низкочастотного понижающего трансформатора и элементов управления, требующих отвода тепла с помощью больших радиаторов.Благодаря использованию технологии преобразования высокочастотного сигнала емкость конденсаторов, используемых в фильтрах, может быть уменьшена, что позволяет устанавливать компоненты меньшего размера.
• Более высокий КПД, поскольку только переходные процессы вызывают большие потери, в то время как в аналоговых схемах постоянно теряется много энергии во время электромагнитного преобразования. Результат говорит сам за себя, повышение КПД до 95-98%.
• Более низкая стоимость за счет использования менее мощных полупроводниковых элементов.
• Более широкий диапазон входного напряжения. Этот тип оборудования не требователен к частоте и амплитуде, поэтому допускается подключение к сетям разных стандартов.
• Надежная защита от короткого замыкания, перегрузки и других аварийных ситуаций.

К недостаткам импульсной техники можно отнести:

Наличие ВЧ помех, это следствие работы высокочастотного преобразователя. Этот фактор требует установки шумоподавляющего фильтра.К сожалению, его работа не всегда эффективна, что накладывает некоторые ограничения на использование устройств этого типа в высокоточном оборудовании.

Особые требования к нагрузке, ее нельзя уменьшать или увеличивать. Как только уровень тока превышает верхний или нижний порог, характеристики выходного напряжения начинают существенно отличаться от стандартных. Как правило, производители (в последнее время даже китайские) предусматривают такие ситуации и устанавливают соответствующую защиту в свою продукцию.

Сфера применения

Практически вся современная электроника питается от блоков этого типа, например:

Собираем импульсный блок питания своими руками

Рассмотрим простую схему блока питания, использующую описанный выше принцип работы.

Условные обозначения:

• Резисторы: R1 — 100 Ом, R2 — от 150 кОм до 300 кОм (по выбору), R3 — 1 кОм.
• Емкости: C1 и C2 — 0,01 мкФ x 630 В, C3 -22 мкФ x 450 В, C4 — 0.22 мкФ x 400 В, C5 — 6800-15000 пФ (выбрано), 012 мкФ, C6 — 10 мкФ x 50 В, C7 — 220 мкФ x 25 В, C8 — 22 мкФ x 25 В.
• Диоды: VD1-4 — КД258В, VD5 и VD7 — КД510А, VD6 — КС156А, VD8-11 — КД258А.
• Транзистор VT1 — КТ872А.
• Стабилизатор напряжения D1 — микросхема КР142 с индексом ЕН5 — ЕН8 (в зависимости от требуемого выходного напряжения).
• Трансформатор Т1 — используется w-образный ферритовый сердечник размером 5х5. Первичная обмотка намотана на 600 витков проводом Ø 0.1 мм, вторичная обмотка (клеммы 3-4) содержит 44 витка Ø 0,25 мм, а последняя — 5 витков Ø 0,1 мм.
Предохранитель
• FU1 — 0,25 А.

Настройка сводится к выбору номиналов R2 и C5, которые обеспечивают возбуждение генератора при входном напряжении 185-240 В.

Шина питания Vbus (+5 В) порта USB имеет очень скромные параметры по потребляемой от нее мощности внешним устройством, а если немного переборщить, можно сжечь материнскую плату персонального компьютера.

Используя предложенную схему питания для порта USB, вы можете подключить внешнее USB-устройство, потребляющее больше энергии, к компьютеру или ноутбуку.

Схема довольно проста в изготовлении дома с минимумом дефицитных деталей и настроек. Стабилен в работе.

Подборка схем и конструкций преобразователей напряжения, сделанных своими руками.

Рано или поздно радиолюбитель сталкивается с проблемой создания универсального блока питания, пригодного на все случаи жизни.То есть он обладал достаточной мощностью, надежностью и регулировался в широком диапазоне, кроме того, он защищал нагрузку от чрезмерного потребления тока во время испытаний и не боялся коротких замыканий.

Подборка любительских радиосхем и конструкций самосборных стабилизаторов напряжения.

Основа аналоговой части — дифференциальный усилитель, собранный на операционном усилителе DA1. Его дизайн произвольный. Все зависит от вкуса и способностей радиолюбителя

Их можно подключать к любой радиолюбительской конструкции с напряжением от 1 до 35 В и которая не боится больших токов нагрузки, так как введена токовая защита

Представляю вниманию радиолюбителей варианты схем и конструкций простых и не очень удобных и надежных лабораторных блоков питания для домашней мастерской.На просторах Интернета можно найти множество схем лабораторных блоков питания, поэтому эти схемы никак не претендуют на шедевр, а предназначены лишь для того, чтобы помочь радиолюбителям, немного обустроить их мастерскую или рабочее место. Также рассматриваются варианты переделки компьютерных блоков питания ATX в лабораторные

.

Конструктивно предлагаемая вниманию читателей разработка не является переделкой: выпрямитель, — конденсаторный фильтр — полумостовой преобразователь постоянного тока в переменный (с понижающим трансформатором) — выпрямители — фильтры — стабилизаторы

Проще не бывает, схема состоит из понижающего трансформатора, выпрямительного моста на Д242, стабилизатора напряжения и трех транзисторов КТ827

Следующие схемы защиты источников питания радиолюбителей или зарядные устройства могут работать вместе практически с любыми источниками — сетевыми, импульсными и аккумуляторными… Схемная реализация этих конструкций относительно проста и может повториться даже начинающим радиолюбителем.

Было рассмотрено несколько вариантов схем защиты от переполюсовки, в том числе быстродействующая схема защиты на полевом транзисторе, испытанная в эксплуатации в конструкции автомобильной памяти, собранной своими руками из блока питания компьютера, а главное, практически не требует регулировки и регулировки.

Схема регулятора тока предельно проста, выполнена на доступной элементной базе и проста в управлении.

Я реализовал эту идею. Намотайте самый мощный трансформатор (у вас есть) так, чтобы получилось восемь вторичных обмоток

.

Эту схему источника питания можно использовать для питания цифровых устройств. Схема дополнена вольтметром для контроля и настройки параметров

. Цепи умножителя напряжения

позволяют значительно уменьшить вес и габариты конечного устройства. Чтобы понять принцип работы любого умножителя напряжения, рассмотрим принципы построения таких устройств.Их условно можно разделить на симметричные и асимметричные.

При выходной мощности до 220 Вт взяли аккумулятор от авто как аккумулятор

Его можно использовать для питания фотоумножителя, но он может питать счетчик Гейгера и другие высоковольтные устройства.

Роль регулирующего элемента в схеме выполняет мощный транзистор, а конструкция настолько проста, что ее может повторить любой, даже неопытный радиолюбитель, затратив минимум времени и денег

Эта радиолюбительская конструкция мгновенно снижает мощность до нуля на обоих плечах и, таким образом, имеет триггерный эффект.

Может применяться для любой радиотехники с напряжением 4,5-6 В, 9 В и током потребления до 500 мА

Данный БП имеет параметрический стабилизатор тока и стабилизатор напряжения компенсации. Поэтому ему не страшно короткое замыкание на выходе, да и выходной транзистор стабилизатора практически не может выйти из строя.

В момент включения источника питания в сеть переменное напряжение сети выпрямляется диодным мостом, пульсации от которого сглаживаются емкостным фильтром на конденсаторах.Чтобы уменьшить величину зарядного тока, проходящего через эти конденсаторы, в схему добавлен резистор. Затем выпрямленное напряжение поступает на полумостовой инвертор, построенный на транзисторах.

Краткие теоретические сведения о устройстве и работе источников бесперебойного питания, а также конструкции самодельного ИБП

.

Электронная схема разряжает мощную батарею конденсаторов на катушку индуктивности через равные промежутки времени, затем на следующую и так далее по цепи

Сетевое напряжение через предохранитель поступает на первичную обмотку силового трансформатора.С его вторичной обмотки снимаем уже пониженное напряжение на 20 вольт при токе до 25А. При желании этот трансформатор можно сделать своими руками на основе силового трансформатора от старого лампового телевизора.

В глубинке России по-прежнему часты отключения электроэнергии, что серьезно меняет оседлый образ жизни в худшую сторону. Решить проблему очень просто.

Рано или поздно любому радиолюбителю понадобится мощный блок питания как для проверки различных электронных компонентов и блоков, так и для подключения мощных радиолюбительских самоделок.

Регулировать значения уровня питающего напряжения можно с помощью регуляторов с широтно-импульсной модуляцией. Преимущество такой настройки в том, что выходной транзистор работает в ключевом режиме и может находиться только в двух состояниях — открытом или закрытом, что исключает перегрев, что означает использование большого радиатора и, как следствие, снижает затраты на электроэнергию.

Аккумулятор любого мобильного компьютера нужно периодически заряжать, но как это сделать во время отпуска или рыбалки?Все очень просто, достаточно собрать и использовать штатный автомобильный адаптер для бортовой сети автомобиля, который очень легко и просто собрать.

Этот преобразователь с биполярным питанием идеально подходит для питания УНЧ средней мощности до 150 Вт, но если поменять ключи на более мощные, можно получить более высокие значения.

Для проверки и настройки мощных источников питания требуется регулируемая нагрузка с низким сопротивлением и допустимой мощностью рассеяния до сотен ватт.Использование переменного сопротивления не всегда реально, в основном из-за допустимой рассеиваемой мощности.

Если у вас всего один мощный транзистор, то этого вполне достаточно, чтобы собрать простой блок питания с выходным напряжением 9В и с приемлемыми характеристиками, кроме того, в рамках данной статьи мы рассмотрим конструкции и более интересные.

В сельской местности для безопасного использования бытовой техники требуется однофазный стабилизатор напряжения 220В, который при сильном падении напряжения в сети поддерживает на выходе номинальное выходное напряжение 220 вольт.

Тогда без регулируемого блока питания не обойтись. При сборке и отладке любого устройства, собранного радиолюбителем, всегда возникает вопрос, чем его запитать. Здесь выбор невелик, либо блок питания, либо батарейки (батарейки). В свое время для этих целей я приобрел китайский переходник с переключателем выходного напряжения от 1,5 до 12 вольт, но в радиолюбительской практике это оказалось не совсем удобно. Стал искать схему устройства, в которой можно было бы плавно регулировать выходное напряжение, и на одном из сайтов нашел такую ​​схему питания:

Регулируемый блок питания — электрическая схема

Номера деталей на схеме:

Трансформатор Т1 с напряжением на вторичной обмотке 12-14 вольт.
VD1 KC405B
C1 2000 мкФ x 25 вольт
R1 470 Ом
R2 10 кОм
R3 1 кОм
D1 D814D
VT1 KT315
VT2 KT817

Я взял другие детали в своем блоке питания, в частности, я заменил транзистор k817, в частности, я заменил транзистор k817, я заменил на kt805 просто потому, что он у меня уже был и к тому же сразу пришел с радиатором. Его можно было удобно припаять к клеммам, чтобы потом подключить к плате путем поверхностного монтажа.Если есть необходимость собрать такой блок питания на большую мощность, нужно взять трансформатор на 12-14 вольт и соответственно диодный мост еще и на большую мощность. В этом случае потребуется увеличить площадь радиатора. Я взял, как указано на схеме, KC405B … Если вы хотите, чтобы напряжение регулировалось не с 11,5 вольт до нуля, а выше, нужно подбирать стабилитрон на нужное напряжение и транзисторы с более высоким рабочим. Напряжение. Трансформатор, конечно же, должен также подавать на вторичную обмотку более высокое напряжение, по крайней мере, на 3-5 вольт.Детали придется подбирать экспериментальным путем. Я выложил для этого блока питания печатную плату:

В этом устройстве выходное напряжение регулируется поворотом ручки переменного резистора. Сам реостат не впаивал его в плату, а прикрепил к верхней крышке устройства и подключил к плате подвесной установкой. На плате подключенные выводы переменного резистора обозначены как R2.1, R2.2, R2.3. Если напряжение регулируется поворотом ручки слева (минимум) вправо (максимум), нужно поменять местами крайние выводы переменного резистора. На плате + и — обозначают плюс и минус выхода. Для точного измерения тестером при установке нужного напряжения нужно добавить резистор 1 кОм между плюсом и минусом выхода. На схеме он не указан, он есть у меня на плате. Тем, у кого еще есть запасы старых транзисторов, могу предложить такой вариант регулируемого блока питания:

Регулируемый блок питания на старых деталях — схема

В моем блоке питания есть предохранитель, тумблер и индикатор включения на неоновой лампе, все из которых шарнирно закреплены.Для питания собранного устройства удобно использовать изолированные зажимы-крокодилы. Они подключаются к источнику питания с помощью лабораторных зажимов, в которые также можно вставить щупы тестера сверху. Это удобно, когда нужно на короткое время подать питание на схему, а «крокодилов» некуда подключать, например, при ремонте, прикоснувшись кончиками щупов к контактам на плате. Фото готового устройства на рисунке ниже:

Вниманию радиолюбителей — разработка домашнего лабораторного источника питания … Преимущество этого блока питания в том, что на силовом трансформаторе не требуется дополнительных обмоток. Микросхема DA1 работает от однополярного питания. Выходное напряжение плавно регулируется от 0 до 30 В. Блок питания имеет плавно регулируемое ограничение тока.

Схема простая и данный блок питания может изготовить начинающий радиолюбитель.

Выпрямленное напряжение +38 В после конденсатора С1 поступает на регулирующий транзистор VT2 и транзистор VT1.На транзисторе VT1, диоде VD2, конденсаторе С2 и резисторах R1, R2, R3 собран стабилизатор, который используется для питания микросхемы DA1. Диод VD2 — это трехконтактный регулируемый параллельный стабилизатор напряжения. На выходе стабилизатора резистор R2 задает напряжение +6,5 вольт, так как максимальное напряжение питания микросхемы DA1 составляет VDD = 8 вольт. На операционном усилителе DA1.1 TLC2272 собрана регулирующая часть напряжения питания. Резистор R14 регулирует выходное напряжение блока питания.На один из контактов резистора R14 подается опорное напряжение 2,5 вольта. Точность этого напряжения в небольших пределах устанавливается подбором резистора R9.

Через резистор R15, регулируемый резистором R14, подается напряжение на вход 3 операционного усилителя DA1.1. Через этот операционный усилитель обрабатывается выходное напряжение источника питания. Резистор R11 регулирует верхний предел выходного напряжения. Как уже было сказано, микросхема DA1 питается от униполярного напряжения 6.5В. И, тем не менее, на выходе блока питания удалось получить выходное напряжение равное 0 В.

На микросхеме DA1.2 построен блок питания для защиты по току и короткого замыкания. Многие такие схемные решения для узлов защиты описаны в различной литературе RL и поэтому не рассматриваются подробно.

Принципиальная схема блока питания представлена ​​на рис. 1.

Налаживание блока питания начинается с подачи напряжения +37… 38 В. На конденсаторе С1. С помощью резистора R2 на коллекторе VT1 выставляется напряжение +6,5В. Микросхема DA1 в розетку не вставляется. После установки выходного напряжения на ножке 8 разъема DA1 + 6.5В выключите питание и вставьте микросхему в розетку. Затем включают питание и, если напряжение на ноге 8 DA1 отличается от + 6,5В, регулируют. Резистор R14 нужно вывести на 0, т.е. в нижнее положение по схеме. После установки напряжения питания микросхемы опорное напряжение +2.На верхнем выводе переменного резистора R14 выставлено 5В. Если он отличается от указанного на схеме, выберите резистор R9. После этого резистор R14 переводится в верхнее положение и подстроечным резистором R11 устанавливается верхний предел выходного напряжения + 30В. Нижнее выходное напряжение без резистора R16 составляет 3,3 мВ, что не влияет на показания цифрового индикатора и показания равны 0В. Если между ножками 1 и 2 микросхемы DA1.1 подключить резистор 1,3 МОм, то нижний предел выходного напряжения снизится до 0.3 мВ. Контактные площадки для резистора R16 предусмотрены на печатной плате. Затем к нагрузке подключается реостатное сопротивление и проверяются параметры устройства защиты. При необходимости подбираем резисторы R6 и R8.
В этой конструкции можно использовать следующие компоненты.

VD2, VD3 — KPU2Eh29, вместо транзистора VT2 TIP147 можно использовать отечественный транзистор КТ825, VT3 — BD139, BD140, VT1 — любой кремниевый транзистор малой или средней мощности с напряжением Uk не менее 50В.Подстроечные резисторы R2 и R11 серии SP5. Силовой трансформатор можно использовать на мощность 100 … 160Вт. Резистор R16 с характеристикой TK не менее 30 ppm / Co и должен быть либо проволочным, либо металлической фольгой. Блок питания собран на печатной плате размером 85 х 65 мм.

Узел опорного напряжения на VD3 можно заменить узлом на микросхеме TLE2425 — 2,5в. Входное напряжение этой микросхемы может варьироваться от 4 до 40В. Выходное напряжение стабильное — 2.5В.

При настройке вместо микросхемы TLC2272 экспериментально использовалась микросхема TLC2262. Все параметры остались прежними, отклонений режимов не наблюдалось.
При испытании данной конструкции питание микросхемы было не 6,5 В, а 5 В. В данном случае резистор R9 = 1,6к. Блок питания микросхемы заменен блоком, показанным на рис. 5.

Если микросхема TLC2272 находится не в корпусе DIP-8, а в корпусе SOIC-8, то можно действовать следующим образом, не переделывая печатную плату.Подготавливается подложка из утеплителя — прямоугольник размером 20 х 5 мм. На этот прямоугольник клеем «МОМЕНТ» приклеена «лапками к верху», т.е. вверх ногами, микросхема. Расположение микросхемы на подложке показано на рис. 6.

После этого полученный «бутерброд» наклеивается тем же клеем на обратную сторону печатной платы, предварительно сняв гнездо DIP-8 (если оно было припаяно). Подложку с микросхемой приклеивают, равномерно располагая между контактными площадками микросхемы на печатной плате.Ножка 1 микросхемы должна быть напротив контактной площадки, принадлежащей ножке 1 микросхемы DA1, либо смещена немного ниже. После этой операции с помощью гибких проводников и паяльника соединяем ножки микросхемы и контактные площадки на печатной плате.

Несколько экземпляров этих блоков питания собраны радиолюбителями. Все они сразу приступили к работе и показали желаемый результат.

При разработке конструкции учитывалась недорогая база деталей, минимум деталей, простота настройки и обращения, а также наиболее приемлемые среди радиолюбителей выходные параметры.

Перечень радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	сумма	Примечание	Оценка	Мой блокнот
DA1	Операционный усилитель	TLC2272	1			В блокнот
VT1	Транзистор биполярный	2N2222A	1			В блокнот
VT2	Транзистор биполярный	TIP147	1			В блокнот
VT3	Транзистор биполярный	KT815G	1			В блокнот
VD1	Диодный мост	RS602	1			В блокнот
VD2, VD3	IC опорного напряжения	TL431	2			В блокнот
VD4	Светодиод	AL307B	1			В блокнот
VD5	Выпрямительный диод	1N4148	1			В блокнот
C1	Конденсатор электролитический	10000 мкФ 50 В	1			В блокнот
C2	Конденсатор	510 пФ	1			В блокнот
C3	Конденсатор	3.3 нФ	1			В блокнот
C4	Конденсатор	100 нФ	1			В блокнот
C5	Конденсатор	150 нФ	1			В блокнот
C6	Конденсатор	470 нФ	1			В блокнот
R1, R8	Резистор	3 кОм	2			В блокнот
R2	Подстроечный резистор	10 кОм	1			В блокнот
R3	Резистор	4.53 кОм	1	1%		В блокнот
R4, R6	Резистор	4,7 кОм	2			В блокнот
R5, R17	Резистор	2 кОм	2			В блокнот
R7	Переменный резистор	4.7 кОм	1			В блокнот
R9	Резистор	2 кОм	1	выбор		В блокнот
R10	Резистор	510 Ом	1			В блокнот
R11	Подстроечный резистор	1,5 кОм	1			В блокнот
R12	Резистор	1 кОм	1			В блокнот
R13, R15	Резистор	10 кОм	2			В блокнот
R14	Переменный резистор	2.2 кОм	1			В блокнот
R16	Резистор	1,3 МОм	1			В блокнот
R18	Резистор	68 Ом	1	0,5 Вт		В блокнот
R19	Резистор	300 Ом	1	0.5Вт		В блокнот
R20	Резистор	47 Ом	1	0,5 Вт		В блокнот
Rn	Резистор	0,2 ​​Ом	1	провод		В блокнот
TP1	Трансформатор	100 — 160 Вт	1			В блокнот
FU1	Предохранитель	2 A	1			В блокнот
SA1	Переключатель		1			В блокнот
	Схема рис.4
DA2	Стабилизатор	TLE2425	1			В блокнот
VD5	Выпрямительный диод

Этот источник питания имеет цифровой вольтметр для контроля выходного напряжения и амперметр для контроля тока нагрузки. Перед написанием статьи блок питания повторили несколько радиолюбителей и претензий к работе не было.Выходное напряжение плавно регулируется от 0 до 30 В. Блок питания имеет плавно регулируемое ограничение тока. Максимальный выходной ток составлял 3 А. Конструкция схемы проста и данный блок питания может изготовить начинающий радиолюбитель. При наличии исправных комплектующих строительство начинается сразу.

Схема блока питания представлена ​​на рисунке (качественная схема прилагается — список файлов см. В конце статьи).

(ads2) Выпрямленное напряжение +38V, после конденсатора C1 , подано на регулирующий транзистор VT2 и транзистор VT1 … На транзисторе VT1 , стабилитроне VD3 , конденсаторе С2 и резисторах R1 собран стабилизатор, который используется для питания микросхемы DA1 … На выходе стабилизатора напряжение составляет + 33В. В блоке питания используется микросхема KIA324P , питание которой + 36В. с униполярным источником. На микросхеме DA2.3 , резисторах R9 , R10 , R13 , DA1 собран источник опорного напряжения + 5В.Это напряжение подается на регулятор выходного напряжения (резистор R25 ) и резистор R7 , максимальный ток защиты блока питания. В этом случае для максимального тока защиты 3 А это 1,66 В. На микросхеме DA2.4 собран прибор защиты по току, датчиком которого является резистор R3 … резистор R4 , порог срабатывания защиты регулируется. Двухцветный диод (красный и зеленый) от компании используется для индикации порога срабатывания защиты. Kingbright L-59SRSGC-CC с общей катодной линзой диаметром 5 мм. Если устройство работает нормально, светодиод горит зеленым, при перегрузке по току или короткому замыканию в нагрузке светодиод красный. Если такой модели или подобной нет, то вместо одного светодиода можно использовать два светодиода красного и зеленого, либо с цветом по желанию пользователя.

Резистор R23 установлен верхний предел выходного напряжения блока питания.

На микросхеме DA2.4 , резисторы R2 — R4 , R7 , R14 собрана сборка защиты и токоограничения.Из (8) DA2.3 на резистор R7 подается опорное напряжение + 5В. Резистором R7 устанавливается порог максимального тока нагрузки. Как только возникла перегрузка напряжения с выхода (14) DA2.4 через диод VD5 , поступившего на неинвертирующий вход микросхемы DA2.2 ножка (3) транзистора VT2 начинает блокировку и напряжение на выходе блока питания начинает падать.

Налаживание питания сводится к следующим операциям.

При включении микросхемы DA2 не должно быть в розетке. Транзистор VT1 не должен нагреваться. Вместо резистора R1 припаяйте подстроечный резистор. Подстроечным резистором на плюсовой клемме C2 выставили напряжение +33 вольт. После этого омметром измеряется номинал переменного резистора и в цепь впаивается постоянный резистор с полученным значением (при выключенном питании). Выводим резисторы R23 и R25 в среднее положение, резистор R7 на максимальный уровень, а резистор R4 на минимальный.Вставляем микросхему в розетку и включаем питание. Footed (4) DA2 должно быть установлено напряжение на выходе VT1 … На выходе (8) DA2.3 должно быть напряжение + 5 вольт. Затем измеряем напряжение на выходе блока питания и резисторов R23 и R25 , убедившись, что оно стабилизировано. Следующий этап. Выставив резистор двигателя R25 на максимум, а подстроечный резистор R23 выставил выходное напряжение на +30 вольт.Затем плавно переводим резистор двигателя R25 в положение минимума и убеждаемся, что напряжение плавно снижается до 0 вольт.

Индикатор напряжения и тока собран на контроллере ATtiny26L , схема которого представлена ​​на рисунке.

Клеммы X1 , X2 , X4 , X5 , X6 , X7 подключаются к одним и тем же клеммам источника питания.

Настройка блока индикации сводится к установке резисторами R28, и R31 значений выходного напряжения и тока нагрузки.Сумма резисторов R28, и R29 должна быть 10 кОм, а сумма резисторов R30 и R31 должна быть 22 ком. На дисплее сначала отображается выходное напряжение. При нажатии кнопки SA1 отображается ток с десятичной точкой, перенесенной на первую цифру. Например: индикация напряжения составляет 22,7 В., а индикация тока — 2,58 А. Блок индикации подключается к блоку питания следующим образом:

На следующих рисунках показаны печатные платы блока питания и дисплея.

Печатные платы блока питания и дисплея собраны на одностороннем фольгированном стекловолокне. Размер платы блока питания 120 х 60 мм, дисплейного блока 57 х 58 мм. В конструкции использованы резисторы МЛТ-0,125, электролитические конденсаторы серии LP jamicon и конденсаторы серии К-73.

Индикаторы и блок индикации любого цвета свечения с общим анодом.

Обмотки III и IV трансформатора Т1 изначально предназначались для питания блока индикации на микросхеме КР572ПВ2 … Думаю, подключить его к питанию индикации на контроллере не составит труда радиолюбителю.

Удачи в повторении дизайна.

П.С. Ниже я цитирую слова одной из первых, а точнее одной из первых женщин, повторивших этот дизайн:

«Мне довелось повторить много схем таких устройств, но считаю новую разработку А.Н. Патрина достаточно удачная, легко воспроизводимая, а потому такой БП будет полезен многим радиолюбителям.Сам пользуюсь уже больше полутора лет — работает безотказно. Что касается индикации выходного напряжения и тока, то возможно применение как цифровой версии — авторской, так и стрелочных приборов. Все зависит от желания и возможностей радиолюбителей. Желаю всем успехов в повторении. «

Гусева Светлана Михайловна, специалист по КИПиА

(ads1)

Инвестиции:

Файл	Описание	Размер файла:
	Плата питания (высокое качество)	536 Kb
	Печатная плата дисплея (высокое качество)	318 Кб

Схемы электронных переключателей мощности.Электронная схема переключателя. Электронный переключатель. Схема, описание Схема электронного переключателя с одной кнопкой

Схема электронного переключателя была разработана для дистанционного управления нагрузкой на расстоянии. Полное устройство устройства мы рассмотрим в другой раз, а в этой статье обсудим простую схему электронного переключателя на базе всеми любимого таймера 555.

Схема состоит из самого таймера, кнопки без фиксации транзистора как усилителя и электромагнитного реле.В моем случае использовалось реле 220 Вольт с током 10 Ампер, такое можно встретить в источниках бесперебойного питания.

В качестве силового транзистора можно использовать буквально любые транзисторы средней и большой мощности. В схеме используется биполярный транзистор обратной проводимости (NPN), но я использовал прямой транзистор (PNP), поэтому необходимо будет изменить полярность подключения транзистора, то есть, если вы собираетесь использовать транзистор прямой проводимости, затем на эмиттер транзистора подается положительная мощность, при использовании транзисторов обратной проводимости на эмиттер подается отрицательная мощность.

Из прямого можно использовать транзисторы серии КТ818, КТ837, КТ816, КТ814 или аналогичные, из обратных — КТ819, КТ805, КТ817, КТ815 и так далее.

Электронный выключатель работает в широком диапазоне питающих напряжений, лично питается от 6 до 16 вольт, все исправно.

Схема активируется кратковременным нажатием кнопки, в этот момент мгновенно открывается транзистор, в том числе и реле, последнее при замыкании подключает нагрузку.Нагрузка отключается только при повторном нажатии. Таким образом, схема играет роль переключателя с фиксацией, но в отличие от последнего работает исключительно на электронной основе.

В моем случае вместо кнопки используется оптопара, а цепь замыкается при подаче команды с панели управления. Дело в том, что сигнал на оптопару идет от радиомодуля, который был взят от китайской машинки на радиоуправлении. Такая система позволяет без особого труда управлять несколькими грузами на расстоянии.

Эта схема электронного переключателя всегда показывает хорошие рабочие параметры и работает безотказно — попробуйте и убедитесь сами.

Схема простого самодельного селектора входа для подключения нескольких источников сигнала к телевизору. Сейчас в стране вовсю развивается цифровое телевидение … Как известно, для его приема нужен либо специальный телевизор с цифровым радиоканалом, либо нужно купить цифровую приставку и подключить ее к любому. Телевизор через НЧ входы.Но во многих недорогих телевизорах есть только один низкочастотный вход.

Или два. Чаще бывает, что НЧ входов кажутся двумя («скарт» и «азия»), но на самом деле они просто дублируют друг друга. В общем, низкочастотных входов стало катастрофически не хватать. В принципе в магазинах должны быть какие-то «разветвители» или переключатели на такой случай, но их нет.

Во всяком случае простых и дешевых аппаратов в наших магазинах не встречал. Есть очень дорогие переключатели для систем видеонаблюдения и дешевые разветвители, у которых выходы источников сигналов фактически подключаются параллельно друг другу через резисторы 75 Ом.Если звуковые сигналы еще как-то терпят это, но, увы, видео, выключенный источник мешает работающему, снижая уровень видеосигнала. Синхронизация нарушена.

Самый простой выход из ситуации — сделать простейший выключатель, например, по схеме, показанной на рисунке 1. Вам понадобится девять розеток «Азия» соответственно три белых, три красных и три желтых (чтобы совпадал назначение в цветах, как это принято в технике), еще один переключатель типа П2К на четыре направления (одно останется пустым), ну и корпус, в качестве которого подойдет любая мыльница.Это можно сделать за час. Подключите кабель от входов ТВ к разъемам X7, X8, X9.

Еще два кабеля — к DVD-плееру и цифровой приставке соответственно, разъемы X1, X2, X3 и X4, X5, X6. При отпускании кнопки S1 включается DVD-проигрыватель, при этом цифровая приставка нажата.

Схема переключателя

Переключатель по схеме на рис. 1 удобен, если переключаться не нужно очень часто, все лучше, чем тыкать в вилку, но это просто.Другое дело, если нужно часто переключаться.

Рис. 1. Принципиальная схема переключателя аудио-видео входов.

Тут может быть два варианта — организовать дистанционное управление переключателем входа с помощью пульта ТВ, но для этого потребуется декодер на микроконтроллере и выбор кнопок пульта ДУ для управления переключателем, которые не используются для управления телевизором, что тоже не всегда возможно.

Контроль наличия видеосигнала на входе

Второй вариант, более простой и практичный, заключается в управлении переключателем в зависимости от наличия видеосигнала на одном из переключаемых источников сигнала.Например, при отсутствии видеосигнала на выходе DVD-плеера (и при выключенном питании переключателя) к телевизору подключается цифровая приставка.

А если на выходе ДВД плейер есть видеосигнал (ДВД плейер включен) и переключатель запитан, то ДВД плейер подключен к телевизору. Переключатель, работающий таким образом, может быть выполнен согласно схеме на рис. 2.

В отличие от схемы на рисунке 1, ее входы переключаются с помощью электромагнитного реле типа TRY-12VDC-P-4C.Он очень похож на реле РЭС-22, только корпус пластиковый, но и РЭС-22 с обмоткой 12В тоже подойдет.

Реле управляется датчиком наличия видеосигнала на транзисторах VT1-VTZ. Он контролирует видеовход для DVD-плеера и, как только там появляется видеосигнал, переключает ТВ-входы с цифровой приставки на DVD-проигрыватель.

Рис. 2. Схема переключателя AV входа с автоматическим определением наличия видеосигнала.

Если на выходе DVD-плеера (разъем Х3) отсутствует видеосигнал или питание отключено, контакты реле К1 находятся в положении, показанном на схеме. В этом случае сигнал с выхода цифровой приставки поступает на вход телевизора.

Когда переключатель включен и DVD-проигрыватель включен, видеосигнал поступает на разъем X3. Он проходит по цепи R1-C1 в каскад усилителя на транзисторе VT1, который усиливает его по амплитуде.Затем усиленный сигнал поступает на детектор на двух диодах VD1, VD2 и конденсаторе C3.

Напряжение на С3 увеличивается, что приводит к открытию транзистора VT2, а после него открывается VT3, по которому ток течет на обмотку реле К1. Реле переключает свои контакты в положение, противоположное показанному на схеме, а входы ТВ переключаются на выходы DVD-плеера.

При включенном DVD-плеере его выходы будут подключены к телевизору. При выключении DVD-плеера видеосигнал на его выходе пропадает, и переключатель снова переключается на цифровую приставку.Вместо реле TRY-12VDC-P-4C можно использовать RES-22 с обмоткой на 12В или любое другое реле с обмоткой на 12В и как минимум тремя переключающими контактными группами.

Снегирев И. РК-02-2016.

В настоящее время электронные переключатели часто используются в электронном оборудовании, в котором одна кнопка может использоваться для его включения и выключения. Чтобы такой переключатель получился мощным, экономичным и малогабаритным, можно использовать полевой переключающий транзистор и цифровую КМОП-микросхему.

Схема простого переключателя представлена ​​на рис.1. Транзистор VT1 выполняет функции электронного ключа, а триггер DD1 управляет им. Устройство постоянно подключено к источнику питания и потребляет небольшой ток — единицы или десятки микроампер.

Если на прямом выходе триггера высокий логический уровень, то транзистор закрыт, нагрузка обесточена. При замыкании контактов кнопки SB1 триггер перейдет в обратное состояние, на его выходе появится низкий логический уровень. Транзистор VT1 откроется и на нагрузку будет подано напряжение.Устройство будет оставаться в этом состоянии до тех пор, пока контакты кнопки снова не замкнутся. Тогда транзистор закроется, нагрузка будет обесточена.

Указанный на схеме транзистор имеет сопротивление канала 0,11 Ом, а максимальный ток стока может достигать 18 А. Следует учитывать, что напряжение затвор-сток, при котором открывается транзистор, составляет 4 … 4,5 В. .При напряжении питания 5,7 В ток нагрузки не должен превышать 5 А, иначе падение напряжения на транзисторе может превышать 1 В.При более высоком напряжении питания ток нагрузки может достигать 10 … 12 А.

При токе нагрузки не более 4 А можно использовать транзистор без радиатора. Если ток выше, требуется радиатор или следует использовать транзистор с меньшим сопротивлением канала. Подобрать его несложно по справочной таблице, приведенной в статье «Мощные коммутационные транзисторы фирмы International Rektifier» в «Радио», 2001, № 5, с. 45.

Такому переключателю могут быть назначены и другие функции, например, автоматическое отключение нагрузки, когда напряжение питания падает или превышает заданное значение.В первом случае это может понадобиться при питании оборудования от аккумулятора, чтобы не допустить его чрезмерного разряда, во втором — для защиты оборудования от перенапряжения.

Схема электронного переключателя с функцией отключения при понижении напряжения представлена ​​на рис. 2. В него дополнительно входят транзистор VT2, стабилитрон, конденсатор и резисторы, один из которых регулируемый (R4).

При нажатии кнопки SB 1 открывается полевой транзистор VT1, на нагрузку подается напряжение.Из-за зарядки конденсатора С1 напряжение на коллекторе транзистора в начальный момент не будет превышать 0,7 В, т.е. будет иметь низкий логический уровень. Если напряжение на нагрузке становится больше, чем значение, установленное подстроечным резистором, напряжение, достаточное для его открытия, будет подаваться на базу транзистора. В этом случае на входе «S» триггера останется низкий логический уровень, и с помощью кнопки можно будет включать и выключать питание нагрузки.

Как только напряжение упадет ниже установленного значения, напряжение на двигателе триммера станет недостаточным для открытия транзистора VT2 — он закроется.В этом случае напряжение на коллекторе транзистора повысится до высокого логического уровня, который поступит на вход «S» триггера. На выходе триггера также будет высокий уровень, что приведет к закрытию полевого транзистора. Нагрузка будет обесточена. Нажатие на кнопку в этом случае приведет только к кратковременному включению нагрузки и ее последующему отключению.

Для введения защиты от превышения напряжения питания автомат следует дополнить транзистором VT3, стабилитроном VD2 и резисторами R5, R6.В этом случае устройство работает аналогично описанному выше, но при повышении напряжения выше определенного значения откроется транзистор VT3, что приведет к закрытию VT2, появлению высокого уровня на входе «S» триггер и закрытие полевого транзистора VT1.

Помимо указанных на схеме, в приборе могут использоваться микросхема К561ТМ2, биполярные транзисторы КТ342А-КТ342В, КТ3102А-КТ3102Е, стабилитрон КС156Г. Постоянные резисторы — МЛТ, С2-33, Р1-4, регулируемые — СПЗ-3, СПЗ-19, конденсаторные — К10 17, кнопочные — любые малогабаритные с самовозвратом.

При использовании деталей для поверхностного монтажа (микросхема CD4013, биполярные транзисторы КТ3130А-9 — КТ3130Г-9, стабилитрон BZX84C4V7, постоянные резисторы П1-И2, конденсатор К10-17в) их можно размещать на печатной плате ( Рис. 3) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размером 20х20 мм. Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 4.

Электронный автоматический выключатель Это простая и недорогая электронная схема с дешевой тактовой кнопкой, которая может управлять включением и выключением нагрузки.Схема заменяет более дорогой и крупный механический выключатель с защелкой. Кнопка запускает ожидающий мультивибратор. Выход мультивибратора переключает счетный триггер, логический уровень выхода которого, изменяясь после каждого нажатия кнопки, переключает подачу питания на нагрузку.

Возможны несколько различных вариантов этой схемы. Вариант, в котором используются два триггера JK IC1 и IC2 одного CD4027B, показан на рисунке 1. Обратная связь, поступающая от RC-цепи, подключенной к выходу IC1 к входу сброса, превращает этот триггер в ожидающий мультивибратор.Вход J микросхемы IC1 подключен к шине питания, а вход K — к земле, поэтому передний фронт тактового импульса на его выходе установлен на «лог. Единица». Тактовая кнопка включается между тактовым входом микросхемы IC1 и землей. Точно так же кнопку можно переключать между входом часов и положительной шиной питания VDD. Установка высокого уровня на контакты J и K превращает IC2 в счетный триггер. IC2 переключается по переднему фронту выходного сигнала IC1.

Вы можете понять работу схемы, взглянув на временные диаграммы в разных ее точках, показанные на рисунке 2.Когда вы нажимаете кнопку, на вход синхронизации IC1 начинают поступать отраженные импульсы, передний фронт первого из которых устанавливает выходной сигнал на высокий уровень. Конденсатор С1 начинает заряжаться через резистор R1 до уровня «лог. Единица». В этот же момент нарастающий фронт импульса, поступающий на тактовый вход счетного триггера IC2, переключает состояние его выхода. Когда напряжение на C1 достигает порога сброса IC1, триггер сбрасывается, и на выходе устанавливается низкий уровень.

После этого C1 разряжается через R1 до уровня «лог.O «. Скорости заряда и разряда C1 одинаковы. Длительность выходного импульса мультивибратора должна превышать время нажатия кнопки и длительность дребезга. Регулируя подстроечный резистор R1, эту длительность можно изменять в соответствии с тип используемой кнопки. Дополнительные выходы IC2 могут использоваться для управления транзисторными силовыми переключателями, реле или переключающими контактами. Схема работает от 3 В до 15 В и может управлять питанием аналоговых и цифровых устройств.

— электронное устройство, собранное на мощных полевых транзисторах MOSFET, которые являются одним из важнейших переключающих элементов в современной бытовой и профессиональной электронной технике… Такие выключатели используются в основном в тех устройствах, где есть большие нагрузки по постоянному току и способны заменить высокоточное коммутационное устройство с возможностью гашения электрической дуги, так как такие устройства часто выгорают контактные площадки из-за больших токов. и пришли в негодность. Электронный переключатель, использующий полевые МОП-транзисторы, не подвержен таким явлениям и отлично справляется с коммутацией нагрузок при высоких токах и напряжениях в различных силовых цепях.

Представленная здесь схема имеет возможность легко управлять переключением больших нагрузок постоянного тока с помощью малых значений импульсного напряжения — всего 5 В.Установленные в схеме MOSFET транзисторы — NTP6411 рассчитаны на работу с напряжением 100В и током 75А, мощность этих электронных компонентов составляет около 200Вт. Такие параметры силовых транзисторов позволяют эффективно использовать этот электронный переключатель в узлах автомобиля вместо штатного реле. Для активации транзисторов устройства используется как обычный переключатель, так и импульсный вход, выбор способа ввода осуществляется установкой перемычки с отрезка изолированного провода на соответствующие выводы разъема.

На практике вход импульсного напряжения наиболее эффективен и полезен, поскольку он имеет низкие управляющие напряжения. Схема рассчитана на работу с постоянным напряжением 24В, но вполне успешно может использоваться и при других напряжениях, при тестировании на 12 вольтах показала себя с лучшей стороны, кроме того, установленный MOSFET-NTP6411 можно заменить с другими N-канальными полевыми транзисторами соответствующие электрические характеристики. Установленный в схеме диод D1 выполняет защитные функции, тем самым предотвращая скачки напряжения, исходящие от индуктивных нагрузок.Встроенные светодиоды позволяют визуально контролировать состояние полевых транзисторов, а винтовые клеммы обеспечивают подключение электронного переключателя к различным модулям … По завершении сборки переключателя MOSFET он прошел 24-часовой тест с использованием соленоидный клапан с питающим напряжением 24 вольта и током в полампера, при этом полевые транзисторы были полностью холодными даже при отсутствии радиаторов. Общая схема зарекомендовала себя как надежное устройство, способное работать в самых разных областях применения, включая автомобильную электронику вместо реле или работу в качестве устройства управления в светодиодном освещении.

Что это такое, для чего он нужен и как создать своими руками в домашних условиях. Сборка катушки Тесла в домашних условиях

Катушка Тесла

Разряды от провода на выводе

Трансформатор Тесла — единственное из изобретений Николы Теслы, носящее его имя сегодня. Это классический резонансный трансформатор, вырабатывающий высокое напряжение на высокой частоте. Он использовался Тесла в нескольких размерах и вариациях для своих экспериментов.Трансформатор Тесла также известен как Катушка Тесла (англ. Tesla Coil. ). В России часто используются следующие сокращения: TC (от Tesla Coil. ), CT (катушка Тесла), просто Tesla и даже ласковая — Katka. Устройство заявлено Патентом № 568176 от 22 сентября 1896 г. как «устройство для выработки электрических токов высокой частоты и потенциала».

Описание конструкции

Схема простейшего трансформатора Тесла

В простейшем виде трансформатор Тесла состоит из двух катушек, первичной и вторичной, и обвязки, состоящей из разряда (прерыватель, часто встречается английская версия Spark Gap), конденсатора, тороида (не всегда используется) и клеммы. (на схеме обозначен как «выход»).

Первичная катушка состоит из 5-30 (для VTTC — катушек Тесла на лампе — количество витков может достигать 60) витков провода большого диаметра или медной трубки, а вторичная — из множества витков провода меньшего диаметра. Первичная обмотка может быть плоской (горизонтальной), конической или цилиндрической (вертикальной). В отличие от многих других трансформаторов, здесь нет ферромагнитного сердечника. Таким образом, намерение между двумя катушками намного меньше, чем у обычных трансформаторов с ферромагнитным сердечником. В этом трансформаторе также практически отсутствует магнитный гистерезис, сохранение изменения магнитной индукции относительно изменения тока и другие недостатки, сделанные из-за наличия в трансформаторе ферромагнетика поля.

Первичная катушка вместе с конденсатором образует колебательный контур, в который входит нелинейный элемент — разрядник (разрядник). Разрядник, в простейшем случае, обычный газовый; Изготавливаются обычно из массивных электродов (иногда с радиаторами), что сделано для большей износостойкости при утечке больших токов через электрическую дугу между ними.

Вторичная катушка также образует колебательный контур, где роль конденсатора выполняет емкостную связь между тороидом, оконечным устройством, самими катушками и другими электрически проводящими элементами контура от земли.Клемма (клемма) может быть выполнена в виде диска, заостренного штифта или сферы. Терминал предназначен для получения предсказуемых искровых разрядов большой длины. Геометрия и взаимное расположение деталей трансформатора Тесла сильно влияют на его работоспособность, что аналогично проблеме проектирования любых высоковольтных и высокочастотных устройств.

Функционирование

Трансформатор Тесласа считается простейшей конструкцией, показанной на схеме, работающей в импульсном режиме. Первая фаза — это заряд конденсатора до напряжения пробоя ОПН.Вторая фаза — это генерация высокочастотных колебаний.

Заряд

Заряд конденсатора осуществляется от внешнего источника высокого напряжения, защищенного дросселями и обычно строится на основе увеличенного низкочастотного трансформатора. Поскольку часть электрической энергии, накопленной в конденсаторе, пойдет на генерацию высокочастотных колебаний, то емкость и максимальное напряжение конденсатор пытается максимизировать. Напряжение заряда ограничено напряжением пробоя разрядника, которое (в случае воздушного разрядника) можно регулировать, изменяя расстояние между электродами или их форму.Максимальное напряжение заряда конденсатора модели — 2-20 кВ. Знак напряжения для заряда обычно не важен, так как электролитические конденсаторы не применяются в высокочастотных колебательных цепях. Причем во многих конструкциях знак заряда меняется с частотой бытовой электросети (или Гц).

Поколение

При достижении разрядника пробивного напряжения между электродами происходит лавинообразный пробой электрического газа. Конденсатор разряжается через разрядник на катушке.После разряда конденсатора напряжение пробоя разрядника резко падает из-за оставшихся в газе носителей заряда. Практически цепь колебательного контура первичной обмотки остается замкнутой через разрядник, пока ток не создаст достаточное количество носителей заряда, чтобы поддерживать напряжение пробоя значительно меньшим, чем амплитуда напряжения колебаний в LC-контуре. Колебания постепенно затухают, в основном из-за потерь в разряде и ухода электромагнитной энергии во вторичную катушку.Во вторичной цепи возникают резонансные колебания, что приводит к появлению на выводе высоковольтного высокочастотного напряжения!

В качестве генератора напряжения в современных трансформаторах Тесла лампы используются в современных трансформаторах (VTTC — Vacuum Tube Coil Tesla Coil) и транзисторных (SSTC — Solid State Tesla Coil, DRSStc — Dual Resonance SSTC) генераторах. Это дает возможность уменьшить габариты установки, повысить управляемость, снизить уровень шума и избавиться от искрового промежутка.Есть еще трансформаторы Тесла, питаемые постоянным током. В сокращениях названий таких катушек есть буквы DC, например DC DRSSTC. В отдельную категорию также можно отнести машинные катушки Теслы.

Многие разработчики в качестве прерывателя (разрядника) используют управляемые электронные компоненты, такие как транзисторы, МОП-транзисторы, электронные лампы, тиристоры.

Использование трансформатора Тесла

Разряд трансформатора Тесла

Разряд с конца провода

Выходное напряжение трансформатора Тесла может достигать нескольких миллионов вольт.Это напряжение на резонансной частоте способно создавать в воздухе впечатляющие электрические разряды, длина которых может достигать нескольких метров. Эти явления завораживают людей по разным причинам, поэтому трансформатор Тесла используется как декоративное изделие.

Трансформатор использовался компанией Tesla для генерации и распределения электрических колебаний, предназначенных для управления устройствами на расстоянии без проводов (радиоуправление), беспроводной передачи данных (радио) и беспроводной передачи энергии. В начале XX века трансформатор Тесла также нашел широкое применение в медицине.Больных лечили слабыми токами высокой частоты, которые, протекая тонким слоем поверхности кожи, не причиняют вреда внутренним органам (см. Кожный эффект), но оказывают тонизирующее и заживляющее действие. Недавние исследования механизма воздействия мощных радиочастотных токов на живой организм показали отрицательность их воздействия.

В настоящее время трансформатор Тесла не имеет широкого практического применения. Ее изготавливают многие любители высоковольтной техники и сопутствующих ей рабочих эффектов.Также иногда используется для зажигания газоразрядных ламп и поиска групп в вакуумных системах.

Трансформатор Тесла используется военными для быстрого разрушения всей электроники в здании, танке, корабле. Создается на доли секунды мощный электромагнитный импульс в радиусе нескольких десятков метров. В результате выгорают все микросхемы и транзисторы, полупроводниковая электроника. Сообщение оформляется совершенно бесшумно, что текущая частота при этом достигает 1 терагерц.

Эффекты, наблюдаемые при работе трансформатора Тесла

Во время работы катушка Тесла создает прекрасные эффекты образования различных видов газовых разрядов. Многие люди собирают трансформаторы Тесла, чтобы посмотреть на эти впечатляющие и красивые явления. В целом катушка Тесла дает 4 типа разрядов:

1. Стримеры (от англ. Streamer. ) — тускло светящиеся мелкие разветвленные каналы, которые содержат атомы ионизированного газа и отщепленные от них свободные электроны.Он исходит от оконечных (или от наиболее острых, изогнутых ВВ) витков прямо в воздух, не отрываясь от земли, так как заряд равномерно стекает с поверхности разряда по воздуху в землю. Стример — это, по сути, видимая ионизация воздуха (свечение ионов), создаваемая трансформаторным ББ установки.
2. Spark (от англ. Spark. ) — искровой разряд. Он идет от вывода (или от наиболее острых изогнутых взрывоопасных частей) непосредственно к земле или к заземленному объекту.Это пучок ярких, быстро исчезающих или сменяющих друг друга нитевидных, часто сильно разветвленных полос — искровых каналов. Существует также особый вид искрового разряда — искровой разряд скольжения.
3. Коронный разряд — свечение аэроионов в электрическом поле высокого напряжения. Создает красивое голубоватое свечение вокруг пучков конструкции с сильной кривизной поверхности.
4. Дуговый разряд — образуется во многих случаях. Например, при достаточной мощности трансформатора, если к его выводу подключен заземленный объект, между ним и выводом может загореться дуга (иногда вам нужно напрямую прикоснуться к объекту к выводу, а затем растянуть дугу, взвесив объект для большее расстояние).Особенно это характерно для катушек лампы Tesla. Если катушка окажется недостаточно мощной и надежной, то дуговый разряд может повредить ее компоненты.

Часто можно наблюдать (особенно возле мощных катушек), как разряды идут не только от самой катушки (ее вывода и т. Д.), Но и в ее направлении от заземленных предметов. Также на таких предметах могут возникнуть и коронные выделения. Также редко можно наблюдать тлеющие выделения. Интересно отметить, что различные химические вещества, нанесенные на разрядный вывод, могут изменять цвет разряда.Например, натрий меняет обычный цвет спаррума на оранжевый, а бром — на зеленый.

Срабатывание резонансного трансформатора сопровождается характерным электрическим треском. Возникновение этого явления связано с превращением стримеров в искровые каналы (см. Статью об искровом разряде), что сопровождается резким увеличением силы тока и количества выделяемой в них энергии. Каждый канал стремительно расширяется, в нем скачки давления, в результате чего на его границах возникает ударная волна.Комбинация ударных волн от расширяющихся искровых каналов создает звук, воспринимаемый как «потрескивающие» искры.

Неизвестные эффекты трансформатора Тесла

Многие люди считают, что катушки Тесла — это особые артефакты с исключительными свойствами. Считается, что трансформатор Тесла может быть генератором свободной энергии и вечным двигателем, основываясь на том факте, что сам Тесла считал, что его генератор берет энергию из эфира (особого невидимого вещества, в котором действуют электромагнитные волны) через искровой промежуток.Иногда можно услышать, что с помощью «катушки Тесла» можно создать антигравитацию и эффективно передавать электричество на большие расстояния без проводов. Эти свойства еще не проверены и не подтверждены наукой. Однако сам Тесла заявил, что такие способности вскоре станут доступны человечеству с его изобретениями. Но впоследствии посчитал, что люди к этому не были готовы.

Также очень распространен тезис о том, что разряды, испускаемые трансформаторами Тесла, полностью безопасны, и их можно разорвать руками.Это не совсем так. В медицине также используются катушки «Тесла» для заживления кожи. Эта процедура имеет положительные плоды и благотворно влияет на кожу, но конструкция медицинских трансформаторов будет сильно отличаться от дизайна обычных. Лечебные генераторы отличаются очень высокой выходной частотой, при которой толщина кожного слоя (см. Скин-эффект) безопасна, и чрезвычайно низкой мощностью. Толщина скин-слоя для средней катушки Тесла составляет от 1 мм до 5 мм, и этого достаточно, чтобы его мощность нагревала этот скин-слой, нарушая естественные химические процессы.При наличии таких течений могут развиться тяжелые хронические заболевания, злокачественные опухоли и другие негативные последствия. Кроме того, следует отметить, что поле катушки (даже без прямого контакта с током) может отрицательно сказаться на здоровье. Важно отметить, что нервная система Человек не воспринимает высокочастотный ток и не ощущает боли, но тем не менее это может положить начало деструктивному доказательству для человека. Также существует опасность отравления газами, образующимися при работе трансформатора в закрытом помещении без притока свежего воздуха.Плюс есть возможность обжечься, так как температур разряда обычно хватает на небольшой ожог (а иногда и на большой), а если человек все-таки хочет «поймать» разряд, то это нужно делать через любой проводник (например , металл Прут.). В этом случае прямого контакта горячего разряда с кожей не будет, и ток будет сначала течь по проводнику, а уже потом по телу.

Трансформатор Тесла в культуре

В фильме Джима Джармуша «Кофе и сигареты» один из эпизодов построен на демонстрации трансформатора Тесла.По сюжету, Джек Уайт, гитарист и вокалист группы «The White Stripes», говорит барабанщице группы Мэг Уайт, что земля является проводником акустического резонанса (теория электромагнитного резонанса — это идея, которая занимала умы многих Теслы. лет), а затем «Джек демонстрирует Мэг автомобиль Tesla».

В игре Command & Conquer: Red Alert советская сторона может построить оборонительное сооружение в виде башни со спиральной проволокой, поражающей противника мощными электрическими разрядами.Еще в игре есть танки и пехота, которые используют эту технологию. Катушка Тесла (в одном из переводов — башня Тесла . Это исключительно точное, мощное и дальнобойное оружие в игре, но потребляет относительно большое количество энергии. Чтобы увеличить мощность и дальность поражения, вы можете «зарядить» башни.Для этого прикажите воину Теслы (это пехотинец) подойти и встать рядом с башней.Когда воин подойдет к месту, он начнет заряжать башни.В этом случае анимация будет похожа на атаку, но молния с его руки будет желтой.

У нас можно увидеть и приобрести миниатюрную катушку Тесла в виде игрушки или декоративной лампы. Принцип действия такой же, как и у самой Tesla. Ни чем не отличается, кроме шкалы и напряжения.

Попробуем сделать катушку Тесла в домашних условиях.

— Это резонансный трансформатор. В основном это схемы LC, настроенные на одну резонансную частоту.

Высоковольтный трансформатор используется для зарядки конденсатора.

Как только конденсатор достигает достаточного уровня заряда, он разряжается в разряднике, и возникает искра. Происходит короткое замыкание первичной обмотки трансформатора и в ней начинаются колебания.

Поскольку емкость конденсатора фиксированная, схема конфигурируется изменением сопротивления первичной обмотки, изменением точки подключения к ней. При правильной конфигурации очень высокое напряжение будет в верхней части вторичной обмотки, что приведет к впечатляющим разрядам в воздухе.В отличие от традиционных трансформаторов соотношение витков первичной и вторичной обмоток практически не влияет на напряжение.

Этапы строительства

Спроектировать и построить катушку Тесла довольно просто. Для новичка это кажется сложной задачей (мне тоже показалось сложной), но получить рабочую катушку можно, следуя инструкциям в этой статье и сделав небольшие расчеты. Конечно, если вам нужна очень мощная катушка, другого выхода нет, кроме изучения теории и наборов для наборов.

Вот основные шаги, с которых вам следует начать:

1. Выберите источник питания. Трансформаторы, которые используются в неоновых вывесках, вероятно, лучше подходят для новичков, так как они относительно дешевы. Рекомендую трансформаторы с выходным напряжением не менее 4кВ.
2. Изготовление разрядника. Это могут быть всего два винта, ввинченных в паре миллиметров друг от друга, но я рекомендую приложить немного больше усилий. Качество разрядника сильно влияет на производительность катушки.
3. Расчет емкости конденсатора. Используя формулу ниже, рассчитайте резонансный бак трансформатора. Значение конденсатора должно быть примерно в 1,5 раза больше этого значения. Наверное, самым лучшим и эффективным решением будет сборка конденсаторов. Если не хотите тратиться, можно попробовать сделать конденсатор самостоятельно, но он может не работать, а его емкость определить сложно.
4. Изготовление вторичной обмотки. Используйте 900-1000 витков эмалированного медного провода 0.3-0,6 мм. Высота змеевика обычно равна его диаметру. Водосточная труба ПВХ, пожалуй, не самый лучший, но доступный материал для змеевика. К верхней части вторичной обмотки прикреплен полый металлический шарик, а его нижняя часть заземлена. Для этого желательно использовать отдельное заземление, т.к. при использовании заземления общежития есть шанс испортить другие электроприборы.
5. Изготовление первичной обмотки. Первичная обмотка может быть сделана из толстого кабеля, а лучше из медной трубки.Чем толще трубка, тем меньше резистивные потери. Для большинства катушек вполне достаточно 6 миллиметровых трубок. Помните, что толстые трубы гнуть намного сложнее, а медь трескается с многочисленными попрошайками. В зависимости от размера вторичной обмотки должно хватить от 5 до 15 витков с шагом от 3 до 5 мм.
6. Подключаем все компоненты, настраиваем катушку и все готово!

Перед тем, как начать делать катушку Тесла, настоятельно рекомендуется ознакомиться с правилами ТБ и работы с высокими напряжениями!

Также обратите внимание, что схема защиты трансформатора не упоминается.Они не использовались, и проблем пока нет. Ключевое слово здесь — пока.

Катушка изготавливалась в основном из тех деталей, которые были в наличии.
Это были:
Трансформатор 4кВ 35мА от неоновых вывесок.
Медный провод 0,3 мм. Конденсаторы
0,33 мкФ 275 В.
Пришлось купить водосточную трубу 75мм ПВХ и 5 метровую медную трубку 6мм.

Вторичная обмотка

Вторичная обмотка сверху и снизу покрыта пластиковой изоляцией для предотвращения поломки

Вторичная обмотка была первым изготовленным компонентом.Я намотал около 900 витков провода вокруг дренажной трубы высотой около 37 см. Длина используемого провода составила около 209 метров.

Индуктивность и емкость вторичной обмотки и металлического шара (или тороида) можно рассчитать по формулам, которые можно найти на других сайтах. Имея эти данные, можно рассчитать резонансную частоту вторичной обмотки:
L = [(2πF) 2 C] -1

При использовании сферы диаметром 14 см резонансная частота катушки примерно 452 кГц.

Металлическая сфера или тороид

Первой попыткой было изготовление металлической сферы путем обгона пластикового шара с фольгой. Я не смог достаточно хорошо разгладить фольгу на шаре и решил сделать тороид. Сделал небольшой тороид, обмотал алюминиевой лентой гофрированную трубу, свернул по кругу. Мне не удалось получить очень гладкий тороид, но он работает лучше, чем сфера, из-за моей формы и из-за большего размера. Для поддержки тороида для него был уложен фанерный диск.

Первичная обмотка

Первичная обмотка состоит из медных трубок диаметром 6 мм, намотанных по спирали вокруг вторичной обмотки.Внутренний диаметр намотки 17см, внешний 29см. Первичная обмотка содержит 6 витков с расстоянием между ними 3 мм. Из-за большого расстояния между первичной и вторичной обмотками они могут быть слабо связаны.
Первичная обмотка вместе с конденсатором представляет собой LC-генератор. Необходимую индуктивность можно рассчитать по следующей формуле:
L = [(2πF) 2 C] -1
C — емкостная емкость, F-резонансная частота вторичной обмотки.

Но эта формула и калькуляторы на ее основе дают только приблизительное значение.Правильный размер Катушки необходимо подавать опытным путем, поэтому лучше сделать их слишком большими, чем слишком маленькими. Моя катушка состоит из 6 витков и подключена к 4 виткам.

Конденсаторы

Сборка из 24 конденсаторов с 10-метровым газовым резистором на каждом

Так как у меня было большое количество малых конденсаторов, я решил собрать их в один большой. Номинал конденсаторов можно рассчитать по следующей формуле:
C = I / (2πFU)

Номинал конденсатора для моего трансформатора 27.8 нф. Фактическое значение должно быть немного больше или меньше этого, поскольку быстрый рост напряжения из-за резонанса может привести к пробою трансформатора и / или конденсаторов. Небольшую защиту от этого обеспечивают гасящие резисторы.

Моя сборка конденсаторов состоит из трех сборок по 24 конденсатора в каждой. Напряжение в каждой сборке 6600 В, суммарная мощность всех сборок 41,3 н.

Каждый конденсатор имеет собственный гасящий резистор 10 Мом. Это важно, поскольку отдельные конденсаторы могут очень долго сохранять заряд после отключения питания.Как видно из рисунка ниже, номинальное напряжение конденсатора слишком мало даже для трансформатора 4 кВ. Для качественной и безопасной работы он должен быть не менее 8 или 12 квадратных метров.

Разряд

Мой разрядник — это всего лишь два винта с металлическим шариком посередине.
Расстояние регулируется таким образом, что разрядник будет отключен только тогда, когда это единственный трансформатор, подключенный к трансформатору. Увеличение расстояния между ними теоретически может увеличить длину искры, но есть риск разрушения трансформатора.Для змеевика большего размера необходимо построить разрядник с воздушным охлаждением.

Характеристики

Колебательный контур
NST Трансформатор 4KV 35mA
Конденсатор 3 × 24 275VAC 0,33 мкФ
Замена: два винта и металлический шарик

Первичная обмотка
Внутренний диаметр 17см
Диаметр намотки трубки 6 мм
Расстояние между витками 3 мм
Длина трубки первичной обмотки 5 м
Шиттер 6.

Вторичная обмотка
Диаметр 7.5 см
Высота 37 см
Провод 0,3 мм
Длина провода около 209 м
Количество витков: около 900

Катушка

Тесла — это резонансный трансформатор, создающий высокочастотное напряжение. Изобретен Тесла в 1896 году. Работа этого устройства вызывает очень красивые эффекты, похожие на контролируемые молнии, а их размер и сила зависят от напряжения питания и электрической цепи.

Дома сделать катушку Тесла несложно, а ее эффекты очень красивы. Готовые и мощные такие устройства продаются в этом китайском магазине.

Без проводов, используя предлагаемый высокочастотный трансформатор, можно поддерживать свечение газонаполненных ламп (например лампы дневного света). Кроме того, на конце обмотки образуется красивая высоковольтная искра, к которой можно прикоснуться руками. Благодаря тому, что входное напряжение на представленном генераторе будет низким, он относительно безопасен.

Техника безопасности при работе по схеме катушки Тесла

Помните, что нельзя включать это устройство рядом с телефонами, компьютерами и другими электронными устройствами, так как они могут выйти из строя под действием его излучения.

Схема простого генератора Тесла

Для сборки схемы необходимо:

1. Проволока медная эмалированная толщиной 0,1-0,3 мм, длиной 200 м.

2. Пластиковая труба Диаметр 4-7 см, длина 15 см для рамки вторичной обмотки.

3. Пластиковая труба диаметром 7-10 см, длиной 3-5 см для каркаса первичной обмотки.

4. Радиодетали: Транзистор D13007 и радиатор охлаждения к нему; переменный резистор на 50 кОм; постоянный резистор на 75 Ом и 0.25 Вт; напряжение питания на выходе 12-18 вольт и ток 0,5 ампер;
5. Паяльник, припой оловянный, канифоль.

Особенность необходимые подробности Начать с обмотки катушки. Следует смотреть на кадре разворота до скрутки без репетиций и заметных пробелов, около 1000 витков, но не менее 600. После этого необходимо обеспечить изоляцию и закрепить обмотку, лучше всего использовать лак для делать обмотку в несколько слоев.

Для первичной обмотки (L1) более толстый провод диаметром 0.6 мм и более, намотка 5-12 витков, рамка для нее выбирается толщиной не менее 5 мм от вторичной обмотки.

Далее собираем схему, как на рисунке выше. Транзистор подойдет любой NPN, можно изменить PNP, но в этом случае необходимо изменить полярность блока питания, ревизия используемой схемы But11AF, от отечественных, которые ни в чем не уступают, хорошо подходит KT819, CT805.
Для питания Chercher — любой блок питания 12-30V с током от 0.3 А.

Параметры обмотки Тесла, авторские права

Вторичный — 700 витков проводом толщиной 0,15 мм на рамке 4 см.
Первичный — 5 витков с проводом 1,5 мм на рамке 5 см.
Питание — 12-24 В при токе до 1 А.

Видеоканал «HOW-TODO».

Катушка Тесла представляет собой две катушки L1 и L2, которые посылают большой импульс тока на катушку L1. Катушки Тесла не имеют сердечника. На первичную обмотку намотано более 10 витков. Вторичная обмотка на тысячу витков.Конденсатор добавлен, чтобы минимизировать потери в очках.

Катушка Тесла выдает большой коэффициент трансформации. Это превышает отношение количества витков второй катушки к первой. Разность выходных потенциалов катушки Тесла составляет более нескольких миллионов вольт. Это создает такие разряды электрического тока, что эффект получается впечатляющим. Разряды бывают длиной несколько метров.

Принцип катушки Тесла

Чтобы понять, как работает катушка Тесла, нужно запомнить правило электроники: лучше один раз увидеть, чем сто услышать.Простая схема катушки Тесла. Эта простейшая катушка Тесла создает стримеры.

От высоковольтного конца катушки Тесла идет стример фиолетового цвета. Вокруг него есть странное поле, в котором светится люминесцентная лампа, которая не подключена и находится в этом поле.

Стример — это потеря энергии в катушке Тесла. Никола Тесла попытался избавиться от стримеров, подключив их к конденсатору. Никакого стримерного конденсатора нет, и лампа горит ярче.

Катушку

Тесла можно назвать игрушкой, которая показывает интересный эффект.Она поражает людей своей мощной искрой. Сконструировать трансформатор — занятие интересное. В одном устройстве объединены разные эффекты физики. Люди не понимают, как работает катушка.

Катушка Тесла имеет две обмотки. Первое напряжение — это переменный ток, создающий поле течения. Энергия идет во вторую катушку. Аналогичная работа трансформатора.

Вторая катушка и форма C s дают колебания, суммируя заряд. Некоторое время энергия сохраняется в разнице потенциалов.Чем больше входная энергия, тем больше будет разность потенциалов на выходе.

Основные свойства катушки Тесла:

• Частота второго контура.
• Коэффициент обеих катушек.
• Качество.

Коэффициент связи определяет скорость передачи энергии от одной обмотки к вторичной. Качество дает время сохранить энергию по контуру.

Сходство с качелями

Для лучшего понимания накопления, большая разница потенциалов в контуре, представьте качели, раскачивающиеся оператором.Такой же контур колебания, и человек служит первичной катушкой. Ход качелей — это электричество во второй обмотке, а подъем — это разность потенциалов.

Привод качается, передает энергию. Несколько раз они сильно действовали и очень высоко поднимались, они сконцентрировали в себе много энергии. Тот же эффект происходит с катушкой Теслы, наступает переизбыток энергии, случается прорваться и увидеть красивый стример.

Качели Качели нужны в соответствии с часами.Частота резонанса — это количество колебаний в сек.

Длина траектории качания обуславливает коэффициент связи. Если раскачивать качели, они быстро раскачиваются, раскроются ровно на длину ладони человека. Это единица коэффициента. В нашем случае катушка Тесла с повышенным коэффициентом такая же.

Человек качели толкает, но не держит, то коэффициент связи маленький, еще дальше качаем. Обработайте их дольше, но для этого не требуется никакой энергии.Коэффициент связи тем больше, чем быстрее в цепи накапливается энергия. Разница потенциалов на выходе меньше.

Качество — противоположное трению на примере качелей. Когда трение велико, доброта мала. Таким образом, добротность и коэффициент согласованы для наибольшей высоты замаха или наибольшего шага. В трансформаторе второй обмотки Tesla Coil Quality — значение переменной. Два значения согласовать сложно, это выбрано в результате экспериментов.

Основные катушки Тесла

Тесла сделал катушку одного вида, с разрядником. База элементов сильно улучшилась, было много видов катушек, их еще называют катушками Тесла. Взгляды называются на английском языке сокращениями. Они называются аббревиатурами по-русски, без перевода.

• Катушка Тесла с разрядником. Это исходная традиционная конструкция. ОТ малой мощности Это два провода. ОТ большой мощности — Разрядники с вращением, сложные.Эти трансформаторы хороши, если вам нужен мощный стример.
• Трансформатор на радиолюм. Работает плавно и дает утолщенные растяжки. Такие катушки используются для высокочастотных тесла, они похожи на факелы.
• Катушка на полупроводниковых приборах. Это транзисторы. Трансформаторы действуют постоянно. Мнение другое. Этой катушкой легко управлять.
• Катушки резонанса в количестве двух штук. Ключи — полупроводники. Эти катушки сложнее всего настроить.Длина стримеров меньше, чем с разрядником, они хуже управляются.

Чтобы иметь возможность контролировать вид, создал прерыватель. Это устройство тормозилось, чтобы успеть зарядить конденсаторы, снизить температуру клеммы. Так увеличилась длина разрядов. На данный момент есть и другие варианты (воспроизведение музыки).

Основные элементы катушки Тесла

IN в различных исполнениях Основные характеристики и детали являются общими.

• Тороид — Имеет 3 варианта.Презентация — это уменьшение резонанса.
  Второй — это накопление энергии разряда. Чем больше тороид, тем больше энергии в темах. Тороид подсвечивает энергию, увеличивает ее. Это явление пойдет на пользу, если использовать прерыватель.
  Третий — это создание поля статическим электричеством, отталкивающееся от второй обмотки катушки. Этот вариант выполняется самой второй катушкой. Тороид ей помогает. Из-за отталкивания удара он не попадает в короткий путь до второй обмотки.От использования тороида, катушки с импульсами накачки, с прерывателями. Значение внешнего диаметра тороида вдвое больше второй обмотки.
  Тороиды могут быть выполнены из гофры и других материалов.
• Вторичная катушка — Базовый компонент Тесла.
  Длина в пять раз больше диаметра объема.
  Диаметр провода рассчитан, на вторую обмотку замкнуто 1000 витков, катушки намотаны плотно.
  Змеевик покрыт лаком для защиты от повреждений.Можно покрыть тонким слоем.
  Из каркасов производят трубы ПВХ для канализации, которые продаются в магазинах для строительства.
• Кольцевая защита — Служит для удара по полосе в первой обмотке, не повреждая ее. Кольцо размещено на катушке Тесла, длина стримера больше второй обмотки. Он похож на охладитель провода из меди, толщиной провода первой обмотки заземлен кабелем на землю.
• Первичная обмотка — создана из медной трубки, используемой в кондиционерах.Он имеет низкое сопротивление, поэтому сильный ток легко проходит по нему. Толщина трубы не рассчитана, беру примерно 5-6 мм. Проволока для первичной обмотки применяется с сечением большого диаметра.
  Расстояние от вторичной обмотки выбирается из расчета наличия необходимого коэффициента связи.
  Обмотка настраивается при определении первой цепи. Место, перемещая его, регулирует значение первичной частоты.
  Эти обмотки выполнены в виде цилиндра, конуса.

• Земля — это важный компонент детали.
  Растяжки вбивают в заземление, замыкают ток.
  Заземление будет недостаточным, тогда стримеры будут задевать катушку.

Катушки подключаются к источнику питания через землю.

Есть возможность подключить питание от другого трансформатора. Этот метод называется «Машинный».

Биполярные катушки Тесла создают разряд между концами вторичной обмотки.Это вызывает замыкание по току без заземления.

Для трансформатора заземление используется как большой предмет электрического тока с большим предметом, который является противовесом. Таких сооружений немного, они опасны, так как между Землей большая разница потенциалов. На них пагубно сказывается танк от противовеса и окружающие предметы.

Это правило действует для вторичных обмоток, у которых длина больше диаметра в 5 раз, и мощностью до 20 кВА.

Как сделать нечто эффектное из изобретений Теслы? Увидев его идеи и изобретения, катушка Тесла будет изготовлена ​​своими руками.

Это трансформатор, создающий высокое напряжение. Можно коснуться искры, зажечь лампочки.

Для изготовления нам понадобится медная проволока В эмали диаметром 0,15 мм. Подходит любой от 0,1 до 0,3 мм. Вам нужно около двухсот метров. Добраться до него можно с разных устройств, скажем, от трансформаторов, или купить на маркете, так будет лучше.Еще нужно несколько кадров. Во-первых, это рамка для вторичной обмотки. Идеальный вариант — это 5-метровая канализационная труба, но подойдет все, диаметром от 4 до 7 см, длиной 15-30 см.

Для первичной катушки понадобится рама на пару сантиметров больше первой. Также понадобится несколько радиодеталей. Это транзистор D13007 или его аналоги, небольшая плата, несколько резисторов, 5,75 килома 0,25 Вт.

Провода с рамкой около 1000 витков без перевеса, без больших разрывов, аккуратно.Обойтись можно за 2 часа. Когда намотка закончена, намазываем намотку лака в несколько слоев, либо другим материалом, чтобы он не пришел в негодность.

Заворачиваем первую катушку. Он наматывается на раму большего размера и наматывает провод около 1 мм. Сюда подходит провод, витков около 10.

Если сделать трансформатор простого типа, то в его составе две катушки без сердечника. На первой обмотке около десяти витков толстого провода, на второй — не менее тысячи витков.При изготовлении катушка Тесла своими руками имеет коэффициент в десятки раз больше, чем количество витков второй и первой обмоток.

Выходное напряжение трансформатора достигнет миллионов вольт. Это дает прекрасное зрелище в нескольких метрах.

Катушку тесла намотать своими руками сложно. Еще сложнее создать вид катушки для привлечения аудитории.

Для начала нужно определиться с питанием в несколько киловольт, прикрутить к конденсатору.При дополнительном контейнере изменяется значение параметров диодного моста. Затем выбирается искровой диапазон для создания эффекта.

• Два провода скреплены, оголенные концы повернуты в сторону.
• Зазор устанавливается при расчете проникновения чуть больше напряжения этой разности потенциалов. Для переменного тока разность потенциалов будет выше, чем определено.
• Power подключается к катушке тесла своими руками.
• Вторичная обмотка на 200 витков на трубе из изоляционного материала.Если все изготовить по правилам, слив будет хороший, с ветками.
• Заземление второй катушки.

Получается катушка Тесла своими руками, которую можно изготовить в домашних условиях, владея элементарными знаниями в электричестве.

Безопасность

Вторичная обмотка находится под напряжением, способным убить человека. Ток отключения достигает сотен ампер. Человек может выдержать до 10 ампер, поэтому не нужно забывать о меховой защите.

Расчет катушки Тесла

Без расчетов можно сделать слишком большой трансформатор, но разряды искр сильно нагревают воздух, создают гром. Электрическое поле Отображает электрические приборы, поэтому трансформатор должен располагаться подальше.

Для расчета длины дуги и мощности расстояние между проводами электродов в см делится на 4,25, затем выполняется квадрат, получается мощность (Вт).

Для определения расстояния квадратный корень из степени умножается на 4.25. Обмотка, создающая дуговый разряд длиной 1,5 метра, должна получить мощность 1246 Вт. Обмотка мощностью 1 кВт создает искру длиной 1,37 м.

Бифилярная катушка Тесла

Такой метод намотки проволоки обеспечивает большую емкость, чем при стандартной намотке.

Такие катушки определяют приближение витков. Потребительский уклон, не плоский, в середине змеевика или при выходе из строя.

Текущая емкость не меняется. Из-за сближения графиков разность потенциалов между витками при колебаниях увеличивается.Следовательно, сопротивление емкости на высокой частоте снижается в несколько раз, а емкость увеличивается.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то упустил. Посмотрите, буду рад, если вы найдете на моем что-нибудь более полезное.

Многие из нас восхищаются гением Николы Тесла, который в 19 веке сделал такие открытия, которые до сих пор не изучены и поняты из его научного наследия. Одним из его изобретений стало название катушки Тесла или трансформатора Тесла.Вы можете прочитать об этом подробнее. А здесь мы рассмотрим, как сделать простую катушку Тесла в домашних условиях.

Что нужно для изготовления катушки Тесла?

Чтобы сделать катушку Тесла дома, за рабочим столом или даже на кухне, нам сначала нужно запастись всем необходимым.
Итак, сначала мы должны найти или приобрести следующее.
Из инструментов нам понадобится:

• Паяльник
• Пистолет для нанесения клея
• Сверло
• Ножовка по металлу
• Ножницы
• Изолента
• Маркер

Для сбора самой катушки Тесла необходимо подготовить:

• Отрезок толстой полипропиленовой трубы диаметром 20 мм.
• Проволока медная диаметром 0,08-0,3 мм.
• Кусок толстой проволоки
• Транзистор типа CT31117B или 2N2222A (CT805, KT815, KT817)
• Резистор 22 кОм (можно резисторы от 20 до 60
• Блок питания (Crohn)
• Мяч для пинг-понга
• Кусок пищевой фольги
• Основа, на которую будет крепиться изделие — доска или пластик
• Провода для подключения по нашей схеме

Подготовьте все необходимое для производства катушки Тесла.

Инструкция по изготовлению катушки Тесла

Самым трудоемким процессом изготовления катушки Тесла в домашних условиях будет намотка вторичной обмотки L2. Это самый важный элемент в трансформаторе Тесла. А намотка — процесс трудоемкий, требующий аккуратности и внимания.

Подготовить фундамент. Для этого нам подойдет труба ПВХ диаметром от 2 см.

Отмечаем на трубе необходимую длину — примерно от 9 до 20 см. Желательно соблюдать пропорцию 4-5: 1.Те. Если у вас труба диаметром 20 мм, то ее длина будет от 8 до 10 см.

Потом закричал ножовкой за этикетку, оставленную маркером. Срез должен быть ровным и перпендикулярным трубе, так как потом мы будем приклеивать эту трубу к доске, а сверху приклеим шарик.

Коническая труба нужно зашлифовать наждачной бумагой с обеих сторон. Необходимо удалить сколы, оставшиеся от распила отрезка трубы, а также выровнять поверхность для приклеивания к основанию.

С двух концов трубы просверлить одно отверстие. Диаметр этих отверстий должен быть таким, чтобы провод, который мы будем использовать при намотке, свободно проходил в них. Те. Это должны быть небольшие дырочки. Если у вас нет такого тонкого сверла, можно пропить трубку, используя тонкую гвоздику, нагревая ее на плите.

Пропускаем конец провода для намотки в трубу.

Закрепите этот конец проволоки клеевым пистолетом. Фиксацию производим с внутренней стороны трубы.

Начинаем наматывать провод. Для этого можно использовать медный провод с изоляцией диаметром от 0,08 до 0,3 мм. Намотка должна быть плотной, аккуратной. Не перегревайте. Количество витков от 300 до 1000, в зависимости от вашей трубы и диаметра проволоки. В нашем варианте проволока 0,08 мм. диаметр и 300 витков намотки.

По окончании намотки обрежьте провод, оставив кусок 10 сантиметров.

Протолкните проволоку в отверстие и закрепите внутренней с помощью капель клея.

Теперь нужно приклеить изготовленную катушку к основе. За основу можно взять небольшую доску или кусок пластика размером 15-20 см. Для приклеивания катушки необходимо аккуратно промазать ее конец.

Затем присоедините вторичную обмотку катушки к ее месту на основании.

Затем склеиваем транзистор, переключатель и резистор. Таким образом, все элементы фиксируются на доске.

Делаем катушку L1. Для этого нам понадобится толстая проволока.Диаметр — от 1 мм. И многое другое, в зависимости от вашей катушки. В нашем случае толщина 1 мм. Провода хватит. Берем оставшуюся часть трубы и наматываем на нее изолированно 3 витка толстой проволоки.

Затем надеваем катушку L1 на L2.

Собираем все элементы катушки Тесла по этой схеме.

Схема простой катушки Тесла

Все элементы и провода крепятся к основанию с помощью клеевого пистолета. Аккумулятор «Крона» тоже приклеить, чтобы ничего не висело.

Теперь нам нужно сделать последний элемент трансформатора Тесла — эмиттер. Это может быть теннисный мяч, обернутый пищевой фольгой. Для этого возьмите кусок фольги и просто превратите в него шарик. Обрежьте лишнее, чтобы шарик точно был завернут в фольгу и ничего не сломал.

Прикрепляем шарик в фольге к верхнему проводу катушки L2, оголяя провод внутри фольги. Место крепления закрепляем на кусочке изоленты и приклеиваем шар к верхнему L2.

Вот и все! Мы сделали катушку Тесла своими руками! Вот так выглядит это устройство.

Теперь осталось только проверить исправность трансформатора Тесла. Для этого включите прибор, возьмите люминесцентную лампу и поднесите к катушке. Надо посмотреть, как загорается и горит принесенная лампа прямо у вас в руках!

Значит все получилось и все работает! Вы стали владельцем катушки Тесла с ручкой. Если вдруг возникнут проблемы, проверьте напряжение на аккумуляторе. Часто, если аккумулятор где-то долго пролежал, он перестает работать как положено.
Но мы надеемся, что у вас все получится! Можно попробовать изменить количество витков на вторичной обмотке катушки L2, а также количество витков и толщину провода на катушке L1. Источник питания также может быть разным от 6 до 15 В. для таких небольших катушек. Пробуй, экспериментируй! И у вас все получится!

Цепи регулятора

Эл, напряжение 0 220 вольт. Схема тиристорного регулятора напряжения простая, принцип работы. Как это работает

8 основных схем регулятора своими руками.Топ-6 брендов регуляторов из Китая. 2 схемы. 4 Наиболее часто задаваемые вопросы о регуляторах напряжения. + ТЕСТ на самоконтроль

Регулятор напряжения Это специализированное электрическое устройство, предназначенное для плавного изменения или регулировки напряжения, подаваемого на электрическое устройство.

Регулятор напряжения

Важно помнить! Устройства этого типа предназначены для изменения и регулировки напряжения питания, а не тока. Ток регулируется грузоподъемностью!

ТЕСТ:

4 вопроса о регуляторах напряжения

1. Для чего нужен регулятор:

а) Изменение напряжения на выходе из прибора.

б) Разрыв цепи электрического тока

1. От чего зависит мощность регулятора:

а) От источника входного тока и от исполнительного органа

б) От размера потребителя

1. Основные детали устройства, собраны вручную:

а) Стабилитрон и диод

б) Симистор и тиристор

1. Для чего нужны регуляторы 0-5 вольт:

а) Источник питания со стабилизированным напряжением микросхемы

б) Ограничить потребление тока электролампами

Ответов.

2 Самые распространенные схемы РН 0-220 вольт своими руками

Схема № 1.

Самый простой и удобный в эксплуатации регулятор напряжения — регулятор на тиристорах, включенных в обратном направлении. Это создаст синусоидальный выходной сигнал желаемой величины.

Входное напряжение до 220В, через предохранитель идет на нагрузку, а через второй проводник, через кнопку включения, синусоидальная полуволна идет на катод и анод тиристоров VS1 и VS2.А через переменный резистор R2 регулируется выходной сигнал. Два диода VD1 и VD2 оставляют после себя только положительную полуволну, приходящую на управляющий электрод одного из тиристоров , , что приводит к его обнаружению.

Важно! Чем выше сигнал тока на тиристорном ключе, тем больше он откроется, то есть тем больше тока может пройти через себя.

Световой индикатор предназначен для контроля входной мощности и вольтметр для настройки выходной мощности.

Схема № 2.

Отличительной особенностью данной схемы является замена двух тиристоров на один симистор . Это упрощает схему, делает ее более компактной и легкой в ​​изготовлении.

В схеме есть и предохранитель, и кнопка включения, и регулировочный резистор R3, и он управляет базой симистора, это один из немногих полупроводниковых приборов с возможностью работы с переменным током. Ток, проходящий через резистор R3, приобретает определенное значение, он будет управлять степенью открытия симистора . После этого он выпрямляется на диодном мосту VD1 и через ограничивающий резистор попадает на ключевой электрод симистора VS2. Остальные элементы схемы, такие как конденсаторы C1, C2, C3 и C4, служат для гашения пульсаций входного сигнала и фильтрации его от посторонних шумов и частот нерегулируемой частоты.

Как избежать 3 распространенных ошибок при работе с симистором.

1. Буква после кодового обозначения симистора говорит о его максимальном рабочем напряжении: A — 100V, B — 200V, V — 300V, G — 400V.Поэтому не стоит брать прибор с буквами А и В для регулировки 0-220 вольт — такой симистор выйдет из строя.
2. Симистор, как и любой другой полупроводниковый прибор, сильно нагревается во время работы, стоит подумать об установке радиатора или активной системы охлаждения.
3. При использовании симистора в цепях нагрузки с большим потреблением тока необходимо четко выбирать устройство для заявленной цели. Например, люстра, в которой установлено 5 лампочек по 100 Вт каждая, будет потреблять всего 2 ампера.Выбирая из каталога, необходимо смотреть на максимальный рабочий ток устройства. Итак, симистор MAC97A6 рассчитан всего на 0,4 ампера и не выдержит такой нагрузки, а MAC228A8 способен пропускать до 8 А и подходит для этой нагрузки.

3 Основные моменты при изготовлении мощного РН и тока своими руками

Устройство выдерживает нагрузки до 3000 Вт. Он построен на использовании мощного симистора и управляет своим затвором или ключом динистора .

Динистор — это такой же симистор, только без управляющего выхода. Если симистор открывается и начинает пропускать ток через себя, когда на его базе возникает управляющее напряжение и остается открытым до тех пор, пока не исчезнет, ​​то динистор откроется, если между его анодом и катодом появится разность потенциалов выше открывающегося барьера. Он будет оставаться разблокированным до тех пор, пока ток между электродами не упадет ниже уровня блокировки.

Как только положительный потенциал достигает управляющего электрода, он размыкается и пропускает переменный ток, и чем сильнее этот сигнал, тем выше напряжение между его выводами и, следовательно, нагрузка.Для регулирования степени открытия используется цепь развязки, состоящая из динистора VS1 и резисторов R3 и R4. Эта схема устанавливает ограничение тока на ключе. Симистор , и конденсаторы сглаживают пульсации входного сигнала.

2 основных принципа изготовления PH 0-5 вольт

1. Для преобразования входного высокого потенциала в низкий постоянный потенциал используются специальные микросхемы серии LM.
2. Питание микросхем осуществляется только постоянным током.

Рассмотрим эти принципы подробнее и разберем типичную схему регулятора.

Микросхемы серии

LM предназначены для снижения высокого постоянного напряжения до низких значений. Для этого в корпусе устройства имеется 3 выхода:

• Первый вывод — это входной сигнал.
• Второй вывод — это выходной сигнал.
• Третий выход — управляющий электрод.

Принцип работы устройства очень прост — входное высокое напряжение положительного значения подается на вход-выход и затем преобразуется внутри микросхемы.Степень трансформации будет зависеть от силы и величины сигнала на контрольной «ножке». В соответствии с задающим импульсом на выходе будет создаваться положительное напряжение от 0 вольт до предела для этой серии.

В схему подводится входное напряжение не выше 28 вольт и обязательно выпрямленное. Взять его можно со вторичной обмотки силового трансформатора или от высоковольтного регулятора напряжения. После этого положительный потенциал поступает на вывод микросхемы 3.Конденсатор С1 сглаживает пульсации входного сигнала. Переменный резистор R1 на 5000 Ом устанавливает выходной сигнал. Чем выше ток, который проходит через себя, тем выше открывается микросхема. Выходное напряжение 0-5 вольт снимается с выхода 2 и через сглаживающий конденсатор С2 поступает в нагрузку. Чем выше емкость конденсатора, тем плавнее он на выходе.

Регулятор напряжения 0 — 220В

Верхние 4 микросхемы стабилизации 0-5 вольт:

1. КР1157 — отечественная микросхема, с ограничением входного сигнала до 25 вольт и током нагрузки не более 0.1 ампер.
2. 142ЕН5А — микросхема с максимальным выходным током 3 ампера, на вход подается не более 15 вольт.
3. TS7805CZ — прибор с допустимыми токами до 1,5 ампер и повышенным входным напряжением до 40 вольт.
4. L4960 — импульсная микросхема с максимальным током нагрузки до 2,5 А. Входное напряжение не должно превышать 40 вольт.

PH на 2 транзисторах

Используется в схемах регуляторов особо мощных.В этом случае ток на нагрузку также передается через симистор, но ключевой вывод управляется через транзисторы каскада . Это реализовано следующим образом: переменный резистор регулирует ток, который поступает на базу первого маломощного транзистора, а через переход коллектор-эмиттер управляет базой второго мощного транзистора и уже он открывает и закрывает симистор. Это реализует принцип очень плавного управления большими токами нагрузки.

Ответы на 4 наиболее распространенных нормативных вопроса:

1. Каков допустимый допуск выходного напряжения? Для заводских устройств крупных фирм отклонение не превысит + -5%
2. От чего зависит мощность регулятора? Выходная мощность напрямую зависит от источника питания и от симистора, который переключает цепь.
3. Для чего нужны регуляторы 0-5 вольт? Эти устройства чаще всего используются для питания микросхем и различных плат.
4. Зачем нужен бытовой регулятор 0-220 вольт? Они используются для плавного включения и выключения бытовых электроприборов.

4 Diy RN Схемы и схема подключения

Кратко рассмотрим каждую из схем, особенности, преимущества.

Схема 1.

Очень простая схема подключения и плавной регулировки паяльника. Используется для предотвращения подгорания и перегрева жала паяльника. В схеме используется мощный симистор , который управляется резистором тиристорно-регулируемой цепи .

Схема 2.

Схема на основе микросхемы фазорегулирования типа 1182ПМ1. Она контролирует степень открытия симистора , управляет нагрузкой. Они используются для плавного регулирования степени яркости ламп накаливания.

Схема 3.

Самая простая схема регулирования нагрева жала паяльника. Выполнен в очень компактной конструкции с использованием доступных компонентов. Нагрузка управляется одним тиристором, степень включения которого регулируется переменным резистором.Также есть диод для защиты от обратного напряжения. Тиристор,

В наше время товары из Китая стали довольно популярной темой, и китайские регуляторы напряжения не отстают от общей тенденции. Рассмотрим самые популярные китайские модели и сравним их основные характеристики.

Есть возможность выбрать любой регулятор именно под ваши требования и нужды. В среднем один ватт полезной мощности стоит менее 20 центов, что является очень хорошей ценой.Но все же стоит обратить внимание на качество деталей и сборки, для товаров из Китая оно все равно очень низкое.

В последнее время в нашей повседневной жизни все чаще используются электронные устройства для плавной регулировки напряжения сети. С помощью таких устройств регулируют яркость свечения ламп, температуру электронагревательных приборов, скорость вращения электродвигателей.

Подавляющее большинство тиристорных регуляторов напряжения имеют существенные недостатки, ограничивающие их возможности.Во-первых, они вносят довольно заметные помехи в электрическую сеть, что часто негативно сказывается на работе телевизоров, радиоприемников, магнитофонов. Во-вторых, их можно использовать только для управления нагрузкой с активным сопротивлением — электрической лампой или нагревательным элементом, и нельзя использовать вместе с индуктивной нагрузкой — электродвигателем, трансформатором.

Между тем, все эти проблемы легко решить, собрав электронное устройство, в котором роль регулирующего элемента будет выполнять не тиристор, а мощный транзистор.

Принципиальная схема

Транзисторный регулятор напряжения (рис. 9.6) содержит минимум радиоэлементов, не вносит помех в электрическую сеть и работает от нагрузки как с активным, так и с индуктивным сопротивлением. С его помощью можно регулировать яркость люстры или настольной лампы, температуру нагрева паяльника или электроплиты, скорость вращения вентилятора или электродвигателя дрели, а также напряжение на обмотке трансформатора. Устройство имеет следующие параметры: диапазон регулировки напряжения — от 0 до 218 В; максимальная мощность нагрузки при использовании в цепи управления одного транзистора не более 100 Вт.

Регулирующим элементом устройства является транзистор VT1. Диодный мост VD1 … VD4 выпрямляет сетевое напряжение, так что на коллектор VT1 всегда подается положительное напряжение. Трансформатор Т1 понижает напряжение 220 В до 5 … 8 В, которое выпрямляется диодным блоком VD6 и сглаживается конденсатором С1.

Рис. Принципиальная схема мощного регулятора напряжения сети 220 В.

Переменный резистор R1 используется для регулировки величины управляющего напряжения, а резистор R2 ограничивает базовый ток транзистора.Диод VD5 защищает VT1 от отрицательного напряжения на его базе. Устройство подключается к сети с помощью вилки XP1. Гнездо XS1 используется для подключения нагрузки.

Регулятор работает следующим образом … После включения питания тумблером S1 напряжение сети одновременно подается на диоды VD1, VD2 и первичную обмотку трансформатора Т1.

В этом случае выпрямитель, состоящий из диодного моста VD6, конденсатора C1 и переменного резистора R1, генерирует управляющее напряжение, которое поступает на базу транзистора и открывает его.Если в момент включения регулятора в сети оказалось напряжение отрицательной полярности, ток нагрузки протекает по цепи VD2 — эмиттер-коллектор VT1, VD3. При положительной полярности сетевого напряжения ток протекает по цепи VD1 — коллектор-эмиттер VT1, VD4.

Величина тока нагрузки зависит от величины управляющего напряжения на основе VT1. Вращая ползунок R1 и изменяя значение управляющего напряжения, регулируйте величину тока коллектора VT1.Этот ток и, следовательно, ток, протекающий в нагрузке, будет тем больше, чем выше уровень управляющего напряжения, и наоборот.

В крайнем правом положении двигателя переменного резистора согласно схеме транзистор будет полностью открыт и «доза» электроэнергии, потребляемая нагрузкой, будет соответствовать номинальному значению. Если ползунок R1 переместить в крайнее левое положение, VT1 будет заблокирован, и ток через нагрузку не будет протекать.

Управляя транзистором, мы фактически контролируем амплитуду переменного напряжения и тока, действующих в нагрузке.При этом транзистор работает в непрерывном режиме, благодаря чему такой регулятор лишен недостатков, присущих тиристорным устройствам.

Конструкция и детали

А теперь перейдем к дизайну устройства. Диодные мосты, конденсатор, резистор R2 и диод VD6 устанавливаются на печатную плату размером 55×35 мм из фольгированного гетинакса или печатной платы толщиной 1 … 2 мм (рисунок 9.7).

В устройстве можно использовать следующие детали. Транзистор — КТ812А (Б), КТ824А (Б), КТ828А (Б), КТ834А (Б, В), КТ840А (Б), КТ847А или КТ856А.Диодные мосты: VD1 … VD4 — КЦ410В или КЦ412В, VD6 — КЦ405 или КЦ407 с любым буквенным индексом; диод VD5 — серии D7, D226 или D237.

Резистор переменный — типа СП, СПО, ППБ мощностью не менее 2 Вт, постоянный — ВС, MJIT, ОМЛТ, С2-23. Конденсатор оксидный — К50-6, К50-16. Сетевой трансформатор — ТВЗ-1-6 от ламповых телевизоров, ТС-25, ТС-27 — от ТВ «Юность» или любой другой маломощный с вторичным напряжением 5 … 8 В.

Предохранитель рассчитан на максимальный ток 1 А. Тумблер — ТЗ-С или любой другой сетевой.XP1 — вилка стандартная, XS1 — розетка.

Все элементы регулятора помещены в пластиковый корпус размером 150x100x80 мм. На верхней панели корпуса установлен тумблер и переменный резистор, снабженный декоративной ручкой. Гнездо нагрузки и гнездо предохранителя смонтированы на одной из боковых стенок корпуса.

На этой же стороне сделано отверстие для шнура питания. Внизу корпуса установлены транзистор, трансформатор и печатная плата.Транзистор должен быть оборудован радиатором с площадью рассеяния не менее 200 см2 и толщиной 3 … 5 мм.

Рис. Печатная плата для мощного регулятора напряжения сети 220 В.

Регулятор не требует регулировки. При правильной установке и обслуживаемых деталях он начинает работать сразу после подключения к сети.

А теперь несколько рекомендаций для желающих улучшить устройство. Изменения в основном связаны с увеличением выходной мощности регулятора.Так, например, при использовании транзистора КТ856 мощность, потребляемая нагрузкой от сети, может составлять 150 Вт, для КТ834 — 200 Вт, а для КТ847 — 250 Вт.

Если необходимо дополнительно увеличить выходную мощность устройства, несколько параллельно соединенных транзисторов можно использовать в качестве регулирующего элемента, подключив их соответствующие выводы.

Вероятно, в этом случае регулятор придется оснастить небольшим вентилятором для более интенсивного воздушного охлаждения полупроводниковых приборов.Кроме того, диодный мост VD1 … VD4 потребуется заменить четырьмя более мощными диодами, рассчитанными на рабочее напряжение не менее 600 В и значение тока в соответствии с потребляемой нагрузкой.

Для этой цели подходят устройства серии D231 … D234, D242, D243, D245 .. D248. Также потребуется замена VD5 на более мощный диод, рассчитанный на ток до I А. Также предохранитель должен выдерживать более высокий ток.

Авто самоделки самоделки Самоделки для дачи Рыбак, охотник, турист Строительство, ремонт Самоделки из ненужных вещей Радиолюбителям Коммуникации для дома Самодельная мебель Самодельный свет Домашний мастер Самоделки для бизнеса Самоделки на праздник Самоделки для женщин Оригами Оригами Бумажные модели Самоделки для детей Компьютерные самоделки Самоделки для животных доктор Еда и рецепты Эксперименты и эксперименты Полезные советы

Эту конструкцию я использую для самодельной электроплиты, на которой мы готовим кашу для собак, и недавно применил ее для пайки железо.

Для изготовления этого регулятора нам понадобятся:

Пара резисторов 1 кОм может быть даже 0,25 Вт, один переменный резистор 1 мОм, два конденсатора по 0,01 мкФ и
47 нФ, один динистор, который я взял из экономичного светильника. лампочка, динистор не имеет полярности, так что паять можно как угодно, еще нужен симистор с небольшим радиатором, я использовал симистор серии ТС в металлическом корпусе на 10 ампер, но можно и КУ208Г , нам также потребуются винтовые клеммы.

Да, кстати, немного о переменном резисторе, если поставить на 500 кОм, он будет регулировать довольно плавно, но только от 220 до 120 вольт, а если на 1 мОм, то будет жестко регулироваться интервал 5-10 вольт, но диапазон увеличится с 220 до 60 вольт.
Итак, приступим к сборке нашего регулятора мощности, для этого нам сначала нужно сделать печатную плату.

После того, как печатная плата готова, приступаем к установке радиодеталей на печатную плату. Первым делом припаиваем винтовые клеммы.

И наконец, что не менее важно, мы устанавливаем радиатор и симистор.

Вот и готов наш стабилизатор напряжения, промоем плату спиртом и проверим.

Более подробный обзор симисторного регулятора в видеоролике. Удачной сборки.

В последнее время в нашей повседневной жизни все чаще используются электронные устройства для плавной регулировки сетевого напряжения. С помощью таких устройств регулируют яркость свечения ламп, температуру электронагревательных приборов, скорость вращения электродвигателей.

Подавляющее большинство тиристорных регуляторов напряжения имеют существенные недостатки, ограничивающие их возможности.Во-первых, они вносят довольно заметные помехи в электрическую сеть, что часто негативно сказывается на работе телевизоров, радиоприемников и магнитофонов. Во-вторых, их можно использовать только для управления нагрузкой с активным сопротивлением — электрической лампой или нагревательным элементом, и нельзя использовать вместе с индуктивной нагрузкой — электродвигателем, трансформатором.

Между тем все эти проблемы легко решить, собрав электронное устройство, в котором роль регулирующего элемента будет выполнять не тиристор, а мощный транзистор.

Принципиальная схема

Транзисторный регулятор напряжения (рис. 9.6) содержит минимум радиоэлементов, не вносит помех в электрическую сеть и работает от нагрузки как с активным, так и с индуктивным сопротивлением. С его помощью можно регулировать яркость люстры или настольной лампы, температуру нагрева паяльника или электроплиты, скорость вращения вентилятора или электродвигателя дрели, а также напряжение на обмотке трансформатора. Устройство имеет следующие параметры: диапазон регулировки напряжения — от 0 до 218 В; максимальная мощность нагрузки при использовании в цепи управления одного транзистора не более 100 Вт.

Регулирующим элементом устройства является транзистор VT1. Диодный мост VD1. VD4 выпрямляет сетевое напряжение, поэтому на коллектор VT1 всегда подается положительное напряжение. Трансформатор Т1 понижает напряжение 220 В до 5,8 В, которое выпрямляется диодным блоком VD6 и сглаживается конденсатором С1.

Рис. Принципиальная схема мощного регулятора напряжения сети 220 В.

Переменный резистор R1 используется для регулировки величины управляющего напряжения, а резистор R2 ограничивает базовый ток транзистора.Диод VD5 защищает VT1 от отрицательного напряжения на его базе. Устройство подключается к сети с помощью вилки XP1. Гнездо XS1 используется для подключения нагрузки.

Регулятор работает следующим образом. После включения питания тумблером S1 сетевое напряжение одновременно подается на диоды VD1, VD2 и первичную обмотку трансформатора Т1.

В этом случае выпрямитель, состоящий из диодного моста VD6, конденсатора C1 и переменного резистора R1, генерирует управляющее напряжение, которое поступает на базу транзистора и открывает его.Если в момент включения регулятора в сети оказалось напряжение отрицательной полярности, ток нагрузки протекает по цепи VD2 — эмиттер-коллектор VT1, VD3. При положительной полярности сетевого напряжения ток протекает по цепи VD1 — коллектор-эмиттер VT1, VD4.

Величина тока нагрузки зависит от величины управляющего напряжения на базе VT1. Вращая ползунок R1 и изменяя значение управляющего напряжения, регулируйте величину тока коллектора VT1.Этот ток и, следовательно, ток, протекающий в нагрузке, будет тем больше, чем выше уровень управляющего напряжения, и наоборот.

В крайнем правом положении двигателя переменного резистора согласно схеме транзистор будет полностью открыт и «доза9»; электричество, потребляемое нагрузкой, будет соответствовать номиналу. Если ползунок R1 переместить в крайнее левое положение, VT1 будет заблокирован, и ток через нагрузку не будет протекать.

Управляя транзистором, мы фактически контролируем амплитуду переменного напряжения и тока, действующих в нагрузке.При этом транзистор работает в непрерывном режиме, благодаря чему такой регулятор лишен недостатков, присущих тиристорным устройствам.

Конструкция и детали

А теперь перейдем к устройству устройства. Диодные мосты, конденсатор, резистор R2 и диод VD6 устанавливаются на печатную плату размером 55 × 35 мм из фольгированного гетинакса или печатной платы толщиной 1,2 мм (рис. 9.7).

В устройстве можно использовать следующие детали. Транзистор — КТ812А (Б), КТ824А (Б), КТ828А (Б), КТ834А (Б, В), КТ840А (Б), КТ847А или КТ856А.Диодные мосты: VD1. VD4 — КЦ410В или КЦ412В, VD6 — КЦ405 или КЦ407 с любым буквенным индексом; диод VD5 — серии D7, D226 или D237.

Резистор переменный — типа СП, СПО, ППБ мощностью не менее 2 Вт, постоянный — ВС, MJIT, ОМЛТ, С2-23. Конденсатор оксидный — К50-6, К50-16. Сетевой трансформатор — ТВЗ-1-6 от ламповых телевизоров, ТС-25, ТС-27 — от ТВ «Юность9»; или любой другой маломощный с вторичным напряжением 5,8 В.

Предохранитель рассчитан на максимальный ток 1 А. Тумблер — ТЗ-С или любой другой сетевой.XP1 — вилка стандартная, XS1 — розетка.

Все элементы регулятора помещены в пластиковый корпус размером 150x100x80 мм. На верхней панели корпуса установлен тумблер и переменный резистор, снабженный декоративной ручкой. Гнездо нагрузки и гнездо предохранителя смонтированы на одной из боковых стенок корпуса.

На этой же стороне проделано отверстие для шнура питания. Внизу корпуса установлены транзистор, трансформатор и печатная плата.Транзистор должен быть оборудован радиатором с площадью рассеяния не менее 200 см2 и толщиной 3,5 мм.

Рис. Печатная плата для мощного регулятора напряжения сети 220 В.

Регулятор не требует регулировки. При правильной установке и обслуживаемых деталях он начинает работать сразу после подключения к сети.

А теперь несколько рекомендаций для желающих улучшить устройство. Изменения в основном связаны с увеличением выходной мощности регулятора.Так, например, при использовании транзистора КТ856 мощность, потребляемая нагрузкой от сети, может составить 150 Вт, для КТ834 — 200 Вт, а для КТ847 — 250 Вт.

При необходимости дальнейшего увеличения выходной мощности В устройстве несколько параллельно соединенных транзисторов можно использовать в качестве регулирующего элемента, подключив их соответствующие выводы.

Возможно, в этом случае регулятор придется оснастить небольшим вентилятором для более интенсивного воздушного охлаждения полупроводниковых приборов.Кроме того, диодный мост VD1. VD4 нужно будет заменить четырьмя более мощными диодами, рассчитанными на рабочее напряжение не менее 600 В и значение тока в соответствии с потребляемой нагрузкой.

Для этой цели подходят устройства серии D231. Д234, Д242, Д243, Д245. D248. Также потребуется замена VD5 на более мощный диод, рассчитанный на ток до I А. Также предохранитель должен выдерживать более высокий ток.

Современная электросеть спроектирована таким образом, что в ней часто возникают скачки напряжения.Допустимы изменения тока, но он не должен превышать 10% от принятых 220 вольт. Прыжки плохо сказываются на работоспособности различных электроприборов, и очень часто они начинают выходить из строя. Чтобы этого не происходило, мы начали использовать стабилизаторы мощности для выравнивания входящего тока. При определенной фантазии и навыках можно изготавливать различные типы устройств стабилизации, при этом симисторный стабилизатор остается наиболее эффективным.

На рынке такие устройства либо дорогие, либо зачастую некачественные.Понятно, что мало кто захочет переплачивать и получить неэффективное устройство. В этом случае вы сможете собрать его с нуля своими руками. Так родилась идея создания регулятора мощности на основе диммера. Диммер, слава богу, у меня был, но он немного не работал.

Ремонт симисторного регулятора — Диммер

На этом изображении показана заводская электрическая схема диммера Leviton, который работает от 120 вольт. Если проверка неработающих диммеров показала, что сгорел только симистор, то можно приступать к процедуре его замены.Но здесь вас могут поджидать сюрпризы. Дело в том, что есть диммеры, в которых установлены какие-то странные симисторы с разными номерами. Вполне возможно, что найти информацию о них даже в даташите не удастся. Кроме того, в таких симисторах контактная площадка изолирована от электродов симистора (симистора). Хотя, как видите, контактная площадка сделана из меди и даже не покрыта пластиком, как корпуса транзисторов. Такие симисторы очень легко ремонтировать.

Также обратите внимание на способ припайки симисторов к радиатору, он выполнен заклепками, они полые. При использовании изолирующих прокладок этот способ крепления не рекомендуется. Да такое крепление не очень надежное. Вообще ремонт такого симистора займет много времени и вы потратите нервы именно из-за установки симистора такого типа, диммер просто не рассчитан на такие габариты симистора (симистора).

Полые заклепки следует удалять с помощью сверла, которое заточено под определенным углом. точнее, под углом 90 °, вы также можете использовать для этой работы боковые фрезы.

При неаккуратной работе есть вероятность повреждения радиатора. чтобы этого не произошло, правильнее делать это только с другой стороны. где расположен симистор.

Радиаторы из очень мягкого алюминия могут слегка деформироваться при заклепке. Поэтому необходимо шлифовать контактные поверхности наждачной бумагой.

Если вы используете симистор без гальванической развязки, разделяющей электроды и контактную площадку, то вы должны применить эффективную методическую изоляцию.

На изображении показано. как это сделано. Чтобы случайно не протолкнуть в этом месте стенки радиатора. там, где установлен симистор, необходимо сточить большую часть крышки у винта, чтобы не зацепиться за поручень потенциометра или стабилизатора мощности, а затем под головку винта подложить шайбу.

Вот как должен выглядеть симистор после изоляции от радиатора. Для лучшего отвода тепла необходимо приобрести специальную теплопроводную пасту КПТ-8.

На рисунке показано, что находится под кожухом радиатора

Теперь все должно работать

Схема заводского регулятора мощности

На основе схемы заводского регулятора мощности вы можете построить макет регулятора для вашего сетевого напряжения.

Вот схема регулятора, который адаптирован для работы в сети со статическим напряжением 220 вольт. Данная схема отличается от оригинала лишь несколькими деталями, а именно, при ремонте мощность резистора R1 была увеличена в несколько раз, номиналы R4 и R5 уменьшены в 2 раза, а динистор был заменен на 60 вольт. на два. которые включены последовательно с динисторами VD1, VD2 на 30 вольт. Как видите, неисправный диммер можно не только отремонтировать своими руками, но и легко настроить под свои нужды.

Это рабочая модель регулятора мощности. Теперь вы точно знаете, какую схему вы получите при правильном ремонте. Эта схема не требует подбора дополнительных деталей и сразу готова к использованию. Может потребоваться отрегулировать положение ползунка триммера R4. Для этих целей ползунки потенциометра R4 и R5 устанавливаются в крайнее верхнее положение, затем меняется положение ползунка R4, после чего лампа загорается с самой низкой яркостью, а затем ползунок следует немного сдвинуть в противоположное направление.На этом процесс установки завершен! Но стоит отметить, что этот регулятор мощности работает только с нагревательными приборами и лампами накаливания, а с двигателями или мощными устройствами результаты могут быть непредсказуемыми. Для начинающих мастеров-любителей с небольшим опытом такая работа — вещь.

РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Здравствуйте! В прошлой статье я рассказал, как сделать регулятор напряжения постоянного тока … Сегодня мы сделаем регулятор напряжения переменного тока 220В. Дизайн довольно просто повторить даже новичкам.Но при этом регулятор выдерживает нагрузку даже в 1 киловатт! Для изготовления этого регулятора нам понадобится несколько компонентов:

1. Резистор 4,7кОм млт-0,5 (даже 0,25 Вт пойдет).
2. Переменный резистор 500кОм-1мОм, при 500кОм будет регулировать довольно плавно, но только в диапазоне 220в-120в. При 1 мОм — регулировать будет жестче, то есть регулировать с интервалом 5-10 вольт, но диапазон увеличится, можно регулировать от 220 до 60 вольт! Резистор желательно установить со встроенным переключателем (хотя можно обойтись и без него, просто поставив перемычку).
3. Динистор DB3. Вы можете получить это от экономичных ламп LSD. (Возможна замена на отечественный Х202).
4. Диод FR104 или 1N4007, такие диоды встречаются практически в любой импортной радиоаппаратуре.
5. Энергосберегающие светодиоды.
6. Симистор BT136-600B или BT138-600.
7. Винтовые клеммы. (Можно обойтись без них, просто припаяв провода к плате).
8. Небольшой радиатор (до 0,5 кВт не нужен).
9. Конденсатор пленочный на 400 вольт, от 0,1 мкФ до 0.47 мкФ.

Схема регулятора переменного напряжения:

Приступим к сборке устройства. Для начала сотрем и сотрем доску. Печатная плата — ее рисунок в LAY, находится в архиве. Более компактный вариант, представленный другом сергей — здесь.

Далее припаиваем конденсатор. На фото конденсатор со стороны лужения, т.к. у моего экземпляра конденсатора ножки были слишком короткие.

Паяем динистор.У динистора нет полярности, поэтому вставляем как угодно. Припаиваем диод, резистор, светодиод, перемычку и винтовой клеммник. Выглядит это примерно так:

И в итоге последний этап — поставить радиатор на симистор.

Но фото готового устройства уже в чехле.

Регулятор не требует дополнительной настройки. Видео этого устройства:

Хочу отметить, что его можно устанавливать не только в сети 220В на обычные приборы и электроинструменты.но и к любому другому источнику переменного тока напряжением от 20 до 500В (ограничивается предельными параметрами радиоэлементов схемы). Я был с тобой Варенье-: D

Полупроводниковый прибор, имеющий 5 p-n-переходов и способный пропускать ток в прямом и обратном направлениях, называется симистором. Из-за невозможности работы на высоких частотах переменного тока, высокой чувствительности к электромагнитным помехам и значительного тепловыделения при коммутации больших нагрузок они в настоящее время не нашли широкого применения в мощных промышленных установках.

Там их успешно заменяют схемы на тиристорах и транзисторах IGBT. Но компактные размеры устройства и его долговечность в сочетании с невысокой стоимостью и простотой схемы управления позволили использовать их там, где указанные недостатки не существенны.

Сегодня симисторные цепи можно найти во многих бытовых приборах, от фенов до пылесосов, ручных электроинструментов и электрических нагревательных устройств, где требуется плавное регулирование мощности.

Принцип работы

Регулятор мощности на симисторе работает как электронный ключ, периодически открывая и закрываясь с частотой, задаваемой схемой управления. В разблокированном состоянии симистор пропускает часть полуволны сетевого напряжения, а значит, потребитель получает только часть номинальной мощности.

Сделай сам

На сегодняшний день ассортимент симисторных регуляторов в продаже не слишком велик. И, хотя цены на такие устройства невысокие, часто они не соответствуют требованиям потребителя.По этой причине мы рассмотрим несколько основных схем регуляторов, их назначение и используемую элементную базу.

Схема прибора

Самый простой вариант схемы, рассчитанный на работу с любой нагрузкой. Используются традиционные электронные компоненты, принцип управления — фазово-импульсный.

• симистор VD4, 10 А, 400 В;
• динистор VD3, порог открытия 32 В;
Потенциометр
• R2.

Ток, протекающий через потенциометр R2 и сопротивление R3, заряжает конденсатор C1 каждой полуволной. Когда напряжение на обкладках конденсатора достигает 32 В, динистор VD3 открывается и C1 начинает разряжаться через R4 и VD3 на управляющий вывод симистора VD4, который размыкается для протекания тока к нагрузке.

Продолжительность открытия регулируется выбором порогового напряжения VD3 (постоянное значение) и сопротивления R2. Мощность нагрузки прямо пропорциональна значению сопротивления потенциометра R2.

Дополнительная схема из диодов VD1 и VD2 и сопротивления R1 является необязательной и служит для обеспечения плавного и точного регулирования выходной мощности.Ограничение тока, протекающего через VD3, осуществляется резистором R4. Таким образом достигается длительность импульса, необходимая для открытия VD4. Предохранитель Ex. 1 защищает схему от токов короткого замыкания.

Отличительной особенностью схемы является то, что динистор открывается на одинаковый угол в каждой полуволне сетевого напряжения. В результате ток не выпрямляется, и появляется возможность подключить индуктивную нагрузку, например, трансформатор.

Симисторы следует выбирать в соответствии с размером нагрузки, исходя из расчета 1 А = 200 Вт.

• Динистор DB3;
• Симистор TC106-10-4, VT136-600 или другие с требуемым номинальным током 4-12А.
• Диоды VD1, VD2 типа 1N4007;
• Сопротивления R1100 кОм, R3 1 кОм, R4 270 Ом, R5 1,6 кОм, потенциометр R2 100 кОм;
• Конденсатор С1 0,47 мкФ (рабочее напряжение от 250 В).

Обратите внимание, что схема наиболее распространенная, с небольшими вариациями. Например, динистор можно заменить диодным мостом или параллельно с симистором можно установить RC-схему шумоподавления.

Более современной является схема с управлением симистором от микроконтроллера — PIC, AVR или другие. Эта схема обеспечивает более точное регулирование напряжения и тока в цепи нагрузки, но ее также сложнее реализовать.

Схема симисторного регулятора мощности

Регулятор мощности необходимо собирать в следующей последовательности:

1. Определите параметры устройства, на котором будет работать разработанное устройство. Параметры включают: количество фаз (1 или 3), необходимость точной регулировки выходной мощности, входное напряжение в вольтах и ​​номинальный ток в амперах.
2. Выберите тип устройства (аналоговый или цифровой), выберите элементы по мощности нагрузки. Вы можете проверить свое решение в одной из программ моделирования электрических цепей — Electronics Workbench, CircuitMaker или их онлайн-аналогах EasyEDA, CircuitSims или любой другой на ваш выбор.
3. Рассчитайте тепловыделение по следующей формуле: падение напряжения на симисторе (около 2 В), умноженное на номинальный ток в амперах. Точные значения падения напряжения в открытом состоянии и номинальной допустимой токовой нагрузки указаны в характеристиках симистора. Получаем рассеиваемую мощность в ваттах. Выбирайте радиатор по расчетной мощности.
4. Приобрести необходимые электронные компоненты. … радиатор и печатную плату.
5. Разложите контактные дорожки на плате и подготовьте площадки для установки элементов. Обеспечьте монтажную плату для симистора и радиатора.
6. Установите элементы на плату с помощью пайки. Если невозможно подготовить печатную плату, можно использовать поверхностный монтаж для соединения компонентов с помощью коротких проводов. При сборке особое внимание обратите на полярность подключения диодов и симистора. Если на них нет маркировки штырей, то прозвоните их цифровым мультиметром или «дугой».
7. Проверить собранную схему мультиметром в режиме сопротивления. Полученный товар должен соответствовать оригинальному дизайну.
8. Надежно прикрепите симистор к радиатору. Не забудьте проложить изолирующую прокладку теплопередачи между симистором и радиатором. Надежно заизолируйте крепежный винт.
9. Поместите собранную схему в пластиковый корпус.
10. Напомним, что на контактах элементов присутствует опасное напряжение.
11. Отвинтите потенциометр до минимума и выполните пробный пуск. Измерить мультиметром напряжение на выходе регулятора. Плавно поворачивая ручку потенциометра, наблюдайте за изменением напряжения на выходе.
12. Если результат вас устраивает, то можно подключать нагрузку к выходу регулятора. В противном случае необходимо произвести регулировку мощности.

Излучатель мощности симистора

Регулировка мощности

Потенциометр отвечает за регулировку мощности, через которую заряжаются конденсатор и цепь разряда конденсатора.Если параметры выходной мощности неудовлетворительны, следует выбрать номинальное сопротивление в цепи разряда и, при небольшом диапазоне регулировки мощности, выбрать номинал потенциометра.

• продлить срок службы лампы, отрегулировать освещение или температуру паяльника поможет простой и недорогой регулятор на симисторах.
• выберите тип схемы и параметры компонентов в соответствии с планируемой нагрузкой.
• тщательно проработать схемотехнические решения.
• будьте осторожны при сборке схемы … соблюдайте полярность полупроводниковых компонентов.
• Не забывайте, что электричество присутствует во всех элементах цепи и оно смертельно опасно для человека.

Проверка конденсатора мультиметром

Как выбрать светодиодные лампы для дома

Выбор фотореле для уличного освещения

НЕСКОЛЬКО ОСНОВНЫХ СХЕМ РЕГУЛЯТОРОВ МОЩНОСТИ

РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ НА SYMISTOR

Особенностями предлагаемого устройства являются использование D-триггера для построения генератора, синхронизированного с сетевым напряжением, и способ управления симистором одиночным импульсом, длительность которого регулируется автоматически.В отличие от других методов импульсного управления симистором, этот метод не критичен к наличию индуктивной составляющей в нагрузке. Импульсы генератора следуют с периодом примерно 1,3 с.
Микросхема DD 1 питается током, протекающим через защитный диод, расположенный внутри микросхемы между ее выводами 3 и 14. Он протекает при появлении напряжения на этом выводе, подключенном к сети через резистор R 4 и диод VD 5, превышает напряжение стабилизации стабилитрона VD 4…

К. ГАВРИЛОВ, Радио, 2011, № 2, с. 41

ДВУХКАНАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Регулятор содержит два независимых канала и позволяет поддерживать необходимую температуру для различных нагрузок: температуры жала паяльника, электрического утюга, электронагревателя, электроплиты и т. Д. Глубина регулирования составляет 5 … 95% от номинальной. сеть электроснабжения. Схема регулятора питается выпрямленным напряжением 9 … 11 В с трансформаторной развязкой от сети 220 В с низким потреблением тока.

В.Г. Никитенко, О.В. Никитенко, Радиоаматор, 2011, № 4, с. 35

СИМИСТОР РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ

Особенностью симисторного регулятора является то, что количество полупериодов сетевого напряжения, подаваемого на нагрузку при любом положении управляющего элемента, оказывается четным. В результате не образуется постоянная составляющая потребляемого тока и, следовательно, отсутствует намагничивание магнитных цепей, подключенных к регулятору трансформаторов и электродвигателей.Мощность регулируется изменением количества периодов подачи переменного напряжения на нагрузку в течение определенного промежутка времени. Регулятор предназначен для регулирования мощности устройств со значительной инерцией (ТЭНов и т. Д.).
Не подходит для регулировки яркости освещения, так как лампы будут сильно мигать.

В. КАЛАШНИК, Н. ЧЕРЕМИСИНОВА, В. ЧЕРНИКОВ, Радиомир, 2011, № 5, с. 17–18

РЕГУЛЯТОР ШУМОВОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Большинство регуляторов напряжения (мощности) выполнено на тиристорах по фазоимпульсной схеме управления.Как известно, такие устройства создают заметный уровень радиопомех. Предлагаемый регулятор лишен этого недостатка. Особенностью предлагаемого регулятора является такой контроль амплитуды переменного напряжения, при котором форма выходного сигнала не искажается, в отличие от фазоимпульсного управления.
Регулирующим элементом является мощный транзистор VT1 в диагонали диодного моста VD1-VD4, включенный последовательно с нагрузкой. Главный недостаток устройства — невысокий КПД.Когда транзистор выключен, ток через выпрямитель и нагрузку не течет. Если на базу транзистора подается управляющее напряжение, он открывается, ток начинает течь через его коллектор-эмиттерную секцию, диодный мост и нагрузку. Напряжение на выходе регулятора (при нагрузке) увеличивается. Когда транзистор включен и находится в режиме насыщения, почти все сетевое (входное) напряжение подается на нагрузку. Управляющий сигнал формируется маломощным блоком питания, собранным на трансформаторе Т1, выпрямителе VD5 и сглаживающем конденсаторе С1.
Переменный резистор R1 используется для регулирования тока базы транзистора и, следовательно, амплитуды выходного напряжения. При перемещении ползунка переменного резистора в верхнее положение по схеме напряжение на выходе уменьшается, а в нижнее — увеличивается. Резистор R2 ограничивает максимальный управляющий ток. Диод VD6 защищает блок управления при пробое коллекторного перехода транзистора. Регулятор напряжения установлен на плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2.5 мм. Транзистор VT1 следует установить на радиатор площадью не менее 200 см2. При необходимости диоды VD1-VD4 заменяются на более мощные, например, D245A, а также ставятся на радиатор.

Если прибор собран без ошибок, он сразу начинает работать и практически не требует настройки. Вам просто нужно выбрать резистор R2.
С регулирующим транзистором КТ840Б мощность нагрузки не должна превышать 60 Вт … Его можно заменить приборами: КТ812Б, КТ824А, КТ824Б, КТ828А, КТ828Б с допустимой рассеиваемой мощностью 50 Вт.; КТ856А -75 Вт .; КТ834А, КТ834Б — 100 Вт; КТ847А-125 Вт. Увеличить мощность нагрузки можно, если параллельно соединить регулирующие транзисторы одного типа: коллекторы и эмиттеры соединены между собой, а базы соединены с двигателем переменного резистора через отдельные диоды и резисторы.
В приборе используется малогабаритный трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 5 … 8 В. Выпрямительный блок КЦ405Э можно заменить любым другим или собрать из отдельных диодов с допустимым прямым током не менее необходимого. базовый ток регулирующего транзистора.Те же требования предъявляются к диоду VD6. Конденсатор С1 — оксидный, например, К50-6, К50-16 и др., На номинальное напряжение не менее 15 В. Переменный резистор R1 — любой с номинальной рассеиваемой мощностью 2 Вт. При установке и настройке прибора, соблюдайте меры предосторожности: элементы регулятора находятся под напряжением сети. Примечание. Чтобы уменьшить искажение синусоидальной волны выходного напряжения, попробуйте исключить C1. А. Чекаров

Регулятор напряжения на MOSFET — транзисторы (IRF540, IRF840)

Олега Белоусов, электрика, 201 2, корп.12, стр. 64–66

В качестве физического принципа Поскольку работа полевого транзистора с изолированным затвором отличается от работы тиристора и симмистора, его можно многократно включать и выключать в течение периода напряжения сети. Частота переключения мощных транзисторов в этой схеме выбрана равной 1 кГц. Достоинством этой схемы является ее простота и возможность изменять скважность импульсов, при этом немного изменяя частоту следования импульсов.

В авторской разработке были получены следующие длительности импульсов: 0,08 мс с периодом повторения 1 мс и 0,8 мс с периодом повторения 0,9 мс в зависимости от положения ползунка резистора R2.
Можно отключить напряжение на нагрузке, замкнув переключатель S 1, при этом затворы полевых МОП-транзисторов выставят напряжение, близкое к напряжению на выводе 7 микросхемы. При разомкнутом тумблере напряжение на нагрузке в авторской копии устройства могло изменяться резистором R 2 в пределах 18… 214 В (измерено прибором TES 2712).
Принципиальная схема такого регулятора показана на рисунке ниже. В регуляторе используется отечественная микросхема К561ЛН2, на двух элементах которой собран генератор с регулируемым слагаемостью, а четыре элемента используются в качестве усилителей тока.

Для исключения помех в сети 220 В после нагрузки рекомендуется подключать дроссель с намоткой на ферритовом кольце диаметром 20 … 30 мм до заполнения его проволокой 1 мм.

Генератор тока нагрузки на биполярных транзисторах (КТ817, 2SC3987)

Бутов А.Л., Радиоконструктор, 201 2, вып. 7, стр. 11–12

Имитатор нагрузки в виде регулируемого генератора тока удобно использовать для проверки работоспособности и настройки источников питания. С помощью такого устройства можно не только быстро настроить блок питания, стабилизатор напряжения, но и, например, использовать его как генератор стабильного тока для зарядки и разрядки аккумуляторов, устройств электролиза, электрохимического травления печатные платы, в качестве стабилизатора тока для питания электрических ламп, для «мягкого» пуска коллекторных электродвигателей.
Устройство двухполюсное, не требует дополнительного источника питания и может быть включено в разрыв цепи питания различных устройств и исполнительных механизмов.
Диапазон регулировки тока от 0 … 0,16 до 3 А, максимальная потребляемая мощность (рассеиваемая) 40 Вт, диапазон напряжения питания 3 … 30 В постоянного тока. Ток потребления регулируется переменным резистором R 6. Чем больше слева от мотора резистора R6 по схеме, тем больше тока потребляет прибор.При разомкнутых контактах переключателя SA 1 резистор R6 может устанавливать ток потребления от 0,16 до 0,8 А. При замкнутых контактах этого переключателя ток регулируется в диапазоне 0,7 … 3 А.

Чертеж печатной платы генератора тока

Симулятор автомобильного аккумулятора (KT827)

В. МЕЛЬНИЧУК, Радиомир, 201 2, корп. 1 2, стр. 7–8

При переделке компьютерных импульсных источников питания (ИБП) зарядные устройства (зарядные устройства) для автомобильных аккумуляторов должны быть чем-то загружены в процессе настройки.Поэтому я решил сделать аналог мощного стабилитрона с регулируемым напряжением стабилизации, схема которого показана на рис. 1. Резистор R 6 может регулировать напряжение стабилизации от 6 до 16 В. Всего таких устройств было сделано два. В первом варианте в качестве транзисторов VT 1 и VT 2 используются КТ 803.
Внутреннее сопротивление такого стабилитрона оказалось завышенным. Так, при токе 2 А напряжение стабилизации составляло 12 В, а при 8 А — 16 В. Во втором варианте использовались составные транзисторы КТ827.Здесь при токе 2 А напряжение стабилизации составляло 12 В, а при 10 А — 12,4 В.

Однако при регулировании более мощных потребителей, например, электрокотлов, симисторные регуляторы мощности становятся непригодными — они будут создавать слишком много помех в сети. Для решения этой проблемы лучше использовать регуляторы с длительным периодом включения-выключения, что однозначно исключает возникновение помех. Показан один из вариантов схемы.

Полупроводниковый прибор с 5 pn переходами, способный пропускать ток в прямом и обратном направлениях, называется симистором.Из-за невозможности работы на высоких частотах переменного тока, высокой чувствительности к электромагнитным помехам и значительного тепловыделения при коммутации больших нагрузок они в настоящее время не нашли широкого применения в мощных промышленных установках.

Там их успешно заменяют схемы на тиристорах и транзисторах IGBT. Но компактные размеры устройства и его долговечность в сочетании с невысокой стоимостью и простотой схемы управления позволили использовать их там, где указанные недостатки не существенны.

Сегодня симисторные схемы можно найти во многих бытовых приборах, от фенов до пылесосов, ручных электроинструментов и электрических нагревательных устройств, где требуется плавное регулирование мощности.

Принцип действия

Регулятор мощности на симисторе работает как электронный ключ, периодически открывая и закрываясь с частотой, задаваемой схемой управления. В разблокированном состоянии симистор пропускает часть полуволны сетевого напряжения, а значит, потребитель получает только часть номинальной мощности.

Сделай сам

На сегодняшний день ассортимент симисторных регуляторов в продаже не слишком велик. И, хотя цены на такие устройства невысокие, часто они не соответствуют требованиям потребителя. По этой причине мы рассмотрим несколько основных схем регуляторов, их назначение и используемую элементную базу.

Схема прибора

Самый простой вариант схемы, рассчитанный на работу с любой нагрузкой. Используются традиционные электронные компоненты, принцип управления — фазово-импульсный.

Основные компоненты:

• симистор VD4, 10 А, 400 В;
• динистор VD3, порог открытия 32 В;
Потенциометр
• R2.

Ток, протекающий через потенциометр R2 и сопротивление R3, заряжает конденсатор C1 каждой полуволной. Когда напряжение на обкладках конденсатора достигает 32 В, динистор VD3 открывается и C1 начинает разряжаться через R4 и VD3 на управляющий вывод симистора VD4, который размыкается для протекания тока к нагрузке.

Продолжительность открытия регулируется подбором порогового напряжения VD3 (постоянное значение) и сопротивления R2. Мощность нагрузки прямо пропорциональна значению сопротивления потенциометра R2.

Дополнительная схема из диодов VD1 и VD2 и сопротивления R1 является необязательной и служит для обеспечения плавного и точного регулирования выходной мощности. Ограничение тока, протекающего через VD3, осуществляется резистором R4. Таким образом достигается длительность импульса, необходимая для открытия VD4.Предохранитель Ex. 1 защищает схему от токов короткого замыкания.

Отличительной особенностью схемы является то, что динистор открывается на одинаковый угол в каждой полуволне сетевого напряжения. В результате ток не выпрямляется, и появляется возможность подключить индуктивную нагрузку, например, трансформатор.

Симисторы следует выбирать в соответствии с величиной нагрузки, исходя из расчета 1 А = 200 Вт.

Используемые элементы:

• Динистор DB3;
• Симистор TC106-10-4, VT136-600 или другие с требуемым номинальным током 4-12А.
• Диоды VD1, VD2 типа 1N4007;
• Сопротивления R1100 кОм, R3 1 кОм, R4 270 Ом, R5 1,6 кОм, потенциометр R2 100 кОм;
• C1 0,47 мкФ (рабочее напряжение от 250 В).

Обратите внимание, что схема наиболее распространенная, с небольшими вариациями. Например, динистор можно заменить диодным мостом или параллельно с симистором можно установить RC-схему шумоподавления.

Более современной является схема с управлением симистором от микроконтроллера — PIC, AVR или другие. Эта схема обеспечивает более точное регулирование напряжения и тока в цепи нагрузки, но ее также сложнее реализовать.

Симистор цепи регулятора мощности

Сборка

Регулятор мощности необходимо собирать в следующей последовательности:

1. Определите параметры устройства, на котором будет работать разработанное устройство. Параметры включают: количество фаз (1 или 3), необходимость точной регулировки выходной мощности, входное напряжение в вольтах и ​​номинальный ток в амперах.
2. Выберите тип устройства (аналоговый или цифровой), выберите элементы по мощности нагрузки. Вы можете проверить свое решение в одной из программ моделирования электрических цепей — Electronics Workbench, CircuitMaker или их онлайн-аналогах EasyEDA, CircuitSims или любой другой на ваш выбор.
3. Рассчитайте тепловыделение по следующей формуле: падение напряжения на симисторе (около 2 В), умноженное на номинальный ток в амперах. Точные значения падения напряжения в открытом состоянии и номинальной допустимой токовой нагрузки указаны в характеристиках симистора.Получаем рассеиваемую мощность в ваттах. Выбирайте радиатор по расчетной мощности.
4. Приобрести необходимые электронные компоненты , радиатор и печатную плату.
5. Разложите контактные дорожки на плате и подготовьте площадки для установки элементов. Обеспечьте монтажную плату для симистора и радиатора.
6. Установите элементы на плату с помощью пайки. Если невозможно подготовить печатную плату, можно использовать поверхностный монтаж для соединения компонентов с помощью коротких проводов.При сборке обращайте особое внимание на полярность подключения диодов и симистора. Если на них нет штыревой маркировки, то или «арки».
7. Проверить собранную схему мультиметром в режиме сопротивления. Полученный товар должен соответствовать оригинальному дизайну.
8. Надежно прикрепите симистор к радиатору. Не забудьте проложить изолирующую прокладку теплопередачи между симистором и радиатором. Надежно заизолируйте крепежный винт.
9. Поместите собранную схему в пластиковый корпус.
10. Напомним, что на контактах элементов присутствует опасное напряжение.
11. Отвинтите потенциометр до минимума и выполните пробный пуск. Измерить мультиметром напряжение на выходе регулятора. Плавно поворачивая ручку потенциометра, наблюдайте за изменением напряжения на выходе.
12. Если результат вас устраивает, то можно подключать нагрузку к выходу регулятора. В противном случае необходимо произвести регулировку мощности.