Високовольтні перетворювачі на тиристорно транзисторному генераторі. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Високовольтні перетворювачі на тиристорно транзисторному генераторі. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Перетворювачі напруги, випрямлячі, інвертори

Коментарі до статті

У побуті та на виробництві нерідко використовуються високовольтні перетворювачі, наприклад, в іонізаторах, осциляторах зварювального виробництва для безконтактного запалення дуги, а також автомобільних системах запалювання тощо.

Пропонуємо високовольтні перетворювачі, побудовані на тиристорно-транзисторному генераторі, навантаженням якого є автомобільні котушки запалювання типу Б116 або Б117.

Схема наведено на рис.1.

Високовольтні перетворювачі на тиристорно-транзисторному генераторі

Даний пристрій відрізняється тим, що до виходу генератора (емітера транзистора VT2), що задає, підключений двокаскадний підсилювач, вихідний транзистор (VT4) якого живить первинну обмотку автомобільної котушки запалювання.

У схему високовольтного перетворювача введені захисні елементи: діод VD4, що замикає, струмообмежуючий резистор R12 і захисний стабілітрон VD3. Вони оберігають схему управління і генератор, що задає, від імпульсів зворотної напруги, а діод VD6 служить для захисту вихідного транзистора VT4.

Роботу пристрою можна як за класичним типом безконтактних пристроїв запалювання, тобто. без перемикаючого тиристора VS1, так і в якості багатоімпульсного джерела високої напруги на тиристоре.

Пристрій за першим варіантом працює наступним чином.

При включенні живлення блокуючий транзистор VT1 відкритий низьким рівнем напруги на базі за рахунок резистора R1 і перетворювач відключений. При подачі позитивної напруги на вхід, що управляє, наприклад, від датчика кута повороту колінчастого валу, транзистор VT1 закривається і дозволяє роботу перетворювача. Позитивне зміщення з урахуванням VT2 відкриває транзистор, що, своєю чергою, призводить до відкривання транзистора VT3. Цей транзистор за рахунок позитивної напруги на емітері відкриває силовий транзисторний ключ VT4, що замикає нижній за схемою виведення первинної обмотки котушки запалення "масу".

Починається процес наростання струму в котушці та запасання енергії у її магнітному полі.

Після закінчення процесу в момент запалення контакти переривника розмикають ланцюг живлення або зникає прикладена до бази VT1 керуюча напруга. Транзистор VT1 відкривається, блокує роботу перетворювача та. тим самим відключає струм через обмотку котушки запалювання. В цей момент магнітне поле зникає, і в обмотках котушки індукується напруга.

Недоліком такого способу, особливо на малих оборотах двигуна, є збільшення часу накопичення енергії в котушці запалювання, оскільки частота перемикання контактів переривника зменшується. Енергія, що віддається вихідним транзистором, зайве витрачається на нагрівання котушки та самого транзистора.

При цьому одиночний високовольтний імпульс, що надходить на свічку, може забезпечити надійне запалювання.

Розглянемо роботу другого варіанта. При подачі позитивної напруги на базу транзистора VT1 він закривається. Позитивна напруга на базі VT2 відкриває її відповідно відкриваються VT3 і VT4. Одночасно позитивна напруга на емітері VT2 через R7 і R4 відкриває тиристор VS1. Відкриваючись, VS1 шунтує базу VT1 на корпус, і він закривається, внаслідок чого закривається VS1 і знову на базі VT1 виявляється позитивне зміщення. Далі цикл повторюється досі зникнення позитивного імпульсу з урахуванням VT1.

При збільшенні оборотів двигуна система запалювання з багатоімпульсного режиму переходить на одноімпульсний режим у випадках вирівнювання частоти перемикання входу, що управляє, і частоти задає генератора перетворювача. Розмах вихідної напруги пристрою коригують підбором конденсатора С5 і резистора R11 або паралельно транзистору VT4 підключають конденсаторний фільтр та стабілітрон.

При випробуваннях працездатність схеми перевірялася із котушкою запалювання типу. Б117 автотрансформаторного типу без захисних елементів VD3, VD4, VD6, R12 та конденсатора С3. Максимальна пробійна відстань для іскри у свічці досягала 40 мм (для системи запалення достатньо 15 мм).

На схемі рис.2 показано керування вихідним каскадом перетворювача за допомогою оптопари VU1, РС817 ф. Sharp.

Високовольтні перетворювачі на тиристорно-транзисторному генераторі

Світлодіод оптопари включений в колекторний ланцюг транзистора VT2 генератора, що задає, а фототранзистор оптопари комутує транзистор VT3.

Пристрої за схемами на рис.1 і 2 можуть працювати з іншими навантаженнями, наприклад, регулювати обороти двигуна постійного струму.

На рис.3 показано пристрій комутації лампи накопичення потужністю до 100 Вт. Частота миготіння лампи задається конденсаторами С1 і С3 і підбирається резистором побудови R5.

Високовольтні перетворювачі на тиристорно-транзисторному генераторі

Для плавного регулювання розжарювання лампи або обертів двигуна постійного струму необхідно зменшити ємність конденсаторів С1 та С3. У деяких випадках конденсатори можуть не встановлюватись. Тоді виходить максимальна частота перемикання лампи, непомітна для зору.

Автори: О.Алєксєєв, В.Алєксєєв, м.Перм

Дивіться інші статті розділу Перетворювачі напруги, випрямлячі, інвертори.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву

Холод небезпечніший за спеку 08.06.2015

Вчені з'ясували, що від холоду гине у 20 разів більше людей, ніж від спеки.

Вважають, що високі температури згубно впливають на організм - вони змушують збоїти серце, підвищують тиск і викликають зневоднення. А зимову погоду багато лікарів називають оптимальною для здоров'я та краси. Масштабне дослідження, проведене групою вчених із різних країн, доводить, що все навпаки.

Фахівці вивчили 74 мільйони смертей, що відбулися з 1985 по 2012 рік у 384 різних локаціях на території 13 країн. Клімат у яких варіювався від помірного до субтропічного. Вчені зібрали дані про середню температуру, вологість і рівень забруднення повітря, щоб зрозуміти, за якої погоди люди вмирають найрідше.

Зі всіх вивчених випадків смерті в середньому 7,71% був безпосередньо викликаний аномальною для того чи іншого регіону температурою. У деяких країнах, наприклад, Таїланді, Бразилії та Швеції, цей показник був нижчим і склав 3%, а в Китаї, Італії та Японії - цілих 11%. Вчені з подивом виявили, що із загальної кількості абсолютна більшість "погодних" смертей, 7,29%, була пов'язана з холодом. Лише 0,42% людей померли через спеку.

Іншою несподіванкою виявилося те, що екстремальні температури були винні лише у 1% смертей, інші ж сталися при незначних зниженнях чи підвищеннях показників термометра. За словами авторів дослідження, охорони здоров'я зазвичай активізуються тільки під час спеки, але їм явно варто бути уважнішими при настанні холодів, нехай навіть невеликих.

Інші цікаві новини:

▪ AT76C113 - нова родина процесорів цифрових відеокамер

▪ Датчик для штучного кришталика

▪ 24-розрядний АЛП Analog Devices

▪ Датчики Холла Texas Instruments DRV5055 та DRV5056

▪ Розумна сковорідка Pantelligent

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Передача даних. Добірка статей

▪ стаття Ніщо ж не сумнівалося (сумнівалося). Крилатий вислів

▪ стаття Що таке каменоломня? Детальна відповідь

▪ стаття Вивішування автомобіля та робота під ним. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Дистанційна зупинка та зворотний запуск ходу лічильника. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Зарядний пристрій на адаптері мобільного телефону. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт