Высоковольтные преобразователи на тиристорно-транзисторном генераторе. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы

 Комментарии к статье

В быту и на производстве нередко используются высоковольтные преобразователи, например, в ионизаторах, осцилляторах сварочного производства для бесконтактного зажигания дуги, а также в автомобильных системах зажигания и т.п.

Предлагаем высоковольтные преобразователи, построенные на тиристорно-транзисторном генераторе, нагрузкой которого служат автомобильные катушки зажигания типа Б116 или Б117.

Схема приведена на рис.1.

Данное устройство отличается тем, что к выходу задающего генератора (эмиттеру транзистора VT2) подключен двухкаскадный усилитель, выходной транзистор (VT4) которого питает первичную обмотку автомобильной катушки зажигания.

В схему высоковольтного преобразователя введены защитные элементы: запирающий диод VD4 токоограничивающий резистор R12 и защитный стабилитрон VD3. Они предохраняют схему управления и задающий генератор от импульсов обратного напряжения, а диод VD6 служит для защиты выходного транзистора VT4.

Работу устройства можно представить как по классическому типу бесконтактных устройств зажигания, т.е. без переключающего тиристора VS1, так и в качестве многоимпульсного источника высокого напряжения на переключающем тиристоре.

Устройство по первому варианту работает следующим образом.

При включении питания блокирующий транзистор VT1 открыт низким уровнем напряжения на базе за счет резистора R1, и преобразователь отключен. При подаче положительного напряжения на управляющий вход, например, от датчика угла поворота коленчатого вала, транзистор VT1 закрывается и разрешает работу преобразователя. Положительное смещение на базе VT2 открывает транзистор, что, в свою очередь, приводит к открыванию транзистора VT3. Этот транзистор за счет положительного напряжения на эмиттере открывает силовой транзисторный ключ VT4, замыкающий нижний по схеме вывод первичной обмотки катушки зажигания на "массу".

Начинается процесс нарастания тока в катушке и запасание энергии в ее магнитном поле.

После окончания процесса в момент зажигания контакты прерывателя размыкают цепь питания или исчезает приложенное к базе VT1 управляющее напряжение. Транзистор VT1 открывается, блокирует работу преобразователя и. тем самым, отключает ток через обмотку катушки зажигания. В этот момент магнитное поле исчезает, и в обмотках катушки индуцируется напряжение.

Недостатком такого способа, особенно на малых оборотах двигателя, является увеличение времени накопления энергии в катушке зажигания, поскольку частота переключения контактов прерывателя уменьшается. Энергия, отдаваемая выходным транзистором, излишне тратится на нагрев катушки и самого транзистора.

При этом одиночный высоковольтный импульс, поступающий на свечу, может не обеспечить надежное зажигание.

Рассмотрим работу второго варианта. При подаче положительного напряжения на базу транзистоpa VT1 он закрывается. Положительное напряжение на базе VT2 открывает его соответственно открываются VT3 и VT4.Одновременно положительное напряжение на эмиттере VT2 через R7 и R4 открывает тиристор VS1. Открываясь, VS1 шунтирует базу VT1 на корпус, и он закрывается, вследствие чего закрывается VS1, и вновь на базе VT1 оказывается положительное смещение. Далее цикл повторяется до момента исчезновения положительного импульса на базе VT1.

При увеличении оборотов двигателя система зажигания с многоимпульсного режима переходит на одноимпульсный режим в случаях выравнивания частоты переключения управляющего входа и частоты задающего генератора преобразователя. Размах выходного напряжения устройства корректируют подбором конденсатора С5 и резистора R11 или параллельно транзистору VT4подключают конденсаторный фильтр и стабилитрон.

При испытаниях работоспособность схемы проверялась с катушкой зажигания типа. Б117 автотрансформаторного типа без защитных элементов VD3, VD4, VD6, R12 и конденсатора С3. Максимальное пробойное расстояние для искры в свече достигало 40 мм (для системы зажигания достаточно 15 мм).

На схеме рис.2 показано управление выходным каскадом преобразователя с помощью оптопары VU1, РС817 ф. SHARP.

Светодиод оптопары включен в коллекторную цепь транзистора VT2 задающего генератора, а фототранзистор оптопары коммутирует транзистор VT3.

Устройства по схемам на рис.1 и 2 могут работать и с другими нагрузками, к примеру, регулировать обороты двигателя постоянного тока.

На рис.3 показано устройство для коммутации лампы накапливания мощностью до 100 Вт. Частота мигания лампы задается конденсаторами С1 и С3 и подбирается построечным резистором R5.

Для плавной регулировки накала лампы или оборотов двигателя постоянного тока необходимо уменьшить емкость конденсаторов С1 и С3. В некоторых случаях конденсаторы могут не устанавливаться. Тогда получается максимальная частота переключения лампы, незаметная для зрения.

Авторы: А.Алексеев, В.Алексеев, г.Пермь

Смотрите другие статьи раздела Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Во Вселенной обнаружено 11 густонаселенных систем 01.02.2012 Команда ученых, работающая с данными с телескопа Kepler, сообщает об открытии 26 новых планет, которые составляют 11 планетных систем. Каждая из систем включает от двух до пяти планет разного "калибра": там есть и небольшие планеты, всего в 1,5 раза больше Земли, и газовые гиганты, значительно превосходящие по габаритам Юпитер. Размер 15 обнаруженных планет находится в диапазоне между Землей и Нептуном. В ходе исследований, запланированных на ближайшее время, ученые планируют выяснить, какие из планет имеют твердую поверхность, а какие являются газовыми гигантами. Наиболее удаленная из обнаруженных планет совершает один оборот вокруг своей звезды за 143 земных дня, наименее удаленная - за 6 дней. Максимальное удаление от звезды не превышает расстояния между Солнцем и Венерой. Самая "густонаселенная" система звезды Kepler-33 состоит из пяти планет размером от 1,5 до 5 земных. При этом все пять расположены очень плотно к звезде: расстояние от светила до самой дальней планеты не превышает дистанции между Солнцем и Меркурием. Специалисты также выявили ряд интересных закономерностей. Пять из одиннадцати систем - Kepler-25, -27, -30, -31 и -33 включают по две планеты, у которых период обращения внутренней вдвое меньше периода обращения внешней. В четырех планетных системах - Kepler-23, -24, -28 и Kepler-32 орбиты пар планет соотносятся как два к трем. При таком расположении гравитационные взаимодействия между планетами усиливаются, за счет чего скорость движения по орбите постоянно меняется: одна планета из пары ускоряется, другая - замедляет движение. Спустя некоторое время взаимодействие приводит к обратному эффекту. Существование 26 указанных планет подтверждено повторными наблюдениями. Кроме них в системах могут располагаться и другие планеты, существование которых пока не подтверждено по той причине, что на один полный оборот вокруг звезды они затрачивают значительно больше времени.

Другие интересные новости:

▪ Молоко будут давать микробы

▪ Цветные гелевые МФУ от Ricoh

▪ Системы охлаждения Noctua с технологией активного шумоподавления

▪ Кто больше спит, тот меньше чувствует

▪ STLVD385B - передатчик ТТЛ-сигналов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрик в доме. Подборка статей

▪ статья Увидеть Неаполь и умереть. Крылатое выражение

▪ статья Как возникли основные религии? Подробный ответ

▪ статья Котовник копетдагский. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Блок питания для трансивера из компьютерного блока питания AT/ATX. Часть 2. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Угадывание предмета. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026