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:

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Космическая катапульта 26.02.2018 Специалисты компании SpinLaunch разрабатывают инновационную систему запуска ракет и спутников прямо в космос посредством разгона полезной нагрузки, подобной центрифуге, в которой запускаемые объекты будут набирать скорость более 4 тысяч километров в час. Согласно первоначальному концепту, ракета с помощью центрифуги будет набирать достаточную скорость, а после ее выпуска из устройства, напоминающего по принципу действия катапульту, она наберет нужную высоту для того, чтобы завершить процесс доставки грузов на земную орбиту. В компании заверяют, что уникальность данной технологии позволит выводит на орбиту малые спутники, а затрату подобного запуска не должны превысить полумиллиона долларов. С помощью низкой стоимости запусков компания планирует составить конкуренцию другим системам выведения космических аппаратов, которые основаны на химических двигателях. Для создания пусковой платформы компании требуется 30 миллионов долларов, 10 из которых уже подготовлено.

Другие интересные новости:

▪ Антивирусные свойства бананов

▪ Приземной озон сокращает скорость роста деревьев

▪ Новый способ связаться с инопланетянами

▪ Почему нельзя наесться, если много есть

▪ Темная материя может подогревать планеты изнутри

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Интересные факты. Подборка статей

▪ статья Шарль Луи Монтескье. Знаменитые афоризмы

▪ статья Из чего состоит сэндвич? Подробный ответ

▪ статья Лагенария обыкновенная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Аналого-цифровой преобразователь из звуковой карты. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Из сигареты - волшебная палочка. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025