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:

Растения сигнализируют об опасности вулканической активности 17.06.2025

Извержения вулканов - одни из самых разрушительных природных явлений, и своевременное их предсказание является важной задачей для защиты жизни и имущества людей. Современные технологии позволяют отслеживать сейсмическую активность, тепловые аномалии и газовые выбросы, однако ученые из разных стран продолжают искать новые, более ранние признаки приближающейся опасности. Недавнее исследование команды под руководством вулканолога Николь Гвинн продемонстрировало необычный способ раннего обнаружения вулканической активности с помощью изменений в растительности вокруг вулкана Этна - одного из самых активных вулканов Европы. В ходе двухлетних наблюдений ученые выявили 16 случаев, когда увеличение содержания углекислого газа (CO2) в воздухе или почве совпадало с ростом показателя NDVI - нормализованного индекса растительности, отражающего интенсивность фотосинтеза и здоровье зеленых насаждений. Этот индекс широко используется для оценки густоты и жизнеспособности растительного покрова на сп ...>>

Магнит без использования полезных ископаемых 17.06.2025

Технологии все больше зависят от редких и дорогих материалов, добыча которых сопряжена с экологическими и геополитическими рисками. В связи с этим поиск альтернативных решений становится одной из важнейших задач науки и промышленности. Недавно американские ученые во главе с исследователем китайского происхождения Цзянь-Пин Ванг разработали магнит, изготовленный исключительно из железа и азота, который не содержит традиционных редкоземельных элементов. Это открытие может кардинально изменить подход к производству магнитных материалов и значительно снизить зависимость от нестабильных международных поставок. В отличие от широко используемых сегодня магнитов, содержащих редкие полезные ископаемые, такие как самарий и диспрозий, новый магнит отличается более простой и экологичной составной частью. По словам ученых, магнит, созданный из железа и азота, обладает силой магнитного поля, которая превосходит многие известные материалы на рынке. Это делает его перспективной заменой для постоянн ...>>

Скука полезна творческим людям 16.06.2025

Когда информационный поток непрерывно заполняет наше сознание, умение сделать паузу становится особенно важным. Именно в моменты кажущейся скуки мозг получает возможность перезагрузиться и активировать скрытые ресурсы, стимулирующие творческое мышление и саморефлексию. Ученые из Университета Саншайн-Кост в Австралии провели исследование, которое подтверждает, что короткие периоды скуки могут быть полезны для творческих людей и не только. Скука возникает в тот момент, когда способность человека удерживать внимание начинает снижаться, и активируется так называемая сеть пассивного режима мозга. Эта система отвечает за внутренние мысли и саморефлексию, в то время как активность исполнительной сети, которая обычно помогает сосредоточиться, заметно снижается. Таким образом, скука становится не просто неприятным ощущением, а своего рода переключателем, дающим мозгу возможность отдохнуть от постоянной концентрации. Современный ритм жизни сопровождается постоянной стимуляцией симпатическо ...>>

Случайная новость из Архива Электрический клей 05.04.2004 Клей на основе эпоксидки, созданный в США, "отпускает", если приложить к месту склейки электрическое напряжение. Ток напряжением от 10 до 50 вольт через небольшое время (от одной секунды до одной минуты, в зависимости от окружающей температуры) вызывает разъединение склеенных деталей. Новый клей применен с успехом для крепления датчиков и измерительных приборов на крыльях и фюзеляже экспериментальных самолетов. После полета приборы легко снимались, причем краска самолета даже не страдала. Предлагают таким же способом укреплять сложенные гармошкой антенны и солнечные батареи на космических аппаратах. После вывода на орбиту подается импульс - и пружины расправляют сложенный при запуске узел.

Другие интересные новости:

▪ Лифт в космос

▪ ЖК-телевизор с винчестером и DVD-рекордером

▪ Генетический аналог транзистора

▪ Однокристальная система Exynos 9611

▪ Радиотелескоп для наблюдений за солнечным ветром

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Индикаторы, датчики, детекторы. Подборка статей

▪ статья Страховое право. Конспект лекций

▪ статья Где покручивание указательным пальцем у виска означает, что человек думает? Подробный ответ

▪ статья Гусеничник посевной. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Регулятор яркости в торшере. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Линейный стабилизатор, 5 ампер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025