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:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Подводные вулканы способны обогреть целые континенты 02.05.2021 Потоки горячей воды и пепла, возникающие в ходе извержений на дне океана, обеспечивают теплообмен между ним и земной корой. Новое исследование двух математиков из университета Лиддса оценило масштаб выбросов тепла в ходе глубоководных вулканических извержений. Взяв в качестве отправной точки мощность вулканических отложений на дне океана, и создав математическую модель их переноса, исследователи показали, что извержения вулканов в течение короткого времени высвобождают энергию, эквивалентную годовому энергопотреблению на всей территории США, а что возникающие при этом горячие потоки существенно влияют на температуру океанских глубин, заметно нагревая их. При этом, большая часть вулканической активности Земли происходит не на суше, а под водой, в основном, на глубине нескольких километров. Но, в отличие от наземных вулканов, эти извержение бывает чрезвычайно сложно даже обнаружить. Как следствие, интенсивность подводного вулканизма и его влияния на Мировой океан в масштабах планеты остаются недооцененными и практически неисследованными. Между тем, оно огромно - так, в 2019 году рождение подводного вулкана в Индийском океане вызвало серию землетрясений, которые ощущались по всему миру.

Другие интересные новости:

▪ Сыты одним лишь запахом

▪ Гигантские кристаллы

▪ Индикаторы на полимерных светодиодах

▪ Телевизоры CMYK

▪ Электростанция на энергии морских волн

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Палиндромы. Подборка статей

▪ статья Щерба Лев Владимирович. Знаменитые афоризмы

▪ статья Сколько дерева мы потребляем в настоящее время? Подробный ответ

▪ статья Требования безопасности при проведении внешкольных и внеклассных мероприятий

▪ статья Универсальный сетевой фильтр и его конструкция. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Интеллектуальное зарядное устройство. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025