Bagaimana menjadi pelatih yang kuat. Kacher Brovina - sebagai metode alternatif transmisi daya nirkabel

Tampaknya setiap teslastor pertama telah mengumpulkan seorang "kacher". Itu meledak untuk setiap detik, dan setiap keempat mencoba untuk mencari tahu dari saya mengapa itu meledak. Karena itu, hari ini kami akan mencoba memperbaiki kesalahan di sirkuit kachar.

Skema klasiknya terlihat seperti ini:

Ini bekerja cukup sederhana - arus dari jaringan 220V melewati choke L1, diperbaiki oleh dioda D1 dan kapasitor C1.

Resistor R1 dan R2 dipilih sehingga transistor berada pada ambang bukaan. Ketika terbuka, arus mulai mengalir melalui kumparan L2 (ini adalah gulungan primer), sedangkan osilasi dimulai pada resonator L3. Osilasi menutup transistor (untuk ini Anda harus memilih fase belitan yang tepat), dan kemudian membukanya lagi dan sirkuit "mulai".

Dioda Zener D2 melindungi gerbang transistor dari tegangan tinggi, dan pada saat yang sama. menyediakan jalur untuk arus sekunder ke bumi.

Sepertinya sirkuit yang keren! Sangat sederhana dan bahkan berhasil. Tapi, ini juga memiliki beberapa kekurangan.

Kontrol
Khusus untuk artikel ini, saya memasang cacher klasik dan ternyata arus pada resonator L3 naik agak lambat. Pada saat yang sama, transistor berada di wilayah linier (dan tidak terbuka atau tertutup), itulah sebabnya ia mengeluarkan banyak panas, dan transistor berubah menjadi kompor. Ini sangat kejam untuk transistor ketika osilasi tidak dimulai - semua daya yang disediakan dialokasikan untuk itu.

Untuk mencegah transistor berada dalam mode linier, kita membutuhkan driver "nyata". Saya menggunakan IC yang sudah jadi, tetapi saya cukup yakin bahwa hanya sepasang transistor bipolar yang dapat digunakan.

Pada saat yang sama, perlu dilakukan penambahan daya transformator. Saya mencoba membuat sirkuit bertenaga sendiri, tetapi tidak ada hasil yang baik. Cacher kami mulai terlihat seperti ini:

Di sini, resistor R1 memberikan permulaan dengan mengalihkan output transistor pada 50Hz. Sirkuit ini mulai memanas lebih sedikit, dimulai tanpa konfigurasi apa pun dan bekerja dengan sangat stabil.

Kelemahan besar dari sistem start seperti itu adalah bahwa jika terjadi kesalahan dan osilasi di belitan berhenti, transistor akan tetap terbuka dan terbakar seperti dalam kualitas klasik, choke atau sistem start yang lebih cerdas dapat membantu, tetapi kami tidak repot-repot. kami akan :)

Emisi
Ada lonjakan tegangan yang sangat besar di saluran pembuangan transistor. Mereka muncul karena fakta bahwa ketika transistor mati, belitan primer, seperti induktansi lainnya, terus mempertahankan arus yang melewatinya. Arus tidak memiliki tujuan dan mengisi kapasitansi sumber drain ke tegangan yang sangat tinggi.

Tetapi kami beruntung - transistor MOSFET, ketika tegangan maksimum terlampaui, bekerja seperti dioda zener - mereka menerobos, tetapi, pada saat yang sama, tidak rusak. Untuk membatasi arus yang melalui transistor, choke L1 berfungsi.

Solusi ini memiliki dua kelemahan -

  1. Transistor memanas untuk semua daya yang tidak dikonsumsi (yaitu, daya untuk daya yang dilewatkan oleh choke dikurangi daya streamer), dan dapat digunakan sebagai boiler.
  2. Choke sendiri cukup besar dan Anda harus mendapatkannya dalam jumlah banyak untuk mendapatkan daya yang layak.
Mari kita coba untuk memperbaiki situasi dan menambahkan snubber penyembuhan (penyembuhan berarti mengembalikan energi berlebih ke bus daya). Skemanya menjadi seperti ini:

Ketika transistor dimatikan, belitan primer mengisi kapasitor C4 (arus mengalir di sepanjang jalur L2-C4-D6), dan ketika dinyalakan, C4 dilepaskan di sepanjang jalur D7-\u003e L1-\u003e C4-\u003e Q1. Akibatnya, tegangan pada drain Q1 mencapai tegangan suplai 2x, yang sudah cukup dapat diterima.

Secara alami, jarum kecil dapat tergelincir di atas tegangan suplai, tetapi dapat ditangkap oleh penekan biasa:

Keamanan
Cacher seperti itu adalah hal yang sangat berbahaya. Streamernya tidak terputus dari jaringan dengan cara apa pun, anggap saja terhubung ke fase. Orang-orang di sini sangat suka memanjat pita dengan tangan mereka, dan mereka dapat dengan mudah dihentikan. Untuk decoupling, Anda dapat mencoba menggunakan kapasitor Y2, tetapi karena tidak berfungsi dalam mode normal, tidak ada yang dapat menjamin bahwa itu tidak akan dilubangi, oleh karena itu, tetap hanya menggunakan transformator arus untuk mengambil sinyal umpan balik:

Sebagai alternatif, Anda dapat menjalankan cacher melalui transformator isolasi 220/220 seperti yang saya lakukan.

Tes
Banyak hal yang masih bisa diperbaiki di sirkuit kecil ini, tetapi perubahan ini cukup untuk memulai sirkuit dengan cukup baik, tidak ada pemanasan dan semuanya bekerja dengan stabil. Saya mengejek semuanya dalam "tradisi papan tempat memotong roti terbaik" dengan transistor IRFP450, koil Tesla QCW, kotoran dan ranting.

Pita segera berubah menjadi urutan panjang gulungan sekunder. Secara alami, tidak mungkin untuk memasok 220v langsung ke IRFP450, itu dirancang hanya untuk 500v, dan pada 220v akan memiliki 700v, oleh karena itu, perlu untuk menyalakannya melalui LATR.

Coil L1 dililitkan pada rangka dari solder dengan diameter 2 cm, berisi 20 lilitan kawat berdiameter 0,5 mm, tanpa inti.

kesimpulan
Di satu sisi, kami mendapatkan hasil yang baik, dan jika kami menempatkan transistor kaike-realties lebih voltis, cacher ini dapat dihubungkan langsung ke jaringan dan mendapatkan streamer yang cukup besar.

Di sisi lain, rangkaian ternyata tidak lebih sederhana daripada rangkaian setengah jembatan klasik, tetapi, pada saat yang sama, ia memiliki masalah keselamatan, beban pada komponen jauh lebih besar di sini, nah, ada juga beberapa poin yang belum terselesaikan - misalnya, kegagalan dengan korsleting pada belitan sekunder. Secara umum, jika Anda menginginkan hasil yang lebih baik daripada gambar, atau Anda menginginkan tesla yang andal, saya tidak akan membuang waktu untuk cache.

Saya menyambut semua orang. Sebelum memulai, sedikit sejarah tentang seperti apa Kacher Brovina ini

Hari ini kita akan berbicara tentang Kachera Brovin pada transistor efek medan. Sorotan dari unit ini adalah kemampuan untuk mengatur pelepasan tegangan tinggi yang berasal dari terminal.

Pilihan:
Konsumsi 3,4 ampere
Tegangan suplai 220-250 volt
Daya 800 watt

Saya akan mulai dengan diagram.

Prinsip operasi

Diagram menunjukkan bahwa perangkat terdiri dari tiga bagian: unit catu daya, unit kontrol (pemutus) dan kastor itu sendiri. Unit kontrol digunakan untuk mengatur frekuensi dan siklus kerja pulsa yang menuju T1 (mosfet), yang, seiring waktu dengan frekuensi, kemudian membuka dan menutup, membuka transisi antara drain-source. Dengan demikian, arus mulai mengalir melalui transisi terbuka, menutup sirkuit kicker ke catu daya, dan pulsa diperoleh. Dalam waktu singkat ini, percikan mengalir melalui terminal. Saya akan menjelaskan bagaimana semuanya bekerja dengan cara yang sederhana: tegangan muncul pada catu daya (arus mengalir dalam 2 arah ke pemutus dan ke T1), pemutus dihidupkan, memberikan pulsa ke gerbang T1, gerbang membuka transisi, arus mengalir melalui cacher dan sirkuit ditutup.

Apa yang harus diganti dengan apa dan bagaimana membuatnya bekerja?

Unit kontrol (pemutus).

Pemutus dapat diganti dengan generator pulsa persegi panjang, tetapi dalam artikel ini ini adalah salah satu generator sehingga kami akan mempertimbangkannya lebih detail. Semua peringkat bagian kecuali sirkuit mikro dapat diubah sebesar 10-30%, tetapi rangkaian akan bekerja secara berbeda, saya sarankan membuat frekuensi generator hingga 150 Hz.
Rumus ini menentukan frekuensi:
.

Sumber Daya listrik.

Seluruh perangkat diberi daya dari jaringan 220 volt, sekering 5 amp ditempatkan untuk perlindungan. Sebenarnya cacher ditenagai oleh 310 volt (220 volt diperbaiki), saya sarankan mengambil jembatan dioda untuk arus minimal 10 ampere dan tegangan minimal 500 volt. Pemutus diberi daya secara terpisah melalui transformator decoupling 220/12 volt melalui jembatan dioda 1 amp 50 volt dan dialirkan oleh kapasitor.

Kacher.

Sebagai bagian, suku cadang dapat ditolak dengan 10-20% dari nilai nominalnya. Transistor efek medan dapat diganti dengan yang serupa atau lebih kuat yang saya sarankan. Anda menyesuaikan kapasitor loop sendiri, lebih optimal 0,5-1 μF dan tidak diperlukan untuk mode pulsa.

Kumparan.

Gulungan utama kualifikasi dibuat dengan kawat 2 kotak, jumlah putaran adalah dari 4 hingga 10. Gulungan sekunder dililitkan dengan PLSHO 0,25 mm berkualitas tinggi atau lainnya, jumlah putaran dari 500 hingga 1000 (tidak masuk akal lagi), saya menyarankan Anda untuk menutupi semuanya dengan pernis atau epoksi di ujung belitan.
L1 choke memiliki resistansi 15-40 ohm, terletak di lampu LDS, dapat diganti dengan resistor dengan resistansi yang sama dan daya minimal 100 watt.

Foto Kacher

Siap digunakan.

Unit kontrol dengan tombol daya.

Elektronik.

Daftar elemen radio

Penunjukan Sebuah tipe Denominasi jumlah CatatanSkorBuku catatan saya
IC1, IC2 Timer dan osilator yang dapat diprogram

NE555

2 Ke notepad
T1, T2 Transistor MOSFET

IRFP460

2 Ke notepad
D1, D2 Penindas1.5KE122 Ke notepad
Br1 Jembatan dioda15A 500V1 Ke notepad
Br2 Jembatan dioda1A 50V1 Ke notepad
C1 1000 uF 16V1 Ke notepad
C2 Kapasitor0,6 uF1 Ke notepad
C2, C7 Kapasitor elektrolitik5 uF2 Ke notepad
C3, C4 Kapasitor100 nF2 Ke notepad
R1, R2 Resistor variabel50 kΩ2 Ke notepad
R3, R4 Penghambat

1 kΩ

2 Ke notepad
R5 Penghambat

100 ohm

1 Ke notepad
R6 Penghambat

50 kΩ

1

Hiburan tegangan tinggi sangat menyenangkan dan sedikit manfaatnya. Artinya kami pasti perlu mengumpulkan sesuatu seperti itu. Mungkin rangkaian catu daya paling sederhana untuk kumparan Tesla adalah kastor Brovin. Ini dapat dipasang pada lampu, pada transistor konvensional atau efek medan. Skema ini bersahaja - berfungsi tanpa konfigurasi.

Ada banyak legenda seputar kecher Brovin karena diagram koneksi non-standar dari transistor, yang beroperasi dalam mode ekstrim - rusak di dalam dirinya sendiri dan segera pulih. Kami tidak akan menjelaskan teori kering, kami hanya perlu hasilnya.

Saya akan memberikan dua diagram untuk menghubungkan kacher.
Untuk transistor NPN:


Untuk transistor efek medan:


Diputuskan untuk merakit sirkuit kedua pada transistor efek medan sejak itu tidak ada transistor kuat lainnya di tangan.
Sirkuit saya terdiri dari: resistor R2 - 2 kOhm, resistor R1 - 10 kOhm, transistor efek medan VT1 - IRLB8721 (dipasang pada radiator yang kuat karena menjadi sangat panas). Sirkuit itu didukung oleh 12 volt.



Kumparan sekunder dililitkan pada pipa saluran pembuangan dengan kawat tipis. Sekitar 800 putaran. Saya menjepit pipa ke obeng dan melilitkannya sebanyak mungkin.


Gulungan primer dibuat tebal 1,5 putaran kawat tembaga... Lebih baik membuat diameter belitan lebih besar dari pada yang sekunder. Lebih baik memilih posisi dan jumlah belokan secara empiris untuk memilih keluaran tegangan maksimum.


Peningkatan daya pelepasan dapat dicapai tidak hanya dengan menyetel antena, memilih resistor, tetapi juga dengan menghubungkan choke yang kuat dengan kapasitor besar ke input daya. Meningkatkan tegangan suplai secara proporsional meningkatkan panjang pelepasan.


Kecher ternyata tidak super bertenaga, tapi cukup untuk memanjakan. Di udara, tembus hingga 7 mm. Saya dengan percaya diri menyalakan lampu pelepasan gas 20 cm dari lilitan, menghasilkan semburan korona yang indah dalam lampu pijar.






Diputuskan untuk menguji rangkaian pertama pada transistor KT805AM dengan nilai resistor yang sama seperti untuk medan satu (2 kOhm dan 10 kOhm). Anehnya, kekuatan pelepasannya menjadi dua kali lipat, dan lucutan korona terus menyala di udara. Karena banjir, saya mendesain instalasi dalam bentuk perangkat jadi.


Dalam ulasan ini, kami menyajikan kepada Anda diagram perakitan transformator Brovin atau Tesla.

Kita butuh:
- kawat berliku;
- Transistor NPN;
- resistor 47 kOhm;
- Dioda pemancar cahaya;
- pipa plastik atau polypropylene dengan panjang 140 mm dan diameter 22 mm;


Kabel berliku tidak perlu dibeli karena ada di setiap pengisi daya atau unit catu daya. Jika Anda memutuskan untuk melepaskan kabel dari catu daya, maka kami perhatikan bahwa itu melilit transformator berbentuk "W" atau "E". Salah satu kumparan pada trafo memiliki kawat yang tebal dan agak pendek. Kabel pada kumparan kedua jauh lebih tipis dan jauh lebih besar. Bagaimanapun, trafo harus dibongkar untuk mendapatkan kabel. Ini dapat dilakukan dengan mengetuk tubuh dengan palu, yang karenanya pernis akan pecah secara bertahap dan transformator akan hancur.






Selanjutnya, Anda perlu melepaskan lapisan pita listrik pada kabel dan melepaskan kabel yang berliku.




Mari kita mulai dengan koil. Pertama, Anda perlu menemukan panjang kawat satu putaran. Untuk melakukan ini, kalikan angka Pi (3,14) dengan diameter luar pipa. Kalau pakai pipa dengan diameter 22 mm didapat 6,9 cm.


Sekarang kita ambil panjang belokan dan mengalikannya dengan jumlah belokan yang diperlukan. Dalam kasus penulis, jumlahnya akan 450. Hasilnya, ternyata kita membutuhkan kabel sepanjang 31 m untuk membuat kumparan 450 putaran pada pipa yang digunakan penulis.


Selanjutnya, di desktop, kami mengukur jarak satu meter. Ini diperlukan untuk menandai kabel secara akurat.




Kami membungkus koil. Ini dapat dilakukan secara manual, tetapi Anda juga dapat membuat unit sederhana dari obeng atau bor dan mempermudah penggulungan.






Selanjutnya, kami mengambil resistor 47 kΩ, satu LED, koil dan transistor NPN. Penulis tidak menyarankan menggunakan transistor kecil, karena transistor tidak dapat menahan tegangan dan beban tinggi. Yang terbaik dari semua transistor yang penulis gunakan adalah transistor BD241.


Mari kita mulai perakitan sirkuit, yang dibuat oleh penulis di BreadBoard untuk kejelasan yang lebih besar.


Diagram menunjukkan bahwa nilai plus melewati resistor dan pergi ke transistor, tetapi juga pergi ke koil, dari mana ia juga pergi ke transistor. Oleh karena itu, langkah pertama adalah menghubungkan transistor.

Pinout transistor itu sederhana. Kami mewakilinya pada gambar di bawah, di mana B berarti dasar, C adalah kolektor


Kami menghubungkan resistor ke kaki alas.


Nilai tambah kedua harus pergi ke kumparan, yang dalam hal ini adalah kawat sederhana dengan lima putaran di sekitar kawat yang terluka pada awalnya. Kami menghubungkan salah satu ujung kabel ke kolektor. Kami menghubungkan ujung kabel yang lain ke satu kontak dari koil.


Kami menghubungkan kontak kedua dari koil langsung ke plus.

Kacher berbeda dari generator pemblokiran oleh plasma elektron yang dihasilkan di sambungan p-n, yang karenanya kami memperoleh tegangan keluaran yang cukup tinggi tanpa menggunakan transformator tegangan tinggi. Ini bisa dilihat jika Anda mengumpulkan diagram sederhana di bawah ini. Satu-satunya trafo di dalamnya adalah dua lilitan pada cincin ferit selama 20 dan 5 putaran. Terlepas dari kesederhanaannya, pada catu daya 12V, rangkaian memberi output X1 sekitar 1700 Volt tegangan pulsa (tanpa beban).

Sirkuit dapat beroperasi dalam dua mode: ekonomis (sakelar terbuka SA1) dan normal (kontak SA1 tertutup). Dalam mode ekonomis, pada catu daya 12V, perangkat mengkonsumsi arus 200..300mA.

Detail paling menarik di sirkuit adalah transformator ferit TV1. Itu luka pada dua cincin ferit diameter 10mm dilipat menjadi satu. Gulungan kolektor adalah 5 putaran, dan gulungan alas adalah 20, apalagi jika yang pertama berputar searah jarum jam, maka yang kedua berputar berlawanan arah jarum jam. Diinginkan untuk menggunakan kawat dalam isolasi fluoroplastik, dengan diameter 0,05-0,3 mm. Lebih baik menggulung kolektor berliku dengan kawat yang lebih tebal.

Transistor yang berbeda telah diuji untuk rangkaian ini. Keteraturan ditemukan sebagai berikut: semakin tinggi pengenal tegangan kolektor-emitor maksimum, dan semakin curam karakteristik I - V transistor, semakin tinggi tegangan yang dapat diperoleh pada output. Pulsa tegangan tinggi MJE13005 ideal. Itu perlu dipasang di radiator kecil.

Chokes L1 dan L2 standar, untuk 100μH. Pilih kapasitor untuk tegangan minimal 100V.

Kustomisasi

Di sini Anda memerlukan osiloskop dengan keluaran impedansi tinggi, probe yang harus ditempatkan di dekat keluaran X1. Lebih baik tidak terhubung langsung, karena tegangan tinggi dapat merusak osiloskop. Atur R1 ke posisi tengah, buka sakelar SA1, dan sambungkan catu daya 12V. Jika osiloskop tidak menunjukkan pulsa apa pun, ubah terminal belitan dasar TV1.

Jika tidak ada osiloskop, maka perangkat dapat dikonfigurasi menggunakan "steker Avramenko". Itu perlu dihubungkan dengan satu input ke output kahar.

Saat kartu sedang berjalan, LED HL1 akan menyala meskipun ujung lain dari perangkat sederhana ini tidak terhubung ke mana pun.

Bergantung pada tugas yang harus diselesaikan, mungkin perlu menghubungkan crawler ke beban yang berbeda. Hal paling sederhana adalah menyalakan lampu fluoresen 220V melalui dioda (sebaiknya SF56) dan kapasitor penghalus. Dengan SA1 tertutup dan tegangan suplai 15V, Anda dapat menyalakan bola lampu 10 watt.

Beberapa tugas memerlukan pengisian cepat kapasitor ke tegangan tinggi. Ini dapat dilakukan sesuai dengan skema sebelumnya, tetapi kapasitor harus. non-elektrolitik dan diberi nilai untuk tegangan 2000V. Juga, dalam hal ini, alih-alih satu, Anda harus meletakkan 4 dioda yang terhubung secara seri.

Sambungan yang paling menarik adalah garis panjang, biasanya kabel koaksial. Jalinannya terhubung ke kabel umum dari sirkuit, dan inti pusat terhubung ke output X1.

Dan apa yang akan terjadi jika, alih-alih satu transistor, Anda menempatkan dua di sirkuit kahar dan membuatnya bekerja secara bergantian? Bacalah tentang itu.

Bahan-bahan yang digunakan

  1. Korotkov D.A. Pengembangan dan penelitian generator yang kuat pulsa nanodetik berdasarkan dioda melayang dengan pemulihan tajam dan dinistra dengan level yang dalam
  2. Pichugina M.T. Energi impuls yang kuat

Gorchilin Vyacheslav, 2014
* Mencetak ulang artikel dapat dilakukan dengan memasang tautan ke situs ini dan mematuhi hak cipta