Elektrický obvod blokující generátor pomocí jednoho tranzistoru s popisem principu činnostipro DIY montáž. Tranzistor může být bipolární nebo s efektem pole. Blokování bylo vynalezeno v době, kdy ještě nebyly žádné mikroobvody, ale o obvod je stále zájem.
Blokovací oscilátor je samooscilátor se silnou kladnou zpětnou vazbou transformátoru, určený pro generování krátkodobých pulzů s velkým poměrem periody k trvání pulzu, tzn. s vysokým pracovním cyklem. Frekvence blokovacího oscilátoru se může pohybovat od několika Hz do stovek kHz.
Obvod blokovacího generátoru a časová schémata činnosti jsou zobrazeny na kartě (lze kliknout). Vazební vinutí je připojeno k přechodu emitor-báze tranzistoru VT sériově přes kondenzátor C. Když je obvod zapnutý, mírné zvýšení kolektorového proudu přes vazební vinutí způsobí, že se objeví a zvýší proud báze. Tento proces je lavinový a vede k přechodu tranzistoru do saturačního stavu.
Stejný proud nabíjí kondenzátor, čímž se snižuje napětí báze-emitor. Když se nabíjecí napětí kondenzátoru rovná napětí na vazebním vinutí, základní proud a v souladu s tím i kolektorový proud prudce klesnou na nulu. Ve výstupním vinutí se vytvoří téměř obdélníkový napěťový impuls.
Protože od tohoto okamžiku je zpětnovazební napětí téměř nulové, je na přechod báze-emitor přivedeno napětí se zápornou polaritou kondenzátoru C a uvede tranzistor do odříznutého stavu. Dále začíná proces vybíjení kondenzátoru C exponenciálně přes R ze zdroje energie. Po dosažení otevíracího napětí začíná lavinový nárůst proudu tranzistoru a vytváří se nový impuls, proces se stává periodickým.
Tranzistor může být cokoli s dostatečně vysokým ziskem. Transformátor je obvykle navinut na feritovém kroužku. Kolektorové vinutí obsahuje 30-50 závitů drátu. Komunikační vinutí 3-5 závitů. Čím menší je velikost prstence a čím nižší je plánovaná frekvence generování, tím více závitů je potřeba. Pokud je použit tranzistor s efektem pole, komunikační vinutí obsahuje stejný počet závitů jako vinutí buzení, protože pro ovládání klíčových tranzistorů s efektem pole je zapotřebí napětí 4 až 20 voltů.
Tranzistor generátoru musí být chráněn před emisemi EMF. Pokud je tranzistor tranzistor s polem, stačí umístit diodu mezi hradlo a plus napájecího zdroje. V této volbě bude puls na kolektoru přerušen na úrovni napětí IP plus pokles na diodě (0,5 - 1 V). Tranzistory s efektem pole jsou obvykle chráněny před kolektorovým přepětím vestavěnými diodami.
V nejjednodušším případě se obejdete bez kondenzátoru. V tomto provedení se blokovací oscilátor přepne, když je kruh nasycen. Pro nízkonapěťové napájecí zdroje a malé velikosti prstenců lze použít zjednodušený obvod. Účinnost okruhu je poměrně nízká.
Blokovací frekvence generátoru je velmi závislá na napájecím napětí. V tomto ohledu je lepší používat pulzní generátory na mikroobvodech, zejména proto, že nemusíte navíjet komunikační vinutí. Blokování má smysl používat, když napětí zdroje nepřekročí několik voltů, například při napájení 1-3 bateriemi. Pokud použijete germaniový tranzistor, obvod může fungovat, když jsou baterie vybité na 0,5 V.
V tomto článku vám povím o co je blokovací generátor.
Blokovací generátor je pulzní generátor s relativně krátkou dobou trvání a dlouhou periodou. Funguje díky zpětná vazba transformátoru. Blokovací generátor je pro svou jednoduchost široce používán v kompaktních měničích napětí (tento obvod lze například nalézt v každém druhém obvodu elektronického zapalovače).
Toto je blokovací generátor (jedna z mnoha variant tohoto schématu):
Jak vidíte, sestavení je opravdu snadné. Nejobtížnější na tom je transformátor, ale nejdřív.
1) Princip fungování
Za prvé, vinutí 2 funguje jako „rezistor“, tzn. protéká jím a odporem proud, který začíná tranzistor otevírat.Otevření tranzistoru vede ke vzniku proudu ve vinutí 1 a to zase vede ke vzniku napětí na vinutí 2, tzn. napětí na bázi tranzistoru se dále zvyšuje, ještě více se otevírá a to se děje, dokud jádro nebo tranzistor nevstoupí do saturace. Když k tomu dojde, proud vinutím 1 začne klesat, proto napětí na vinutí 2 změní polaritu, což vede k uzavření tranzistoru.To je vše, cyklus je uzavřen!
2) Podrobnosti
Transformátor vinutí 1 je obvykle 2krát větší než vinutí 2 a počet závitů a průměr drátu se volí v závislosti na napětí na vinutí 3 a proudu, který jím prochází.
Rezistor obvykle se bere v rozsahu 1 kOhm - 4,7 kOhm.
Tranzistor Téměř každý to udělá.
3) Test
Nejprve sestavíme základní obvod generátoru. Toto je transformátor z předřadníku energeticky úsporné žárovky:
Na něj jsem nejprve navinul vinutí 2 (18 závitů drátem 0,4 mm)
Zaizoloval jsem to (stačí obyčejná elektrická páska)
A pak jsem navinul vinutí 1 (36 závitů stejným drátem jako 2.)
A nakonec jsem vložil jádro a zajistil ho stejnou elektrickou páskou
V tomto okamžiku je transformátor připraven.
Zvolil jsem výkonný tranzistor: KT805, protože vinutí má pouze 36 závitů ne nejtenčího drátu (nízký odpor).
Rezistor 2,2 kOhm.
Tím jsem skončil:
Jak chápete, vezmu si jídlo z koruny.
Takže s tranzistorem KT805, rezistorem 2,2 kOhm a vinutím 1 je 2krát větší než vinutí 2, oscilogram napětí mezi kolektorem a emitorem vypadá takto:
Amplituda 60V, frekvence asi 170kHz.
Nyní nainstalujme rezistor 4,7 kOhm. Oscilogram vypadá takto:
Amplituda je asi 10V, frekvence je stejná.
Nyní nainstalujme rezistor 1 kOhm:
Amplituda 120V, frekvence asi 140kHz.
Nyní vraťme rezistor 2,2 kOhm a vyměňme vinutí:
Amplituda 80V, frekvence asi 250kHz.
4) Závěr
Čím větší je koeficient zpětné vazby, tím rychleji signál stoupá a tím vyšší je frekvence. (Čím menší je odpor a čím větší je poměr počtu závitů vinutí 2/počtu závitů vinutí 1, tím větší je zpětná vazba. koeficientem).Součinitel zpětné vazby je také ovlivněn zesílením tranzistoru.
5) Praktické výhody
Pravděpodobně jste si všimli, že jsem neřekl ani slovo o vinutí 3. Je potřeba k odstranění výstupního napětí.
Podívejme se, co se stane, když navineme 3 100 závitů drátu 0,08 mm do vinutí:
Nejprve samozřejmě musíme navinout transformátor. Pojďme izolovat poslední vrstvu v minulosti:
Nyní navineme 100 závitů drátu 0,08. Skládáme jádro. NA VÝSTUP PŘIPOJÍME DIODU (lze použít jakoukoliv se zpětným napětím alespoň 200V. Vzal jsem například levnou a běžnou 1n4007). Pájení obvodu:
K odříznutí negativních emisí je potřeba dioda. Podívejme se na výstupní oscilogram:
Konstantní složka 50V, amplituda impulsů 50V. Pro odstranění pulzní složky umístíme na výstup kondenzátor. 0,1uF udělá:
Oscilogram:
Konstantní napětí s amplitudou 100V.
Když se blíží:
Malé kolísání s amplitudou 50 mV.
A nakonec kompletní schéma:
Pokud není žádná generace, připájejte pár mikrofaradových kondenzátorů paralelně k rezistoru.
Seznam radioprvků
| Označení | Typ | Označení | Množství | Poznámka | Prodejna | Můj poznámkový blok |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Bipolární tranzistor | KT805A | 1 | Do poznámkového bloku | |||
| Usměrňovací dioda | 1N4007 | 1 | Do poznámkového bloku | |||
| Rezistor | 2,2 kOhm | 1 |
Pro ty z vás, kteří nevědí, o čem mluvíme, je blokovací oscilátor malý obvod s vlastním napájením, který vám umožní rozsvěcet LED ze starých baterií, jejichž napětí kleslo na 0,5 voltu.
Myslíte si, že baterie již dosloužila? Připojte jej k blokovacímu generátoru a vlastníma rukama z něj vymačkejte každou poslední kapku energie!
Krok 1: Komponenty a nástroje
Projekt bude potřebovat jen pár věcí, které jsou vidět na fotce, ale pro ty z vás, kteří rádi čtou, přikládám textovou verzi seznamu:
- Páječka
- Pájka
- Světelná dioda
- Tranzistor 2N3904 nebo ekvivalentní
- Rezistor 1K
- Toroidní korálek
- Tenký drát, dvě barvy
Pokud najdete tranzistor 2N4401 nebo BC337, LED bude hořet jasněji, protože jsou navrženy pro vyšší proud.
Krok 2: Omotejte toroid drátem
Nejprve musíte omotat drát kolem toroidu. Našel jsem svůj ve starém napájecím zdroji. Toroidy mají podobný tvar jako kobliha a jsou přitahovány magnetem.
Vezměte dva dráty a stočte jejich konce k sobě (nemusíte to dělat, ale navíjení toroidu to trochu usnadní).
Protáhněte zakroucené konce toroidem, poté vezměte další dva (nezkroucené konce) a obtočte je kolem toroidu. Vodiče nepřekrucujte, ujistěte se, že v celém vinutí není místo, kde by byly vedle sebe umístěny dva vodiče stejné barvy. V ideálním případě musíte provést 8-11 otáček umístěných ve stejné vzdálenosti od sebe a těsně přiléhajících k toroidu. Jakmile dokončíte balení, odřízněte přebytečnou délku drátu a ponechte asi 5 cm pro připojení k dalším součástem obvodu.
Odstraňte část izolace z konců vodičů a poté vezměte jeden vodič z každé strany a ujistěte se, že mají různé barvy. Otočte je a váš toroid je připraven.
Krok 3: Připájejte součásti
Je čas připájet vše do jednoho zařízení. Vše můžete dát na prkénko, ale v návodu jsem se rozhodl sestavit vše na koleně. Můžete postupovat podle textového návodu nebo vše připájet podle obrázků - tam je vše perfektně zobrazeno.
Nejprve vezměte dva vnější kontakty tranzistoru a ohněte je mírně ven a prostřední ohněte dovnitř. Také ohněte kontakty LED směrem ven. Toto je volitelný krok, ale usnadní pájení součástí.
Vezměte jeden z toroidních drátů, které zůstaly nezapojené (to je pravý, jeden z drátů není stočený dohromady). Připájejte jej k jedné straně rezistoru. Druhý konec rezistoru připájejte ke střednímu kolíku tranzistoru.
Vezměte druhý jediný vodič toroidu a připájejte jej ke kolektoru tranzistoru. Připájejte kladný kontakt LED také ke kolektoru a záporný kontakt k emitoru.
Zbývá pouze připájet prodlužovací vodič k záporné svorce LED. Vezměte kus drátu, který jste měli předtím, a připájejte jej k emitoru tranzistoru.
Krok 4: Vyzkoušejte zařízení v akci
Vše je připraveno! Dokončili jste svůj jediný tranzistorový blokovací oscilátor. Připojte kroucené toroidní vodiče ke kladnému pólu baterie a prodlužovací vodič k zápornému pólu. Pokud je vše správně sestaveno, LED se rozsvítí. Pokud se LED nerozsvítí, zkuste toroid omotat tenčím drátem.
Někdy je potřeba použít zářivku se studenou katodou z podsvícení starého LCD monitoru, ale nemáte k dispozici invertor. Pomůže nám domácí blokovací generátor! Schéma je celkem jednoduché:
Z elektronického předřadníku kompaktní zářivky jsem vzal hotovou tlumivku. Toto vinutí, obsahující největší počet závitů, bude produkovat nejvyšší napětí pro lampu.
Je třeba opatrně vyjmout jádro z induktoru, izolovat vinutí páskou a nahoře obalit vinutí kolektoru drátem přibližně stejné tloušťky. Mám asi 24 otáček. Je potřeba vítr zatáčka zatočit. Získá se pouze jedna vrstva.
Na vinutí nalepíme vrstvu pásky a navineme na něj základní vinutí - asi 6 závitů drátem stejné tloušťky. Nasadili jsme jádro zpět. Máme cívku se 6 terminály.
Tranzistor KT835A. Můžete použít i jiné, ale ne ledajaké. Z mých zásob mnoho tranzistorů dávalo špatné výsledky nebo vůbec negenerovalo vysoké napětí.
Tranzistor musí být umístěn na radiátoru - velmi se zahřívá! Rezistor se také velmi zahřívá, takže jsem použil 5 kusů po 10 Ohm. A 2 kondenzátory. Jak vše vypadá a funguje na fotkách níže.
Toto zařízení bylo napájeno z počítače. Spotřeba proudu 1A. Pokud lampa plně nesvítí od 5 voltů, můžete napětí postupně zvyšovat. Po zapálení po celé délce lze snížit napětí, aby se lampa méně zahřívala.
Blokovací generátor také umožňuje rozsvítit zářivky i s přepálenou cívkou.
Zde je příklad, jak funguje kompaktní zářivka. Mimochodem, tlumivka byla převzata přesně z takové lampy.
A tím aplikace tohoto vynálezu nekončí! Místo lamp můžete k vysokonapěťovým vodičům připojit násobič napětí. Poté se na jeho výstupech získá vysoké napětí, které může pronikat vzduchem, tzn. uvidíme nějaký blesk!
Pouze na násobič by neměl být umístěn vedle blokovacího generátoru!!! Vysoké napětí poškozuje tranzistor!!! Párkrát jsem vyhořel, než jsem přišel na to, co se děje.
Pro zobrazení ve větší velikosti je potřeba během přehrávání kliknout na odkaz s názvem videa, nebo na tlačítko YouTube!
A obvod násobiče napětí. Kondenzátory jsou vhodné pouze pro typ uvedený na fotografii, jakékoli diody.
Dá se udělat víc ekonomické blokování - generátor pomocí horizontálního skenovacího transformátoru (TDKS) ze starého televizoru nebo monitoru. Díky své schopnosti pracovat na nízkém napětí se mu také říká joule zloděj nebo joule zloděj. Použil jsem jednu baterii 1,2 V. Zařízení lze ale napájet vyšším napětím - zapojil jsem max. 19 Voltů. Přibližný diagram:
Pouze jsem použil tranzistor MJE13003 a proměnný rezistor 680 Ohm. Pro správné zapojení transformátoru je potřeba najít dvě svorky s nejnižším odporem (moje jsou 0,5 ohmu) a dvě s nejvyšším odporem (moje jsou 1 ohm). V různých liniích se umístění a odpor svorek bude lišit. Testování obvodu na videu:
Pro zobrazení ve větší velikosti je potřeba během přehrávání kliknout na odkaz s názvem videa, nebo na tlačítko YouTube!
:: Pomoc
Princip činnosti blokovacího generátoru
Po zapnutí napájení se tranzistor mírně otevře v důsledku předpětí přes rezistor R1. Vzhledem k tomu, že napětí nebylo dříve přivedeno na transformátor, neprotéká vinutím žádný proud (proud induktorem se nemůže okamžitě změnit a proud nemůže okamžitě vzniknout zátěží, protože vždy existuje nějaká vazba nebo svodová indukčnost). Takže celé napájecí napětí se okamžitě vytvoří na vinutí 2. Následně se na vinutí 1 objeví napětí, určené poměrem počtu závitů vinutí 2 a 1. V obvodu báze se objeví přídavný proud, dostatečný k nasycení tranzistoru.
V tomto stavu obvod zůstává, dokud napětí na kondenzátoru nedosáhne takové hodnoty, že proud rezistorem R2 v závislosti na rozdílu napětí na vinutí 1 a napětí na kondenzátoru bude menší, než je nutné k nasycení tranzistoru. Tranzistor se začne zavírat. Napětí na vinutí 2 a tím i na vinutí 1 mění polaritu. Na přechod báze tranzistoru je nyní přivedeno vypínací napětí rovnající se poklesu napětí na otevřené diodě VD1. Tranzistor se úplně vypne.
Bohužel se v článcích pravidelně objevují chyby, jsou opravovány, články doplňovány, rozvíjeny a připravovány nové. Přihlaste se k odběru novinek a zůstaňte informováni.
Pokud je něco nejasné, určitě se ptejte!
Položit otázku. Diskuse k článku. zprávy.
Další články
Praxe návrhu elektronických obvodů. Výuka elektroniky....
Umění vývoje zařízení. Základna prvků radioelektroniky. Typická schémata....
Generátor signálu s proměnným pracovním cyklem. Nastavení koeficientu...
Obvod generátoru a nastavitelný pracovní cyklus, řízený...
Nepřerušitelný zdroj napájení udělej si sám. Udělej to sám UPS, UPS. Sinus, sinusoida...
Jak si sami vyrobit nepřerušitelný zdroj napájení? Čistě sinusové výstupní napětí s...
Plynulé nastavení, změna jasu LED diod. Regulátor...
Plynulé ovládání jasu LED. Obvod zařízení s napájecím zdrojem...
Rezonanční měnič, měnič zvýšení napětí. Schéma...
Měnič 12/24 v 300. Rezonanční obvod....
Klíčový režim tranzistoru s efektem pole (FET, MOSFET, MOS). Silný, silný...
Použití tranzistoru s efektem pole jako klíče....
Detektor, senzor, detektor skrytých kabeláží, přerušení, přerušení. sh...
Schéma zařízení pro detekci skrytého vedení a jeho přerušení pro samostatné...
Tlumivka, induktor. Princip činnosti. Matematický model...
Tlumivka, tlumivka v elektronických obvodech. Princip činnosti. Aplikace...
