Ako spojite otpornik i kondenzator, dobivate možda jedan od najkorisnijih i najsvestranijih krugova.

Danas sam odlučio razgovarati o mnogim načinima korištenja. Ali prvo, o svakom elementu posebno:

Zadatak otpornika je da ograniči struju. Ovo je statički element čiji se otpor ne mijenja, ne govorimo sada o toplinskim greškama - one nisu prevelike. Struja kroz otpornik određena je Ohmovim zakonom - I=U/R, gdje je U napon na terminalima otpornika, R je njegov otpor.

Kondenzator je zanimljivija stvar. Ima zanimljivo svojstvo - kada se isprazni, ponaša se gotovo kao kratki spoj - struja teče kroz njega bez ograničenja, žureći u beskonačnost. I napon na njemu teži nuli. Kada se napuni, postaje poput prekida i struja prestaje da teče kroz njega, a napon na njemu postaje jednak izvoru punjenja. Ispada zanimljiv odnos - postoji struja, nema napona, postoji napon - nema struje.

Da biste vizualizirali ovaj proces, zamislite balon... hm... balon koji je napunjen vodom. Protok vode je struja. Pritisak vode na elastične zidove je ekvivalent naprezanju. E sad pogledajte, kada je lopta prazna - voda slobodno teče, postoji velika struja, ali pritiska još skoro da nema - napon je nizak. Zatim, kada se kuglica napuni i počne odolijevati pritisku, zbog elastičnosti zidova, brzina protoka će se usporiti, a zatim potpuno prestati - sile su jednake, kondenzator se puni. Na nategnutim zidovima ima napetosti, a struje nema!

Sada, ako uklonite ili smanjite vanjski pritisak, uklonite izvor napajanja, tada će voda teći natrag pod utjecajem elastičnosti. Također, struja iz kondenzatora će teći natrag ako je kolo zatvoreno i napon izvora je niži od napona u kondenzatoru.

Kapacitet kondenzatora. Šta je ovo?
Teoretski, naelektrisanje beskonačne veličine može se pumpati u bilo koji idealni kondenzator. Samo će se naša lopta više rastezati i zidovi će stvarati veći pritisak, beskonačno veći pritisak.
Šta je onda sa Faradima, šta piše na strani kondenzatora kao indikator kapaciteta? A ovo je samo ovisnost napona o naboju (q = CU). Za mali kondenzator, porast napona od punjenja bit će veći.

Zamislite dvije čaše s beskonačno visokim zidovima. Jedna je uska, kao epruveta, druga je široka, kao lavor. Nivo vode u njima je napetost. Donji dio je kontejner. Oba se mogu napuniti istim litrom vode - jednako punjenje. Ali u epruveti nivo će skočiti za nekoliko metara, au bazenu će prskati na samom dnu. Takođe u kondenzatorima sa malim i velikim kapacitetom.
Možete ga puniti koliko god želite, ali napon će biti drugačiji.

Osim toga, u stvarnom životu, kondenzatori imaju probojni napon, nakon čega prestaje biti kondenzator, već se pretvara u upotrebljiv provodnik :)

Koliko brzo se kondenzator puni?
U idealnim uslovima, kada imamo beskonačno moćan izvor napona sa nultim unutrašnjim otporom, idealne supravodljive žice i apsolutno besprekoran kondenzator, ovaj proces će se desiti trenutno, sa vremenom jednakim 0, kao i pražnjenjem.

Ali u stvarnosti uvijek postoje otpori, eksplicitni - poput banalnog otpornika ili implicitni, poput otpora žica ili unutrašnji otpor izvor napona.
U ovom slučaju, brzina punjenja kondenzatora ovisit će o otporu u krugu i kapacitetu kondenzatora, a sam naboj će teći prema eksponencijalni zakon.

I ovaj zakon ima nekoliko karakterističnih veličina:

• T - vremenska konstanta, ovo je vrijeme u kojem vrijednost dostiže 63% svog maksimuma. 63% nije uzeto slučajno, već je direktno povezano sa formulom VRIJEDNOST T =max—1/e*max.
• 3T - i pri trostrukoj konstanti vrijednost će dostići 95% svog maksimuma.

Vremenska konstanta za RC kolo T=R*C.

Što je manji otpor i niži kapacitet, kondenzator se brže puni. Ako je otpor nula, tada je vrijeme punjenja nula.

Izračunajmo koliko će vremena trebati da se kondenzator od 1uF napuni do 95% kroz otpornik od 1kOhm:
T= C*R = 10 -6 * 10 3 = 0,001c
3T = 0,003s Nakon ovog vremena, napon na kondenzatoru će dostići 95% napona izvora.

Otpuštanje će biti po istom zakonu, samo naopako. One. nakon T vremena, samo 100% - 63% = 37% originalnog napona ostaje na kondenzatoru, a nakon 3T još manje - mizernih 5%.

Pa sve je jasno sa dovodom i otpuštanjem napona. Šta ako se napon stavi, a zatim postepeno povećava, a zatim se isto tako isprazni u koracima? Situacija se ovdje praktički neće promijeniti - napon je porastao, kondenzator mu je napunjen po istom zakonu, s istom vremenskom konstantom - nakon vremena od 3T njegov napon će biti 95% novog maksimuma.
Malo je pao - napunio se i nakon 3T će napon na njemu biti 5% veći od novog minimuma.
Šta ti kažem, bolje je da to pokažeš. Ovdje u multisim-u sam napravio pametan generator koraka signala i ubacio ga u integrirajući RC lanac:

Pogledajte kako se klati :) Imajte na umu da su i punjenje i pražnjenje, bez obzira na visinu stepenika, uvijek istog trajanja!!!

Do koje vrijednosti se kondenzator može napuniti?
U teoriji, ad infinitum, neka vrsta lopte sa beskonačno rastegnutim zidovima. U stvarnosti, prije ili kasnije lopta će puknuti, a kondenzator će se probiti i doći do kratkog spoja. Zato svi kondenzatori imaju važan parametar — krajnji napon. Na elektrolitima često piše sa strane, ali na keramičkim se mora potražiti u priručniku. Ali tamo je obično od 50 volti. Općenito, pri odabiru kondenzatora, morate osigurati da njegov maksimalni napon nije niži od onog u krugu. Dodaću da prilikom izračunavanja kondenzatora za izmjenični napon treba odabrati maksimalni napon 1,4 puta veći. Jer na naizmjeničnom naponu ukazati efektivna vrijednost, a trenutna vrijednost na svom maksimumu ga premašuje 1,4 puta.

Šta slijedi iz navedenog? Šta ako ga nanesete na kondenzator konstantan pritisak, onda će se samo napuniti i to je to. Ovdje zabava završava.

Šta ako pošaljete varijablu? Očigledno je da će se ili puniti ili prazniti, a struja će teći naprijed-nazad u kolu. Kretanje! Postoji struja!

Ispostavilo se da, unatoč fizičkom prekidu u krugu između ploča, naizmjenična struja lako teče kroz kondenzator, ali istosmjerna struja teče slabo.

Šta nam ovo daje? I činjenica da kondenzator može poslužiti kao neka vrsta separatora za razdvajanje naizmjenična struja i konstanta za odgovarajuće komponente.

Svaki vremenski promjenjiv signal može se predstaviti kao zbir dvije komponente - promjenljive i konstantne.

Na primjer, klasična sinusoida ima samo promjenjivi dio, a konstanta je nula. Kod jednosmjerne struje je suprotno. Šta ako imamo pomaknutu sinusoidu? Ili konstantno sa smetnjama?

AC i DC komponente signala se lako odvajaju!
Malo više, pokazao sam vam kako se kondenzator puni i prazni kada se napon promijeni. Tako će varijabilna komponenta proći kroz konder sa praskom, jer samo to prisiljava kondenzator da aktivno mijenja svoj naboj. Konstanta će ostati onakva kakva je bila i zaglaviće se na kondenzatoru.

Ali da bi kondenzator efikasno odvojio promenljivu komponentu od konstante, frekvencija promenljive komponente ne sme biti niža od 1/T

Moguća su dva tipa aktiviranja RC lanca:
Integriranje i razlikovanje. Oni su filter niske frekvencije i visokopropusni filter.

Niskopropusni filter propušta konstantnu komponentu bez promjena (pošto mu je frekvencija nula, nigdje nema niže) i potiskuje sve veće od 1/T. Direktna komponenta prolazi direktno, a naizmjenična komponenta se gasi na masu kroz kondenzator.
Takav filter se naziva i integrirajući lanac jer je izlazni signal takoreći integriran. Sjećate li se šta je integral? Područje ispod krivine! Ovdje izlazi.

I zove se diferencirajući krug jer na izlazu dobijamo diferencijal ulazne funkcije, što nije ništa drugo do brzina promjene ove funkcije.

• U sekciji 1 kondenzator je napunjen, što znači da struja teče kroz njega i da će doći do pada napona na otporniku.
• U odjeljku 2 dolazi do naglog povećanja brzine punjenja, što znači da će struja naglo porasti, praćeno padom napona na otporniku.
• U sekciji 3, kondenzator jednostavno drži postojeći potencijal. Kroz njega ne teče struja, što znači da je napon na otporniku također nula.
• Pa, u 4. sekciji kondenzator je počeo da se prazni, jer... ulazni signal je postao niži od njegovog napona. Struja je otišla u suprotnom smjeru i već postoji negativan pad napona na otporniku.

A ako primenimo pravougaoni impuls na ulaz, sa veoma strmim ivicama, i smanjimo kapacitet kondenzatora, videćemo igle poput ove:

pravougaonik. Pa, šta? Tako je - derivacija linearne funkcije je konstanta, nagib ove funkcije određuje predznak konstante.

Ukratko, ako trenutno pohađate kurs matematike, onda možete zaboraviti na bezbožni Mathcad, odvratni Maple, izbaciti iz glave matričnu herezu Matlaba i, izvadivši šaku analognih labavih stvari iz svog zaliha, zalemiti se istinski PRAVI analogni kompjuter :) Nastavnik ce biti šokiran :)

Istina, integratori i diferencijatori obično ne prave integratore i diferencijatore samo na otpornicima, ovdje se koriste operacionih pojačivača. Za sada mozes proguglati ove stvari, zanimljiva stvar :)

I ovdje sam doveo običan pravougaoni signal na dva visoko- i niskopropusna filtera. I izlazi iz njih na osciloskop:

Evo malo većeg dijela:

Prilikom pokretanja kondenzator se isprazni, struja kroz njega je puna, a napon na njemu je zanemariv - na RESET ulazu je signal za resetovanje. Ali uskoro će se kondenzator napuniti i nakon vremena T njegov napon će već biti na razini logičke jedinice i signal za resetovanje se više neće slati na RESET - MK će se pokrenuti.
I za AT89C51 potrebno je organizirati upravo suprotno od RESET-a - prvo dostaviti jedinicu, a zatim nulu. Ovdje je situacija suprotna - dok kondenzator nije napunjen, tada kroz njega teče velika struja, Uc - pad napona na njemu je mali Uc = 0. To znači da se RESET napaja naponom nešto manjim od napona napajanja Usupply-Uc=Upsupply.
Ali kada se kondenzator napuni i napon na njemu dostigne napon napajanja (Upit = Uc), tada će na RESET pinu već biti Upit-Uc = 0

Analogna mjerenja
Ali nema veze s lancima resetiranja, gdje je zabavnije koristiti sposobnost RC kola za mjerenje analognih vrijednosti s mikrokontrolerima koji nemaju ADC.
Ovo koristi činjenicu da napon na kondenzatoru raste striktno prema istom zakonu - eksponencijalno. Ovisno o provodniku, otporniku i naponu napajanja. To znači da se može koristiti kao referentni napon sa prethodno poznatim parametrima.

Radi jednostavno, napon iz kondenzatora dovedemo do analognog komparatora, a izmjereni napon povežemo na drugi ulaz komparatora. A kada želimo izmjeriti napon, jednostavno prvo povučemo pin prema dolje da ispraznimo kondenzator. Zatim ga vraćamo u Hi-Z mod, resetujemo ga i pokrećemo tajmer. I tada se kondenzator počinje puniti kroz otpornik, a čim komparator javi da je napon iz RC-a sustigao izmjereni, zaustavljamo tajmer.

Znajući po kojem zakonu se referentni napon RC kola povećava tokom vremena, a također i znajući koliko dugo je tajmer otkucavao, možemo sasvim precizno saznati kojem je izmjereni napon bio jednak u trenutku kada je komparator bio aktiviran. Štaviše, ovdje nije potrebno brojati eksponente. U početnoj fazi punjenja kondenzatora možemo pretpostaviti da je zavisnost linearna. Ili, ako želite veću preciznost, aproksimirajte eksponencijal po komadima linearne funkcije, a na ruskom - nacrtajte njegov približni oblik s nekoliko ravnih linija ili sastavite tablicu ovisnosti vrijednosti o vremenu, ukratko, metode su jednostavne.

Ako trebate imati analogni prekidač, ali nemate ADC, onda ne trebate ni koristiti komparator. Protresite nogu na kojoj visi kondenzator i pustite da se puni kroz promjenjivi otpornik.

Promjenom T, što je, da podsjetim, T = R * C i znajući da imamo C = const, možemo izračunati vrijednost R. Štaviše, opet, ovdje nije potrebno povezivati ​​matematički aparat, u većini slučajevima dovoljno je izvršiti mjerenja kod nekih uslovnih papagaja, poput tajmera. Ili možete ići drugim putem, ne mijenjajući otpornik, već mijenjajući kapacitivnost, na primjer, spajanjem kapacitivnosti vašeg tijela na njega... šta će se dogoditi? Tako je - dodirna dugmad!

Ako nešto nije jasno, ne brinite, uskoro ću napisati članak o tome kako spojiti analogni dio opreme na mikrokontroler bez korištenja ADC-a. Tamo ću sve detaljno objasniti.

Kondenzatorje element električni krug, koji je sposoban da se akumulira električni naboj. Važna karakteristika kondenzatora je njegova sposobnost ne samo da akumulira, već i da oslobađa naboj, gotovo trenutno.

Prema drugom zakonu komutacije, napon na kondenzatoru ne može se naglo promijeniti. Ova karakteristika se aktivno koristi u raznim filterima, stabilizatorima, integrirajućim krugovima, oscilatornim krugovima itd.

Činjenica da se napon ne može trenutno promijeniti može se vidjeti iz formule

Ako bi se napon u trenutku prebacivanja naglo promijenio, to bi značilo da je brzina promjene du/dt = ∞, što se u prirodi ne može dogoditi, jer bi bio potreban izvor beskonačne snage.

Proces punjenja kondenzatora

Dijagram prikazuje RC (integrirajuće) kolo napajano iz konstantnog izvora napajanja. Kada je ključ zatvoren u položaj 1, kondenzator se puni. Struja prolazi kroz kolo: "plus" izvora - otpornik - kondenzator - "minus" izvora.

Napon na pločama kondenzatora se eksponencijalno mijenja. Struja koja teče kroz kondenzator se također eksponencijalno mijenja. Štaviše, ove promjene su recipročne; što je napon veći, to manje struje teče kroz kondenzator. Kada je napon na kondenzatoru jednak naponu izvora, proces punjenja će se zaustaviti i struja u kolu će prestati teći.

Sada, ako prebacimo ključ u položaj 2, tada će struja teći u suprotnom smjeru, naime kroz krug: kondenzator - otpornik - "minus" izvora. Ovo će isprazniti kondenzator. Proces će također biti eksponencijalan.

Važna karakteristika ovog kola je proizvod R.C., koji se još naziva vremenska konstantaτ . Tokom vremena τ, kondenzator se puni ili prazni za 63%. Za 5 τ, kondenzator odustaje ili potpuno prima naboj.

Pređimo s teorije na praksu. Uzmimo kondenzator od 0,47 uF i otpornik od 10 kOhm.

Izračunajmo približno vrijeme za koje bi se kondenzator trebao napuniti.

Sada hajde da sastavimo ovo kolo u multisim i pokušamo simulirati

Sastavljeno kolo se napaja baterijom od 12 V. Promjenom položaja prekidača S1 prvo punimo, a zatim praznimo kondenzator kroz otpor R = 10 KOhm. Da biste jasno vidjeli kako sklop radi, pogledajte video ispod.

Generatori visokog napona Mala snaga se široko koristi u detekciji mana, za napajanje prijenosnih akceleratora nabijenih čestica, rendgenskih i katodnih cijevi, fotomultiplikatora i detektora jonizujućeg zračenja. Osim toga, koriste se i za električno impulsno uništavanje čvrstih materija, proizvodnju ultrafinih prahova, sintezu novih materijala, kao detektori iskri, za lansiranje gasnih izvora svetlosti, u elektro-pražnjenju dijagnostiku materijala i proizvoda, dobijanje gasa. fotografije pražnjenja metodom S. D. Kirlian, testiranjem kvaliteta visokonaponske izolacije. U svakodnevnom životu takvi se uređaji koriste kao izvori napajanja za elektronske zamke ultrafine i radioaktivne prašine, elektronski sistemi paljenja, za elektroefluvijalne lustere (lusteri A. L. Chizhevsky), aerojonizatore, medicinske uređaje (D'Arsonval, franklizacija, uređaji za ultratonoterapija), plin upaljače, električne ograde, električne omamljivače itd.

Uobičajeno, kao visokonaponske generatore klasifikujemo uređaje koji stvaraju napone iznad 1 kV.

Generator visokonaponskih impulsa pomoću rezonantnog transformatora (slika 11.1) izrađen je prema klasičnoj shemi pomoću plinskog iskrišta RB-3.

Kondenzator C2 se puni pulsirajućim naponom kroz diodu VD1 i otpornik R1 do probojnog napona plinskog iskrišta. Kao rezultat proboja plinskog raspora iskrišta, kondenzator se isprazni na primarni namotaj transformatora, nakon čega se proces ponavlja. Kao rezultat toga, na izlazu transformatora T1 nastaju prigušeni visokonaponski impulsi amplitude do 3...20 kV.

Za zaštitu izlaznog namota transformatora od prenapona, paralelno je spojen iskrište napravljen u obliku elektroda s podesivim zračnim rasporom.

Rice. 11.1. Krug visokonaponskog generatora impulsa koji koristi iskrište plina.

Rice. 11.2. Krug visokonaponskog generatora impulsa sa udvostručavanjem napona.

Transformator T1 generatora impulsa (slika 11.1) izrađen je na otvorenom feritnom jezgru M400NN-3 prečnika 8 i dužine 100 mm. Primarni (niskonaponski) namotaj transformatora sadrži 20 zavoja žice MGShV 0,75 mm s korakom namota od 5...6 mm. Sekundarni namotaj sadrži 2400 zavoja običnog namota PEV-2 žice 0,04 mm. Primarni namotaj je namotan preko sekundarnog namotaja kroz politetrafluoroetilensku (fluoroplastičnu) brtvu 2x0,05 mm. Sekundarni namotaj transformatora mora biti pouzdano izoliran od primarnog.

Izvedba visokonaponskog generatora impulsa koji koristi rezonantni transformator prikazan je na Sl. 11.2. U ovom krugu generatora postoji galvanska izolacija od mreže napajanja. Mrežni napon ide na srednji (pojačavajući) transformator T1. Napon koji je uklonjen sa sekundarnog namota mrežnog transformatora dovodi se do ispravljača koji radi po krugu udvostručavanja napona.

Kao rezultat rada takvog ispravljača, na gornjoj ploči kondenzatora C2 u odnosu na neutralnu žicu pojavljuje se pozitivan napon, jednak kvadratnom korijenu od 2Uii, gdje je Uii napon na sekundarnom namotu energetskog transformatora.

Na kondenzatoru C1 formira se odgovarajući napon suprotnog predznaka. Kao rezultat toga, napon na pločama kondenzatora SZ bit će jednak 2 kvadratna korijena od 2Uii.

Brzina punjenja kondenzatora C1 i C2 (C1=C2) određena je vrijednošću otpora R1.

Kada je napon na pločama kondenzatora SZ jednak probojnom naponu plinskog procjepa FV1, doći će do sloma njegovog plinskog procjepa, kondenzator SZ i, prema tome, kondenzatori C1 i C2 će se isprazniti i doći će do periodičnih prigušenih oscilacija u sekundarnom namotu transformatora T2. Nakon pražnjenja kondenzatora i isključivanja razmaka, proces punjenja i naknadnog pražnjenja kondenzatora do primarnog namotaja transformatora 12 će se ponoviti.

Visokonaponski generator koji se koristi za dobijanje fotografija u gasnom pražnjenju, kao i za sakupljanje ultrafine i radioaktivne prašine (slika 11.3) sastoji se od udvostručavača napona, generatora relaksacionih impulsa i rezonantnog transformatora za pojačanje.

Dupliranje napona je napravljeno pomoću dioda VD1, VD2 i kondenzatora C1, C2. Lanac punjenja čine kondenzatori C1 SZ i otpornik R1. Gasni razmak od 350 V spojen je paralelno na kondenzatore C1 SZ sa primarnim namotajem pojačanog transformatora T1 spojenim u seriju.

Čim nivo istosmjernog napona na kondenzatorima C1 SZ prijeđe napon proboja iskrišta, kondenzatori se isprazne kroz namotaj pojačanog transformatora i kao rezultat se formira visokonaponski impuls. Elementi kola su odabrani tako da je frekvencija formiranja impulsa oko 1 Hz. Kondenzator C4 je dizajniran da zaštiti izlazni terminal uređaja od mrežnog napona.

Rice. 11.3. Krug visokonaponskog impulsnog generatora koji koristi iskrište ili dinistore.

Izlazni napon uređaj je u potpunosti određen svojstvima korištenog transformatora i može doseći 15 kV. Visokonaponski transformator s izlaznim naponom od oko 10 kV izrađen je na dielektričnoj cijevi vanjskog promjera 8 i dužine 150 mm, a unutra je smještena bakarna elektroda promjera 1,5 mm. Sekundarni namotaj sadrži 3...4 hiljade zavoja PELSHO 0,12 žice, namotane namotane u 10...13 slojeva (širina namota 70 mm) i impregnisane BF-2 ljepilom sa međuslojnom izolacijom od politetrafluoroetilena. Primarni namotaj sadrži 20 zavoja PEV 0,75 žice provučene kroz polivinilkloridni kambrik.

Kao takav transformator, možete koristiti i modificirani izlazni transformator za horizontalno skeniranje TV-a; transformatori za elektronske upaljače, blic lampe, zavojnice za paljenje itd.

Plinski pražnik R-350 može se zamijeniti preklopnim lancem dinistora tipa KN102 (slika 11.3, desno), koji će omogućiti postupno mijenjanje izlaznog napona. Za ravnomjernu raspodjelu napona na dinistore, otpornici iste vrijednosti sa otporom od 300...510 kOhm su povezani paralelno sa svakim od njih.

Na sl. 11.4.

Rice. 11.4. Krug visokonaponskog impulsnog generatora pomoću tiratrona.

Mrežni napon se ispravlja diodom VD1. Ispravljeni napon se izravnava pomoću kondenzatora C1 i dovodi u krug punjenja R1, C2. Čim napon na kondenzatoru C2 dostigne napon paljenja tiratrona VL1, on treperi. Kondenzator C2 se prazni kroz primarni namotaj transformatora T1, tiratron se gasi, kondenzator se ponovo počinje puniti itd.

Kao transformator T1 koristi se zavojnica za paljenje automobila.

Umjesto tiratrona VL1 MTX-90, možete uključiti jedan ili više dinistora tipa KN102. Amplituda visokog napona može se podesiti brojem uključenih dinistora.

U radu je opisan dizajn visokonaponskog pretvarača koji koristi tiratron prekidač. Imajte na umu da se za pražnjenje kondenzatora mogu koristiti i drugi tipovi uređaja punjenih plinom.

Više obećavajuća je upotreba poluvodičkih sklopnih uređaja u modernim visokonaponskim generatorima. Njihove prednosti su jasno izražene: visoka ponovljivost parametara, niži troškovi i dimenzije, visoka pouzdanost.

U nastavku ćemo razmotriti visokonaponske impulsne generatore koji koriste poluvodičke sklopne uređaje (dinistori, tiristori, bipolarni i tranzistori s efektom polja).

Potpuno ekvivalentan, ali niskostrujni analog plinskih pražnika su dinistori.

Na sl. Na slici 11.5 prikazano je električno kolo generatora napravljenog na dinistorima. Struktura generatora je potpuno slična onima opisanim ranije (sl. 11.1, 11.4). Glavna razlika je zamjena plinskog pražnika s lancem dinistora povezanih u seriju.

Rice. 11.5. Krug visokonaponskog generatora impulsa koji koristi dinistore.

Rice. 11.6. Krug visokonaponskog impulsnog generatora sa mosnim ispravljačem.

Treba napomenuti da su efikasnost takve analogne i komutirane struje znatno niža od one kod prototipa, međutim, dinistori su pristupačniji i izdržljiviji.

Pomalo komplikovana verzija generatora visokonaponskih impulsa prikazana je na Sl. 11.6. Mrežni napon se dovodi do mosnog ispravljača pomoću dioda VD1 VD4. Ispravljeni napon se izravnava kondenzatorom C1. Ovaj kondenzator stvara konstantni napon od oko 300 V, koji se koristi za napajanje relaksacionog generatora sastavljenog od elemenata R3, C2, VD5 i VD6. Njegovo opterećenje je primarni namotaj transformatora T1. Iz sekundarnog namotaja uklanjaju se impulsi s amplitudom od približno 5 kV i frekvencijom ponavljanja do 800 Hz.

Lanac dinistora mora biti dizajniran za uklopni napon od oko 200 V. Ovdje možete koristiti dinistore tipa KN102 ili D228. Treba uzeti u obzir da je sklopni napon dinistora tipa KN102A, D228A 20 V; KN102B, D228B 28 V; KN102V, D228V 40 V; KN102G, D228G 56 V; KN102D, D228D 80 V; KN102E 75 V; KN102Zh, D228Zh 120 V; KN102I, D228I 150 V.

Modifikovani linijski transformator sa crno-belog televizora može se koristiti kao T1 transformator u gore navedenim uređajima. Njegov visokonaponski namotaj je ostavljen, ostali su uklonjeni i umjesto niskonaponskog (primarnog) namota je namotano 15...30 zavoja PEV žice promjera 0,5...0,8 mm.

Prilikom odabira broja zavoja primarnog namota treba uzeti u obzir broj zavoja sekundarnog namota. Također je potrebno imati na umu da vrijednost izlaznog napona generatora visokonaponskih impulsa u većoj mjeri ovisi o prilagođavanju krugova transformatora na rezonanciju, a ne o odnosu broja zavoja namotaja.

Karakteristike nekih tipova televizijskih transformatora horizontalnog skeniranja date su u tabeli 11.1.

Tabela 11.1. Parametri visokonaponskih namotaja objedinjenih horizontalnih televizijskih transformatora.

Tip transformatora	Broj okreta		R namotaji, Ohm
TVS-A, TVS-B
TVS-110, TVS-110M

Tip transformatora	Broj okreta		R namotaji, Ohm
TVS-90LTs2, TVS-90LTs2-1
TVS-110PTs15
TVS-110PTs16, TVS-110PTs18

Rice. 11.7. Električni dijagram visokonaponski generator impulsa.

Na sl. Na slici 11.7 prikazan je dijagram dvostepenog visokonaponskog generatora impulsa objavljen na jednom od sajtova, u kojem se kao sklopni element koristi tiristor. Zauzvrat, neonska lampa uređaja za pražnjenje u plinu (lanac HL1, HL2) odabrana je kao element praga koji određuje brzinu ponavljanja visokonaponskih impulsa i pokreće tiristor.

Kada se dovede napon napajanja, generator impulsa, napravljen na bazi tranzistora VT1 (2N2219A KT630G), proizvodi napon od oko 150 V. Ovaj napon se ispravlja diodom VD1 i puni kondenzator C2.

Nakon što napon na kondenzatoru C2 pređe napon paljenja neonskih lampi HL1, HL2, kondenzator će se isprazniti kroz strujni otpornik R2 do kontrolne elektrode tiristora VS1, a tiristor će biti otključan. Struja pražnjenja kondenzatora C2 će stvoriti električne oscilacije u primarnom namotu transformatora T2.

Preklopni napon tiristora može se podesiti odabirom neonskih lampi s različitim naponima paljenja. Napon uključivanja tiristora možete postepeno mijenjati mijenjanjem broja neonskih lampi povezanih u seriju (ili dinistora koji ih zamjenjuju).

Rice. 11.8. Dijagram električnih procesa na elektrodama poluprovodnički uređaji(na sl. 11.7).

Dijagram napona na bazi tranzistora VT1 i na anodi tiristora prikazan je na sl. 11.8. Kao što slijedi iz prikazanih dijagrama, impulsi generatora blokiranja imaju trajanje približno 8 ms. Kondenzator C2 se puni eksponencijalno u skladu s djelovanjem impulsa uzetih iz sekundarnog namota transformatora T1.

Na izlazu generatora formiraju se impulsi napona od približno 4,5 kV. Izlazni transformator za niskofrekventne pojačivače koristi se kao transformator T1. As

Visokonaponski transformator T2 koristi transformator iz foto blica ili reciklirani (vidi gore) horizontalni televizijski transformator za skeniranje.

Dijagram druge verzije generatora koji koristi neonsku lampu kao element praga prikazan je na Sl. 11.9.

Rice. 11.9. Električni krug generatora sa elementom praga na neonskoj lampi.

Relaksacioni generator u njemu je napravljen na elementima R1, VD1, C1, HL1, VS1. Radi na ciklusima pozitivnog linijskog napona, kada je kondenzator C1 napunjen na uklopni napon elementa praga na neonskoj lampi HL1 i tiristoru VS1. Dioda VD2 prigušuje samoindukcijske impulse primarnog namota transformatora T1 i omogućava vam povećanje izlaznog napona generatora. Izlazni napon dostiže 9 kV. Neonska lampa služi i kao indikator da je uređaj povezan na mrežu.

Visokonaponski transformator je namotan na komad šipke prečnika 8 i dužine 60 mm od ferita M400NN. Prvo se postavlja primarni namotaj od 30 zavoja PELSHO 0,38 žice, a zatim sekundarni namotaj od 5500 zavoja PELSHO 0,05 ili većeg prečnika. Između namotaja i svakih 800...1000 zavoja sekundarnog namotaja postavlja se izolacijski sloj od polivinilkloridne izolacijske trake.

U generatoru je moguće uvesti diskretno višestepeno podešavanje izlaznog napona prebacivanjem neonskih lampi ili dinistora u serijsko kolo (sl. 11.10). U prvoj verziji predviđena su dva stupnja regulacije, u drugoj - do deset ili više (kada se koriste dinistori KN102A s prekidačkim naponom od 20 V).

Rice. 11.10. Električni krug elementa praga.

Rice. 11.11. Električno kolo visokonaponskog generatora sa diodnim elementom praga.

Jednostavan visokonaponski generator (slika 11.11) omogućava vam da dobijete izlazne impulse amplitude do 10 kV.

Upravljački element uređaja se uključuje frekvencijom od 50 Hz (na jednom poluvalu mrežnog napona). Kao element praga korištena je dioda VD1 D219A (D220, D223) koja radi pod obrnutim prednagibom u lavinom probojnom načinu rada.

Kada napon lavinskog proboja na poluvodičkom spoju diode premaši napon lavinskog proboja, dioda prelazi u provodno stanje. Napon iz napunjenog kondenzatora C2 dovodi se do kontrolne elektrode tiristora VS1. Nakon uključivanja tiristora, kondenzator C2 se prazni u namotaj transformatora T1.

Transformator T1 nema jezgro. Izrađuje se na kolutu prečnika 8 mm od polimetil metakrilata ili politetrahloretilena i sadrži tri razmaknuta dela širine od

9 mm. Step-up namotaj sadrži 3x1000 zavoja, namotan sa PET, PEV-2 0,12 mm žicom. Nakon namotavanja, namotaj se mora natopiti parafinom. Na parafin se nanose 2 x 3 sloja izolacije, nakon čega se primarni namotaj namota sa 3 x 10 zavoja žice PEV-2 0,45 mm.

Tiristor VS1 se može zamijeniti drugim za napon veći od 150 V. Lavina dioda se može zamijeniti lancem dinistora (sl. 11.10, 11.11 ispod).

Krug prijenosnog visokonaponskog impulsnog izvora male snage sa autonomnim napajanjem iz jednog galvanskog elementa (slika 11.12) sastoji se od dva generatora. Prvi je izgrađen na dva tranzistora male snage, drugi na tiristoru i dinistoru.

Rice. 11.12. Kolo generatora napona sa niskonaponskim napajanjem i tiristor-dinistorskim ključnim elementom.

Kaskada tranzistora različite provodljivosti pretvara niskonaponski jednosmjerni napon u visokonaponski impulsni napon. Vremenski lanac u ovom generatoru su elementi C1 i R1. Kada se napajanje uključi, tranzistor VT1 se otvara, a pad napona na njegovom kolektoru otvara tranzistor VT2. Kondenzator C1, koji se puni kroz otpornik R1, smanjuje osnovnu struju tranzistora VT2 toliko da tranzistor VT1 izlazi iz zasićenja, a to dovodi do zatvaranja VT2. Tranzistori će biti zatvoreni sve dok se kondenzator C1 ne isprazni kroz primarni namotaj transformatora T1.

Povećani impulsni napon uklonjen sa sekundarnog namota transformatora T1 ispravlja se diodom VD1 i dovodi na kondenzator C2 drugog generatora sa tiristorom VS1 i dinistorom VD2. U svakom pozitivnom poluperiodu

Memorijski kondenzator C2 se puni do amplitudske vrijednosti napona jednake naponu uključivanja dinistora VD2, tj. do 56 V (nominalni impulsni napon otključavanja za dinistor tipa KN102G).

Prijelaz dinistora u otvoreno stanje utječe na upravljački krug tiristora VS1, koji se zauzvrat također otvara. Kondenzator C2 se prazni kroz tiristor i primarni namotaj transformatora T2, nakon čega se dinistor i tiristor ponovo zatvaraju i počinje sljedeće punjenje kondenzatora; ciklus prebacivanja se ponavlja.

Iz sekundarnog namota transformatora T2 uklanjaju se impulsi amplitude od nekoliko kilovolti. Frekvencija varničkih pražnjenja je približno 20 Hz, ali je mnogo manja od frekvencije impulsa uzetih iz sekundarnog namota transformatora T1. To se događa zato što se kondenzator C2 puni na dinistorski prekidački napon ne u jednom, već u nekoliko pozitivnih poluperioda. Vrijednost kapacitivnosti ovog kondenzatora određuje snagu i trajanje izlaznih impulsa pražnjenja. Prosječna vrijednost struje pražnjenja koja je sigurna za dinistor i kontrolnu elektrodu tiristora odabire se na osnovu kapacitivnosti ovog kondenzatora i veličine impulsnog napona koji napaja kaskadu. Da biste to učinili, kapacitivnost kondenzatora C2 bi trebala biti približno 1 µF.

Transformator T1 je izrađen na prstenastom feritnom magnetnom jezgru tipa K10x6x5. Ima 540 zavoja PEV-2 0.1 žice sa uzemljenim slavinom nakon 20. zavoja. Početak njegovog namota spojen je na tranzistor VT2, kraj na diodu VD1. Transformator T2 je namotan na zavojnicu sa feritnom ili permalloy jezgrom prečnika 10 mm i dužine 30 mm. Zavojnica vanjskog promjera 30 mm i širine 10 mm namotava se žicom PEV-2 0,1 mm dok se okvir potpuno ne popuni. Prije nego što se namotavanje završi, napravi se uzemljena slavina, a zadnji red žice od 30...40 namota se namota na izolacijski sloj lakirane tkanine.

Transformator T2 mora biti impregniran izolacijskim lakom ili BF-2 ljepilom tijekom namotavanja, a zatim temeljito osušen.

Umjesto VT1 i VT2, možete koristiti bilo koji tranzistori male snage koji mogu raditi u impulsnom načinu rada. Tiristor KU101E može se zamijeniti sa KU101G. Galvanske ćelije izvora napajanja s naponom ne većim od 1,5 V, na primjer, 312, 314, 316, 326, 336, 343, 373 ili nikl-kadmijum disk baterije tipa D-0,26D, D-0,55S i tako dalje .

Tiristorski visokonaponski impulsni generator sa mrežno napajanje prikazano na sl. 11.13.

Rice. 11.13. Električni krug visokonaponskog impulsnog generatora sa kapacitivnim uređajem za skladištenje energije i tiristorskim prekidačem.

Tokom pozitivnog poluciklusa mrežnog napona, kondenzator C1 se puni preko otpornika R1, diode VD1 i primarnog namotaja transformatora T1. Tiristor VS1 je u ovom slučaju zatvoren, jer nema struje kroz njegovu kontrolnu elektrodu (pad napona na diodi VD2 u smjeru naprijed je mali u odnosu na napon potreban za otvaranje tiristora).

Za vrijeme negativnog poluperioda diode VD1 i VD2 se zatvaraju. Na katodi tiristora formira se pad napona u odnosu na kontrolnu elektrodu (minus na katodi, plus na kontrolnoj elektrodi), u krugu kontrolne elektrode se pojavljuje struja i tiristor se otvara. U ovom trenutku, kondenzator C1 se prazni kroz primarni namotaj transformatora. U sekundarnom namotu pojavljuje se impuls visokog napona. I tako u svakom periodu mrežnog napona.

Na izlazu uređaja formiraju se bipolarni visokonaponski impulsi (jer dolazi do prigušenih oscilacija kada se kondenzator isprazni u krugu primarnog namota).

Otpornik R1 može biti sastavljen od tri paralelno spojena MLT-2 otpornika otpora od 3 kOhm.

Diode VD1 i VD2 moraju biti naznačene za struju od najmanje 300 mA i obrnuti napon ne manji od 400 V (VD1) i 100 B (VD2). Kondenzator C1 tipa MBM za napon od najmanje 400 V. Njegov kapacitet (djelić jedinice mikrofarada) odabire se eksperimentalno. Tiristor VS1 tip KU201K, KU201L, KU202K KU202N. Transformatori B2B zavojnice za paljenje (6 V) od motocikla ili automobila.

Uređaj može da koristi horizontalni skenirajući televizijski transformator TVS-110L6, TVS-1 YULA, TVS-110AM.

Dosta tipična šema visokonaponski impulsni generator sa kapacitivnim skladištenjem energije prikazan je na sl. 11.14.

Rice. 11.14. Shema tiristorskog generatora visokonaponskih impulsa sa kapacitivnim uređajem za skladištenje energije.

Generator sadrži kondenzator za gašenje C1, diodni ispravljački most VD1 VD4, tiristorski prekidač VS1 i upravljački krug. Kada je uređaj uključen, kondenzatori C2 i S3 su napunjeni, tiristor VS1 je i dalje zatvoren i ne provodi struju. Maksimalni napon na kondenzatoru C2 ograničen je zener diodom VD5 od 9V. U procesu punjenja kondenzatora C2 kroz otpornik R2, napon na potenciometru R3 i, shodno tome, na upravljačkom prijelazu tiristora VS1 raste na određenu vrijednost, nakon čega tiristor prelazi u provodno stanje, a kondenzator SZ kroz tiristor VS1 se ispušta se kroz primarni (niskonaponski) namotaj transformatora T1, stvarajući visokonaponski impuls. Nakon toga, tiristor se zatvara i proces počinje ponovo. Potenciometar R3 postavlja prag odziva tiristora VS1.

Brzina ponavljanja impulsa je 100 Hz. Zavojnica za paljenje automobila može se koristiti kao visokonaponski transformator. U ovom slučaju, izlazni napon uređaja će doseći 30...35 kV. Tiristorskim generatorom visokonaponskih impulsa (slika 11.15) upravljaju naponski impulsi uzeti iz relaksacionog generatora napravljenog na dinistoru VD1. Radna frekvencija generatora upravljačkih impulsa (15...25 Hz) određena je vrijednošću otpora R2 i kapacitivnošću kondenzatora C1.

Rice. 11.15. Električni krug tiristorskog visokonaponskog impulsnog generatora s impulsnom kontrolom.

Relaksacioni generator je povezan sa tiristorskim prekidačem preko impulsnog transformatora T1 tipa MIT-4. Kao izlazni transformator T2 koristi se visokofrekventni transformator iz aparata za darsonvalizaciju Iskra-2. Napon na izlazu uređaja može doseći 20...25 kV.

Na sl. Slika 11.16 prikazuje opciju za dovod upravljačkih impulsa na tiristor VS1.

Pretvarač napona (slika 11.17), razvijen u Bugarskoj, sadrži dva stepena. U prvom od njih, opterećenje ključnog elementa, napravljenog na tranzistoru VT1, je namotaj transformatora T1. Pravokutni kontrolni impulsi povremeno uključuju / isključuju prekidač na tranzistoru VT1, čime se spajaju / isključuju primarni namotaj transformatora.

Rice. 11.16. Opcija za upravljanje tiristorskim prekidačem.

Rice. 11.17. Električni krug dvostepenog visokonaponskog generatora impulsa.

U sekundarnom namotu se indukuje povećan napon, proporcionalan omjeru transformacije. Ovaj napon se ispravlja diodom VD1 i puni kondenzator C2, koji je spojen na primarni (niskonaponski) namotaj visokonaponskog transformatora T2 i tiristora VS1. Radom tiristora upravljaju naponski impulsi uzeti iz dodatnog namota transformatora T1 kroz lanac elemenata koji korigiraju oblik impulsa.

Kao rezultat toga, tiristor se periodično uključuje/isključuje. Kondenzator C2 se isprazni na primarni namotaj visokonaponskog transformatora.

Generator visokonaponskih impulsa, sl. 11.18, sadrži generator baziran na jednospojnom tranzistoru kao upravljačkom elementu.

Rice. 11.18. Kolo visokonaponskog generatora impulsa sa upravljačkim elementom na bazi jednospojnog tranzistora.

Mrežni napon se ispravlja diodnim mostom VD1 VD4. Mreškanje ispravljenog napona izravnava se kondenzatorom C1; struja punjenja kondenzatora u trenutku kada je uređaj priključen na mrežu ograničena je otpornikom R1. Kroz otpornik R4, kondenzator S3 se puni. Istovremeno dolazi u rad generator impulsa na bazi jednospojnog tranzistora VT1. Njegov "okidač" kondenzator C2 se puni kroz otpornike R3 i R6 iz parametarskog stabilizatora (balastni otpornik R2 i zener diode VD5, VD6). Čim napon na kondenzatoru C2 dostigne određenu vrijednost, tranzistor VT1 se prebacuje, a impuls otvaranja se šalje na upravljački prijelaz tiristora VS1.

Kondenzator SZ se prazni preko tiristora VS1 do primarnog namota transformatora T1. Na njegovom sekundarnom namotu formira se impuls visokog napona. Brzina ponavljanja ovih impulsa određena je frekvencijom generatora, koja zauzvrat zavisi od parametara lanca R3, R6 i C2. Koristeći podešavanje otpornika R6, možete promijeniti izlazni napon generatora za oko 1,5 puta. U ovom slučaju, frekvencija impulsa je regulirana u rasponu od 250...1000 Hz. Osim toga, izlazni napon se mijenja pri odabiru otpornika R4 (u rasponu od 5 do 30 kOhm).

Preporučljivo je koristiti papirne kondenzatore (C1 i SZ za nazivni napon od najmanje 400 V); Diodni most mora biti projektovan za isti napon. Umjesto onoga što je naznačeno na dijagramu, možete koristiti tiristor T10-50 ili, u ekstremnim slučajevima, KU202N. Zener diode VD5, VD6 trebale bi osigurati ukupan stabilizacijski napon od oko 18 V.

Transformator je napravljen na bazi TVS-110P2 od crno-bijelih televizora. Svi primarni namotaji se uklanjaju i 70 zavoja PEL ili PEV žice prečnika 0,5...0,8 mm se namota na prazan prostor.

Električni krug generatora visokonaponskih impulsa, sl. 11.19, sastoji se od množitelja napona dioda-kondenzator (diode VD1, VD2, kondenzatori C1 C4). Njegov izlaz proizvodi konstantan napon od približno 600 V.

Rice. 11.19. Kolo visokonaponskog impulsnog generatora sa udvostručavanjem mrežnog napona i generatorom triger impulsa na bazi jednospojnog tranzistora.

Kao element praga uređaja koristi se jednospojni tranzistor VT1 tipa KT117A. Napon na jednoj od njegovih baza stabilizuje se parametarskim stabilizatorom na bazi VD3 zener diode tipa KS515A (napon stabilizacije 15 B). Preko otpornika R4 puni se kondenzator C5, a kada napon na kontrolnoj elektrodi tranzistora VT1 premaši napon na njegovoj bazi, VT1 prelazi u provodno stanje, a kondenzator C5 se prazni na kontrolnu elektrodu tiristora VS1.

Kada je tiristor uključen, lanac kondenzatora C1 C4, napunjen na napon od oko 600...620 V, ispušta se u niskonaponski namotaj pojačanog transformatora T1. Nakon toga, tiristor se isključuje, procesi punjenja i pražnjenja se ponavljaju frekvencijom određenom konstantom R4C5. Otpornik R2 ograničava struju kratki spoj kada je tiristor uključen i istovremeno je element kruga punjenja kondenzatora C1 C4.

Kolo pretvarača (slika 11.20) i njegova pojednostavljena verzija (slika 11.21) podijeljeno je na sljedeće komponente: filter za suzbijanje mreže (filter za smetnje); elektronički regulator; visokonaponski transformator.

Rice. 11.20. Električni krug visokonaponskog generatora sa zaštitnik od prenapona.

Rice. 11.21. Električni krug visokonaponskog generatora sa prenaponskom zaštitom.

Šema na sl. 11.20 radi na sljedeći način. Kondenzator SZ se puni preko diodnog ispravljača VD1 i otpornika R2 do vrijednosti amplitude mrežnog napona (310 V). Ovaj napon prolazi kroz primarni namotaj transformatora T1 do anode tiristora VS1. Uz drugu granu (R1, VD2 i C2), kondenzator C2 se polako puni. Kada se tokom njegovog punjenja dostigne probojni napon dinistora VD4 (unutar 25...35 V), kondenzator C2 se prazni kroz kontrolnu elektrodu tiristora VS1 i otvara ga.

Kondenzator SZ se gotovo trenutno prazni kroz otvoreni tiristor VS1 i primarni namotaj transformatora T1. Impulsna promjenjiva struja indukuje visoki napon u sekundarnom namotu T1, čija vrijednost može premašiti 10 kV. Nakon pražnjenja kondenzatora SZ, tiristor VS1 se zatvara i proces se ponavlja.

Kao visokonaponski transformator koristi se televizijski transformator iz kojeg se uklanja primarni namotaj. Za novi primarni namotaj koristi se žica za namotaje promjera 0,8 mm. Broj okreta 25.

Za proizvodnju filtarskih induktora sa barijerom L1, L2, visokofrekventna feritna jezgra su najprikladnija, na primjer, 600NN promjera 8 mm i dužine 20 mm, od kojih svaka ima približno 20 zavoja žice za namotaje promjera 0,6 ...0,8 mm.

Rice. 11.22. Električni krug dvostepenog visokonaponskog generatora sa upravljačkim elementom tranzistora sa efektom polja.

Dvostepeni visokonaponski generator (autor Andres Estaban de la Plaza) sadrži generator impulsa transformatora, ispravljač, vremenski RC krug, ključni element na tiristoru (triac), visokonaponski rezonantni transformator i tiristorski rad upravljački krug (sl. 11.22).

Analog tranzistora TIP41 KT819A.

Niskonaponski transformatorski pretvarač napona sa crossoverom povratne informacije, sastavljen na tranzistorima VT1 i VT2, proizvodi impulse sa frekvencijom ponavljanja od 850 Hz. Da bi se olakšao rad kada teče velike struje, tranzistori VT1 i VT2 se ugrađuju na radijatore od bakra ili aluminija.

Izlazni napon uklonjen sa sekundarnog namota transformatora T1 niskonaponskog pretvarača ispravlja se diodnim mostom VD1 VD4 i puni kondenzatore S3 i C4 kroz otpornik R5.

Prag uključivanja tiristora kontrolira regulator napona, koji uključuje tranzistor sa efektom polja VTZ.

Nadalje, rad pretvarača se ne razlikuje bitno od prethodno opisanih procesa: na niskonaponskom namotu transformatora dolazi do periodičnog punjenja/pražnjenja kondenzatora i stvaraju se prigušene električne oscilacije. Izlazni napon pretvarača, kada se koristi na izlazu kao pojačani transformator zavojnice za paljenje iz automobila, dostiže 40...60 kV na rezonantnoj frekvenciji od približno 5 kHz.

Transformator T1 (izlazni horizontalni scan transformator) sadrži 2x50 zavoja žice prečnika 1,0 mm, namotane bifilarno. Sekundarni namotaj sadrži 1000 zavoja prečnika 0,20...0,32 mm.

Imajte na umu da se moderni bipolarni tranzistori i tranzistori sa efektom polja mogu koristiti kao kontrolirani ključni elementi.

Ljudski kontakt sa strujnim kolom sa preostalim nabojem. Izraz ostatak odnosi se na iznos preostale naknade određeno vrijeme u kolu nakon uklanjanja napona s njega. Električna oprema, u ovom slučaju, ima kapacitet i, kao kondenzator, održava potencijal u odnosu na uzemljenje.

Slučajan kontakt osobe sa napunjenom posudom dovodi do njenog pražnjenja i odvodnje potencijala strujom. I h kroz telo do zemlje.

Uslovi za stvaranje strujnog kola. Kapacitet električnog kola u odnosu na masu i između faza zavisi od karakteristike dizajna oprema. Dužina vodova, njegov tip (kabelski ili nadzemni), stanje izolacije, uzemljenje dijelova pod naponom utiču na veličinu kapacitivnosti i preostalo punjenje, odnosno.

Važno je razumjeti da za punjenje kapaciteta kola nije potrebno spojiti ga na glavni izvor napajanja, a zatim isključiti. Postoje i drugi, manje uočljivi i stoga opasni načini stvaranja kapacitivnog potencijala.

Prilikom rada s megoommetrom, napon uređaja se primjenjuje između ispitivanih sabirnica (svih ili pojedinačno) i/ili mase. Javlja se kapacitivni naboj, koji traje dugo vremena.

Stoga ga nakon svake operacije treba ukloniti pripremljenim prijenosnim uređajem za uzemljenje.

Transformatorski uređaji u isključenom stanju podliježu provjeri polariteta namotaja. Da bi se to postiglo, mali konstantni napon do 6 volti se pulsira i uklanja u jedan namotaj i kontrolira u drugom mjernim instrumentima. Ako osoba dođe u kontakt sa ovim namotajem, on ili ona će biti povređeni transformisanim impulsom.

Jednofazni krug ispod pokazuje mogući način povrijediti se.

Laboratorijski rad br. 6

PROUČAVANJE PROCESA PUNJENJA I PRŽNJENJA KONDENZATORA

CILJ RADA

Proučavanje procesa punjenja i pražnjenja kondenzatora u R.C.- kola, upoznavanje sa radom uređaja koji se koriste u pulsnoj elektronskoj tehnici.

TEORIJSKE OSNOVE RADA

Razmotrimo dijagram prikazan na Sl. 1. Kolo uključuje izvor jednosmerna struja, aktivni otpor i kondenzator, u kojem ćemo razmatrati procese naelektrisanja i pražnjenja. Analiziraćemo ove procese zasebno.

Pražnjenje kondenzatora.

Neka se prvo strujni izvor e spoji na kondenzator C kroz otpor R. Zatim će se kondenzator napuniti kao što je prikazano na sl. 1. Pomerimo ključ K iz pozicije 1 u poziciju 2. Kao rezultat toga, kondenzator je napunjen na napon e, počet će se prazniti kroz otpor R. S obzirom na pozitivnu struju kada je usmjerena s pozitivno nabijene ploče kondenzatora na negativno nabijenu, možemo napisati

https://pandia.ru/text/78/025/images/image003_47.gif" width="69 height=25" height="25">, , (1)

Gdje i– trenutna vrijednost struje u kolu čiji znak minus označava pojavu struje u kolu i povezano sa smanjenjem naplate q na kondenzatoru;

q I WITH– trenutne vrijednosti naboja i napona na kondenzatoru.

Očigledno, prva dva izraza predstavljaju definicije struje i električnog kapaciteta, respektivno, a posljednji je Ohmov zakon za dio kola.

Iz zadnja dva odnosa izražavamo trenutnu snagu i na sljedeći način:

https://pandia.ru/text/78/025/images/image006_31.gif" width="113" height="53 src=">. (2)

18. Zašto u ovoj instalaciji na dijagramu strujnog kruga nema izvora istosmjerne struje?

19. Da li je u ovoj instalaciji moguće koristiti generator sinusnog napona ili pilasti generator napona?

20. Koju frekvenciju i trajanje impulsa treba da proizvede generator?

21. Zašto je potreban aktivni otpor u ovom kolu? R? Kolika bi trebala biti njegova veličina?

22. Koje vrste kondenzatora i otpornika se mogu koristiti u ovoj instalaciji?

23. Koje vrijednosti mogu imati kapacitivnost i otpor u ovom kolu?

24. Zašto je potrebna sinhronizacija signala osciloskopa?

25. Kako postižu optimalan tip signal na ekranu osciloskopa? Koja prilagođavanja se primjenjuju?

26. Koja je razlika između krugova punjenja i pražnjenja kondenzatora?

27. Koja mjerenja treba izvršiti da bi se odredio kapacitet kondenzatora u R.C.-lanci?

28. Kako procijeniti greške mjerenja tokom rada instalacije?

29. Kako poboljšati tačnost određivanja vremena opuštanja R.C.-lanci?

30. Navedite načine za poboljšanje tačnosti određivanja kapacitivnosti kondenzatora.