Ako spojite otpornik i kondenzator, dobit ćete možda jedan od najkorisnijih i najsvestranijih sklopova.

Danas sam odlučio razgovarati o mnogim načinima njegove upotrebe. Ali prvo o svakom elementu zasebno:

Zadatak otpornika je ograničavanje struje. Ovo je statički element čiji se otpor ne mijenja, sada ne govorimo o toplinskim pogreškama - one nisu prevelike. Struja kroz otpornik određena je Ohmovim zakonom - I=U/R, gdje je U napon na stezaljkama 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, jureći u beskonačnost. I napon na njemu teži nuli. Kad se napuni, postaje poput prekida i struja prestaje teći kroz njega, a napon na njemu postaje jednak izvoru punjenja. Ispada zanimljiv odnos - postoji struja, nema napona, postoji napon - nema struje.

Kako biste vizualizirali ovaj proces, zamislite balon... hm... balon koji je napunjen vodom. Tok vode je struja. Tlak vode na elastične stijenke je ekvivalent naprezanja. Sada pogledajte, kada je kuglica prazna - voda slobodno teče, postoji velika struja, ali još gotovo da nema pritiska - napon je nizak. Zatim, kada se kuglica napuni i počne odolijevati pritisku, zbog elastičnosti stijenki, protok će se usporiti, a zatim potpuno prestati - sile su jednake, kondenzator je napunjen. Ima napetosti na rastegnutim zidovima, ali nema struje!

Sada, ako uklonite ili smanjite vanjski pritisak, uklonite izvor energije, tada će voda teći natrag pod utjecajem elastičnosti. Također, struja iz kondenzatora će teći natrag ako je krug zatvoren, a napon izvora je niži od napona u kondenzatoru.

Kapacitet kondenzatora. Što je to?
Teoretski, naboj beskonačne veličine može se pumpati u bilo koji idealni kondenzator. Samo što će se naša lopta više rastezati i zidovi će stvarati veći pritisak, beskrajno veći pritisak.
Što je onda s Faradima, što piše na bočnoj strani kondenzatora kao pokazatelj kapacitivnosti? I to je samo ovisnost napona o naboju (q = CU). Za mali kondenzator, povećanje napona od punjenja bit će veće.

Zamislite dvije čaše beskrajno visokih stijenki. Jedna je uska, kao epruveta, druga je široka, kao lavor. Razina vode u njima je napetost. Donji dio je spremnik. Oba se mogu napuniti istom litrom vode - jednako punjenje. Ali u epruveti će razina skočiti za nekoliko metara, au bazenu će prskati na samom dnu. Također u kondenzatorima s malim i velikim kapacitetom.
Možete ga puniti koliko god želite, ali napon će biti drugačiji.

Plus, u stvarnom životu, kondenzatori imaju probojni napon, nakon čega prestaje biti kondenzator, već se pretvara u upotrebljiv vodič :)

Koliko brzo se kondenzator puni?
U idealnim uvjetima, kada imamo beskonačno snažan izvor napona s nultim unutarnjim otporom, idealne supravodljive žice i apsolutno besprijekoran kondenzator, ovaj proces će se dogoditi trenutno, s vremenom jednakim 0, kao i pražnjenje.

Ali u stvarnosti uvijek postoje otpori, eksplicitni - poput banalnog otpornika ili implicitni, poput otpora žica ili unutarnji 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 doseže 63% svog maksimuma. 63% nije uzeto slučajno; izravno je povezano s formulom VRIJEDNOST T =max—1/e*max.
• 3T - a kod trostruke konstante vrijednost će doseći 95% svog maksimuma.

Vremenska konstanta za RC krug T=R*C.

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

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 tog vremena, napon na kondenzatoru će dosegnuti 95% napona izvora.

Otpust će slijediti isti zakon, samo naopako. Oni. nakon T vremena na kondenzatoru ostaje samo 100% - 63% = 37% izvornog napona, a nakon 3T još manje - bijednih 5%.

Pa, sve je jasno s opskrbom i otpuštanjem napona. Što ako je napon primijenjen, a zatim postupno porastao, a zatim se također postupno ispuštao? Ovdje se situacija 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 - dopunjen je i nakon 3T napon na njemu bude 5% veći od novog minimuma.
Što da vam kažem, bolje je pokazati. Ovdje u multisimu stvorio sam pametan generator koraka signala i ubacio ga u integrirajući RC lanac:

Pogledajte kako se klati :) Imajte na umu da i punjenje i pražnjenje, bez obzira na visinu stepenice, uvijek imaju isto vrijeme!!!

Do koje se vrijednosti može napuniti kondenzator?
U teoriji, ad infinitum, neka vrsta lopte s beskrajno rastegnutim zidovima. U stvarnosti će kuglica prije ili kasnije puknuti, a kondenzator će se probiti i kratko spojiti. Zato svi kondenzatori imaju važan parametar — krajnji napon. Na elektrolitima je često napisano sa strane, ali na keramičkim se mora potražiti u referentnim knjigama. Ali tamo je obično od 50 volti. Općenito, pri odabiru kondenzatora morate osigurati da njegov maksimalni napon nije niži od onog u krugu. Dodat ću da pri izračunu kondenzatora za izmjenični napon trebate odabrati maksimalni napon 1,4 puta veći. Jer na izmjenični napon indicirati efektivna vrijednost, a trenutna vrijednost na svom maksimumu premašuje ga za 1,4 puta.

Što slijedi iz navedenog? Što ako ga primijenite na kondenzator stalni pritisak, onda će se samo napuniti i to je to. Ovdje zabava prestaje.

Što ako pošaljete varijablu? Očito je da će se ili puniti ili prazniti, a struja će teći naprijed-natrag u krugu. Pokret! Ima struje!

Ispada da, unatoč fizičkom prekidu u krugu između ploča, izmjenična struja lako teče kroz kondenzator, ali istosmjerna struja teče slabo.

Što nam to daje? I činjenica da kondenzator može poslužiti kao neka vrsta separatora za odvajanje naizmjenična struja a konstantan za odgovarajuće komponente.

Svaki vremenski promjenjivi signal može se predstaviti kao zbroj dviju komponenti - promjenjive i konstantne.

Na primjer, klasična sinusoida ima samo varijabilni dio, a konstanta je nula. S istosmjernom strujom je suprotno. Što ako imamo pomaknutu sinusoidu? Ili stalno sa smetnjama?

AC i DC komponente signala lako se odvajaju!
Malo gore, pokazao sam vam kako se kondenzator puni i prazni kada se napon mijenja. Dakle, varijabilna komponenta će proći kroz konder s praskom, jer samo što tjera kondenzator da aktivno mijenja svoj naboj. Konstanta će ostati kakva je bila i bit će zaglavljena na kondenzatoru.

Ali kako bi kondenzator učinkovito odvojio varijabilnu komponentu od konstante, frekvencija varijabilne komponente ne smije biti manja od 1/T

Moguće su dvije vrste aktivacije RC lanca:
Integriranje i razlikovanje. Oni su filter niske frekvencije i visokopropusni filter.

Niskopropusni filtar propušta konstantnu komponentu bez promjena (jer mu je frekvencija nula, nigdje nema niže) i potiskuje sve veće od 1/T. Izravna komponenta prolazi izravno, a izmjenična komponenta se gasi na masu kroz kondenzator.
Takav se filtar naziva i integrirajući lanac jer je izlazni signal takoreći integriran. Sjećate li se što je integral? Područje ispod krivulje! Ovdje izlazi na vidjelo.

I zove se diferencirajući krug jer na izlazu dobivamo diferencijal ulazne funkcije, koji nije ništa drugo nego brzina promjene ove funkcije.

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

A ako na ulaz primijenimo pravokutni impuls, s vrlo strmim rubovima, i smanjimo kapacitet kondenzatora, vidjet ćemo igle poput ovih:

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

Ukratko, ako trenutno pohađate tečaj matematike, onda možete zaboraviti na bezbožni Mathcad, odvratni Maple, izbaciti matričnu herezu Matlaba iz glave i, izvadivši pregršt analognih labavih stvari iz zalihe, lemiti se uistinu PRAVO analogno računalo :) Učitelj će biti šokiran :)

Istina, integratori i diferencijatori obično ne prave integratore i diferencijatore samo na otpornicima, ovdje se koriste operacijska pojačala. Za sada možete guglati za ove stvari, zanimljiva stvar :)

I ovdje sam ubacio obični pravokutni signal u dva visokopropusna i niskopropusna filtra. I izlazi s njih na osciloskop:

Evo malo većeg odjeljka:

Pri pokretanju kondenzator je ispražnjen, struja kroz njega je puna, a napon na njemu je zanemariv - na ulazu RESET postoji reset signal. Ali uskoro će se kondenzator napuniti i nakon vremena T njegov napon će već biti na razini logičkog, a signal za resetiranje više neće biti poslan na RESET - MK će se pokrenuti.
I za AT89C51 potrebno je organizirati upravo suprotno od RESET-a - prvo poslati jedinicu, a zatim nulu. Ovdje je situacija suprotna - dok kondenzator nije napunjen, tada kroz njega teče velika struja Uc - pad napona na njemu je malen Uc = 0. To znači da se RESET napaja s naponom nešto manjim od napona napajanja Usupply-Uc=Upsupply.
Ali kada se kondenzator napuni i napon na njemu dosegne napon napajanja (Upit = Uc), tada će na pinu RESET već biti Upit-Uc = 0

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

Radi jednostavno, napon s kondenzatora dovedemo na analogni komparator, a izmjereni napon spojimo 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, resetiramo i pokrećemo mjerač vremena. I tada se kondenzator počinje puniti kroz otpornik, a čim komparator javi da je napon iz RC-a sustigao izmjereni, zaustavljamo mjerač vremena.

Znajući po kojem zakonu referentni napon RC kruga raste tijekom vremena, a također znajući koliko dugo mjerač vremena otkucava, možemo prilično točno saznati koliko je izmjereni napon bio jednak u trenutku aktiviranja komparatora. Štoviše, ovdje nije potrebno brojati eksponente. U početnoj fazi punjenja kondenzatora možemo pretpostaviti da je ovisnost tamo linearna. Ili, ako želite veću točnost, 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 morate čak ni koristiti komparator. Zatresite nogu na kojoj visi kondenzator i pustite da se puni kroz promjenjivi otpornik.

Promjenom T, što je, da vas podsjetim, T = R * C i znajući da imamo C = const, možemo izračunati vrijednost R. Štoviše, opet, ovdje nije potrebno spajati matematički aparat, u većini slučajevima dovoljno je izvršiti mjerenja u nekim uvjetnim papigama, poput mjerača vremena. Ili možete ići drugim putem, ne mijenjajući otpornik, već mijenjajući kapacitivnost, na primjer, tako da na njega spojite kapacitivnost svog tijela... što će se dogoditi? Tako je - tipke na dodir!

Ako nešto nije jasno, onda 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 strujni krug, koji je sposoban akumulirati električno punjenje. Važna značajka kondenzatora je njegova sposobnost ne samo akumulacije, već i oslobađanja naboja, gotovo trenutno.

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

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

Ako bi se napon u trenutku sklopke 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 (integrirajući) krug napajan iz izvora konstantne struje. Kad je ključ zatvoren u položaj 1, kondenzator je napunjen. Struja prolazi krugom: “plus” izvora – otpornik – kondenzator – “minus” izvora.

Napon na pločama kondenzatora mijenja se eksponencijalno. Struja koja teče kroz kondenzator također se eksponencijalno mijenja. Štoviše, te su promjene recipročne; što je veći napon, to manja struja teče kroz kondenzator. Kada napon na kondenzatoru bude jednak naponu izvora, proces punjenja će se zaustaviti i struja u krugu će prestati teći.

Sada, ako ključ prebacimo 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 sklopa je proizvod R.C., koji se također naziva vremenska konstantaτ . Tijekom vremena τ, kondenzator se napuni ili isprazni za 63%. Za 5 τ kondenzator odustaje ili potpuno prima naboj.

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

Izračunajmo približno vrijeme za koje se kondenzator treba napuniti.

Sastavimo sada ovaj krug u multisimu i pokušajmo simulirati

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

Generatori visoki napon Mala snaga naširoko se koristi u detekciji grešaka, za napajanje prijenosnih akceleratora nabijenih čestica, rendgenskih i katodnih cijevi, fotomultiplikatora i detektora ionizirajućeg zračenja. Osim toga, koriste se i za električnu pulsnu destrukciju krutina, proizvodnju ultrafinih prahova, sintezu novih materijala, kao detektore curenja iskri, za pokretanje izvora svjetlosti s izbojem u plinu, u elektroerozijskoj dijagnostici materijala i proizvoda, dobivanju plina. fotografije pražnjenja metodom S. D. Kirlian, ispitivanje kvalitete visokonaponske izolacije. U svakodnevnom životu takvi se uređaji koriste kao izvori energije za elektroničke sakupljače ultrafine i radioaktivne prašine, elektroničke sustave paljenja, za elektroefluvijalne lustere (lusteri A. L. Chizhevsky), aeroionizatore, medicinske uređaje (D'Arsonval, franklizacija, uređaji za ultratonoterapiju ), plinske upaljači, električne ograde, električni elektrošokeri itd.

U visokonaponske generatore konvencionalno svrstavamo uređaje koji stvaraju napone iznad 1 kV.

Generator visokonaponskog 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 ispušta na primarni namot transformatora, nakon čega se proces ponavlja. Kao rezultat toga, na izlazu transformatora T1 formiraju se prigušeni visokonaponski impulsi s amplitudom do 3 ... 20 kV.

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

Riža. 11.1. Strujni krug visokonaponskog generatora impulsa koji koristi plinsko iskrište.

Riža. 11.2. Strujni krug visokonaponskog generatora impulsa s udvostručenjem napona.

Transformator T1 generatora impulsa (slika 11.1) izrađen je na otvorenoj feritnoj jezgri M400NN-3 promjera 8 i duljine 100 mm. Primarni (niskonaponski) namot transformatora sadrži 20 zavoja žice MGShV 0,75 mm s korakom namota od 5 ... 6 mm. Sekundarni namot sadrži 2400 zavoja običnog namota PEV-2 žice 0,04 mm. Primarni namot je namotan preko sekundarnog namota kroz politetrafluoroetilensku (fluoroplastičnu) brtvu 2x0,05 mm. Sekundarni namot transformatora mora biti pouzdano izoliran od primara.

Izvedba visokonaponskog generatora impulsa koji koristi rezonantni transformator prikazana je na sl. 11.2. U ovom krugu generatora postoji galvanska izolacija od opskrbne mreže. Mrežni napon ide na međutransformator (pojačani) T1. Napon uklonjen iz sekundarnog namota mrežnog transformatora dovodi se do ispravljača koji radi prema krugu udvostručenja napona.

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

Na kondenzatoru C1 stvara 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 napon na pločama kondenzatora SZ postane jednak probojnom naponu plinskog raspora FV1, doći će do proboja njegovog plinskog raspora, kondenzator SZ i, sukladno tome, kondenzatori C1 i C2 će se isprazniti i doći će do periodičnih prigušenih oscilacija. u sekundarnom namotu transformatora T2. Nakon pražnjenja kondenzatora i gašenja iskrišta, ponovno će se ponoviti proces punjenja i naknadnog pražnjenja kondenzatora u primarni namot transformatora 12.

Generator visokog napona koji se koristi za dobivanje fotografija u plinskom izboju, kao i za skupljanje ultrafine i radioaktivne prašine (slika 11.3) sastoji se od udvostručitelja napona, generatora relaksacijskih impulsa i pojačanog rezonantnog transformatora.

Udvostručivač napona izrađen je pomoću dioda VD1, VD2 i kondenzatora C1, C2. Lanac punjenja čine kondenzatori C1 SZ i otpornik R1. Plinsko iskrište od 350 V spojeno je paralelno na kondenzatore C1 SZ sa serijski spojenim primarnim namotom pojačanog transformatora T1.

Čim razina istosmjernog napona na kondenzatorima C1 SZ prijeđe probojni napon iskrišta, kondenzatori se isprazne kroz namot pojačanog transformatora i kao rezultat nastaje visokonaponski impuls. Elementi kruga su odabrani tako da je frekvencija formiranja impulsa oko 1 Hz. Kondenzator C4 je dizajniran za zaštitu izlaznog terminala uređaja od mrežnog napona.

Riža. 11.3. Krug visokonaponskog generatora impulsa koji koristi plinsko 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 duljine 150 mm, a unutra je bakrena elektroda promjera 1,5 mm. Sekundarni namot sadrži 3...4 tisuće zavoja žice PELSHO 0,12, namotane zavoj do zavoja u 10...13 slojeva (širina namota 70 mm) i impregnirane BF-2 ljepilom s međuslojnom izolacijom od politetrafluoretilena. Primarni namot sadrži 20 zavoja žice PEV 0,75 propuštene kroz polivinil kloridni kambrik.

Kao takav transformator možete koristiti i modificirani izlazni transformator vodoravnog skeniranja TV-a; transformatori za elektronske upaljače, bljeskalice, zavojnice za paljenje itd.

Plinski pražnjivač R-350 može se zamijeniti preklopnim lancem dinistora tipa KN102 (slika 11.3, desno), što će omogućiti postupnu promjenu izlaznog napona. Za ravnomjernu raspodjelu napona na dinistorima, otpornici iste vrijednosti s otporom od 300 ... 510 kOhm spojeni su paralelno na svaki od njih.

Varijanta strujnog kruga visokonaponskog generatora koji koristi uređaj punjen plinom, tiratron, kao element za preklapanje praga prikazan je na slici. 11.4.

Riža. 11.4. Krug visokonaponskog generatora impulsa 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 dosegne napon paljenja tiratrona VL1, on treperi. Kondenzator C2 se prazni kroz primarni namot transformatora T1, tiratron se gasi, kondenzator se ponovno počinje puniti itd.

Kao transformator T1 koristi se automobilski indukcijski svitak.

Umjesto VL1 MTX-90 tiratrona, 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 tiratronsku sklopku. Imajte na umu da se druge vrste uređaja punjenih plinom mogu koristiti za pražnjenje kondenzatora.

Više obećava uporaba poluvodičkih sklopnih uređaja u modernim visokonaponskim generatorima. Njihove su prednosti jasno izražene: velika ponovljivost parametara, niža cijena i dimenzije, visoka pouzdanost.

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

Potpuno ekvivalentan, ali niskostrujni analog plinskih pražnjenika su dinistori.

Na sl. Na slici 11.5 prikazan je električni krug generatora izrađenog na dinistorima. Struktura generatora potpuno je slična prethodno opisanim (sl. 11.1, 11.4). Glavna razlika je zamjena plinskog pražnjenja s lancem dinistora povezanih u seriju.

Riža. 11.5. Krug visokonaponskog generatora impulsa pomoću dinistora.

Riža. 11.6. Strujni krug visokonaponskog generatora impulsa s mosnim ispravljačem.

Treba napomenuti da je učinkovitost takvog analoga i sklopljenih struja znatno niža od učinkovitosti prototipa, međutim, dinistori su pristupačniji i izdržljiviji.

Donekle komplicirana verzija visokonaponskog generatora impulsa prikazana je na sl. 11.6. Mrežni napon se napaja na ispravljač mosta pomoću dioda VD1 VD4. Ispravljeni napon se izravnava pomoću kondenzatora C1. Ovaj kondenzator stvara konstantni napon od oko 300 V, koji se koristi za napajanje generatora relaksacije sastavljenog od elemenata R3, C2, VD5 i VD6. Njegovo opterećenje je primarni namot transformatora T1. Iz sekundarnog namota uklanjaju se impulsi s amplitudom od približno 5 kV i frekvencijom ponavljanja do 800 Hz.

Lanac dinistora mora biti dizajniran za sklopni napon od oko 200 V. Ovdje možete koristiti dinistore tipa KN102 ili D228. Treba uzeti u obzir da je napon uključivanja 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.

Modificirani linijski transformator iz crno-bijelog televizora može se koristiti kao T1 transformator u gore navedenim uređajima. Ostaje njegov visokonaponski namot, ostatak se ukloni i umjesto niskonaponskog (primarnog) namota namota se 15...30 zavoja PEV žice promjera 0,5...0,8 mm.

Pri odabiru broja zavoja primarnog namota treba voditi računa o broju zavoja sekundarnog namota. Također je potrebno imati na umu da vrijednost izlaznog napona visokonaponskog generatora impulsa ovisi u većoj mjeri o prilagodbi krugova transformatora na rezonanciju, a ne o omjeru broja zavoja namota.

Karakteristike pojedinih tipova televizijskih transformatora horizontalnog skeniranja dane su u tablici 11.1.

Tablica 11.1. Parametri visokonaponskih namota unificiranih horizontalnih televizijskih transformatora.

Vrsta transformatora	Broj zavoja		R namotaji, Ohm
TVS-A, TVS-B
TVS-110, TVS-110M

Vrsta transformatora	Broj zavoja		R namotaji, Ohm
TVS-90LTs2, TVS-90LTs2-1
TVS-110PTs15
TVS-110PTs16, TVS-110PTs18

Riža. 11.7. Električni dijagram visokonaponski pulsni generator.

Na sl. Slika 11.7 prikazuje dijagram dvostupanjskog visokonaponskog generatora impulsa objavljenog na jednom od mjesta, u kojem se tiristor koristi kao sklopni element. S druge strane, neonska svjetiljka uređaja za pražnjenje u plinu (lanac HL1, HL2) odabrana je kao element praga koji određuje brzinu ponavljanja visokonaponskih impulsa i pokreće tiristor.

Kada se primijeni napon napajanja, generator impulsa, izrađen na temelju tranzistora VT1 (2N2219A KT630G), proizvodi napon od oko 150 V. Ovaj napon ispravlja dioda VD1 i puni kondenzator C2.

Nakon što napon na kondenzatoru C2 premaši napon paljenja neonskih svjetiljki HL1, HL2, kondenzator će se isprazniti kroz otpornik za ograničavanje struje R2 na upravljačku elektrodu tiristora VS1, a tiristor će se otključati. Struja pražnjenja kondenzatora C2 stvarat će električne oscilacije u primarnom namotu transformatora T2.

Uklopni napon tiristora može se podesiti odabirom neonskih svjetiljki s različitim naponima paljenja. Možete postupno mijenjati napon uključivanja tiristora promjenom broja serijski spojenih neonskih svjetiljki (ili dinistora koji ih zamjenjuju).

Riža. 11.8. Dijagram električnih procesa na elektrodama poluvodički uređaji(na sliku 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 blokirnog generatora imaju trajanje od približno 8 ms. Kondenzator C2 se eksponencijalno puni u skladu s djelovanjem impulsa uzetih iz sekundarnog namota transformatora T1.

Na izlazu generatora formiraju se impulsi s naponom od približno 4,5 kV. Izlazni transformator za niskofrekventna pojačala koristi se kao transformator T1. Kao

Visokonaponski transformator T2 koristi transformator iz foto bljeskalice ili reciklirani (vidi gore) horizontalni televizijski transformator.

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

Riža. 11.9. Električni krug generatora s elementom praga na neonskoj svjetiljci.

Generator opuštanja u njemu izrađen je na elementima R1, VD1, C1, HL1, VS1. Radi na pozitivnim ciklusima mrežnog napona, kada se kondenzator C1 puni na napon sklopke elementa praga na neonskoj svjetiljci HL1 i tiristoru VS1. Dioda VD2 prigušuje impulse samoindukcije primarnog namota transformatora T1 i omogućuje vam povećanje izlaznog napona generatora. Izlazni napon doseže 9 kV. Neonska lampa također služi kao indikator da je uređaj spojen na mrežu.

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

U generatoru je moguće uvesti diskretno višestupanjsko podešavanje izlaznog napona uključivanjem neonskih svjetiljki ili dinistora u serijskom krugu (sl. 11.10). U prvoj verziji predviđena su dva stupnja regulacije, u drugom - do deset ili više (kada se koriste KN102A dinistori s naponom uključivanja od 20 V).

Riža. 11.10. Električni krug elementa praga.

Riža. 11.11. Električni krug generatora visokog napona s diodnim elementom praga.

Jednostavan visokonaponski generator (slika 11.11) omogućuje vam dobivanje izlaznih impulsa s amplitudom do 10 kV.

Upravljački element uređaja uključuje se s frekvencijom od 50 Hz (na jednom poluvalu mrežnog napona). Kao element praga korištena je dioda VD1 D219A (D220, D223) koja radi pod obrnutom prednaponom u režimu lavinskog proboja.

Kada lavinski probojni napon na poluvodičkom spoju diode premaši lavinski probojni napon, dioda prelazi u vodljivo stanje. Napon iz napunjenog kondenzatora C2 dovodi se do upravljačke elektrode tiristora VS1. Nakon uključivanja tiristora, kondenzator C2 se ispušta na namot transformatora T1.

Transformator T1 nema jezgru. Izrađuje se na kolutu promjera 8 mm od polimetil metakrilata ili politetrakloretilena i sadrži tri razmaknute sekcije širine

9 mm. Step-up namot sadrži 3x1000 zavoja, namotanih PET, PEV-2 žicom 0,12 mm. Nakon namotavanja, namot je potrebno natopiti parafinom. Na parafin se nanosi 2 x 3 sloja izolacije, nakon čega se primarni namot namota s 3 x 10 zavoja žice PEV-2 0,45 mm.

Tiristor VS1 može se zamijeniti drugim za napon veći od 150 V. Lavinsku diodu moguće je zamijeniti lancem dinistora (sl. 11.10, 11.11 dolje).

Krug prijenosnog visokonaponskog izvora impulsa male snage s 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.

Riža. 11.12. Strujni krug generatora napona s niskonaponskim napajanjem i ključnim elementom tiristor-dinistora.

Kaskada tranzistora različite vodljivosti pretvara niskonaponski istosmjerni 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, puneći se kroz otpornik R1, smanjuje baznu struju tranzistora VT2 toliko da tranzistor VT1 izlazi iz zasićenja, a to dovodi do zatvaranja VT2. Tranzistori će biti zatvoreni dok se kondenzator C1 ne isprazni kroz primarni namot transformatora T1.

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

Kondenzator za pohranu C2 se puni do vrijednosti napona amplitude koja je jednaka naponu prebacivanja dinistora VD2, tj. do 56 V (nazivni napon otključavanja impulsa za tip dinistora 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 namot transformatora T2, nakon čega se dinistor i tiristor ponovno zatvaraju i počinje sljedeće punjenje kondenzatora; ciklus prebacivanja se ponavlja.

Impulsi s amplitudom od nekoliko kilovolti uklanjaju se iz sekundarnog namota transformatora T2. Frekvencija iskrišta je približno 20 Hz, ali je puno manja od frekvencije impulsa uzetih iz sekundarnog namota transformatora T1. To se događa zato što se kondenzator C2 puni na dinistorski sklopni napon ne u jednom, već u nekoliko pozitivnih poluciklusa. Vrijednost kapaciteta ovog kondenzatora određuje snagu i trajanje izlaznih impulsa pražnjenja. Prosječna vrijednost struje pražnjenja koja je sigurna za dinistor i upravljačku elektrodu tiristora odabire se na temelju kapaciteta ovog kondenzatora i veličine impulsnog napona koji napaja kaskadu. Da biste to učinili, kapacitet kondenzatora C2 trebao bi biti približno 1 µF.

Transformator T1 izrađen je na prstenastoj feritnoj magnetskoj jezgri tipa K10x6x5. Ima 540 zavoja žice PEV-2 0,1 s uzemljenom slavinom nakon 20. zavoja. Početak njegovog namota spojen je na tranzistor VT2, kraj na diodu VD1. Transformator T2 je namotan na zavojnicu s feritnom ili permalojskom jezgrom promjera 10 mm i duljine 30 mm. Zavojnica vanjskog promjera 30 mm i širine 10 mm namotana je žicom PEV-2 0,1 mm dok se okvir potpuno ne ispuni. Prije dovršetka namatanja, napravljena je uzemljena slavina, a zadnji red žice od 30 ... 40 zavoja je namotan za okretanje preko izolacijskog sloja lakirane tkanine.

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

Umjesto VT1 i VT2, možete koristiti bilo koje tranzistore male snage koji mogu raditi u pulsnom načinu rada. Tiristor KU101E može se zamijeniti s KU101G. Izvor napajanja galvanske ćelije s naponom ne većim od 1,5 V, na primjer, 312, 314, 316, 326, 336, 343, 373 ili nikal-kadmijeve disk baterije tipa D-0.26D, D-0.55S i tako dalje .

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

Riža. 11.13. Električni krug visokonaponskog generatora impulsa s kapacitivnim spremnikom energije i tiristorskom sklopkom.

Tijekom pozitivnog poluciklusa mrežnog napona, kondenzator C1 se puni kroz otpornik R1, diodu VD1 i primarni namot transformatora T1. Tiristor VS1 je u ovom slučaju zatvoren, jer nema struje kroz njegovu upravljačku elektrodu (pad napona na diodi VD2 u smjeru naprijed je mali u usporedbi s naponom potrebnim za otvaranje tiristora).

Tijekom negativnog poluciklusa diode VD1 i VD2 se zatvaraju. Na katodi tiristora u odnosu na upravljačku elektrodu formira se pad napona (minus na katodi, plus na upravljačkoj elektrodi), struja se pojavljuje u krugu upravljačke elektrode i tiristor se otvara. U ovom trenutku kondenzator C1 se prazni kroz primarni namot transformatora. U sekundarnom namotu pojavljuje se puls visokog napona. I tako u svakom razdoblju mrežnog napona.

Na izlazu uređaja formiraju se bipolarni visokonaponski impulsi (budući da se prigušene oscilacije javljaju kada se kondenzator isprazni u krugu primarnog namota).

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

Diode VD1 i VD2 moraju biti naznačene za struju od najmanje 300 mA i obrnuti napon ne niži 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 tipa KU201K, KU201L, KU202K KU202N. Transformatori B2B svitak paljenja (6 V) od motocikla ili automobila.

Uređaj može koristiti televizijski transformator horizontalnog skeniranja TVS-110L6, TVS-1 YULA, TVS-110AM.

Dovoljno tipična shema visokonaponski impulsni generator s kapacitivnim skladištenjem energije prikazan je na sl. 11.14.

Riža. 11.14. Shema tiristorskog generatora visokonaponskih impulsa s kapacitivnim spremnikom energije.

Generator sadrži kondenzator za gašenje C1, diodni ispravljački most VD1 VD4, tiristorsku sklopku VS1 i upravljački krug. Kada je uređaj uključen, kondenzatori C2 i S3 su napunjeni, tiristor VS1 je još uvijek zatvoren i ne provodi struju. Maksimalni napon na kondenzatoru C2 ograničen je zener diodom VD5 od 9V. U procesu punjenja kondenzatora C2 preko otpornika R2, napon na potenciometru R3 i, sukladno tome, na upravljačkom prijelazu tiristora VS1 raste do određene vrijednosti, nakon čega tiristor prelazi u vodljivo stanje, a kondenzator SZ kroz tiristor VS1 se ispražnjen kroz primarni (niskonaponski) namot transformatora T1, generirajući visokonaponski impuls. Nakon toga se tiristor zatvara i proces počinje iznova. Potenciometar R3 postavlja prag odziva tiristora VS1.

Brzina ponavljanja pulsa je 100 Hz. Zavojnica za paljenje automobila može se koristiti kao visokonaponski transformator. U ovom slučaju, izlazni napon uređaja će doseći 30 ... 35 kV. Tiristorski generator visokonaponskih impulsa (slika 11.15) upravlja se naponskim impulsima uzetim iz generatora opuštanja napravljenog na dinistoru VD1. Radna frekvencija generatora upravljačkih impulsa (15...25 Hz) određena je vrijednošću otpora R2 i kapacitetom kondenzatora C1.

Riža. 11.15. Električni krug tiristorskog visokonaponskog generatora impulsa s kontrolom impulsa.

Relaksacijski generator je spojen na tiristorsku sklopku preko impulsnog transformatora T1 tipa MIT-4. Kao izlazni transformator T2 koristi se visokofrekventni transformator iz darsonvalizacijskog aparata Iskra-2. Napon na izlazu uređaja može doseći 20 ... 25 kV.

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

Pretvarač napona (sl. 11.17), razvijen u Bugarskoj, sadrži dva stupnja. U prvom od njih, opterećenje ključnog elementa, napravljenog na tranzistoru VT1, je namot transformatora T1. Pravokutni upravljački impulsi povremeno uključuju / isključuju prekidač na tranzistoru VT1, čime spajaju / odspajaju primarni namot transformatora.

Riža. 11.16. Mogućnost upravljanja tiristorskom sklopkom.

Riža. 11.17. Električni krug dvostupanjskog visokonaponskog generatora impulsa.

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

Kao rezultat toga, tiristor se povremeno uključuje / isključuje. Kondenzator C2 se prazni na primarni namot visokonaponskog transformatora.

Generator impulsa visokog napona, sl. 11.18, sadrži generator baziran na jednospojnom tranzistoru kao upravljački element.

Riža. 11.18. Strujni krug visokonaponskog generatora impulsa s upravljačkim elementom na bazi jednospojnog tranzistora.

Mrežni napon se ispravlja pomoću diodnog mosta VD1 VD4. Valovi ispravljenog napona izglađeni su kondenzatorom C1; struja punjenja kondenzatora u trenutku kada je uređaj spojen na mrežu ograničena je otpornikom R1. Preko otpornika R4 puni se kondenzator S3. Istodobno, generator impulsa koji se temelji na jednospojnom tranzistoru VT1 počinje raditi. Njegov "okidački" kondenzator C2 puni se preko otpornika R3 i R6 iz parametarskog stabilizatora (balastni otpornik R2 i zener diode VD5, VD6). Čim napon na kondenzatoru C2 dosegne određenu vrijednost, tranzistor VT1 se prebacuje, a impuls otvaranja šalje se na upravljački prijelaz tiristora VS1.

Kondenzator SZ se prazni kroz tiristor VS1 u primarni namot transformatora T1. Na njegovom sekundarnom namotu formira se puls visokog napona. Brzina ponavljanja ovih impulsa određena je frekvencijom generatora, koja zauzvrat ovisi o parametrima lanca R3, R6 i C2. Pomoću otpornika za podešavanje R6 možete promijeniti izlazni napon generatora za oko 1,5 puta. U ovom slučaju, frekvencija impulsa regulirana je unutar raspona od 250... 1000 Hz. Osim toga, izlazni napon se mijenja odabirom otpornika R4 (u rasponu od 5 do 30 kOhm).

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

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

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

Riža. 11.19. Strujni krug visokonaponskog generatora impulsa s udvostručivačem mrežnog napona i generatorom okidačkih impulsa na bazi jednospojnog tranzistora.

Jednospojni tranzistor VT1 tipa KT117A koristi se kao element praga uređaja. Napon na jednoj od njegovih baza stabiliziran je parametarskim stabilizatorom koji se temelji na VD3 zener diodi tipa KS515A (stabilizacijski napon 15 B). Kroz otpornik R4, kondenzator C5 se puni, a kada napon na kontrolnoj elektrodi tranzistora VT1 premaši napon na njegovoj bazi, VT1 prelazi u vodljivo 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 namot transformatora T1. Nakon toga se tiristor isključuje, procesi punjenja i pražnjenja se ponavljaju s frekvencijom određenom konstantom R4C5. Otpornik R2 ograničava struju kratki spoj kada je tiristor uključen i ujedno je element kruga punjenja kondenzatora C1 C4.

Strujni krug pretvarača (Sl. 11.20) i njegova pojednostavljena verzija (Sl. 11.21) podijeljeni su na sljedeće komponente: mrežni filtar za potiskivanje (filtar za smetnje); elektronički regulator; visokonaponski transformator.

Riža. 11.20. Električni krug generatora visokog napona sa zaštita od prenapona.

Riža. 11.21. Električni krug generatora visokog napona sa zaštitom od prenapona.

Shema 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 namot transformatora T1 do anode tiristora VS1. Duž druge grane (R1, VD2 i C2) polako se puni kondenzator C2. Kada se tijekom punjenja postigne probojni napon dinistora VD4 (unutar 25 ... 35 V), kondenzator C2 se prazni kroz upravljačku elektrodu tiristora VS1 i otvara ga.

Kondenzator SZ se gotovo trenutno prazni kroz otvoreni tiristor VS1 i primarni namot transformatora T1. Impulsna promjenjiva struja inducira 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 namot. Za novi primarni namot koristi se žica za namatanje promjera 0,8 mm. Broj zavoja 25.

Za proizvodnju barijernih filterskih induktora L1, L2 najprikladnije su visokofrekventne feritne jezgre, na primjer, 600NN promjera 8 mm i duljine 20 mm, od kojih svaka ima približno 20 zavoja žice za namotavanje promjera 0,6 ...0,8 mm.

Riža. 11.22. Električni krug dvostupanjskog visokonaponskog generatora s regulacijskim elementom tranzistora s efektom polja.

Dvostupanjski visokonaponski generator (autor Andres Estaban de la Plaza) sadrži transformatorski generator impulsa, ispravljač, vremenski RC krug, ključni element na tiristoru (triac), visokonaponski rezonantni transformator i rad tiristora upravljački krug (slika 11.22).

Analog tranzistora TIP41 KT819A.

Pretvarač napona niskonaponskog transformatora sa skretnicom Povratne informacije, sastavljen na tranzistorima VT1 i VT2, proizvodi impulse s frekvencijom ponavljanja od 850 Hz. Kako bi se olakšao rad kada teku velike struje, tranzistori VT1 i VT2 ugrađeni su na radijatore od bakra ili aluminija.

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

Preklopni prag tiristora kontrolira regulator napona, koji uključuje tranzistor s efektom polja VTZ.

Nadalje, rad pretvarača ne razlikuje se bitno od prethodno opisanih procesa: na niskonaponskom namotu transformatora dolazi do periodičkog punjenja/pražnjenja kondenzatora i generiraju se prigušene električne oscilacije. Izlazni napon pretvarača, kada se koristi na izlazu kao pojačavajući transformator zavojnice paljenja iz automobila, doseže 40 ... 60 kV pri rezonantnoj frekvenciji od približno 5 kHz.

Transformator T1 (izlazni transformator horizontalnog skeniranja) sadrži 2x50 zavoja žice promjera 1,0 mm, namotanih bifilarno. Sekundarni namot sadrži 1000 zavoja promjera 0,20 ... 0,32 mm.

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

Ljudski kontakt s krugom s preostalim nabojem. Izraz ostatak odnosi se na količinu preostalog naboja Određeno vrijeme u krugu nakon uklanjanja napona s njega. Električna oprema, u ovom slučaju, ima kapacitet i, kao kondenzator, održava potencijal u odnosu na uzemljenje.

Slučajni kontakt osobe s napunjenim spremnikom dovodi do njegovog pražnjenja i odvodnje potencijala strujom. Ih kroz tijelo do zemlje.

Uvjeti za stvaranje strujnog kruga. Kapacitet električnog kruga u odnosu na uzemljenje i između faza ovisi o značajke dizajna oprema. Duljina voda, njegova vrsta (kabelska ili nadzemna), stanje izolacije, uzemljenje dijelova pod naponom utječu na veličinu kapacitivnosti i zaostalo punjenje, odnosno.

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

Kada radite s megaommetrom, napon uređaja se primjenjuje između sabirnica koje se ispituju (sve ili pojedinačno) i/ili uzemljenja. Dolazi do kapacitivnog naboja koji traje dugo vremena.

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

Transformatorski uređaji u isključenom stanju podliježu provjeri polariteta namota. Da biste to učinili, mali konstantni napon do 6 volti se pulsira i uklanja u jedan namot i kontrolira u drugom pomoću mjernih instrumenata. Ako osoba dođe u dodir s ovim namotom, bit će povrijeđena transformiranim impulsom.

Jednofazni krug ispod prikazuje mogući način ozlijediti se.

Laboratorijski rad br.6

PROUČAVANJE PROCESA PUNJENJA I PRAŽNJENJA KONDENZATORA

CILJ RADA

Proučavanje procesa punjenja i pražnjenja kondenzatora u R.C.- sklopovi, upoznavanje s radom uređaja koji se koriste u pulsnoj elektroničkoj tehnici.

TEORIJSKE OSNOVE RADA

Razmotrimo dijagram prikazan na sl. 1. Krug uključuje izvor istosmjerna struja, aktivni otpor i kondenzator, u kojima ćemo razmotriti procese naboja i pražnjenja. Te ćemo procese analizirati zasebno.

Pražnjenje kondenzatora.

Neka je prvo strujni izvor e spojen na kondenzator C preko otpora R. Tada će se kondenzator puniti kao što je prikazano na sl. 1. Pomaknimo tipku K iz položaja 1 u položaj 2. Kao rezultat, kondenzator je napunjen do napona e, počet će se prazniti kroz otpor R. S obzirom na to da je struja pozitivna kada je usmjerena od pozitivno nabijene ploče kondenzatora prema negativno nabijenoj, možemo napisati

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

Gdje ja– trenutna vrijednost struje u krugu čiji predznak minus označava pojavu struje u krugu ja povezan sa smanjenjem naboja q na kondenzatoru;

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

Očito, prva dva izraza predstavljaju definicije struje odnosno električnog kapaciteta, a posljednji je Ohmov zakon za dio kruga.

Iz posljednje dvije relacije izražavamo trenutnu snagu ja na sljedeći način:

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

18. Zašto nema istosmjernog izvora prikazanog u dijagramu strujnog kruga u ovoj instalaciji?

19. Je li u ovoj instalaciji moguće koristiti generator sinusnog napona ili generator pilastog napona?

20. Koju frekvenciju i trajanje impulsa generator treba proizvoditi?

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

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

23. Koje vrijednosti mogu imati kapacitet i otpor u ovom krugu?

24. Zašto je potrebna sinkronizacija signala osciloskopa?

25. Kako postižu optimalni tip signal na ekranu osciloskopa? Koje se prilagodbe primjenjuju?

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

27. Koja mjerenja je potrebno provesti da bi se odredio kapacitet kondenzatora u R.C.-lanci?

28. Kako ocijeniti pogreške mjerenja tijekom rada instalacije?

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

30. Navedite načine za poboljšanje točnosti određivanja kapaciteta kondenzatora.