Хитрый выпрямитель схема: Хитрый выпрямитель

Хитрый выпрямитель

Счетчики с пультом. Прибор для «экономии» электричества. Схемы для обмана электросчетчиков. Электросчетчики с пультм управления.


Поиск данных по Вашему запросу:

Хитрый выпрямитель

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Однофазный выпрямитель на трансформаторе со средней точкой

Способы отмотки счетчика


Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Задача по физике 1 ставка. Провод КСПВ, вопрос к электрикам 1 ставка. Мощность рассеивания транзистора? Зачем электродрели нужен редуктор, точнее большая шестеренка? Лидеры категории Антон Владимирович Искусственный Интеллект. Кислый Высший разум. Помогите доработать схему «Хитрый выпрямитель»Смотрите схему и пояснения внизу! Олег28 Андреев Гуру , на голосовании 1 год назад Проблема такая, схема работает, но крайне ненадежна при подключении нагрузки, неоднократно вылетает выходной транзистор Т1.

При настройке 2 раза вылетала микросхемка генератора. Вобщем генератор импульсов настроен на частоту 2кГц.

Транзистор увеличивал по запасу тока, т. Я смотрел видео Ака Касьяна по теме «хитрый выпрямитель»,он посоветовал собрать два генератора и схема по идее начнет работать надежнее первой, я так понимаю, генератор с транзистором несрабабатываются, он неуспевает открываться в нужный момент или незнаю что.

Вот схемы, которую я собрал. Что тут изменить, как сделать ее на двух генераторах, если со слов автора видео схема заработает правильно. Вобщем что переделать? Голосование за лучший ответ. Mashka кр Искусственный Интеллект 1 год назад Статейку-то внимательно читал, ворюга? Комментарий удален Mashka кр Искусственный Интеллект По-моему, на эту штуку нужно плюнуть Больно капризная она, при любом чихе вылетать будет.

И выигрыш сомнителен. Могу предложить последовательно с нагрузкой воткнуть сопротивление, Ом десять. Из нихрома намотать. А через полминуты его отключать, шунтировать выключателем. Но, всё-таки, по моему опыту применение всяких хитрых фиговин ни к чему хорошему не ведёт. Кстати, если бы это работало, то такую хрень точно продавали бы. Комментарий удален виктор носков Оракул экономить, конечно, не будет.

А транзистор вылетает из-за того, что не входит в насыщение из-за малого тока базы. Налаживать надо сначала без импульсов, а подать на базу постоянный ток такой величины, чтоб на колектор-эмиттер было минимальное напряжение при той же ваттной лампе. И смотреть, будет нет греться. У какое напряжение насыщения? Взять современный полевой- у него мизерное напряжение Может, просто поставить симистор и генератор? Всего три детали: мост, симистор и микруха генератора.

Плюс обвеска. Ничего не сгорает. А тут наверчено слишком много. Смысла не увидел в этой схеме. Обычный ШИМ регулятор мощности. Не, можно гвозди забивать микроскопом. Оно канеш. Но зачем???? Я показал направление. А гуглить за вас — извините. В качестве пожелания — найденное для себя своими руками — ценится.

Халява — нет. Вывод — за вами. Комментарий удален Олег28 Андреев Гуру Комментарий удален Олег28 Андреев Гуру Убраны все лишние обвязки стоит один полевик.

Анатолий Фролов Мудрец 1 год назад ахренеть —ворует! Комментарий удален Олег28 Андреев Гуру На счет надежности она ненадежная. Комментарий удален Анатолий Фролов Мудрец на затворе ограничение сделай по безопасности.

Вольный ветер Искусственный Интеллект 1 год назад Регулятор мощности нельзя назвать выпрямителем!! Комментарий удален Вольный ветер Искусственный Интеллект Пойдет, это то же самое. Комментарий удален Вольный ветер Искусственный Интеллект Не запрещается Комментарий удален Олег28 Андреев Гуру Будет работать надежно схема, питая нагрузку высокочастотным импульсным током 2кГц?

Похожие вопросы. Также спрашивают.


DUCASTEL ХИТРЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ TURMALINOWA Хит !!!

Хитрый дачный инструмент своими руками Дачный инструмент, с которым действительно удобно работать! Дачная территория — этот тот отдельный мир, который часто толкает нас к. Хитрый жук леонардо ди каприо, статистика, отношения, Водная горка своими руками. Я не электрик, но тут что-то не так Есть два типа людей на вечеринках. Частотный преобразователь своими руками. Частотный преобразователь применяется для того, чтобы из одной фазы получить три.

так далее я решил повторить конструкцию хитрого выпрямителя можете в сети найти схему просто погуглив хитрый выпрямитель или.

Нужна помощь моему электросчётчику

На страницу Пред. Ваши права в разделе. Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете голосовать в опросах Вы не можете добавлять файлы Вы можете скачивать файлы. Варисторы, Предохранители — применение, справочные данные. Aura HD. Как разрядить аккум. Как измерить ток 60А? Крепление ЖКИ токопроводящей резиной. Китайский картридер.

Рабочие схемы

Секреты народных умельцев как остановить счетчик и заставить его вращаться в обратную сторону. Представленные в этой электронной книге методики собирались на протяжении ряда лет, с по гг. Некоторые из них, возможно, устарели, а другие актуальны и в сегодняшнее время. Но в любом случае, это весьма интересный и поучительный материал!!! Приглашаю к сотрудничеству всех, кто заинтересовался этой темой.

Пример: max Реклама на сайте Помощь сайту.

Хитрый выпрямитель своими руками

Способ- Генератор реактивной мощности 1 Квт Устройство предназначено для отмотки показаний индукционных электросчетчиков без изменения их схем включения. Применительно к электронным и электронно-механическим счетчикам, в конструкцию которых заложена неспособность к обратному отсчету показаний, устройство позволяет полностью остановить учет до уровня реактивной мощности генератора. При указанных на схеме элементах устройство рассчитано на номинальное напряжение сети В и мощность отмотки 1 кВт. Применение других элементов позволяет соответственно увеличить мощность. Устройство, собранное по предлагаемой схеме, просто вставляется в розетку и счетчик начинает считать в обратную сторону. Вся электропроводка остается нетронутой.

Нужна помощь моему электросчётчику

Как потребить побольше электричества и заплатить за это меньше денег? Таким вопросом задавались все, именно все Теперь это возможно! Я представляю Вам сборник методов обхода электросчетчиков, большенство способов уже проверено мною лично и могу вас заверить они работают! Вам же остается только только скачать и вы будите владеть той же информацией, которой теперь владею я. Кроме всего в сборнике находятся не только нелегальные метода и присутствую так же и легальные реально работающие способы, которыми можно обмануть электросчетчик. Содержание: — Теория обхода Электрических счетчиков. Заземление не требуется!!!

Я тут на днях решил собрать штуку, которая называется «Хитрый выпрямитель». Вопрос: кто-нибудь собирал эту хреновину? Можете.

Кто-нибудь собирал «Хитрый выпрямитель»? Здесь можно немножко помяукать :. Звуковые генераторы, фильтры и другие аналоговые устройства кроме радиотехники и УНЧ.

Информация Время доставки: дней Состояние товара: новый Доступное количество: Выпрямитель Classic Subtil с турмалиновыми нагревательными пластинами, контроль температуры до градусов. Необходимость частого использования была учтена производителями, отсюда и очень высокая долговечность устройства. Эргономичность устройства и его легкость, а также беспроблемное использование гарантируют постоянное удовлетворение пользователей и клиентов. Благодаря использованию турмалиновых накладок эффект выпрямления сохраняется длительное время — волосы остаются гладкими, оптимально увлажненными и не электрифицируются.

Перейти к содержимому. У вас отключен JavaScript.

Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Задача по физике 1 ставка. Провод КСПВ, вопрос к электрикам 1 ставка. Мощность рассеивания транзистора? Зачем электродрели нужен редуктор, точнее большая шестеренка? Лидеры категории Антон Владимирович Искусственный Интеллект.

Резонансный трансформатор. Резонансный индукционный котел на КЗ витке с нулевым потреблением от сети Надо было каждую светодиодную ленту отдельно подключать паралельно к блоку питания, а не спаивать между собой, неужели мастер не знал об этом. Сегодня я расскажу Вам о том, как правильно соединять провода. Черные корабли Москва — Ленинград, февраль , восьмой месяц с р.


Однополупериодный выпрямитель тока. Схема и принцип работы.

Выпрямитель тока – это устройство, позволяющее выполнить преобразование тока переменного направления в ток постоянного направления. И сегодня мы рассмотрим базовую схему выпрямителя — однополупериодный выпрямитель. Разберем схему, принцип работы, а также достоинства и недостатки.

Однополупериодный выпрямитель.

Схема однополупериодного выпрямителя выглядит следующим образом:

Пусть на входе у нас переменное напряжение, меняющееся по синусоидальному закону:

Резистор же R_н играет роль нагрузки. То есть мы должны обеспечить протекание через него постоянного тока. Давайте разберемся как эта простейшая схема сможет решить нашу задачу.

Итак, диод D_1 пропускает ток только в одном направлении, в те моменты, когда к нему приложено прямое смещение, что соответствует положительным полупериодам (U_{вх}\gt0) входного сигнала. Когда к диоду будет приложено обратное смещение (отрицательные полупериоды), он будет закрыт и по цепи будет протекать только незначительный обратный ток. И в результате сигнал на нагрузке будет выглядеть так:

Обратным током обычно можно пренебречь, поэтому в итоге мы получаем, что ток через нагрузку протекает только в одном направлении. Но назвать его постоянным не представляется возможным ) Ток через нагрузку хоть и является выпрямленным (протекает только в одном направлении), но носит пульсирующий характер.

Для сглаживания этих пульсаций в схему выпрямителя тока обычно добавляется конденсатор:

Идея заключается в том, что во время положительного полупериода, конденсатор заряжается (запасает энергию). А во время отрицательного полупериода конденсатор, напротив, разряжается (отдает энергию в нагрузку).

Таким образом, за счет накопленной энергии конденсатор обеспечивает протекание тока через нагрузку и в отрицательные полупериоды входного сигнала. При этом емкость конденсатора должна быть достаточной для того, чтобы он не успевал разряжаться за время, равное половине периода.

Проверяем напряжение на нагрузке для этой схемы:

В точке 1 конденсатор заряжен до напряжения U_1. Далее входное напряжение понижается, а конденсатор, в свою очередь, начинает разряжаться на нагрузку. Поэтому выходное напряжение не падает до нуля вслед за входным.

В точке 2 конденсатор успел разрядиться до напряжения U_2. В то же время значение входного сигнала также становится равным этой же величине, поэтому конденсатор снова начинает заряжаться. И эти процессы в дальнейшем циклически повторяются.

А теперь поэкспериментируем и используем в схеме однополупериодного выпрямителя конденсатор меньшей емкости:

И здесь мы видим, что конденсатор из-за меньшей емкости успевает разрядиться гораздо сильнее, и это приводит к увеличению пульсаций, а следовательно к ухудшению работы всей схемы. На промышленных частотах 50 — 60 Гц однополупериодный выпрямитель практически не применяется из-за того, что для таких частот потребуются конденсаторы с очень большой емкостью (а значит и внушительными габаритами).

Смотрите сами, чем ниже частота, тем больше период сигнала (а вместе с тем, и длительности положительного и отрицательного полупериодов). А чем больше длительность отрицательного полупериода, тем дольше конденсатор должен быть способен разряжаться на нагрузку. А это уже требует большей емкости.

Таким образом, на более низких частотах в силу своих ограничений эта схема не нашла широкого применения. Однако, на частотах в несколько десятков КГц однополупериодный выпрямитель используется вполне успешно.

Рассмотрим преимущества и недостатки однополупериодного выпрямителя:

  • К основным достоинствам схемы, в первую очередь, конечно же, можно отнести простоту и, соответственно, небольшую себестоимость – используется всего один диод.
  • Кроме того, снижено падение напряжения. Как вы помните, при протекании тока через диод на нем самом падает определенное напряжение. По сравнению с мостовой схемой (которую мы разберем в следующей статье), ток протекает только через один диод (а не через два), а значит и падение напряжения меньше.

Основных недостатков также можно выделить несколько:

  • Схема использует энергию только положительного полупериода входного сигнала. То есть половина полезной энергии, которую также можно было бы использовать, уходит просто в никуда. В связи с этим КПД выпрямителя крайне низок.
  • И даже с использованием сглаживающих конденсаторов величина пульсаций довольно-таки значительна, что также является очень серьезным недостатком.

Итак, давайте резюмируем: сегодня мы разобрали схему и принцип работы однофазного однополупериодного выпрямителя тока, а в следующей статье перейдем к более сложным схемам выпрямителей, не пропустите 👍

Генератор реактивной мощности 2 квт. Генератор реактивной мощности 1 кВт.

Требуются знания в радиоэлектронике!

Устройство предназначено для отмотки показаний индукционных электросчетчиков без изменения их схем включения. Применительно к электронным и электронно-механическим счетчикам, в конструкцию которых заложена неспособность к обратному отсчету показаний, устройство позволяет полностью остановить учет до уровня реактивной мощности генератора. При указанных на схеме элементах устройство рассчитано на номинальное напряжение сети 220 В и мощность отмотки 1 кВт. Применение других элементов позволяет соответственно увеличить мощность.

Устройство, собранное по предлагаемой схеме, просто вставляется в розетку и счетчик начинает считать в обратную сторону. Вся электропроводка остается нетронутой. Заземление не нужно.

Теоретические основы
:

Работа устройства основана на том, что датчики тока электросчетчиков, в том числе и электрон-ных, содержат входной индукционный преобразователь, имеющий низкую чувствительность к токам высокой частоты. Этот факт позволяет внести значительную отрицательную погрешность в учет, если потребление осуществлять импульсами высокой частоты. Другая особенность – счетчик является реле направления мощности, т.е если с помощью какого-либо источника (например дизель-генератора) питать саму электрическую сеть, то счетчик вращается в обратную сторону.

Перечисленные факторы позволяют создать имитатор генератора. Основным элементом такого устройства является конденсатор соответствующей емкости. Конденсатор в течение четверти периода сетевого напряжения заражают от сети импульсами высокой частоты. При определенном значении час-тоты (зависит от характеристик входного преобразователя счетчика), счетчик учитывает только четверть от фактически потребленной энергии. Во вторую четверть периода конденсатор разряжают обратно в сеть напрямую, без высокочастотной коммутации. Счетчик учитывает всю энергию, питающую сеть. Фактически энергия заряда и разряда конденсатора одинакова, но полностью учитывается только вторая, создавая имитацию генератора, питающего сеть. Счетчик при этом считает в обратную сторону со скоростью, пропорциональной разности в единицу времени энергии разряда и учтенной энергии заряда. Электронный счетчик будет полностью остановлен и позволит безучетно потреблять энергию, не более значения энергии разряда. Если мощность потребителя окажется большей, то счетчик будет вычи-тать из нее мощность устройства.

Фактически устройство приводит к циркуляции реактивной мощности в двух направлениях через счетчик, в одном из которых осуществляется полный учет, а в другом – частичный.

Принципиальная схема устройства:

Принципиальная схема приведена на рис.1. Основными элементами устройства являются инте-гратор, представляющий собой резистивный мост R1-R4 и конденсатор С1, формирователь импульсов (стабилитроны D1, D2 и резисторы R5, R6), логический узел (элементы DD1.1, DD2.1, DD2.2), тактовый генератор (DD2.3, DD2.4), усилитель (Т1, Т2), выходной каскад (С2, Т3, Br1) и блок питания на транс-форматоре Tr1.

Интегратор предназначен для выделения из сетевого напряжения сигналов, синхронизирующих работу логического узла. Это прямоугольные импульсы уровня ТТЛ на входах 1 и 2 элемента DD1.1.

Фронт сигнала на входе 1 DD1.1 совпадает с началом положительной полуволны сетевого на-пряжения, а спад – с началом отрицательной полуволны. Фронт сигнала на входе 2 DD1.1 совпадает с началом положительной полуволны интеграла сетевого напряжения, а спад — с началом отрицательной полуволны. Таким образом, эти сигналы представляют собой прямоугольные импульсы, синхронизированные сетью и смещенные по фазе относительно друг друга на угол p/2.

Сигнал, соответствующий напряжению сети, снимается с резистивного делителя R1, R3, ограничивается до уровня 5 В с помощью резистора R5 и стабилитрона D2, затем через гальваническую раз-вязку на оптроне ОС1 подается на логический узел. Аналогично формируется сигнал, соответствующий интегралу напряжения сети. Процесс интегрирования обеспечивается процессами заряда и разряда конденсатора С1.

я обеспечения импульсного процесса заряда накопительного конденсатора С2 служит задаю-щий генератор на логических элементах DD2.3 и DD2.4. Он формирует импульсы частотой 2 кГц ам-плитудой 5 В. Частота сигнала на выходе генератора и скважность импульсов определяются параметрами времязадающих цепей С3-R20 и C4-R21. Эти параметры могут подбираться при настройке для обеспечения наибольшей погрешности учета электроэнергии, потребляемой устройством.

Сигнал управления выходным каскадом через гальваническую развязку на оптроне ОС3 поступает на вход двухкаскадного усилителя на транзисторах Т1 и Т2. Основное назначение этого усилителя – полное открытие с вводом в режим насыщения транзистора Т3 выходного каскада и надежное запирание его в моменты времени, определяемые логическим узлом. Только ввод в насыщение и полное за-крытие позволят транзистору Т3 функционировать в тяжелых условиях работы выходного каскада. Если не обеспечить надежное полное открытие и закрытие Т3, причем за минимальное время, то он выходит из строя от перегрева в течение нескольких секунд.

Блок питания построен по классической схеме. Необходимость применения двух каналов питания продиктована особенностью режима выходного каскада. Обеспечить надежное открывание Т3 уда-ется только при напряжении питания не менее 12В, а для питания микросхем необходимо стабилизированное напряжение 5В. При этом общим проводом можно лишь условно считать отрицательный полюс 5- вольтового выхода. Он не должен заземляться или иметь связь с проводами сети. Главным требованием к блоку питания является возможность обеспечить ток до 2 А на выходе 36 В. Это необходимо для ввода мощного ключевого транзистора выходного каскада в режим насыщения в открытом состоянии. В противном случае на нем будет рассеиваться большая мощность, и он выйдет из строя.

Детали и конструкция:

Микросхемы могут применяться любые: 155, 133, 156 и других серий. Не рекомендуется приме-нение микросхем на основе МОП — структур, так как они более подвержены влиянию наводок от работы мощного ключевого каскада.

Ключевой транзистор Т3 обязательно устанавливается на радиаторе площадью не менее 200 см2. Для транзистора Т2 применяется радиатор площадью не менее 50 см2. Из соображений безопасности в качестве радиаторов не следует использовать металлический корпус устройства.

Накопительный конденсатор С2 может быть только неполярным. Применение электролитическо-го конденсатора не допускается. Конденсатор должен быть рассчитан на напряжение не менее 400В.

Резисторы: R1 – R4, R15 типа МЛТ-2; R18, R19 — проволочные мощностью не менее 10 Вт; остальные резисторы типа МЛТ-0.25.

Трансформатор Tr1 – любой мощностью около 100 Вт с двумя раздельными вторичными обмотками. Напряжение обмотки 2 должно быть 24 — 26 В, напряжение обмотки 3 должно быть 4 — 5 В. Глав-ное требование – обмотка 2 должна быть рассчитана на ток 2 – 3 А. Обмотка 3 маломощная, ток потребления от нее составит не более 50 мА.

Устройство в целом собирают в каком-либо корпусе. Очень удобно (особенно в целях конспирации) использовать для этого корпус от бытового стабилизатора напряжения, которые в недалеком прошлом широко использовались для питания ламповых телевизоров.

Наладка:

При наладке схемы соблюдайте осторожность! Помните, что не вся низковольтная часть схемы имеет гальваническую развязки от электрической сети! Не рекомендуется в качестве ра-диатора для выходного транзистора использовать металлический корпус устройства. Применение плавких предохранителей – обязательно! Накопительный конденсатор работает в предельном режиме, поэтому перед включением устройства его нужно разместить в прочном металлическом корпусе. Применение электролитического (оксидного) конденсатора не допускается!

Низковольтный блок питания проверяют отдельно от других модулей. Он должен обеспечивать ток не менее 2 А на выходе 36 В, а также 5 В для питания системы управления.

Интегратор проверяют двулучевым осциллографом. Для этого общий провод осциллографа соединяют с нулевым проводом электросети (N), провод первого канала подсоединяют к точке соединения резисторов R1 и R3, а провод второго канала – к точке соединения R2 и R4. На экране должны быть видны две синусоиды частотой 50 Гц и амплитудой около 150 В каждая, смещенные между собой по оси времени на угол p/2. Далее проверяют наличие сигналов на выходах ограничителей, подключая ос-циллограф параллельно стабилитронам D1 и D2. Для этого общий провод осциллографа соединяют с точкой N сети. Сигналы должны иметь правильную прямоугольную форму, частоту 50 Гц, амплитуду около 5 В и также должны быть смещены между собой на угол p/2 по оси времени. Допускается нарас-тание и спад импульсов в течение не более 1мс. Если фазосмещение сигналов отличается от p/2, то его корректируют подбирая конденсатор С1. Крутизну фронта и спада импульсов можно изменять, подбирая сопротивления резисторов R5 и R6. Эти сопротивления должны быть не менее 8 кОм, в противном случае ограничители уровня сигнала будут оказывать влияние на качество процесса интегрирования, что в итоге будет приводить к перегрузке транзистора выходного каскада.

Затем налаживают генератор, отключив силовую часть схемы от электросети. Генератор должен формировать импульсы амплитудой 5 В и частотой около 2 кГц. Скважность импульсов приблизительно 1/1. При необходимости для этого подбирают конденсаторы С3, С4 или резисторы R20, R21.

Логический узел при условии правильного монтажа наладки не требует. Желательно только убе-диться с помощью осциллографа, что на входах 1 и 2 элемента DD1.1 есть периодические сигналы пря-моугольной формы, смещенные относительно друг друга по оси времени на угол p/2. На выходе 4 DD2.2 должны периодически через каждые 10 мс формироваться пачки импульсов частотой 2 кГц, длительность каждой пачки 5 мс.

Настройка выходного каскада заключается в установке тока базы транзистора Т3 на уровне не менее 1.5 -2 А. Это необходимо для насыщения этого транзистора в открытом состоянии. Для настройки рекомендуется отключить выходной каскад с усилителем от логического узла (отсоединить резистор R22 от выхода элемента DD2.2), и управлять каскадом подавая напряжение +5 В на отсоединенный контакт резистора R22 непосредственно с блока питания. Вместо конденсатора С1 временно включают на-грузку в виде лампы накаливания мощностью 100 Вт. Ток базы Т3 устанавливают подбирая сопротивление резистора R18. Для этого может потребоваться еще подбор R13 и R15 усилителя. После зажигания оптрона ОС3, ток базы транзистора Т3 должен уменьшаться почти до нуля (несколько мкА). Такая настройка обеспечивает наиболее благоприятный тепловой режим работы мощного ключевого транзистора выходного каскада.

После настройки всех элементов восстанавливают все соединения в схеме и проверяют работу схемы в сборе. Первое включение рекомендуется выполнить с уменьшенным значением емкости кон-денсатора С2 приблизительно до 1 мкФ. После включения устройства дайте ему поработать несколько минут, обращая особое внимание на температурный режим ключевого транзистора. Если все в порядке – можете увеличивать емкость конденсатора С2. Увеличивать емкость до номинального значения рекомендуется в несколько этапов, каждый раз проверяя температурный режим.

Мощность отмотки в первую очередь зависит от емкости конденсатора С2. Для увеличения мощ-ности нужен конденсатор большей емкости. Предельное значение емкости определяется величиной им-пульсного тока заряда. О его величине можно судить, подключая осциллограф параллельно резистору R19. Для транзисторов КТ848А он не должен превышать 20 А. Если требуется увеличить мощность отмотки, придется использовать более мощные транзисторы, а также диоды Br1. Но лучше для этого использовать другую схему с выходным каскадом на четырех транзисторах.

Не рекомендуется использовать слишком большую мощность отмотки. Как правило, 1 кВт вполне достаточно. Если устройство работает совместно с другими потребителями, счетчик при этом вычи-тает из их мощности мощность устройства, но электропроводка будет загружена реактивной мощностью. Это нужно учитывать, чтобы не вывести из строя электропроводку.

P.S. Не забывайте вовремя выключать устройство. Лучше всегда оставаться в небольшом долгу перед государством. Если вдруг Ваш счетчик покажет, что государство должно Вам, оно этого никогда не простит.

Способ №39: Электронный ограничитель.

Требуются знания в радиоэлектронике!

Устройство предназначено для питания бытовых потребителей переменным током. Но-минальное напряжение 220 В, мощность потребления 1 кВт. Применение других элементов по-зволяет использовать устройство для питания более мощных потребителей. Устройство, собранное по предлагаемой схеме, просто вставляется в розетку и от него питается нагрузка. Вся электропроводка остается нетронутой. Заземление не нужно. Счетчик при этом учитывает примерно четверть потребленной электроэнергии.

Теоретические основы:

Работа устройства основана на том, что нагрузка питается не непосредственно от сети переменного тока, а от конденсатора, заряд которого соответствует синусоиде сетевого напря-жения, но сам процесс заряда происходит импульсами высокой частоты. Ток, потребляемый устройством из электрической сети, представляет собой импульсы высокой частоты. Счетчики электроэнергии, в том числе электронные, содержат входной индукционный преобразователь, который имеет низкую чувствительность к токам высокой частоты. Поэтому энергопотребле-ние в виде импульсов учитывается счетчиком с большой отрицательной погрешностью.

Принципиальная схема устройства:

Схема устройства приведена на рис.1. Основными элементами являются силовой выпрямитель Br1, конденсатор C1 и транзисторный ключ T1. Конденсатор С1 включен последовательно в цепь питания выпрямителя Br1, поэтому в моменты времени, когда Br1 нагружен на открытый транзистор Т1, заряжается до мгновенной величины сетевого напряжения, соответствующей данному моменту времени. Заряд производится импульсами с частотой 2 кГц. Напряжение на С1, а также на подключенной параллельно ему нагрузке по форме близко к синусоидальному с действующим значением 220 В. Для ограничения импульсного тока через транзистор Т1 во время заряда конденсатора, слу-жит резистор R6, включенный последовательно с ключевым каскадом. На логических элементах DD1, DD2 собран задающий генератор. Он формирует импуль-сы частотой 2 кГц амплитудой 5В. Частота сигнала на выходе генератора и скважность импуль-сов определяются параметрами времязадающих цепей С2-R7 и C3-R8. Эти параметры могут подбираться при настройке для обеспечения наибольшей погрешности учета электроэнергии. На транзисторах Т2 и Т3 построен формирователь импульсов, предназначенный для управле-ния мощным ключевым транзистором Т1. Формирователь рассчитан таким образом, чтобы Т1 в открытом состоянии входил в режим насыщения и за счет этого на нем рассеивалась меньшая мощность. Естественно, Т1 также должен полностью закрываться. Трансформатор Tr1, выпрямитель Br2 и следующие за ними элементы представляют собой источник питания низковольтной части схемы. Этот источник обеспечивает питанием 36В формирователь импульсов и 5В для питания микросхемы генератора.

Детали устройства:

Микросхема: DD1, DD2 — К155ЛА3.
Диоды: Br1 – Д232А; Br2 — Д242Б; D1 – Д226Б.
Стабилитрон: D2 – КС156А.
Транзисторы: Т1 – КТ848А, Т2 – КТ815В, Т3 – КТ315. Т1 и Т2 устанавливаются на радиаторе площадью не менее 150 см2 . Транзисторы устанавливаются на изолирующих прокладках.
Конденсаторы электролитические: С4 — 1000 мкФ Ч 50В; С5 — 1000 мкФ Ч 16В;
Конденсаторы высокочастотные: С1- 1мкФ Ч 400В; С2, С3 – 0.1 мкФ (низковольтные).
Резисторы: R1, R2 – 27 кОм; R3 – 56 Ом; R4 – 3 кОм; R5 -22 кОм; R6 – 10 Ом; R7, R8 – 1.5 кОм; R9 – 560 Ом. Резисторы R3, R6 – проволочные мощностью не менее 10 Вт, R9 — типа МЛТ-2, остальные резисторы – МЛТ-0.25.
Трансформатор Tr1 – любой маломощный 220/36 В.

Наладка:

При наладке схемы соблюдайте осторожность! Помните, что низковольтная часть схемы не имеет гальванической развязки от электрической сети! Не рекомендуется в качестве радиатора для транзисторов использовать металлический корпус устройства. Применение плавких предохранителей – обязательно! Вначале проверяют отдельно от схемы низковольтный блок питания. Он должен обеспечивать ток не менее 2 А на выходе 36 В, а также 5 В для питания маломощного генератора. Затем налаживают генератор, отключив силовую часть схемы от электросети. Генератор должен формировать импульсы амплитудой 5 В и частотой около 2 кГц. Скважность импульсов приблизительно 1/1. При необходимости для этого подбирают конденсаторы С2, С3 или рези-сторы R7, R8. Формирователь импульсов на транзисторах Т2 и Т3, если правильно собран, обычно на-ладки не требует. Но желательно убедиться, что он способен обеспечить импульсный ток базы транзистора Т1 на уровне 1.5 – 2 А. Если такое значение тока не обеспечить, транзистор Т1 не будет в открытом состоянии входить в режим насыщения и сгорит за несколько секунд. Для проверки этого режима можно при отключенной силовой части схемы и отключенной базе транзистора Т1, вместо резистора R1 включить шунт сопротивлением в несколько Ом. Им-пульсное напряжение на шунте при включенном генераторе регистрируют осциллографом и пересчитывают на значение тока. При необходимости подбирают сопротивления резисторов R2, R3 и R4. Следующей стадией является проверка силовой части. Для этого восстанавливают все соединения в схеме. Конденсатор С1 временно отключают, а в качестве нагрузки используют потребитель малой мощности, например лампу накаливания мощностью до 100 Вт. При вклю-чении устройства в электрическую сеть действующее значение напряжения на нагрузке должно быть на уровне 100 – 130 В. Осциллограммы напряжения на нагрузке и на резисторе R6 должны показать, что питание её производится импульсами с частотой, задаваемой генератором. На нагрузке серия импульсов будет модулирована синусоидой сетевого напряжения, а на резисто-ре R6 – пульсирующим выпрямленным напряжением. Если всё исправно, подключают конденсатор С1, только вначале емкость его принимают в несколько раз меньше номинальной (например 0.1 мкФ). Действующее напряжение на нагрузке заметно возрастает и при последующем увеличении емкости С1 достигает 220 В. При этом очень важно внимательно следить за температурой транзистора Т1. Если возникает повы-шенный нагрев при использовании маломощной нагрузки, это свидетельствует о том, что Т1 либо не входит в режим насыщения в открытом состоянии, либо полностью не закрывается. В этом случае следует вернуться к настройке формирователя импульсов. Эксперименты показы-вают, что при питании нагрузки мощностью 100 Вт без конденсатора С1, транзистор Т1 в тече-ние длительного времени не нагревается даже без радиатора. В заключении подключается номинальная нагрузка и подбирается емкость С1 такая, чтобы обеспечить питание нагрузки напряжением 220 В. Емкость С1 следует подбирать осторожно, начиная с малых значений, так как увеличение емкости резко увеличивает импульсный ток через транзистор Т1. Об амплитуде импульсов тока через Т1 можно судить, подключив осциллограф параллельно резистору R6. Импульсный ток должен быть не более допустимого для выбранного транзистора (20 А для КТ848А). В случае необходимости его ограничивают, уве-личивая сопротивление R6, но лучше остановиться на меньшем значении емкости С1. При указанных деталях устройство рассчитано на нагрузку 1 кВт. Применяя другие эле-менты силового выпрямителя и транзисторный ключ соответствующей мощности, можно питать и более мощные потребители. Обращаем Ваше внимание на то, что при отключенной нагрузке устройство потребляет из сети довольно большую мощность, которая учитывается счетчиком. Поэтому рекомендуется всегда нагружать устройство номинальной нагрузкой, а также отключать при снятии нагрузки.

Способ №40: Хитрый выпрямитель.

Требуются знания в радиоэлектронике!

Выпрямитель предназначен для питания бытовых потребителей, которые могут работать как на переменном, так и на постоянном токе. Это например электроплиты, камины, водонагревательные устройства, освещение и т. п. Главное, чтобы в этих устройствах не было электродвигателей, трансформаторов и других элементов, рассчитанных на переменный ток. Устройство, собранное по предлагаемой схеме, просто вставляется в розетку и от него питается нагрузка. Вся электропроводка остается нетронутой. Заземление не нужно. Счетчик при этом учитывает примерно четверть потребленной электроэнергии.

Теоретические основы:

Работа устройства основана на том, что нагрузка питается не непосредственно от сети переменного тока, а от конденсатора, который постоянно заряжен. Естественно, питание нагрузки будет осуществляться постоянным током. Энергия, отданная конденсатором в нагрузку, восполняется через выпрямитель, но заряжается конденсатор не постоянным током, а прерыви-стым с высокой частотой. Счетчики электроэнергии, в том числе электронные, содержат вход-ной индукционный преобразователь, который имеет низкую чувствительность к токам высокой частоты. Поэтому энергопотребление в виде импульсов учитывается счетчиком с большой отрицательной погрешностью.

Принципиальная схема устройства:

Схема устройства приведена на рис.1. Основными элементами являются силовой выпрямитель Br1, конденсатор C1 и транзи-сторный ключ T1. Конденсатор С1 заряжается от выпрямителя Br1 через ключ Т1 импульсами с частотой 2 кГц. Напряжение на С1, а также на подключенной параллельно ему нагрузке близко к постоянному. Для ограничения импульсного тока через транзистор Т1 служит резистор R6, включенный последовательно с выпрямителем. На логических элементах DD1, DD2 собран задающий генератор. Он формирует импульсы частотой 2 кГц амплитудой 5В. Частота сигнала на выходе генератора и скважность импуль-сов определяются параметрами времязадающих цепей С2-R7 и C3-R8. Эти параметры могут подбираться при настройке для обеспечения наибольшей погрешности учета электроэнергии. На транзисторах Т2 и Т3 построен формирователь импульсов, предназначенный для управления мощным ключевым транзистором Т1. Формирователь рассчитан таким образом, чтобы Т1 в от-крытом состоянии входил в режим насыщения и за счет этого на нем рассеивалась меньшая мощность. Естественно, Т1 также должен полностью закрываться. Трансформатор Tr1, выпрямитель Br2 и следующие за ними элементы представляют собой источник питания низковольтной части схемы. Этот источник обеспечивает питанием 36В формирователь импульсов и 5В для питания микросхемы генератора.

Детали устройства:

Микросхема: DD1, DD2 — К155ЛА3.
Диоды: Br1 – Д232А; Br2 — Д242Б; D1 – Д226Б.
Стабилитрон: D2 – КС156А.
Транзисторы: Т1 – КТ848А, Т2 – КТ815В, Т3 – КТ315. Т1 и Т2 устанавливаются на радиаторе площадью не менее 150 см2 . Транзисторы устанавливаются на изолирующих прокладках.
Конденсаторы электролитические: С1- 10 мкФ Ч 400В; С4 — 1000 мкФ Ч 50В; С5 — 1000 мкФ Ч 16В;
Конденсаторы высокочастотные: С2, С3 – 0.1 мкФ.
Резисторы: R1, R2 – 27 кОм; R3 – 56 Ом; R4 – 3 кОм; R5 -22 кОм; R6 – 10 Ом; R7, R8 – 1.5 кОм; R9 – 560 Ом.
Резисторы R3, R6 – проволочные мощностью не менее 10 Вт, R9 — типа МЛТ-2, остальные резисторы – МЛТ-0.25.
Трансформатор Tr1 – любой маломощный 220/36 В.

Наладка:

При наладке схемы соблюдайте осторожность! Помните, что низковольтная часть схемы не имеет гальванической развязки от электрической сети! Не рекомендуется в качестве радиатора для транзисторов использовать металлический корпус устройства. Применение плавких предохранителей – обязательно! Вначале проверяют отдельно от схемы низковольтный блок питания. Он должен обеспечивать ток не менее 2 А на выходе 36 В, а также 5 В для питания маломощного генератора. Затем налаживают генератор, отключив силовую часть схемы от электросети (для этого можно временно отсоединить резистор R6). Генератор должен формировать импульсы амплитудой 5 В и частотой около 2 кГц. Скважность импульсов приблизительно 1/1. При необходимости для этого подбирают конденсаторы С2, С3 или резисторы R7, R8.

Формирователь импульсов на транзисторах Т2 и Т3, если правильно собран, обычно наладки не требует. Но желательно убедиться, что он способен обеспечить импульсный ток базы транзистора Т1 на уровне 1.5 – 2 А. Если такое значение тока не обеспечить, транзистор Т1 не будет в открытом состоянии входить в режим насыщения и сгорит за несколько секунд. Для проверки этого режима можно при отключенной силовой части схемы и отключенной базе транзистора Т1, вместо резистора R1 включить шунт сопротивлением в несколько Ом. Импульсное напряжение на шунте при включенном генераторе регистрируют осциллографом и пересчитывают на значение тока. При необходимости подбирают сопротивления резисторов R2, R3 и R4. Следующей стадией является проверка силовой части. Для этого восстанавливают все соединения в схеме. Конденсатор С1 временно отключают, а в качестве нагрузки используют потребитель малой мощности, например лампу накаливания мощностью до 100 Вт. При включении устройства в электрическую сеть действующее значение напряжения на нагрузке должно быть на уровне 100 – 130 В. Осциллограммы напряжения на нагрузке и на резисторе R6 должны показать, что питание её производится импульсами с частотой, задаваемой генератором.

Если всё исправно, подключают конденсатор С1, только вначале емкость его принимают в несколько раз меньше номинальной (например 0.1 мкФ). Действующее напряжение на на-грузке заметно возрастает и при последующем увеличении емкости С1 достигает 310 В. При этом очень важно внимательно следить за температурой транзистора Т1. Если возникает повы-шенный нагрев при использовании маломощной нагрузки, это свидетельствует о том, что Т1 либо не входит в режим насыщения в открытом состоянии, либо полностью не закрывается. В этом случае следует вернуться к настройке формирователя импульсов. Эксперименты показы-вают, что при питании нагрузки мощностью 100 Вт без конденсатора С1, транзистор Т1 в течение длительного времени не нагревается даже без радиатора.

В заключении подключается номинальная нагрузка и подбирается емкость С1 такая, чтобы обеспечить питание нагрузки постоянным напряжением 220 В. Емкость С1 следует под-бирать осторожно, начиная с малых значений, так как увеличение емкости приводит к увеличению выходного напряжения (до 310 В, что может вывести из строя нагрузку), а также резко увеличивает импульсный ток через транзистор Т1. Об амплитуде импульсов тока через Т1 можно судить, подключив осциллограф параллельно резистору R6. Импульсный ток должен быть не более допустимого для выбранного транзистора (20 А для КТ848А). В случае необходимости его ограничивают, увеличивая сопротивление R6, но лучше остановиться на меньшем значении емкости С1. При указанных деталях устройство рассчитано на нагрузку 1 кВт. Применяя другие элементы силового выпрямителя и транзисторный ключ соответствующей мощности, можно питать и более мощные потребители. Обращаем Ваше внимание на то, что при изменении нагрузки, напряжение на ней также будет существенно изменяться. Поэтому устройство целесообразно настроить и использовать постоянно с одним и тем же потребителем. Этот недостаток в определенных случаях может оказаться достоинством. Например, изменяя емкость С1 можно в широких пределах регулировать мощность нагревательных приборов.

Способ №41: Отмотка счетчика без заземления.

Нужны два счётчика!

Если нет возможности использовать заземление, то счетчики всё равно можно сматывать. Для этого неподалёку должен быть сосед, с которым Вы в хороших отношениях. Для применения способа необходимо, чтобы оба счетчика были подключены к одной и той же фазе питающей сети. В одном подъезде многоэтажного дома примерно 1/3 счетчиков подключены к одной и той же фазе, найти подходящий счетчик не составит труда. Можно также пересоединить свой счетчик на одну фазу с соседским. Это не является нарушением и за это не наказывают, пересоединение выполняется до счетчика без нарушения его пломбировки (наказывают только за то, если токовая катушка счетчика будет включена в нулевой провод, но это нам не нужно). Самое главное, что в этом случае не нужно заземление.

По правилам токовую обмотку каждого счетчика Li включают последовательно в одну из фаз вторичной обмотки трансформатора подстанции. Обмотку напряжения Lu включают параллельно сетевому напряжению (между фазой и нулем). Для отмотки одновременно двух счетчиков используют маломощный понижающий трансформатор, включенный в сеть в соответствии с рис.1.

Рис. 1. Схема включения отмоточного трансформатора


Для того, чтобы это сделать, необходимо чтобы Ваш сосед (квартира №2) определил, где в его розетке фаза и нуль, и позволил Вам временно протянуть в свою квартиру (№1) единственный провод от его фазы. В качестве провода можно использовать обычный удлинитель, тогда нет необходимости мо-рочить голову соседу, объясняя отличия нуля от фазы, а определить всё самому после включения вилки удлинителя в соседскую розетку. Главное в этом случае, чтобы во время отмотки счетчиков сосед не поменял полярность включения вилки, что приведет к сгоранию резистора R или вторичной обмотки трансформатора. Провод (удлинитель) можно незаметно проложить по лестничной площадке (если там есть за что его прятать), лучше – если проложить его по внешней стороне здания, например между бал-конами (никакой контролёр не догадается), можно просверлить отверстие в стене к соседу. Наиболее удачным решением можно считать подключение соседской фазы постоянно в одну из своих розеток, которая обычно не используется. В панельных домах для этого обычно достаточно в стенке, отделяющей Вашу квартиру от соседской, разобрать свою розетку и просверлить отверстие прямо через розеточное гнездо в такое же гнездо соседа, и затем подключить его фазу вместо своего нуля с помощью маленькой перемычки (естественно, свой нуль нужно отключить). Ваша розетка после этого становится как будто неисправной, через неё становится невозможным обычное включение потребителей (контролер даже если и попробует что-то в неё включить, то сразу потеряет к ней интерес, так как в ней просто не будет напряжения). Но в нужное время её очень удобно использовать для отмотки Вашего счётчика. Сосед может у себя сделать аналогичную розетку с Вашей фазой, тогда вы оба сможете по очереди от-матывать свои счетчики одним трансформатором. Кроме того, для осуществления правильной коммутации нужных нам цепей необходимо установить перемычки (см.рис.1) на пакетные выключатели. Такие перемычки часто ставят электрики энергосбыта при поломке выключателя, поэтому контролёры на них не обращают никакого внимания. При необходимости обесточить квартиру, это можно сделать отключением или выкручиванием предохранителей, так что этой функцией пакетника можно пожертвовать.

Таким образом, все минимальные доработки на этом можно закончить. При подсоединении соседской квартиры не обязательно даже использовать провод, показанный на рис.1 пунктиром. Но в этом случае на время смотки придется лишить электроэнергии своего соседа. Для этого, конечно, можно вы-брать удобное время. Но лучше всё-таки дополнительно использовать провод, показанный пунктиром и на время смотки сделать разрыв в указанном на схеме месте. Соседская квартира в это время будет по-лучать электроэнергию от Вашей. Технология отмотки заключается в том, что выключают соседский пакетник, его контакты S1.3, S1.4, делают в нужном месте разрыв (если собираются использовать дополнительный провод, обозна-ченный пунктиром), и подсоединяют трансформатор. После этого счетчик №1 считает в обратную сто-рону. Когда смотают счетчик №1 до желаемого значения, делают соответствующие переключения, чтобы счетчик №2 был подключен по такой же схеме и сматывают его тем же трансформатором Принцип действия заключается в том, что ток вторичной обмотки трансформатора, соизмеримый с током фактического потребления бытовой нагрузкой, проходит через счетчик в обратном направлении (в направлении питающей сети) через балластное сопротивление R. Так как счетчик являются реле на- правления мощности, то этот ток он воспринимает за ток генератора, питающего сеть, поэтому враща-ется в обратную сторону.

Электронные, электромеханические счетчики и счетчики со стопором в обратную сторону счи-тать не будут, но остановятся и все равно позволят безучетно использовать электроэнергию, если ток трансформатора будет больше тока потребления нагрузкой. В случае, если нагрузка окажется больше, то из ее мощности будет вычитаться мощность отмотки. В качестве трансформатора можно использовать любой понижающий трансформатор на напря-жение 9-24 В. Большее напряжение не рекомендуется. Трансформатор должен быть рассчитан на ток вторичной обмотки не менее 5-10 А. От этого зависит скорость отмотки. Обычно достаточно трансформатора мощностью 100-200 Вт. Резистор R представляет собой кусок спирали от электроплиты. Сопротивление резистора R определяют по формуле:

R=U1*U1/1000*P


где
U1 – напряжение электрической сети, В;
U2 – напряжение вторичной обмотки трансформатора, В;
P — желаемая скорость отмотки, кВт.ч.

Например, при напряжении сети 220 В, номинальном напряжении на выходе трансформатора 12 В и желаемой скорости отмотки 2 кВт.ч, получим сопротивление 1.32 Ом. Обратите внимание, что полярность включения трансформатора в розетки может быть только та-кой, как показано на рис.1. Перепутать местами ноль и фазу недопустимо. Ошибка приводит к сгоранию резистора R, вторичной обмотки трансформатора и может повлечь другие последствия из-за перегрузки электросети. Не рекомендуется использовать слишком большую мощность отмотки. Как правило, 1-2 кВт.ч вполне достаточно. Если устройство работает совместно с другими потребителями, счетчики при этом вычитают из их мощности мощность отмотки, но электропроводка будет загружена реактивным током. Это нужно учитывать, чтобы не вывести из строя электропроводку.

P.S. Не забывайте вовремя выключать устройство. Лучше всегда оставаться в небольшом долгу перед государством. Если вдруг счетчик покажет, что государство должно Вам, оно этого никогда не простит.

Способ №42: Разрядность.



Уменьшение показаний электросчетчика.

Если, к примеру, построен дом. Покупается два счетчика типа СО-И446 один новый пятиразрядный, другой четырехразрядный (4 цифры до запятой и 1 после). Вынимаем панель из четырехразрядного и устанавливаем ее в пятиразрядный счетчик. Также необходимо аккуратно переписать передаточное число счетчика на старое (в надписи типа 1kW.h=1200 оборот. диска 1200 изменить на 600 к примеру). Затем нести счетчик в поверку. Лаборант, как и проверяющий энергосбыта, замеряют погрешность счетчика по количеству оборотов диска на ед.времени (оно остается в норме), а счетный механизм показывает количество энергии в 10 раз меньше потребленной. Можно также менять бирки на трансформаторах тока на бирки с меньшим коэффициентом трансформации (для трехфазного учета).

Достоинства: Обнаружить практически не возможно, если даже и всплывет всякую ответственность с абонента снимут подлинные пломбы государственной поверки и протокол поверки счетчика. Пригоден и для трехфазной сети.

Недостатки: Может не пройти при поверке (но можно обратиться в другую лабораторию). Необходимость в манипуляциях с пломбами гос. поверки.

Способ №43: Механизм.

Уменьшение показаний электросчетчика.

Разобрать счетчик ( разряды: 1234,5), выкусите половину (через один ) зубчиков шестерни между 4 и 3 или 3 и 2 разрядами. Счетчик будет учитывать половину потребленной электроэнергии.

Достоинства:
Обнаружить практически не возможно, если даже и всплывет всякую ответственность с абонента снимут подлинные пломбы государственной поверки и протокол поверки счетчика .Пригоден и для трехфазной сети.

Недостатки: Когда счётчик заберут на проверку — это легко обнаружат.



Способ №44: Магнит.

Уменьшение показаний электросчетчика.

При плотном поднесение сильного постоянного магнита к задней части кожуха счетчика происходит сильная вибрация магнитной системы счетного механизма, в результате чего его заклинивает. Магнит после этого убирают (необязательно), какое-то время счетчик работать не будет. Работоспособность счетчика восстанавливается , не сильным постукиванием по его корпусу. Счетчик должен отставать от панели на достаточное расстояние (правилами не ограничивается). Действует далеко не на всех счётчиках!

Достоинства: Ни каких изменений схем учета.

Недостатки: Возможен выход счетчика из строя, в этом случае абонент может своевременно дать заявку на замену счетчика.

Способ №45:Законный.



Собственноручно производим электроэнергию.

Если у вас есть аппаратура генерирующая электрический ток, например: дизельгенератор, ветрогенератор, солнечная панель и т.д., то вы можете обратиться в организацию учета и энергосбыта. И попробывать с ней договориться о самостоятельной поставке электроэнергии. Не знаю как в России, но за границей этот метод широко распространён.

Достоинства: возврат энергии до 100%, возможен уход в минус.

Недостатки: организация может отказаться от такого предложения, ремонт вашего электрогенерирующего оборудования остается на вас.

Самодельный ламповый стереофонический усилитель из доступных деталей / Хабр

Хочу рассказать о своем опыте проектирования, постройки и эксплуатации лампового усилителя. Надеюсь, многие, прочитав статью, найдут для себя что-то интересное, полезное и тоже захотят собрать усилитель своими руками или наоборот, откажутся от этой затеи.

Хочу сразу сказать, я ни разу не аудиофил и теплым ламповым звуком не страдаю. Интерес к ламповой технике у меня чисто технический. Ну и немножко эстетический. Тихое гудение трансформатора и теплый оранжевый свет ламп немного завораживает.

До сего момента с ламповой техникой я сталкивался не очень плотно, только в процессе ремонта какого-либо аппарата. И вот захотелось попробовать самому что-нибудь создать с нуля. Вообще, захотелось довольно давно, еще когда я учился в универе. Мне как-то подогнали пару плоских дюралевых корпусов от встраиваемых компов, которые как нельзя лучше подходили под то, чтобы на них собрать усилитель. Корпуса эти долго лежали, выдержали пару переездов (которые, как известно, каждый по два пожара) и, наконец, появилось немного свободного времени и я решился.

Сразу встал вопрос, какую схему выбрать для повторения, коих в интернете просто огромнейшее количество. Поэтому я сформулировал некоторые требования:

  1. Выходная мощность не менее 15-20 Вт на канал. Чтобы можно было работать на имеющиеся у меня колонки СОЮЗ 130АС-002 и обеспечивать при этом достаточную громкость и приемлемое качество. Это требование автоматически тащит за собой необходимость мощного двухтактного выходного каскада и режим АВ. Использование однотактного режима на таких мощностях потребует применения очень мощной (и дорогой) лампы и очень мощного и дорогого выходного трансформатора. КПД такого усилителя будет также оставлять желать лучшего.

  2. Использование доступных радиоламп и деталей. Как известно, средний срок службы радиоламп составляет около 1000 часов. А значит, при обычной эксплуатации усилителя их придется периодически менять, а значит, их надо где-то доставать. Поэтому желательно собрать усилитель на достаточно ходовых и доступных (как по цене так и по доставаемости) радиолампах. Также существенная проблема при сборке ламповой техники – силовые и выходные трансформаторы. Заниматься их намоткой и перемоткой ну вообще никак не хочется. Необходимо использовать готовые решения.

  3. Усилитель хотелось бы собрать полностью на электровакуумных приборах, без единого полупроводника. То есть даже выпрямитель анодного напряжения сделать не на полупроводниковых диодах, а на электровакуумных кенотронах. Данное требование технически не оправдано, это скорее для спортивного интереса. Хотя, использование в качестве выпрямителей кенотронов вместо полупроводниковых диодов, позволяет автоматически решить проблему с задержкой подачи анодного напряжения питания ламп. Хотя, эта «проблема», на мой взгляд, высосана из пальца.

  4. Усилитель должен быть полностью законченной конструкцией с минимальным набором присущих усилителю функций: несколько коммутируемых входов, регуляторы громкости, баланса и тембра, индикаторы уровня.

Прошерстив немало сайтов на эту тематику, мне приглянулась схема Сергея Комарова. В схеме использовались достаточно доступные «телевизионные» (т.е. широко использовавшиеся в массовых советских телевизорах) лампы, унифицированные выходные трансформаторы. Также схема порадовала достаточно продуманной схемотехникой и отсутствием ярко выраженных ошибок и косяков, коими, к сожалению, просто пестрят схемы, выкладываемые в интернетах энтузиастами. Для усилителя заявляется выходная мощность 43 Вт. Это несколько больше чем мне надо, но больше – это ведь не меньше)

Источник питания

Для питания схемы необходим достаточно мощный источник питания, ведь КПД ламповых усилителей очень низкий. Кроме того, раз мы решили использовать выпрямитель на кенотронах, это еще больше ухудшает КПД. Чтобы не заниматься намоткой, в качестве силового трансформатора было принято решение использовать широко распространенный и достаточно доступный трансформатор ТС(А)-270 от массовых цветных телевизоров серии УЛПЦТ. Этот трансформатор относительно легко можно достать, например, на авито. Там его можно купить за 500-1000 р., причем, в сборе с самим телевизором. Единственное, для такой серьезной покупки необходимо позвать не слишком хилого товарища, ведь вес этой модели телевизоров 60 – 70 кг и в одиночку его перетаскивать не очень комфортно. Несмотря на то, что этот трансформатор заточен под использование исключительно в телевизоре, большое количество различных обмоток дают широкие возможности подобрать необходимое напряжение. Трансформатор собран из двух одинаковых катушек, имеющих одинаковый набор обмоток. Соединяя обмотки нужным образом, где последовательно, а где параллельно можно получить что-то близкое к нужному.

Для вышеприведенной схемы нужно 200 В, 200 мА и 400 В, 25мА (на каждый канал). Плюс накал, который посчитаем отдельно.

Для двухполупериодного выпрямления на кенотроне необходимы две одинаковые полуобмотки, общая точка которых заземлена. Обмотки будут работать по очереди, одна на положительной полуволне, другая на отрицательной, передавая энергию в нагрузку то через один диод кенотрона, то через другой. Минус такой схемы – нерациональное использование обмоток, плюс – хороший запас по току, т. к. по сути полуобмотки включены параллельно и их токи суммируются.

Итак, смотрим что у нас есть на трансформаторе (на одной половине): обмотка 122+2,2 В, 400 мА, две по 71 В, 200 мА, одна 97 В, 70 мА. Итак, если взять обмотку на 122 В и включить последовательно синфазно с ней две параллельно соединенных обмотки на 71 В мы получим в итоге 193 В, что после выпрямления даст на конденсаторе фильтра порядка 230 В. Почему не 270, как по формуле? Дело в том, что на кенотроне, который имеет большое внутреннее сопротивление в отличие от полупроводникового диода, падает намного большее напряжение. И это падение тем больше чем больше ток нагрузки, нагрузочная характеристика у кенотрона имеет существенный завал. Соответственно, на ламповый выпрямитель нужно подавать большее напряжение чем если бы стоял полупроводник. Насколько больше? Для этого необходимо обратиться к справочнику и найти нагрузочную кривую на нужный кенотрон. Вот, например, кривая для кенотрона 5Ц4С.

Этот кенотрон мы поставим в цепи выпрямления 400 В. Забегая вперед, скажу что ток потребления по этой цепи для всего усилителя будет примерно 70 мА. Согласно графику, для тока потребления 70 мА и выходному напряжению 400 В необходимо подавать на вход около 320 В переменного напряжения. Где же взять такое напряжение? 193 В у нас уже есть, добавим к нему последовательно синфазно оставшуюся обмотку на 97 В, получим 290 В. Блин, чуть-чуть не хватает до 320. Можно добавить еще обмотку 16,5 В, как я сделал в одной из промежуточных версий усилителя, но тогда вырастет и напряжение 230 В, что и так уже немного больше чем надо. Можно было и забить на это, ламповая техника не очень критична к питающим напряжениям, плюс-минус 20-30 В для нее погоды не сделают, но на радиорынке мне очень удачно попался небольшой маломощный трансформатор ТПП 226 с четырьмя обмотками на 20 В и двумя на 4 В. Включив их последовательно синфазно, получил почти ровно 400 на нагрузке. Да, максимальный ток кенотрона 5Ц4С – 120 мА, что с запасом хватает для питания цепи 400 В.

Кстати, важный момент. В описании к кенотрону указан параметр – максимальная емкость фильтра, 5 мкФ. Полез на интернетные форумы узнать, с какой целью указано это ограничение и чем грозит его превышение. Ни одного верного ответа на этот вопрос не нашел, кто только и что только не фантазирует на эту тему. Большая часть придерживается ошибочного мнения что это для того чтобы не превысить ток во время заряда емкости при включении питания. Хотя в реальности фильтрующая емкость заряжается очень плавно по мере прогрева кенотрона и превысить ток в принципе не возможно. На самом деле причина, вероятно, немного в другом. Для этого необходимо вспомнить принцип работы двухполупериодного выпрямителя с емкостным фильтром. Причем не важно, на кенотроне он или на полупроводниках.

Во время полуволны емкость заряжается до амплитудного значения, а затем в промежутке между полуволнами помаленьку разряжается на нагрузку, во время следующей полуволны снова заряжается. Ток через выпрямительный прибор течет только тогда когда мгновенное напряжение переменного тока больше напряжения на нагрузке, т. е. во время прохода «верхушки» полуволны. При этом форма тока имеет вид короткого импульса (заштрихованная фигура на рисунке) и этот импульс тем короче, чем больше емкость фильтра. Но поскольку энергии в нагрузку надо передать одно и то же количество, то чем короче импульс, тем больше его амплитуда. Грубо говоря, если длительность импульса 1/10 периода, а средний ток нагрузки 100 мА, то амплитуда токового импульса 1 А! Как я писал выше, у кенотронов очень большое внутреннее сопротивление и такой большой импульс тока даст очень большое падение напряжения на нем. На аноде будет рассеиваться очень большая мощность, большая плотность тока через катод приведет к его быстрому выходу из строя. Поэтому разработчики кенотрона рекомендуют ограничить емкость пятью микрофарадами, тогда импульс тока будет длиннее, энергия «размажется» по большей площади, амплитуда тока будет не такой большой, перегрев анода будет в пределах нормы и лампа прослужит заявленный изготовителем срок.

А что же делать нам? Ведь такие огромные пульсации питающего напряжения неприемлемы для «качественного» Hi-End усилителя. Выход один – ставить дроссель. Дроссель «съест» переменную составляющую и пропустит на выход только постоянное напряжение. После дросселя можно ставить любую емкость, хоть 1000 мкФ. Дроссель поставил максимум какой удалось найти – унифицированный, Д20-1,5Гн-0,2А.

Для питания цепи 200 В необходим ток 400 мА. Кенотронов на такой ток немного. Даже если взять относительно доступный 5Ц3С, у которого максимальный ток 230 мА, то таких кенотронов все равно надо включать 2 шт в параллель, или по 1 шт на каждый канал. Кроме того, на каждый кенотрон надо подавать 3 А на накал, т. е. 6 А на две штуки. И падение напряжения на 5Ц3С даже больше чем на 5Ц4С. Кроме того, 5Ц3С с прямым накалом, а это те еще заморочки. Для него надо мотать отдельную изолированную обмотку для накала. Можно, конечно, применить 5Ц8С, он дает 420 мА по максимуму, но эту лампу я достать не смог. Зато относительно без проблем приобрел 2 диода 6Д22С.

Это демпферные диоды, разработанные для строчной развертки цветных телевизоров. Телевизоры довольно быстро модифицировали чтобы исключить эти лампы из схемы и они остались не у дел. Их до сих пор можно найти в новом состоянии и за небольшие деньги. А параметры у них приличные: средний выпрямленный ток 300 мА, ток в импульсе 1 А и они замечательно работают как обычный выпрямитель. При этом жрут на накал всего по 2 А каждый, накал косвенный, с отдельной обмоткой париться не нужно. К этим диодам я пришел не сразу, а сначала попробовал на их месте менее мощные и более доступные 6Д20П. Эти диоды тянут по 220 мА каждый, чего, в принципе, впритирочку но хватает. Но я все же решил заменить их на более мощные чтобы был запас по выпрямленному току и по импульсному току. Тем более что по накалу оба диода жрут примерно одинаково. Для ограничения импульсного тока в цепь перед конденсатором поставил резистор 10 Ом, емкость конденсатора при этом не ограничивал. Осциллограмма тока, снятая с этого резистора показала амплитуду импульса тока около 1 А, что для этого диода терпимо.

Для работы выходного каскада необходим источник отрицательного напряжения порядка -30 В. Ток потребления по этой цепи крошечный, единицы миллиампер, поэтому можно применить маломощные диоды. Я использовал двойные диоды 6Х2П, которые вообще то предназначены для детектирования радиосигнала, но и как выпрямители тоже работают отлично.

Теперь про накал ламп. На накал нужно: 2х1,9А (диоды), 2А (кенотрон), 4х1,35А выходные лучевые тетроды, 2х0,42А (триод-пентоды), 3х0,31А (двойные триоды), 2х0,3А (индикаторы), 2х0,3А (маломощные диоды). Итого в сумме имеем более 14 А, что соответствует мощности порядка 90 Вт. Именно такая мощность (и это еще безо всего остального) будет уходить только в тепло на подогрев катодов. Само собой, ни о каком КПД и экономии не может быть и речи. Но у трансформатора ТСА-270 только 3 накальных обмотки: на 0,9 А, на 2,1 А и на 2,95 А. Этого тотально не хватает. Что же можно сделать? Можно задействовать две полуобмотки на 16,5 В, 1,85 А. Запитать от них выходные лампы, включив накалы последовательно. Излишек погасить резистором. Мощные диоды запитать от обмотки 2,95 А. Она будет работать с почти амперным перегрузом, но должна сдюжить. Маломощные диоды необходимо запитать от отдельной обмотки на 0,9 А. Связано это с тем что потенциалы катодов и подогревателя должны соотноситься определенным образом. Как и почему – чуть далее. От этой же обмотки запитаем лампочки индикации включения. На оставшуюся обмотку 2,1 А навесим всю оставшуюся мелочь кроме кенотрона. Получается небольшой перегруз, на 0,3 А, но не сильно критично, должно выдержать. Ну, а для кенотрона так уж и быть домотаем отдельную обмотку. На 5 В мотать не так много, всего 14 витков. Все витки можно намотать на одной катушке или же (что правильнее) разместить половину на одной, половину на другой катушке. Я их намотал обычным гибким монтажным проводом сечением не менее 0,75 мм2 в теплостойкой изоляции прямо поверх бумаги. Очень не хотелось разбирать трансформатор, поскольку половины магнитопровода у него склеены слоем какой то фигни, и после разборки не всегда удается эту фигню отчистить чтобы соединить половины плотно, без зазора. Зазор в трансформаторе (в отличие от дросселя) – вещь вредная. Наличие отдельной обмотки также позволит в случае необходимости и не переделывая схему воткнуть вместо кенотрона с косвенным накалом 5Ц4С кенотрон с прямым накалом 5Ц3С.

Вроде бы все удалось запитать, хоть и с перегрузом по некоторым накальным обмоткам. Такой вариант у меня работал некоторое время, но потом вылезла неприятная особенность. Дело в том, что я применил трансформатор ТСА с алюминиевыми обмотками, которые распаяны на лепестки спецприпоем. От времени, а также из-за перегруза и перегрева у накальных обмоток в месте припайки ухудшился контакт, который в свою очередь привел к еще большему перегреву и окислению в этом месте. Чтобы не было таких проблем, рекомендую применять трансформаторы с медными обмотками (с индексом ТС или СТ в названии). Такие трансформаторы, как правило, стояли в более старых моделях телевизоров семейства УЛПЦТ, преимущественно тех, у которых еще надо крутить пассатижами ручку ПТК для переключения программ. Я такой трансформатор все же потом добыл и поменял. А временно проблему с плохим контактом решил заменой лепестков на зажимные клеммы от электрических колодок, которые продаются в магазинах электротоваров. Также я разгрузил наиболее перегруженную обмотку на 2,95 А. Для этого пришлось сделать хитрый финт ушами. Как я написал выше, для питания выходных ламп использовалась обмотка на 16,5 В. Но для питания двух, последовательно включенных ламп нужно 12,6 В. Излишек у меня гасился на 10-ваттном резисторе сопротивлением 4,4/1,35=~3,3 Ом. На нем впустую рассеивалось 6 Вт мощности (на каждом канале). В новой схеме я разделил накальную обмотку 2,95 А на две полуобмотки (они располагаются на разных катушках), средняя точка которых заземлена. А каждая полуобмотка напряжением 3,3 В включалась последовательно противофазно с обмоткой 16,5 В. Таким образом, из напряжения 16,5 В вычитается 3,3 В и на накал выходных ламп подается 13,2 В или по 6,6 В на каждую. Что немного больше нормы, но до максимальных 7 В по паспорту запас есть. В то же время протекающий ток накала этих ламп суммируется с током накальной обмотки выпрямительных диодов и суммарный максимальный ток этой обмотки получается 4,3 А. А выпрямительные диоды потребляют из этого тока только 3,8 А, что дает нам 0,5 А запаса! Неплохое решение проблемы. К тому же мы сэкономили целых 12 Вт мощности, которые раньше просто отапливали помещение, в котором стоит усилитель.

Монтаж деталей внутри корпуса

Однако делать такие финты не всегда возможно. Причина в том, что для ламп нужно учитывать еще максимальное пробивное напряжение катод-подогреватель. Оно зависит от свойств изоляции подогревателя. Например для лампы 6Д22С максимальное напряжение между катодом и подогревателем 100 В если потенциал подогревателя выше и 900 В если потенциал катода выше. У нас на катоде 250 В, а потенциал подогревателя около земли, поскольку середина накальной обмотки заземлена. Укладываемся в пределы. Для ламп 6П44С напряжение между катодом и подогревателем 220 В, при этом катод сидит на земле, а на подогревателе переменная составляющая максимум 16,5 В. Тоже укладываемся. А вот с маломощными диодиками сложнее. У них положительный потенциал подогревателя вообще не допускается, а отрицательный может быть не более 350 В. Поэтому придется запитать накал диодов от отдельной обмотки и соединить цепь накала с выпрямленным потенциалом минус 185 В. Да, максимальная амплитуда напряжения на катоде равна удвоенному выпрямленному напряжению, т. е. 370 В, что даже уже немножко превышает максимальные 350 В по паспорту. Но почти за год эксплуатации проблем из-за этого не было.

А для чего нужно такое большое отрицательное напряжение? Ведь для схемы необходимо всего минус (30…35) В. И отвод на выпрямитель можно сделать с обмотки 71 В, тогда выпрямленное напряжение будет около минус 100 В и проблем не будет никаких. Так и было сделано в промежуточной версии усилителя. Там напряжение смещения устанавливалось обычным резистивным делителем. Но выяснилась одна неприятная особенность. При колебаниях напряжения сети в пределах 210 — 250 В, а также при просадке напряжения на трансформаторе при работе усилителя под нагрузкой наблюдалось уменьшение напряжения смещения, что приводило к увеличению тока покоя. Причем, чем больше нагрузка, тем больше просадка, тем меньше напряжение смещения, больше ток покоя и, тем самым, еще большая просадка напряжения. Такая вот положительная обратная связь. Было решено стабилизировать напряжение смещения газовым стабилитроном. Из доступных низковольтных удалось разжиться только СГ-202Б. Его напряжение стабилизации около 84 В, что, в принципе, терпимо. А вот что не терпимо – так это очень большое напряжение зажигания, которое по справочнику может достигать 135 В! Т.е. более чем на 50% больше чем напряжение стабилизации. Конечно, в реальности это напряжение будет ниже, чем в справочнике, но мы то проектируем устройство, которое должно работать при любых разбросах входящих в его состав электронных компонентов. А вот, например, у стабилитрона СГ-1П напряжение стабилизации 150 В, а гарантированно зажигается он при напряжении не более 175 В, т.е. при напряжении, превышающем не более чем на 20 % от номинального. Поэтому для гарантированного зажигания стабилитрона его делитель необходимо запитывать по возможности от большего напряжения.

Также я решил стабилизировать питание предварительных каскадов стабилитроном СГ-1П. Особой необходимости в этом нет, просто такой стабилитрон у меня валялся в коробке.

Стабилитрон СГ1П и дополнительный маломощный трансформатор

Есть еще один тонкий момент, связанный с накалом, о котором следует упомянуть. Это влияние т. н. паразитного диода катод-подогреватель. Подогреватель как и все нагретые тела испускает электроны и, если на катоде относительно него положительный потенциал, то вместе с подогревателем они образуют открытый диод косвенного накала через который переменное напряжение накала (помеха 50 Гц) может проникать на катод. Этому старается препятствовать изоляция подогревателя, но по мере износа лампы, ее изолирующие свойства ухудшаются и ток (утечки) возрастает. Порядок величины тока утечки – не более 15 — 20 мкА. Вроде бы величина тока не такая большая, но если в цепи катода стоит высокоомный резистор (катодный повторитель) или лампа усиливает очень слабые сигналы, влияние тока утечки может оказаться существенным. В нашей схеме почти у всех ламп в цепи катодов стоят низкоомные резисторы, на которых ток утечки даст почти не ощутимое падение напряжения. Но вот у ламп 6Н23П, на которых собран диффкаскад, в цепи катода стоит источник тока, имеющий очень большое сопротивление. Для этого каскада ток утечки представляет опасность.

Бороться с этим явлением можно двумя способами: 1. Подать на подогреватель потенциал заведомо больший чем потенциал катода. Тогда паразитный диод будет заперт обратным напряжением и помех вносить не будет. Если напряжение на катоде 3-4 В, то подав на подогреватель 20-25 В мы гарантированной запрем диод. Потенциал можно получить с помощью делителя напряжения и подключить к любому из концов обмотки накала. Но в нашем случае этот вариант не годится, поскольку катод находится под потенциалом около 100 – 120 В и для запирания диода необходимо напряжение 140-150 В. Это напряжение уже слишком велико для других ламп, питающихся от этой же накальной обмотки. Можно, конечно, намотать для этих ламп еще одну дополнительную обмотку 6,3 В, 1А и таким образом немного разгрузить обмотку на 2,1 А, которая работает с небольшим перегрузом. И к этой обмотке подвести через высокоомный резистор потенциал 150 В от стабилитрона. Этот способ я бы рекомендовал тем кто, возможно, захочет повторить мою схему. Но в моей конструкции усилителя это бы потребовало слишком больших переделок. Поэтому я прибег к способу номер 2: симметрировать потенциал подогревателя относительно общего провода. В этом случае, помехи от «левой» и «правой» половин подогревателя будут одинаковы по величине, но противоположны по знаку и взаимоуничтожатся. Симметрирование осуществляется с помощью переменного резистора концы которого подключены к обмотке накала, а движок соединен с общим проводом. Вращая движок резистора необходимо найти такое положение ротора при котором уровень сетевой наводки будет минимален (перед этой регулировкой необходимо отключить ООС усилителя, т. к. она также давит помехи). Эту доработку я делал последней, поэтому на схеме она не отражена.

По питанию все, теперь кратенько пробежимся по схеме усилителя.

Усилитель

Сигнал от внешнего источника через разъемы Х2 – Х4 поступает на коммутатор на галетном переключателе, которым можно выбрать один из трех входов. После коммутатора сигнал приходит на пассивный регулятор тембра (низких и высоких частот). Многие, вероятно, будут говорить что эта штука не нужна. Но на мой взгляд — требуется. Поскольку разные источники имеют разные частотные характеристики и для оперативной регулировки темброблок необходим. Схема темброблока стандартная, но, в отличие от бытовой аппаратуры, диапазон регулирования сделан меньше. Это позволяет использовать вместо переменных резисторов с характеристикой В более доступные резисторы с характеристикой А. Методика расчета таких регуляторов неоднократно описана, можно посмотреть, например, здесь.

Для корректной работы регуляторов тембра источник сигнала для темброблока должен иметь как можно меньшее сопротивление, а нагрузка наоборот – как можно большее. Поэтому, а также для компенсации потерь сигнала в пассивном регуляторе, после темброблока сигнал поступает на каскад усиления на двойном триоде 6Н23П. Каскад работает с автосмещением и небольшой местной ООС по току. С выхода каскада сигнал поступает на регуляторы громкости и баланса. Регуляторы зашунтированы конденсаторами небольшой емкости для предотвращения спада АЧХ из-за входной емкости следующего каскада. После регуляторов сигнал поступает на триодный каскад усиления на триодной половине лампы 6Ф1П. Каскад работает с автосмещением и на катодный резистор заходит сигнал общей ООС. ООС сделана отключаемой. При переводе тумблера в верхнее положение, катодный резистор шунтируется и каскад работает как обычный с автосмещением. Также каскад охвачен местной частотозависимой ООС по напряжению. Это необходимо для ограничения полосы пропускания усилителя по высоким частотам для предотвращения самовозбуждения. Каскад непосредственно нагружен на дифференциальный каскад на двойном триоде 6Н23П. Диффкаскад питается от источника тока, собранного на пентодной части лампы 6Ф1П. Уровень этого тока задается резистором в цепи катода лампы. С диффкаскада противофазные сигналы поступают соответственно каждый на свой мощный выходной каскад на лучевом тетроде 6П44С. Каскады работают с принудительным смещением. Уровень напряжения смещения задает ток покоя каскада, который должен быть примерно 100 мА. Катодные резисторы дают небольшую ООС по току и позволяют измерить ток покоя в каждом плече не разбирая усилитель (падение напряжения на резисторе около 500 мВ). Это требуется для диагностики ламп и выявления тех, в которых эмиссия катода упала уже ниже допустимого. Небольшая балансировка каскадов обеспечивается резистором в цепях вторых сеток. Зачем это надо, я хз, эта часть схемы один-в-один скопирована у автора. Вращение ручки этого резистора абсолютно никак не сказывается на работе схемы. При наличии на трансформаторе симметричных обмоток, этот вывод можно было бы подключить к отводу трансформатора для реализации ультралинейного включения, что могло бы несколько улучшить линейность усилителя.2 / 8 = 45 Вт. С отвода на 4 Ом снимается сигнал на индикатор уровня и ООС.

Немного про ООС. Вообще говоря, качество звучания двухтактных ламповых усилителей, работающих в классе АВ, крайне паршивое. Когда я его включил первый раз после обычного транзисторного, даже мои далеко не музыкальные уши чуть в трубочку не свернулись. И это действительно так и есть и подтверждается измерительными приборами. Большие линейные искажения, большие нелинейные искажения, узкая полоса частот, которая ограничена снизу десятками герц из-за недостаточной индуктивности выходных трансформаторов, наводки 50 Гц от силового трансформатора. Также свою лепту вносит большой разброс параметров отдельных экземпляров ламп, который довольно большой даже у новых, не говоря уже о б/у. Повышая ток покоя, нелинейные искажения можно немного снизить, но это даст повышенную нагрузку на источник питания. В общем, так себе вариант. С этим нужно что то делать и я решил охватить весь усилитель (кроме самого первого каскада) отрицательной обратной связью (ООС). Тем более что у усилителя было некоторое избыточное усиление и я решил его потратить с пользой.

В чем физический смысл ООС? На вход усилителя в противофазе подается часть усиленного выходного сигнала. Из-за этого уровень сигнала на выходе уменьшается. Какой же прикол уменьшать выходной сигнал, спросите вы? А прикол в том, что вместе с выходным сигналом на вход в противофазе поступают помехи и искажения, которые «родились» уже внутри, охваченной ООС части схемы. А поскольку они поступают в противофазе, на выходе усилителя они вычитаются!

Итак, достоинства ООС:

  1. Уменьшение нелинейных искажений;

  2. Уменьшение линейных искажений, расширение полосы частот;

  3. Уменьшение шума, фона и помех, проникающих по питанию.

Недостатки ООС:

  1. Необходимость ограничения полосы усиления усилителя для предотвращения превращения отрицательной ОС в положительную и самовозбуждения;

  2. Это скорее не недостаток, а просто особенность ламповых схем: в них невозможно реализовать сколько-нибудь глубокую ООС из-за огромной нелинейности выходного трансформатора и низкого усиления ламповых каскадов. Поэтому кардинально улучшить качество ламповых усилителей по аналогии с транзисторными не получится.

Индикатор уровня. Кроме эстетической функции индикатор несет и чисто утилитарную – показывает уровень выходного сигнала. Например, только благодаря ему я заметил что усилитель самовозбуждается на частоте 1 МГц при включении ООС когда я недостаточно ограничил полосу усилителя. Я наивно полагал, что выходной трансформатор сработает фильтром и ограничит полосу, но межобмоточная емкость ее не то что не ограничила, но и превратила ООС в ПОС. После этого я добавил местную частотозависимую ООС в первый каскад усиления и все стало норм. Сигнал звуковой частоты поступает на переменный резистор, которым можно подстроить уровень индикации. У меня он настроен так чтобы полностью закрывалось все поле индикатора уже при выходной мощности 10 Вт. С переменного резистора сигнал поступает на катод диода, который совместно с RC-цепочкой работает здесь детектором огибающей сигнала. Продетектированный сигнал поступает на лампу индикатора. Индикатор включен по типовой схеме и в пояснениях не нуждается. Единственное, я столкнулся с тем что луч некоторых индикаторов отклонен у кого влево, у кого вправо. Это не неисправность. Связано это с тем что металлический экран с люминофором бывает намагничен что и вызывает отклонение луча. Проведя рядом с ним слабеньким магнитиком, зеленый луч можно «выправить» и поставить ровно.

Про смещение. Для задания режима работы выходных ламп, лучевых тетродов необходимо достаточно большое отрицательное напряжение «смещения». В данной схеме применен вариант с фиксированным или принудительным смещением. Недостатками этого решения является необходимость в дополнительном выпрямителе — источнике этого отрицательного напряжения. Кроме этого, его необходимо стабилизировать и регулировать по мере износа ламп. Причем, регулировать желательно для каждой лампы отдельно, поскольку у них может быть существенный разброс параметров от экземпляра к экземпляру. В этом свете, использование автосмещения может быть предпочтительным. Автор исходной схемы предлагает попробовать такой вариант самостоятельно. В этом случае в катодную цепь каждой лампы включается резистор сопротивлением 150, шунтированный конденсатором не менее 1000 мкФ на 50 В. В такой схеме ток покоя лампы поддерживается неизменным вне зависимости от анодного напряжения и старения лампы. Недостатком является большая мощность, рассеиваемая на этом резисторе — около 6 Вт на каждом, или 24 Вт на весь усилитель, что многовато. Чтобы объединить достоинства обоих вариантов можно применить схему комбинированного смещения. В катодной цепи оставить резистор автосмещения, но намного меньшего номинала, например 30 Ом, а на сетки также подавать фиксированное смещение, но можно нестабилизированное и общее для всех ламп. Иными словами, некоторый уровень смещения (например, 80%) общий для всех ламп, а автосмещение обеспечивает оставшиеся 20% напряжения смещения, которое и дает стабилизацию тока покоя. Но это опять же в моей конструкции не использовано в связи с необходимостью существенных переделок. Это рекомендуется для тех, кто захочет повторить данную схему.

Схема с учетом исправления всех ошибок и учетом всех рекомендаций приведена ниже.

В ней для упрощения исключен дополнительный трансформатор, а для повышения напряжения в цепочку дополнительно включены обмотки 17 В. Тока в них хватает. Исключен источник отрицательного напряжения смещения со стабилитроном и регулировками, использована схема с автосмещением по причинам, описанным выше. В качестве выходных трансформаторов применены ТС-180. Выходные лампы в ультралинейном включении. С точкой подключения вторых сеток, и, соответственно, величиной этой «ультралинейности» можно поиграться. Исключен стабилитрон 150 В. В остальном, схема повторяет описанную выше. Несмотря на упрощение схемы, ее характеристики не хуже, описанной выше.

Конструкция и детали

Корпус, как я уже писал выше, использовал готовый – от компьютера мультикассы. На нем сверху вполне свободно разместились силовой трансформатор, выходные трансформаторы, дроссели питания, лампы. Единственный минус корпуса – он дюралюминиевый и не экранирует от магнитных полей силового трансформатора, а это сделать крайне необходимо. Сзади корпуса были отверстия под стандартные разъемы материнской платы АТХ, их пришлось закрыть алюминиевой пластиной. Входные разъемы для аудиосигнала я использовал типа CANON, просто потому что у меня такие разъемы были. Вообще, тип разъема не имеет значения, можно использовать и RCA и советские DIN-5. Выходные клеммы – винтовые типа ЗМП или аналоги. Их преимущество – надежный зажимной контакт, удобство монтажа на задней панели и доступная цена. Также на заднюю панель выведены тестовые гнездышки – малогабаритные типа Г1,6 под штеккер Ш1,6. С их помощью можно контролировать питающие напряжения и режимы выходных ламп без разборки корпуса усилителя. Это тоже периодически нужно делать поскольку лампы со временем садятся. На задней панели смонтирован выключатель ООС – на тот случай если захочется послушать настоящий теплый ламповый звук со всеми искажениями и наводками.

Силовой трансформатор типа ТС(А)-270. Предпочтение следует отдавать трансформаторам с медными обмотками (без буквы А), но и алюминиевые будут работать ничем не хуже. Трансформатор крайне необходимо устанавливать в железном кожухе. К сожалению, понял я это слишком поздно, когда уже разместил все элементы на корпусе. Магнитное поле рассеяния трансформатора довольно велико, поскольку он работает почти с полной загрузкой. Это поле мало того что наводится на проходящие рядом в корпусе соединительные провода, оно также наводится на стоящие рядом выходные трансформаторы и в динамиках слышен слабый гул 50 Гц, даже когда усилитель только включен и лампы еще не прогрелись. Кожух обязательно требуется снабдить вентиляционными отверстиями. Трансформатор можно использовать с готовой панелькой для предохранителей, в нее же вместо контактных штырьков после небольшой доработки легко встает разъем под стандартный компьютерный кабель питания.

Ламповые панельки для мощных ламп – керамические от массовых черно-белых телевизоров. В свое время у меня этих панелек было завались, теперь же их пришлось покупать. Барыги на радиорынке за них сейчас хотят много денег, поэтому их тоже имеет смысл купить в сборе с ламповым Ч/Б ТВ на авито. Из того же ТВ можно взять и силовой трансформатор ТС-180, который можно употребить в качестве выходного. Панельки для маломощных ламп – девятиконтактные, керамические с ушками для монтажа. Стоят недорого.

Выходные трансформаторы ТН-56 кроме того что трудно достать, так еще и просят за них около 1000 — 1500 р. Их можно без проблем заменить на следующие по списку в семействе, например, ТН-60, ТН-61. Главное, проверить по справочнику чтобы выходные обмотки были примерно на одинаковый ток нагрузки. Вместо этих трансформаторов неплохо подходят силовые ТС-180. Большой набор обмоток позволяет включать их с разным коэффициентом трансформации и использовать режим ультралинейного включения, причем место подключения второй сетки можно также выбирать, пробуя разные варианты. Что также хорошо, эти трансформаторы (в отличие от ТН) полностью симметричны. Единственное, при использовании этих трансформаторов мне потребовалось включить блокировочные конденсаторы порядка 1000-2200 пФ между анодами выходных ламп и корпусом для блокировки самовозбуждения на высоких частотах. На полосе частот усилителя эти конденсаторы никак не сказываются.

Дроссели по питанию выходного каскада должны быть на ток не менее 0,4А, и иметь индуктивность как можно большую. Мне удалось достать пару на 1,5 Гн. Это маловато, но сойдет. Дроссель по питанию 400 В, должен быть на ток не менее 0,1 А. Если приобрести пару телевизоров УЛПЦТ, из них можно добыть не только трансформаторы, но и примерно подходящие дроссели Др 5- 0,08 (5 Гн, 0,08 А) и Др 0,4 – 0,34 (0,4 Гн, 0,34 А).

На передней панели установлен галетный переключатель – селектор входов, можно взять любой на 2 направления и на 3 положения. Рядом с переключателем стоят переменные резисторы. Я сначала использовал сдвоенные советские типа СП-3, но, к сожалению, у них от старости совсем стал плох резистивный слой. Сколько я в них не пшикал смазками и жидкостями для улучшения контакта, они при повороте издавали шорох, а один из них в какой то точке вообще уходил в обрыв. Пришлось их заменить на новые китайские. Единственная трудность состоит в том, чтобы найти резисторы с характеристикой В. Если в регуляторы НЧ, ВЧ, баланса еще можно поставить резисторы с характеристикой А (поскольку глубина регулировки тембра невелика), то на регулятор громкости необходимо постараться и найти все же с характеристикой В. Поскольку человеческое ухо имеет логарифмическую характеристику чувствительности, то и громкость необходимо изменять с логарифмической зависимостью.

На передней панели смонтированы две неоновые лампочки индикации появления анодного напряжения +400 В и +200 В. Они зажигаются когда кенотроны прогреются и выпрямленное напряжение вырастет до напряжения зажигания этих ламп. Тип ламп не важен, можно взять лампочки из блока выбора программ телевизоров УЛПЦТ. Рядом с лампочками смонтирован выключатель питания.

Внутри усилителя монтаж выполнен навесным способом – на лепестках ламповых панелек и на планках с контактами. Планки карболитовые от какого то старого прибора, но подойдут и любые другие. Главное, проверить их на наличие загрязнений и следов пробоя. На одной из планок у меня обнаружилась утечка между соседними лепестками, из-за которой уходил режим лампы. Пришлось дефектный лепесток просто пропустить. Необходимо быть внимательным к таким вещам, ламповая техника с ее килоомными и мегаомными сопротивлениями очень чувствительна к утечкам, качеству изоляции и монтажа.

Конденсаторы используются пленочные типа К73-17 также из старых телеков, резисторы МЛТ оттуда же. Конденсаторы нужно подбирать по максимальному рабочему напряжению с запасом, ламповая техника вся высоковольтная. Резисторы выбираются не столько по мощности, сколько по удобству монтажа. Более крупные резисторы имеют более длинные и толстые выводы, прочнее держатся в лепестках.

Дополнительный трансформатор, дроссель по напряжению 400 В смонтированы внутри корпуса. Просто потому что их я добавлял позже и места на поверхности уже не было. Газовый стабилитрон СГ-1П сначала тоже стоял «наверху», но после добавления еще одного каскада усиления, он переехал в поддон.

Индикаторные лампы включения – с зеленым светофильтром, от какого то прибора. Включены последовательно, светятся вполнакала, создавая небольшой подсвет внутри корпуса.

Фильтрующие электролитические конденсаторы 220 мкФ – с малой высотой по вертикали, смонтированы на пластиковой изоляционной пластине и ей же придавливаются к верхней панели. Соединены монтажным проводом. Более мелкие электролитические конденсаторы фиксируются полукруглыми планками (такие планки используются для прижима кабелей).

Подстроечные резисторы смонтированы на верхней поверхности и торчат штоками наружу. Это необходимо для оперативной регулировки при необходимости. На штоках сделаны шлицевые пропилы под плоскую отвертку.

Монтаж выполнен проводами от компьютерных блоков питания. Особого скрытого смысла в этом нет, просто у меня полно таких проводов. Цепи накала крайне необходимо вести витой парой проводов, контакт с корпусом в каком либо месте не допускается. Все общие провода по возможности сходятся в одном месте – на конденсаторах фильтра питания выходных каскадов. Также следует следить за тем чтобы не образовывалось замкнутых петель земляных проводов, иначе поле рассеяния силового трансформатора наведет на них довольно существенную ЭДС помехи 50 Гц.

Для защиты от поражения электрическим током заказал для усилителя кожух из прозрачного оргстекла. Такие услуги предлагают многие фирмы. В одной конторе с меня запросили около 3 т. р., в другой удалось изготовить за 1500. Кожух крепится на петлях и может открываться вверх для замены ламп и регулировок. Вверху кожуха сделано множество мелких отверстий для вентиляции. Снизу передней части кожуха сделана одна широкая щель для захода охлаждающего воздуха. Шильдики для органов управления и ламп сначала хотел сделать также из тонкого оргстекла, заполнив след от лазера краской, но затея не удалась. Результат получился фиговый. Пришлось воспользоваться специальным пластиком для подобного рода табличек. Смотрится, конечно, не так как я хотел с оргстеклом, но, в целом, неплохо.

Измерение параметров

Самое главное – проверить приборами, что же мы, в итоге, напаяли.

Измерение выходной мощности

Это один из основных параметров усилителя. Для этого нам потребуется генератор сигналов низкочастотный, осциллограф, милливольтметр и нагрузка 4 Ом на каждый канал. У меня есть в наличии генератор Г3-118, двухлучевой осциллограф С1-18, милливольтметры В3-38. Если измерительных приборов нет, вместо генератора можно подавать сигнал с линейного выхода звуковой карты, при этом необходимо скачать программу – генератор звуковых сигналов, их много бесплатных. Контролировать сигнал также можно подавая его на линейный вход звуковой карты, единственное делать это надо через резистивный делитель чтобы не спалить вход — раз и чтобы не превысить максимальный уровень звуковухи — два. И да, тоже необходимо будет скачать и установить программу – осциллограф. Такие программы уже сложнее и чаще платные. Измерять уровень можно и обычным мультиметром. Тут, однако, надо иметь ввиду что обычные ширпотребовские мультиметры заточены под измерение переменного тока низкой частоты, 50 – 200 Гц, не более, поскольку там стоят дешевые выпрямительные диоды. На частоте 1 кГц и выше, такие мультиметры могут давать уже достаточно существенную погрешность. Нагрузка 4 Ом самодельная, сделанная из большого количества 2-ваттных резисторов, обдуваемых вентилятором. Вентилятор питается от выпрямленного напряжения с этой же нагрузки. По быстрому нагрузку можно сделать из 4-х последовательно включенных 10-ваттных керамических резисторов по 1 Ом, которые придется купить.

Подключим генератор на вход усилителя, сразу на оба канала. Громкость установим на максимум, регуляторы тембра в среднее положение. Установим частоту стандартную для подобного рода измерений – 1 кГц. К выходу каждого канала подключим нагрузку 4 Ом, параллельно ей по каналу осциллографа и по милливольтметру.2/R=81/4=~20 Вт. Эх, всего то 20 Вт, а ведь было обещано 43! Посмотрев сигнал на анодах и катодах выходных ламп, видно, что это они входят в ограничение, им не хватает как диапазона напряжения питания 200 В, так и тока катода. Напряжение питания можно повысить если применить трансформатор с большим коэффициентом трансформации, например ТС-180 со всеми включенными обмотками. При этом необходимо будет пропорционально уменьшить ток покоя, иначе будет превышена максимальная допустимая мощность на аноде лампы. Однако это потребует существенной переделки питания усилителя. Также не очень эффективно используется габаритная мощность выходного трансформатора, его выходные обмотки недогружены. В общем, обдумав все и прикинув варианты, я пришел к выводу что из существующей схемы без существенных переделок большего уже не выжать. Поэтому будем считать что такая мощность нас устраивает. Кстати, при включенной ООС выходная мощность усилителя чуть больше, поскольку ООС немного корректирует вносимые искажения.

Измерение АЧХ

Для измерения АЧХ усилителя нужно установить регуляторы тембра в среднее положение, установить определенное напряжение на выходе усилителя, например 3 В. И уменьшать частоту генератора в сторону низких частот до тех пор пока напряжение на выходе усилителя не упадет менее 0,707*3=2,121 В. Это будет нижняя граничная частота усилителя. Аналогично потом нужно увеличивать частоту генератора до тех пор пока напряжение на выходе усилителя снова не упадет менее 2,121 В. Это будет верхняя граничная частота усилителя. Это нужно проделать сначала для одного канала усилителя, затем для другого. Но для получения наглядной картинки мы воспользуемся прибором СК4-56. Это анализатор спектра, но он имеет внутри генератор качающейся частоты и его легко можно приспособить для измерения АЧХ. Для этого на вход усилителя подаем сигнал не с генератора сигналов, а с выхода генератора качающейся частоты анализатора спектра. АЧХ измеряем сначала в одном канале, потом в другом, подключая вход анализатора сначала к одному каналу, потом к другому. Анализатор спектра также следует подключать через делитель напряжения для защиты его входа (имеет тенденцию дохнуть), а также чтобы его входной усилитель не ушел в зашкал. На анализаторе ставим ручную развертку, настраиваем частоты границ экрана (от -5 кГц до 45 кГц). Затем устанавливам уровень сигнала таким чтобы точка была в середине сетки прибора. Ставим самую медленную развертку и запускаем измерение. На экране прибор нарисует нам АЧХ канала усилителя. По уровню минус 3 дБ полоса частот усилителя – 10 Гц – 30 кГц. Проделываем такую же операцию при минимальном и максимальном положении регулятора тембра ВЧ. Потом так же и с другим каналом.

АЧХ в области ВЧ (в клетке 5 кГц по горизонтали, 10 дБ по вертикали, 0 Гц — где всплеск):

АЧХ в области ВЧ (в клетке 5 кГц по горизонтали, 10 дБ по вертикали, 0 Гц — где всплеск). Завал характеристики в среднем положении связан с некоторым поворотом самой трубки прибора.АЧХ в области НЧ (в клетке 10 Гц по горизонтали, 10 дБ по вертикали, 0 Гц — где провал)

Измерение КНИ

Измерим КНИ с помощью того же прибора СК4-56. Только подавать сигнал будем с генератора низкой частоты. Для получения как можно более точных результатов необходимо использовать генератор с как можно меньшей величиной собственных искажений. Убедиться в этом можно, подав сигнал напрямую на анализатор спектра. На экране должна «торчать» только одна палка, соответствующая частоте настройки генератора (1 кГц). Также нормируем уровень сигнала чтобы основная гармоника (1 кГц) находилась на уровне 0 дБ сетки, соответственно, побочные гармоники будут иметь уровень минус 20 дБ, минус 40 дБ и т.д.

Спектр сигнала при небольшой выходной мощности (~ 1 Вт):

Спектр сигнала при почти максимальной выходной мощности (~ 20 Вт):

Считать вручную КНИ очень долго, поэтому воспользуюсь маткадом. Вообще говоря, есть КНИ (коэффициент нелинейных искажений) и КГИ (коэффициент гармонических искажений) – немного разные вещи и считаются по разным формулам. Но при малых значениях, КНИ и КГИ в первом приближении совпадают, поэтому будем считать КНИ. Считать будем приближенно, по первым 10 гармоникам. Записываем уровни первых 10 гармоник, переводим из децибел в абсолютные значения, считаем по формуле, получаем уровень КНИ на частоте 1 кГц и почти номинальной мощности – 3,7 %.

Повторяем процедуру на небольшой мощности и получаем значение 0,2 %. В принципе, для лампового усилителя очень и очень неплохо. Однако необходимо учесть что это значения при включенной ООС, при выключенной параметры будут существенно хуже.

Вот и все что мне хотелось рассказать про свой проект постройки лампового усилителя. Свои  замечания и предложения прошу писать в комментариях.

Починяем. Б5-46, Б5-47, Б5-48, Б5-49, Б5-50

Совсем пошаговой инструкции не получилось но общий путь следования к цели, надеюсь, достаточно понятно обозначил.
Много букв. Тем кто не собирается чинить вышеозначеные источники, читать будет неинтересно…

Предупреждения.


  • Совсем новичкам не надо в них лазить, все-таки достаточно сложная схема, и конструкция.
  • Значительная часть схемы под высоким напряжением,(у 48,49,50 весьма значительная часть). Будьте осторожны.
  • Перед тем, как паять, прибор выключить, если включен!!!
  • Советские печатные платы и навесной монтаж проводом МГШВ. Не попортите паяльником с непривычки.
  • Схема и конструкция многократно менялась по ходу выпуска прибора, в том числе менялось назначение контактов разъемов, и расположение печатных плат в корпусе прибора. Если приспичит переставлять платы из одного в другой — внимательно проверяйте на совместимость. (Отдельный прикол, в том, что какой-то рационализатор в конце 80х переразвел все 3 платы с двухстороннего, в смысле металлизации, на одностроронний вариант…)
  • Цепи помеченные как «0» на плате регулятора и на плате преобразователя немного разные. Не цепляйте землю осциллографа с обеим одновременно.
  • Отнеситесь серьезно к предохранителям. Нет не так, СЕРЬЕЗНО. Засунув вместо них гвозди или другие суррогаты, получаете шанс лишиться трансформатора.
  • Покрутить подстроечники — не самая умная идея. Крутить их реально необходимо только после востановления прибора из состояния «погорело очень многое», одинокий подстроечник на плате преобразователя, крутят обычно в момент перед приведением прибора в вышеозначенное состояние.
  • ОПАСНО ДЛЯ МОЗГА!!! На некоторых вариантах схем платы регулятора, цепь «0» не обозначена, и никуда не подсоединена. Не ломайте голову как эта схема работает, это просто ошибка и она только на бумаге, в железе все как надо, «0» — общая точка С5 и С6, как и на всех остальных схемах.
  • ОЧЕНЬ ОПАСНО ДЛЯ МОЗГА!!! Созерцание платы ЦАП может вынести мозг напрочь. Детям и беременным не смотреть.

Схемы.


Спросите у Гугла, их много, если повезет, даже найдете точно подходящую к вашему прибору, если не повезет, не расстраивайтесь, существенных (если не считать полную перетасовку нумерации контактов на разъемах) изменений за время выпуска она не претерпела, нумерация элементов тоже не сильно менялась. Попадаются схемы оформленные в древнерусском стиле, на некоторых есть ошибки, но в принципе — пользоваться можно.

Кратенько. Как должно работать.


Выходное напряжение/ток грубо стабилизируется импульсным преобразователем, а затем прецизионно — стабилизатором на проходном транзисторе, в результате имеем не плохой кпд, и неплохое качество стабилизации.

Чуть подробнее путь передачи основной мощности.

220В из сети через, предохранители, фильтр, и выключатель питания, попадает на первичку 50Гц трансформатора, вторичек у трансформатора 7 для питания всяких вспомогательных частей схемы, а еще у трансформатора 2 отвода на первичке 100В+100В куда и отправляется основная мощность с них напряжение 200В подается на мостовой выпрямитель а 100В на среднюю точку конденсаторов фильтра.
Силовая часть инвертора напоминает схему PCшного источника питания полумост на биполярных транзисторах (советских, конца 70х, потому напряжение перед выпрямлением пришлось понижать до 200В :-)). Управление транзисторами через трансформатор.
Выход инвертора нагружен на первичку импульсного трансформатора, во вторичке — мостовой выпрямитель, дроссель и конденсаторы фильтра.
Проходной транзистор стоит в плюсовом проводе, транзистор составной, может быть как в одном корпусе, так и в виде 2х отдельных транзисторов, может быть PNP, может быть NPN, (схема раскачки всего этого на плате регулятора соответственно немного разная в случае сомнений перерисуйте на бумажку с реального прибора, и разберитесь как должно работать…
Токоизмерительный шунт в плюсовом проводе, после транзистора.
«0» платы регулятора — плюсовая выходная клемма. «0» платы преобразователя — плюс фильтровых конденсаторов.

Чуть подробнее про ЦАП.

На самом деле все очень просто — 2 похожих канала преобразуют двоично-десятичный код в сопротивление пропорциональное коду, 1 канал — ряд последовательно соединенных резисторов номиналом R,2R,4R,8R,10R,20R,40R,… резисторы замкнуты нормально замкнутыми контактами реле, при подаче напряжения на обмотки нужные контакты размыкаются, и мы имеем нужное сопротивление цепочки…

Чуть подробнее про линейный регулятор и окружение.

На МС2 (К140УД1Б), транзисторах T1, T2 и паре стабилитронов собран источник опорных напряжений (+около9В, -около 9В)
На МС4 (К140УД1Б), собран усилитель/интегратор ошибки напряжения.
На МС3 (К140УД1Б), собран усилитель/интегратор ошибки тока.
На транзисторах Т4, Т5 решается, что стабилизировать важнее ток или напряжение.
Т6 клацает релюшкой лампочек режима работы в зависимости от решения T4, T5.
T3 — драйвер проходного транзистора (в некоторых вариантах отсутствует)
Еще несколько транзисторов и стабилитронов обеспечивают питание схем, (эта часть многократно менялась, и судя по тенденции к сокращению числа полупроводников, кто-то выполнял на ней нормы по числу рацпредложений).

Чуть подробнее про контроллер инвертора.

Из необычного в его работе, то что ширина импульсов инвертора не регулируется, он или на «полную катушку» работает или выключен. Частота преобразователя, около 7кГц, частота циклов включения/выключения около 250 Гц (кажется, потом до 1кГц повысили), прекрасно слышно в каком режиме блок питания работает.
Работает так: однопереходный транзистор Т9 генерит пилу, и заодно короткие импульсы в ее начале, короткие импульсы запускают генератор 7кГц импульсов на Т3,Т4 , а компаратор на Т6,Т7 сравнивает пилу с напряжением на проходном транзисторе, поделенным на делителе R12…R14. И глушит генератор на T3, T4 в момент их совпадения.

Что понадобится из приборов, инструмента и материалов.


  • Мультиметр U/I/R — обязательно.
  • Подходящая нагрузка (способная принять максимальный для починяемого ток, при максимальном напряжении), желательно, как-то регулируемая — обязательно (если нету — нужно соорудить конструкцию из подходящих лампочек/резисторов ПЭВ/прочих нагревательных приборов).
  • Осциллоскоп — весьма желательно.
  • Блок питания 0…100В —может будет полезен, а лучше еще второй 0..30 , можно извернуться с компьютерным блоком питания, но неудобно…
  • Что-нибудь для проверки электролитических конденсаторов — не повредит.
  • Инструмент и материалы для пайки, возни с проводами и т.п. — обязательно.
  • Инструмент, чтобы крутить винты/гайки — обязательно, может понадобиться хитрый ключик для мощных диодов (рожковый на 8 обточить на электроточиле, чтоб под диод подлезал).
  • Инструмент для мелкой пилильно-сверлильной работы по металлу/пластику — может понадобиться.
  • Запчасти — само-собой разумеется.
  • Жбан «Фейри» и губка — по желанию для эстетов и чистюль предать чистоту и свежесть панелям корпуса.
  • C2H5OH разной концентрации в составе разных жидкостей — желательно. Для разных применений (от протирки контактов до употребления внутрь)

Собственно диагностика и ремонт

Небольшие проблемы.

  • Всякая разная очевидная с первого взгляда/тыка мультиметром мелочь. Вроде заклинивших/развалившихся тумблеров, оторванных/отдавленных хвостов, перегоревших лампочек, вывалившихся клемм, я на ней останавливаться не буду, надеюсь разберетесь. Замечу только.
    • Предохранители, обычно просто так не перегорают.
    • Лампочки, раз уж залезли внутрь, можно и нужно заменить светодиодами 2х цветов. Будет симпатичнее, добавочное сопротивление в большинстве источников уже имеется, нужно только заменить его на другой номинал.
    • Шнур питания стоит заменить на 3х проводный с нормальной вилкой.
  • Работает, но выдает немного не того качества (пульсации, плохая стабильность).
    1. Меняем электролитические конденсаторы на платах (можно конечно, обнаружить конкретный сдохший, но проще менять все сразу ).
    2. Не помогло — остальные (скорее всего, придется пилить и сверлить.) у меня получается так:
    3. Не помогло — придется серьезно разбираться с платой регулятора (см серьёзные проблемы), а может с ЦАП.
    4. Помогло — радоваться жизни
  • Работает, но выдает не всегда то, что что установлено
    1. Придется разобраться с ЦАП (см серьёзные проблемы).
  • Выдает больше своего максимума (примерно полтора максимума).
    1. Выключаем! Быстро!!! Скорее всего, имеем серьезную проблему. Решать которую надо последовательно и неспешно. Да, реализация идеи поставить при этой неисправности на переключателях значения поменьше, не прояснит ситуацию, а проблему может и серьезнее сделает.
    2. Для рисковых — можно сыграть в «Мне повезет», на кону — еще один мощный транзистор.
      1. убедиться что пробит проходной транзистор, убедиться, что цел Т3 на плате регулятора.
      2. Найти высохший электролитический конденсатор, свалить всю вину на него, заменить.
      3. Поменять проходной транзистор, попробовать включить (лучше, на холостом ходу с максимальным установленным напряжением).
      4. Падение напряжения на проходном проверить обязательно, установку напряжения плавно скручиваем вниз, падение напряжения существенно меняться не должно, если меняется примерно как 1вольт в плюс на один вольт в минус, разбираемся с платой преобразователя.
      5. Нагрузить источник по максимуму, проверить падение на проходном транзисторе (должно попасть пределы, указанные в описании на прибор, если выходит за, но не сильно, можно подкрутить подстроечник на плате преобразователя).
      6. Проверить точность, стабильность, пульсации.
      7. Радоваться жизни.
  • Ничего не выдает, ничем не светит, предохранитель сгорел.
    1. Убедиться, что оба силовых транзистора преобразователя пробиты. (может повезти, и пробился выпрямитель, или один из фильтровых конденсаторов а транзисторы и остальное цело)
    2. Для рисковых — можно сыграть в «Мне повезет» на кону — еще 2 мощных транзистора.
      1. Проверить, выпрямитель 200В, выпрямитель во вторичке импульсного трансформатора, проходной транзистор (если пробит — смотреть вриант «больше максимума» и принять решение увеличить или не увеличить ставку).
      2. Найти высохший электролитический конденсатор, свалить всю вину на него.
      3. Поменять транзисторы, попробовать включить (лучше, на холостом ходу с максимальным установленным напряжением)
      4. Падение напряжения на проходном проверить обязательно. Дать покрутиться на холостом ходу, выключить пощупать транзисторы.
      5. Плавно подгружать, приглядывая за температурой транзисторов инвертора.
      6. Нагрузить источник по максимуму, проверить падение на проходном транзисторе (должно попасть пределы указанные в описании на прибор, если отличается, но не сильно, можно подкрутить подстроечник на плате преобразователя).
      7. Проверить точность, стабильность, пульсации
      8. Радоваться жизни.

Серьёзные проблемы, рекомендации по решению с минимальным риском для кошелька, но с большой потерей времени.

Длинная общая нудная инструкция, с кучей лишних перепроверок. При наличии опыта, интуиции, везения, знания истории возникновения неисправности и прочих бонусов можно творчески подсокращать по ходу ремонта. Для подсакращающих — даю напоминалочку в начале каждого этапа.
  • Пара вещей, которые облегчают ремонт.
    • Можно убрать из прибора жгут проводов, идущий к разъему ДУ, и выходным клеммам на задней панели прибора (обычно они никогда не используется, а лишнюю путаницу проводов внутри создают, и копаться в задней части прибора мешают) обратить внимание, на клеммнике установлены 2 перемычки.
    • Если нет переходника-удлинителя для работы с платой вытащенной из блока, можно поставить разъем исследуемой платы (обычно достаточно перевернуть только плату регулятора) в корпусе кверху ногами на 2х стойках см фото.
  • Начинаем.
    1. Вынуть из прибора все платы, запомнить где стояли, осмотреть платы на предмет визуально обнаруживаемых трупов, обнаруженные взять на заметку, платы отложить в сторону.
    2. Тоже самое проделать с шасси прибора.
    3. Проверить мультиметром предохранители, выпрямитель 200В, конденсаторы фильтра, транзисторы инвертора, выпрямитель во вторичке импульсного трансформатора, конденсаторы и дроссель фильтра, проходной транзистор, токоизмерительный шунт, (прочие выпрямители и конденсаторы проверять «по желанию», но я рекомендую не лениться). Обнаруженные трупы взять на заметку.
    4. Отпаять 3 провода, идущие от 50Гц трансформатора, к 200В выпрямителю, записать, куда шли, заизолировать.
    5. Устранить обнаруженные проблемы во вспомогательных выпрямителях, и цепях 220В. (200В выпрямитель и остальное, то что на пути основной мощности, можно пока не менять, если под рукой нет, чтоб, лишний раз в магазин не бегать.)
    6. Попробовать включить то, что осталось, должны светиться все лампочки (в некоторых версиях не светятся пока плата ЦАП не вставлена), можно проверить напряжения на вторичных обмотках 50Гц трансформатора, и выходах вспомогательных выпрямителей. Если что не так — разобраться почему, устранить причину.
    7. Если все в порядке — переходить к следующему этапу.
  • ЦАП.(на всякий случай напоминаю, все платы вынуты, 200В выпрямитель отключен)
    1. Если на плате ЦАП есть визуально обнаруживаемые трупы, устранить.
    2. Найдти на плате контакты выходов обеих каналов, подключить к одному из каналов (удобнее, не на плате, а на рзъеме на шасси) мультиметр в режиме омметра.
    3. Плату вставить на свое законное место, включить прибор.
    4. Вращая переключатели установки тока/напряжения убедиться в изменении сопротивления по закону R=R0+k*N (R0 — начальное сопротивление некоторых версиях схем 0 Ом, K — некий коефициент N — установленный код) достаточно прокрутить каждый разряд от 0 до максимума. Если обнаружатся неисправности (а проблемы могут быть в переключателе, реле или резисторе) — устранить, особенно обратить внимание, что цепь выхода ЦАП не должна уходить в обрыв ни при каком положении переключателей.
    5. То же проделать на втором канале.
    6. Все в порядке? Переходим к следующему этапу.
  • Линейный регулятор.(на всякий случай напоминаю, платы регулятора и преобразователя вынуты, плата ЦАП на своем месте, и исправна, 200В выпрямитель отключен).
    1. Заменить все обнаруженные трупы на пути основной мощности, от вторички импульсного трансформатора до выходных клемм. (инвертор можно пока не трогать).
    2. Если на плате регулятора есть визуально обнаруживаемые трупы, устранить, проверить мультиметром их окружение.
    3. Разобраться с электролитическим конденсаторами (выпаять, при желании проверить, заменить на исправные) на плате регулятора.
    4. Можно попробовать подать питание на плату, (есть варианты, в зависимости от имеющихся у вас возможностей и предпочтений, можно вставить в прибор через переходник, можно перевернуть разъем в приборе и вставить плату снизу, можно для начала запитать плату от отдельного источника/ков (лучше — 2 изолированных источника 24В на входы или выходы выпрямителей МС1 и МС5, но можно одним но по очереди), можно пробросить 2 пары проводов от платы до разъема в приборе (входы выпрямителей МС1 и МС5))
    5. Проверить источник опорных напряжений: На С5 должно быть 8,5…9,5V, на С6 должно быть 8,5…9,5V (это 2 разных напряжения, разной разной полярности, они не должны быть равны, но должны быть стабильны), желательно проверить осциллоскопом отсутствие пульсаций и возбуда. Устранить обнаруженные проблемы.
    6. Проверить источники питания усилителей, 6,5…8,5V на 1-4 ногах МС3, МС4 и 12…16,5V на С14. Устранить обнаруженные проблемы, не забывать о том, что напряжение может быть просажено из-за проблем в нагрузке.
    7. Остался источник питания выходного драйвера (в некоторых вариантах отсутствует) он состоит из выпрямителя МС6, конденсатора С15 и резистора R34 — прозвонить мультиметром, заменить, если что неисправное обнаружится.
    8. Плату установить в прибор, если еще не установлена, на шасси прибора найдти выпрямитель во вторичке импульсного трансформатора, припаять 2 провода к его (выпрямителя) выходу (можно паяться к конденсаторам фильтра на шасси прибора, но тогда надо разобраться последовательно или параллельно они включены), провода подключить к отдельному источнику питания.
    9. На починяемом приборе установить выключателями 5В, и ток 5% от максимума. На отдельном источнике — 12В.
    10. К выходу починяемого прибора подключить мультиметр в режиме вольтметра…
    11. Включить починяемый прибор, включить источник.
    12. Должна загореться лампочка «Стабилизация U», на выходе должно появиться что-то около 5В, можно пощелкать установкой напряжения починяемого, должно меняться, и устанавливаться приблизительно правильно (естественно, вверх выше 12V оно не уйдет).
      • Если не работает стабилизация — проверяем работу МС4, Т4, Т3, на плате стабилизации, цепи (провода в основном) обратной связи, проходной транзистор и его окружение на шасси прибора.
      • Если что-то не то с лампочкой при работающей стабилизации — разбираемся с T5,T6,реле, лампочкой и проводами.
      • Все в порядке?
    13. Цепляем к прибору нагрузку (из соображений 3V/0.05Imax_починяемого>Rн>12V/Imax_починяемого .)Прибор должен зажечь «Стабилизация I», и начать стабилизировать ток (можно покрутить), ток контролировать по напряжению на нагрузке, или напрямую мультиметром (не забываем, как правильно включать амперметр в измеряемую цепь).
      • Если есть проблемы со стабилизацией тока — искать в МС3, Т5 и проводах.
      • Проблемы с лампочкой тока, там же где проблемы с лампочкой напряжения.
      • Работает? Замечательно!!!
    14. *На этом этапе, если позволяют возможности внешнего источника (за мощностью, и падением напряжения на проходном транзисторе, следить самостоятельно и внимательно), можно покрутить подстроечники на плате (а можно, и на завершающий этап оставить)
      • R14 — «ноль» напряжения , R12 «усиление» напряжения, R8 «ноль» тока, R17 «усиление» тока.
      • «Ноли» удобнее крутить при установке 001. При использовании донорских плат другой версии, а может и вообще — это бага старых высоковольтных версий, бывают проблемы с нехваткой диапазона регулировки «ноля» тока, лечится добавлением/убиранием дополнительного неотключаемого резистора в токовый канал ЦАП.
      • «Усиление» при установках «побольше» (хотя бы 50% от максимума).
    15. *При желании можно проверить отсутствие возбуда, и уровень пульсаций (но на этом этапе пульсации могут вылезти из-за источников опорных напряжений, и питания усилителей, а они проверены.)
    16. Если все на этой плате все ОК. убрать провода к внешнему источнику. Можно заняться силовой импульсной техникой.
  • Инвертор и его контроллер. (на всякий случай напоминаю, плата преобразователя вынута, платы ЦАП и регулятора на своем месте, и исправны, 200В выпрямитель отключен).
    1. Заменить все обнаруженные (и до сих пор не замененные) трупы на шасси прибора. 200В выпрямитель пока не подключать.
    2. Если на плате преобразователя есть визуально обнаруживаемые трупы, устранить, проверить мультиметром их окружение.
    3. Разобраться с электролитическим конденсаторами (выпаять, при желании проверить, заменить на исправные) на плате преобразователя.
    4. Проверить элементы во вторичных цепях Тр1, при необходимости заменить на исправные.
    5. Можно попробовать подать питание на плату, (есть варианты, в зависимости от имеющихся у вас возможностей и предпочтений, можно вставить в прибор через переходник, можно перевернуть разъем в приборе и вставить плату снизу, можно для начала запитать плату от отдельных источников (2 изолированных источника 24В на вход или выход выпрямителя Д1..Д4 и 36V (не знаю может и 24 сойдет) на вход или выход МС1), можно пробросить 2 пары проводов от платы до разъема в приборе (входы выпрямителей Д1…Д4 и МС1)).
    6. На цепочке стабилитронов Д15…Д18 контролировать напряжения на каждом, должно быть примерно 8V, 8V,0.7V,0.7V (не пугайтесь Д17 и Д18 включены наоборот, это такое оригинальное схемотехническое решение). Устранить проблему, если что не так.
    7. Уточнить на имеющейся плате, какая точка в этой цепочке считается за нулевую и подсоединена к соответствующему пину разъема, зацепить туда землю осциллоскопа наблюдать пилу на эмитере Т9 и короткие импульсы на его второй базе.
    8. Припаять переменный резистор номиналом поболее 33к между точкой 0 и неподсоединенным к разъему выводом подстроечника (можно использовать и сам подстроечник, но тогда надо запомнить как он был настроен, померить сопротивление, и записать). Переменник поставить на максимум. Наблюдать генерацию импульсов транзисторами Т3 Т4. И их усиление на транзисторах Т1,Т2 и трансформацию на трансформаторе Тр1.
    9. Если нет генерации — проверить генератор и компаратор. Для прояснения ситуации можно отпаять выходной транзистор компаратора, или 2 диода идущие к нему, если после этого генерация появится, проблема — в компараторе, не появится — в генераторе. Проблему устранить. Диоды и транзистор, если отпаивали вернуть на место.
    10. Покрутить припаянный перменник наблюдать генерацию пачек с разным числом импульсов, и полный ее срыв (осциллоскоп удобно от пилы или импульсов на Т9 синхронизировать). Если что-нибудь не так, разобраться в компараторе, устранить.
    11. Убрать резистор, (подстроечник, если крутили его, вернуть в исходное положение).
    12. Плату поставить на законное место.
    13. Припаять ко входу 200В выпрямителя 2 провода к внешнему источнику. Включить починяемый блок, на внешнем источнике поставить, 12В проверить осциллоскопом работу полумоста и силового импульсного трансформатора (теоретически, тут могут выявиться проблемы в проводах и импульсном трансформаторе, но у меня ни разу ничего не вылезало).
    14. Если есть возможность, поднимать на внешнем источнике выходное до 100В наблюдать работу починяемого на холостом ходу (у меня всегда работало).
    15. Все выключить, провода к внешнему источнику убрать. 3 провода от трансформатора к 200В выпрямителю припаять на место.
  • Окончательная проверка (прибор считается электрически собраным, и исправным)
    1. Включить на холостом ходу с максимальным установленным напряжением, падение напряжения на проходном транзисторе проверить, установку напряжения плавно скручиваем вниз, падение напряжения существенно меняться не должно.
    2. Нагрузить источник по максимуму, проверить падение на проходном транзисторе (должно попасть пределы, указанные в описании на прибор, если выходит — подкрутить подстроечник на плате преобразователя.
    3. Проверить точность, стабильность, пульсации,
    4. При необходимости, подстроить точность установки тока и напряжения (что крутить описал в разделе Линейный регулятор).
    5. Радоваться жизни.

Помогите доработать схему «Хитрый выпрямитель»Смотрите схему и пояснения внизу!

Помогите доработать схему «Хитрый выпрямитель»Смотрите схему и пояснения внизу! — Умные вопросы Проблема такая, схема работает, но крайне ненадежна при подключении нагрузки, неоднократно вылетает выходной транзистор Т1. При настройке 2 раза вылетала микросхемка генератора. Вобщем генератор импульсов настроен на частоту 2кГц. Транзистор увеличивал по запасу тока, т. е. ставил в 2 раза мощне чем указан в схеме, но все равно сгорает, хоть и мощный теплотвод установил ему. Я смотрел видео Ака Касьяна по теме «хитрый выпрямитель», он посоветовал собрать два генератора и схема по иде начнет работать надежне первой, я так понимаю, генератор с транзистором несрабабатываются, он неуспевает открываться в нужный момент или незнаю что. Вот сылка на видео 4 годов назад от Светлана Юрицына

2 Ответы

ахренеть -ворует! он не только ворует но и сжигает кое что -для экономии надо накопитель сделать и подать напругу с накопителя последовательно-проще делать это во вторичной цепи а то что он берет от сети -не заморачиваться! падумашь 100вт сожрет . за то во вторичной цепи можно получить к примеру=200вт-просто нужно внимательно изучить получение энергии и пытаться достижения таким способом высокого кпд источника питания -усё просто! 4 годов назад от Татьяна Дрогнева
Зачем столько воротить то? Может, просто поставить симистор и генератор? Всего три детали: мост, симистор и микруха генератора. Плюс обвеска. Ничего не сгорает.
А тут наверчено слишком много. Смысла не увидел в этой схеме. Обычный ШИМ регулятор мощности.
Не, можно гвозди забивать микроскопом. Оно канеш. Но зачем? *
Боле матерые товарищи меня поправят. 4 годов назад от Раиса Николенко

Связанные вопросы

1 ответ

6 годов назад от Валерий Никулин

1 ответ

4 годов назад от [email protected]@n

1 ответ

1 год назад от Петр Фадеев

Самодельные электрические схемы для автомобилей своими руками.  Радиосхемы для автолюбителя. подключение вольтметра с алиэкспресс

Каждый владелец легкового автомобиля по мере своих возможностей старается улучшить свой автомобиль. Причем, чем машина старше, тем желание сделать из нее суперкар, оснащенный самыми последними достижениями науки и техники, сильнее.

Все хорошо, но в меру. Это понимаешь, когда видишь копейку не первой свежести, обвешанную мигалками, отбойниками и навороченными охранными системами. Мы не станем предлагать оснащать Таврию бортовым компьютером или лепить автоматическую систему контроля устойчивости на девятку.

Самодельная электроника в авто

Мы представим, что можно сделать полезного для своего автомобиля, если мы хоть немного разбираемся в электронике и умеем держать паяльник. Полезная электроника для авто своими руками установленная и на себе испытанная может пригодиться не только нам, поэтому предлагаем небольшой дайджест простых устройств, которые упрощают жизнь автомобилиста.

Долой катализатор

При удалении катализатора своими руками можно столкнуться с некоторыми трудностями. На некоторых моделях автомобилей нет возможности удалить первичный катализатор, или же вы не хотите делать перепрошивку ЭБУ. В таком случае, есть простое устройство, которое введет в заблуждение хитрый ЭБУ так, что при удаленном катализаторе контрольная лампа сбоя в системе управления двигателем гореть не будет.

Это простейшее устройство подогнано под номинальные показатели катализаторов на всех Мицубиси, Шевроле Лацетти, Ниссан Премьера. Для других автомобилей нужно просто подобрать нужный номинал радиодеталей по осциллограмме. В этом нет ничего сложного – есть куча справочников.
Вот принципиальная схема устройства и его внешний вид.

Номиналы деталей:

  • резистор на 150 кОм;
  • конденсатор на 1 мкФ.

После пропайки всей конструкции, обрабатываем ее изолирующим лаком и заключаем в термокембрик. Больше контрольная лампа о себе напоминать не будет.

Очень полезное и простое устройство. Для его изготовления нам понадобится только старая пьезо-зажигалка. При пробитой на корпус свече искра на контактах появляется периодически, а проявляется это в нестабильной работе мотора. Для проверки свечи зажигания есть специальные приборы, но их нет в арсенале, то всегда найдется замена.

Достаем из зажигалки пьезоэлемент, удлиняем провода и изолируем, чтобы не щекотало током. Установим прибор на свечу так, как показано на рисунке, нажмем на кнопку и внимательно посмотрим на контакты. Если искра проскочила – значит, свеча 100% рабочая.

Простейшее зарядное устройство

Наверняка каждый автомобилист с опытом сталкивался с ситуацией, когда нужно подзарядить АКБ, а зарядного устройства под руками не оказалось. Такое зарядное устройство, схему которого мы предлагаем, можно вполне возить с собой в багажнике. Оно может пригодиться в далеких поездках, там, где нет доступа к полноценному зарядному устройству. Главное – чтобы была розетка.

Схема его чрезвычайно проста. Она выполнена на бестрансформаторной основе, поэтому прибор получился компактный и легкий. Устройство не греется и может работать как угодно долго. Есть у него один недостаток – он не имеет гальванической развязки. То есть ток от сети поступает напрямую на аккумулятор через конденсаторный блок.

Для преобразования переменного тока в постоянный служит выпрямитель – диодный мост. Его вполне возможно отыскать готовым, а можно и собрать самому. Мост должен быть рассчитан на напряжение не менее 400 В при силе тока не менее 3 А. Конденсаторный блок в сумме должен показывать суммарную емкость 8 мкФ.

Для того, чтобы схема разряжалась после выключения, на выходе установлен резистор 220-810 кОм. Вместо набора конденсаторов можно использовать один, но емкий – 10 мкФ. На выходные провода можно поставить аккумуляторные зажимы для удобства использования. Схема очень компактна и поместится в любой корпус. Это не идеальное зарядное устройство, но как спасительная крайность может пригодиться не раз.

Для умелого паяльника всегда найдется работа в создании приятных мелочей для комфорта, для безопасности, для создания дополнительного освещения. Главное – знать, что это необходимость. И тогда любой прибор или устройство будет полезным и приятным дополнением к конструкции автомобиля.

Если вы думаете, что самоделки – удел малышей и скучающих домохозяек, мы очень быстро развеем ваши заблуждения. Этот раздел полностью весь посвящен изготовлению самоделок из автомобильных запчастей и резиновых покрышек. Изготовить из автопокрышки можно практически всё. От огородной обуви до полноценной детской площадки с качелями, сказочными персонажами и элементами для отдыха. Наконец-то и у вечно занятых пап появится возможность проявить свои творческие таланты и создать нечто полезное и красивое на собственном приусадебном участке или придомовом дворе.

Автомобильным шинам свойственно приходить в негодность, особенно учитывая отечественное качество дорог и резкие перепады температуры. Вместо отправки старой автопокрышки на свалку, её можно слегка преобразить и подарить новую жизнь на детской площадке, в саду или огороде.

Мы собрали огромное количество примеров, как сделать автомобильные самоделки с использованием шин в различных бытовых и эстетических целях. Пожалуй, одним из наиболее популярных способов применить отслужившую своё автопокрышку является обустройство детских площадок. Самый простой вариант – вкопать до половины ряд покрышек и разукрасить их верхнюю часть в яркие цвета. Созданный таким образом архитектурный элемент будет использоваться малышами в качестве приспособления для ходьбы и бега с препятствиями, а также вместо «мебели», ведь на поверхности покрышки можно разложить песочные изделия или даже посидеть самому, отдыхая тихим летним вечером.

Эстетически разнообразить экстерьер площадки можно, создав при помощи покрышек сказочных драконов, забавных мишек, которые будут встречать ваших гостей у входа во двор, притаившихся в огороде крокодилов и прочих зверушек. Любителям цветов автомобильная покрышка может заменить полноценный вазон, а высаженные в неё растения придадут дворику ухоженный вид.

Порадовать детей можно, создав удобные качели из наиболее сохранившихся шин. Можно оставить форму шины в первозданном виде, а, потратив немногим больше времени и усилий, создать необычные качели в виде лошадок.

Что бы вы ни выбрали, для создания автомобильной поделки, ваши дети в любом случае обрадуются появлению самоделки для авто во дворе. Изобретательные дети смогут играть в новые игры, и обязательно будут гордиться своим папкой, хвастаясь вашим творением перед друзьями. А смешение счастья и гордости за вас в глазах ребенка – возможно, единственная вещь, ради которой можно наступить на горло долгожданному выходному в компании дивана, телевизора и пива.

Подборка оригинальных и интересный схемотехнических решений и усовершенствований для различных типов автомобиля.


Автомат для зарядного устройства автомобиля — Схема включает батарею на зарядку при понижении на ней напряжения до определенного уровня и отключает при достижении максимума.
Зарядное устройство для автомобиля на интегральной микросхема LM7815 — Основу схемы составляет интегральная микросхема LM7815 с системой защиты и цепями аналоговых индикаторов. Вольтметр и амперметр добавленные в схему в качестве индикаторов обеспечивают контроль тока и напряжения во время заряда аккумулятора.
Автомат-переключатель полярности напряжения для зарядного устройства — предназначен для зарядки двенадцативольтных автомобильных аккумуляторных батареи. Главная его особенность заключается в том, что оно допускает подключение батареи, при любой полярности.
Автоматическое зарядное устройство для автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторов
Зарядное устройство для мощных автомобильных аккумуляторов — на основе микросхемы IR2153 это самотактируемый полумостовой драйвер, который довольно часто используется в промышленных балластах для ламп дневного света

Датчик перегрева двигателя . Чтобы не ожидать момента когда вода в радиаторе превратится в пар можно использовать конструкцию на термостате DS1821
Датчик гололеда Как только температура воздуха опустится до 4 градусов Цельсия, светодиод закрепленный на приборном щитке автомобиля начнет мигать, при дальнейшем снижение температуры светодиод мигает с более высокой частотой. А если температура опустится до — 1 градуса или ниже, то светодиод будет гореть постоянно до — 6 градусов, а затем устройство автоматически отключается.
Датчик ремня безопасности Если ездить с непристегнутыми ремнями безопасности, то можно получить травмы при ДТП, или нарваться на штраф. В арсенале радиолюбителя имеются специальные разработки, сигнализирующие водителю о том, что ремень не пристегнут
Сигнализатор уровня воды в радиаторе . Прибор сигнализирующий об уменьшении уровня воды, что неизбежно приведет к перегреву мотора.
Индикатор напряжения в бортовой сети автомобиля На большинстве автомобилей отсутствует прибор, по показаниям которого водитель мог бы судить о напряжении бортовой сети. Напряжение бортовой сети автомобиля изменяется в широких пределах, в зависимости от режима работы системы электропитания.
Схема предсонного сигнализатора состояния водителей Как известно, до 25-30 % транспортных аварий обусловлены засыпанием водителей за рулем. Для оценки психофизиологического состояния водителя в процессе управления транспортным средством разработаны телеметрические системы контроля частоты мигания его век, регистрации биопотенциала, кожногальванической реакции, двигательной активности. Все вышеперечисленные методы так и не нашли широкого применения на практике из-за их сложности, дороговизны, необходимости фиксации на кожных покровах водителя различных датчиков

Радиолюбительская подборка на тему освещение в салоне автомобиля, а также самодельные конструкции от подсветки заднего номера до замены лампочек в щитке приборов: повторитель поворота на светодиодах , автоматический противоослепляющий фонарь , Ближний свет схемы, конструкции и приспособления для фар, Стоп Сигнал , его назначения и доработки, Схема задержки включения и выключения света в салоне автомобиля, Ходовые огни схема автоматического управления на микроконтроллере и т.п

Изготовление датчика нейтралки . Многие автолюбители знают, что автосигнализация с автозапуском на автомобиль с механической коробкой передач устанавливается достаточно сложно, а переключив сигнализацию на режим «автомат» можно получить неприятный результат. Но, чтоб решить эти проблемы можно сделать работу автозапуска более безопасной установив датчик нейтралки из геркона. Напомним, что у автозапуска с механической коробкой передач логическая нейтраль взятие автомобиля на сигнализацию и блокирование дверей можно осуществить только при работающим мотором и поднятым ручником. Если эти условия не выполняются, то автозапуск не возможен.
Имитатор противоугонного устройства имитирует неисправности двигателя вашего автомобиля
Дистанционное противоугонное устройство на инфракрасных лучах . Рассмотрены схемы дистанционных охранных устройств для автомобиля на ИК лучах, в которых писпользуется кодирование информации
Рекомендации по установке автосигнализаций Что же можно сделать, чтобы воспрепятствовать угону автомобиля? Конечно же, поставить противоугонную систему. В настоящее время имеется много различных типов сигнализационных устройств. Множество фирм и станций установки могут предложить автовладельцу целый ряд способов защиты автомобиля от угона. Хорошая сигнализация не является гарантией полной безопасности. Необходима еще и грамотная, а порой и нестандартная установка сигнализации. Квалифицированный установщик знает наиболее распространенные методы, применяемые угонщиками, и использует эти знания при установке
Простая схема блокировки стартера состоит всего из одного резистора и оптрона.
Схема простой велосипедной противоугонной системы Данная конструкция для велосипеда сработает, стоит изменить его положение, либо если к нему прикоснуться. Тревожный звуковой сигнал длится 30 секунд, а через несколько секунд, происходит повтор и так до тех пор, пока велосипедное противоугонное устройство не будет отключено.
Беспроводная автосигнализация — блокирует двигатель автомобиля с помощью любого мобильного телефона или смартфона

Статьи об изготовление инструментов и приспособлений по обслуживанию и ремонту автомобилей и их основных узлов своими руками: Обслуживание автомобильных аккумуляторов; схемы стробоскопов-тахометров; Толщиномер лакокрасочных покрытий автомобилей; Самодельный регрувер для нарезки протектора и другие оригинальные конструкции.

Предлагаем вниманию радиолюбителей схему электронного отключателя «массы», не имеющего механических контактов и потому более надежного и долговечного. Кроме того, данное устройство может использоваться и как противоугонное.

Схемы авто. Парктроник на цифровой микросхеме

Парктроник — это специальное вспомогательное устройство, дающее дополнительное удобство, особенно начинающему автолюбителю, при парковке благодаря расчету расстояния до ближайших к автомобилю препятствий и сигнализирующее о приближении к ним звуковыми и визуальными знаками. Все парктроники работают как радар, т.е излучают ультразвуковые волны специальными ультразвуковыми датчиками и анализируют отраженный от препятствий звуковой сигнал

На дворе 21 век, а автомобильные спидометры в большинстве автомобилей все еще аналоговые, обрабатывающие сигналы, поступающие от обычного датчика скорости. Давайте исправим это недоразумение, нав в помощь, простая схема спидометра на микроконтроллере для изготовления своими руками

Конечно, это не профессиональный прибор, но и его скромные возможности позволят выявить степень концентрации алкоголя для самоконтроля водителя, чтобы предотвратить беду на дороге.

Думаю каждый автолюбитель не откажется иметь в автомобиле дополнительный сервисный разъём, адаптированный под USB или miniUSB. Такие адаптеры выручат во многих ситуациях, например, питания переферии ПК, зарядки мобильных телефонов или смартфонов, видеорегистраторов событий, да и всего, что питается от шины USB.

Датчики движения (ДД) можно использоват не только по прямому назначению для включения света или в качестве элемента охранной сигнализаци, но и в автомобилях. Например отпугнет кошку которая решила погреться под копотом вашего автомобиля, тем самым сохранит ей жизнь, а вас избавит от работы по очистке вашего двигателя от остатков бедного животного. Ведь инфракрасный ДД среагирует на любой движущийся биологический объект, имеющий «тепловой» фон.



В автомобиле немало узлов контролировать включение и исправность которых достаточно затруднительно, а для этих целей идеально подойдет звуковой сигнализатор, кроме того его применение во время движения задним ходом информирует окружающих пешеходов и других водителей о движении транспортного средства назад, что особенно актуально для больших грузовых автомобилях

Предлагаю на ваш суд, ознакомиться с простой схемой доводчика стекол автомобиля. Он выполняет роль подъема стекол в тот момент, когда автомобиль ставится на охранную сигнализацию. Остановка работы устройства стеклоподъемников осуществляется в результате возрастания протекающего тока в нагрузке в момент полного поднятия стекол.

Автомобильный электробензонасос устройство, принцип действия и ремонт. В качестве примера расмотрим устройство и принцип действия погружного электробензонасоса серии 0580254 фирмы BOSCH который используется во всех модификациях системы впрыска топлива «K-Jefronic»

Автомобильный сигнализатор Он предназначен для имитации автомобильного гудка, и выполнено на составных транзисторах и тиристорах

У многих имеются переносные приемники и магнитофоны с 9 вольтовой батарейкой типа крона. В дороге их удобно питать от аккумулятора автомобиля, не расходуя ресурс дорогих батареек. Подключать такую радиоаппаратуру непосредственно к аккумулятору нельзя, так как его напряжение может меняться от 10 до 15 В. Кроме того, при работающем двигателе в бортовой сети автомобиля появляются импульсные помехи

Подборка простых схем для автолюбителей : Звуковой сигнализатор антисон, сигнализаторы гололеда, Установка для очистки картерных газов, Девайс для быстрого запуска двигателя в любой мороз, Компрессометр, Анти-радар, Аэродинамическая насадка на выхлопную трубу и другие конструкции

Сборник электросхем на автомобили очень большая подборка.

Рассмотренные ниже схемы на микроконтроллерах выводят на двухразрядный цифровой индикатор с общим анадом показания от топливного датчика в 40л. Питание конструкций осуществляется от бортовой сети автомобиля. К входу «in» подсоединен родной автомобильный датчик в баке.

Наверное все водители хоть раз забывали отключить указатели поворотов после совершения маневра? Штатные щелчки из передней панели не всегда хорошо слышно, особенно если в салоне играет музыка, поэтому предлагаю дополнить ваш автомобиль простой схемой сигнализатора поворотников своими руками.

Прикуриватель – одна из немногих автомобильных фишек, которая за все время своего появления вот уже более 70 лет сохраняет свою перво начальную конструкцию. В результате этого и на раритетных авто, и на самых современных моделях применяется одна и та же конструкция. Конечно в старину это приспособление использовалось только ради одной функции, хотя сейча в современном «информационном мире» — оно выполняет разные функции, допустим разъема для зарядки различных цифровых гаджетов или даже пуска машины.

Радиолюбительские схемы сигнализаторов поворотов предназначены для работы только со светодиодами в стоп-сигналах вашего автомобиля, если вы все еще используете обычные лампочки то сможете легко повторить конструкцию сигнализатора включения поворотов. Простая разработка «Стоп-сигналы » — самодельное реле времени отключит последние если они горят более 40-60 секунд, а модернизация реле поворотов 495.3747 позволит ввести в стандартную комплектацию ВАЗ или ГАЗ светодиоды вместо ламп накаливания.

Предлагаемый первый вариант модернизации реле стеклоочистителя автомобиля имеет более высокую надежность работы, может обеспечить динамическое торможение двигателя. Никаких переделок штатной схемы электрооборудования при этом не требуется. Достаточно простые варианты модернизации реле стеклоочистителя позволят вам не отвлекаться на включение и выключение дворников. Кроме того многие старые автомобили имеют простой регулятор скорости работы двигателя стеклоочистителя — на два положения «быстро-медленно» — не большая доработка просто необходима. А установите датчик влажности и водяные капли попавшие на него сами запустят схему.

Монитор для автомобиля с камерами заднего вида очень важный элемент в вашем автомобиле, т.к в современных городских реальностей надо быть мастером парковки, чтобы найти место куда припарковать автомобиль. Наглядно показан пример установка монитора в козырек автомобиля, что делает изображение оптимально расположенным для глаз водителя.

В наше время, как никогда остро, стоит вопрос учета и экономии энергоресурсов, в том числе топлива для автотранспорта. Из большого разнообразия приборов, учитывающих расход топлива, наибольшее распространение получили приборы с регистрирующим элементом датчика в виде крыльчатки. Датчики с иным принципом измерения, хотя и обладают достаточной точностью, но сложны в изготовлении и имеют недостатки. Практика показала, что датчики с крыльчаткой, выполненные с необходимой и достаточной точностью, могут работать годами, не требуя ухода, с погрешностью в регистрации ниже допуска для подобного типа приборов

Система зажигания — это совокупность различных автомобильных приборов и устройств, обеспечивающих генерацию электрической искры для воспламенения топливовоздушной смеси в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания в момент поворота ключа замка системы зажигания. На этой страницы вы сможете найти различные схемы подключения зажигания автомобилей ВАЗ. А также самодельные радиолюбительские варианты схемы электронного зажигания

Она имеет следующие преимущества: мощность искры увеличена, контакты прерывателя не обгорают; не нужен резистор в цепи катушки зажигания; при включенном зажигании, но незаведенном двигателе схема плавно без искры, отключается

В советском автопроме прерыватель указателей поворота типа РС57 был электромагнитного принципа действия и использовался для обеспечения мигания сигнальных ламп, что делает более видимым и заметным подачу сигнала поворота другим участникам движения. Прерыватель указателей поворота включен последовательно в цепь сигнальных ламп, сигнализирующих поворот. В рамках статьи рассмотрим варианты замены этого электромагнитного устройства, на его электронные аналоги.

Наверное каждый автолюбитель забывал в теплое время года, закрывать окна в машине, чтоб этого более не происходило предлагаю собрать схему предназначенную для автоматического закрытия всех окон в салоне машины при постановке на сигнализацию. Рассмотрим несколько возможных вариантов реализации конструкции от простых схем с реле, до автомата управления стеклоподъемниками на микроконтроллере.


Каждый водитель грузного автомобиля или автобуса с напряжением бортовой сети в 24 вольта сталкивался с проблемой, подключения потребителя 12 Вольт. В этой статье реализовано решение данной проблемы

Во всех современных автомобилях, когда температура двигателя подходит к критической отметки, срабатывает вентилятор охлаждения радиатора. Но есть масса негативных эффектов резкого старта, которая со временем сказывается на электрике средства передвижения. В данной статье описана схема варианта замены реле плавного включения вентилятора охлаждения.

Устройство экономайзера карбюратора

Карбюраторы, долгие годы устанавивались на автомобиле, пока постепенно не освободили свое место различным системам впрыска топлива. Но автомобильный век российских автомобилей долог, и все еще приходится сталкиваться с транспортными средствами, в которых еще имеется карбюратор. Ну а как известно его нормальная работа обеспечивается неоторыми устройствами, среди них основное это экономайзер топлива. Именно о нем мы и поговорим, а также расмотрим схему системы экономайзера принудительного холостого хода для автомобилей ВАЗ

Автомобильным стартером называется устройство обеспечивающее запуск двигателя после поворота при любых погодных обстоятельствах. Почти все стартеры по своей сути, являются обычными электродвигателями краткосрочного действия, но большой мощности. Пусковой цикл типового устройства состоит из трех попыток с 30 секундным интервалом между ними. Поскольку у авто имеется единственный источник электроэнергии (аккумуляторная батарея), то инженеры выбрали для стартеров электродвигатель постоянного тока.

Каждый автовладелец, сидевший за рулём бюджетного автомобиля знает, как долго приходиться ожидать поступления тепла от двигателя при его разогреве в зимнее время года, особенно если вы живете в северной части самой большой страны мира. Время набора комфортной температуры где-то минут 30, и так каждое утро. Наилучшей идеей решения этой проблемы на мой взгляд, является обогрев салона автомобиля тепловентилятором. Воплотить идею в жизнь, помог старый тостер и неисправный компьютерный блок питания.

В зимний период у многих российских водителей начинается время, когда для поездки на автомобиле требуется заранее прогретый двигатель. Решить эту проблему помогает схема подогрева тосола автомобиля. Первая рассмотренная достаточно проста для повторения.

Подогрев руля, наравне с обогревом сидений, зеркал, стёкол, это в наши дни не роскошь, а показатель уровня того, что человек живёт в цивилизованной стране. Все перечисленные параметры в личном автомобиле очень удобны, и помогаю водителю сосредоточиться лишь на управление транспортным средством, а не на своих промерзших пальцах рук.

Это конструкция предназначена для генерации звукового сигнала при движении грузовых автомобилей и автобусов назад, при этом в автоматическом режиме начинает генерироваться звуковой сигнал, предупреждающий об опасности.

Главным достоинством второй батареи является то, что расход накопленной энергии происходит через дополнительную АКБ, а первая стоит в запасе, то есть можно совсем не беспокоиться о заводе автомобиля после пикника в дали от цивилизации. Многие иномарки, уже имеют вторую аккумуляторную батарею под капотом. Недостаток у них состоит только в параллельном подключение 2-х АКБ

Эта радиолюбительская конструкция подойдет для зарядки большинства смартфонов и планшетов от 5 вольт даже при выключенном зажигания. Или позволит запитать видеорегистратор в течение 40 минут, в тот момент когда автомобиль ждет своего хозяина на стоянке. Основа схема микроконтроллер AVR Tiny13, прошивка к нему прилогается.

Кто занимается радиоэлектроникой дома, обычно очень любознателен. Радиолюбительские схемы и самоделки помогут найти новое направление в творчестве. Возможно, кто-то найдет для себя оригинальное решение той или иной проблемы. Некоторые самоделки используют уже готовые устройства, соединяя их различным образом. Для других нужно самому полностью создавать схему и производить необходимые регулировки.

Одна из самых простых самоделок. Больше подходит тем, кто только начинает мастерить. Если есть старый, но рабочий сотовый кнопочный телефон с кнопкой включения плеера, из него можно сделать, например, дверной звонок в свою комнату. Преимущества такого звонка:

Для начала нужно убедиться, что выбранный телефон способен выдавать достаточно громкую мелодию, после чего его необходимо полностью разобрать. В основном детали крепятся винтами или скобами, которые осторожно отгибаются. При разборке нужно будет запомнить, что за чем идет, чтобы потом можно было все собрать.

На плате отпаивается кнопка включения плеера, а вместо нее припаиваются два коротких провода. Затем эти провода приклеиваются к плате, чтобы не оторвать пайку. Телефон собирается. Осталось соединить телефон с кнопкой звонка через двужильный провод.

Самоделки для автомобилей

Современные автомобили снабжены всем необходимым. Однако бывают случаи, когда просто необходимы самодельные устройства. Например, что-то сломалось, отдали другу и тому подобное. Вот тогда умение создавать электронику своими руками в домашних условиях будет очень полезно.

Первое, во что можно вмешаться, не боясь навредить авто, — это аккумулятор. Если в нужный момент зарядки для аккумулятора не оказалось под рукой, ее можно быстро собрать самостоятельно. Для этого потребуется:

Идеально подходит трансформатор от лампового телевизора. Поэтому те, кто увлекается самодельной электроникой, никогда не выбрасывают электроприборы, в надежде, что они когда-нибудь понадобятся. К сожалению, трансформаторы использовались двух видов: с одной и с двумя катушками. Для зарядки аккумулятора на 6 вольт пойдет любой, а для 12 вольт только с двумя.

На оберточной бумаге такого трансформатора показаны выводы обмоток, напряжение для каждой обмотки и рабочий ток. Для питания нитей накаливания электронных ламп используется напряжение 6,3 В с большим током. Трансформатор можно переделать, убрав лишние вторичные обмотки, или оставить все как есть. В этом случае первичные и вторичные обмотки соединяют последовательно. Каждая первичная рассчитана на напряжение 127 В, поэтому, объединяя их, получают 220 В. Вторичные соединяют последовательно, чтобы получить на выходе 12,6 В.

Диоды должны выдерживать ток не менее 10 А. Для каждого диода необходим радиатор площадью не менее 25 квадратных сантиметров. Соединяются они в диодный мост. Для крепления подойдет любая электроизоляционная пластина. В первичную цепь включается предохранитель на 0,5 А, во вторичную — 10 А. Устройство не переносит короткого замыкания, поэтому при подключении аккумулятора нельзя путать полярность.

Простые обогреватели

В холодное время года бывает необходимо подогреть двигатель. Если автомобиль стоит там, где есть электрический ток, эту проблему можно решить с помощью тепловой пушки. Для ее изготовления потребуется:

  • асбестовая труба;
  • нихромовая проволока;
  • вентилятор;
  • выключатель.

Диаметр асбестовой трубы выбирается по размеру вентилятора, который будет использоваться. От его мощности будет зависеть производительность обогревателя. Длина трубы — предпочтение каждого. Можно в ней собрать нагревательный элемент и вентилятор, можно только нагреватель. При выборе последнего варианта придется продумать, как пустить воздушный поток на обогревательный элемент. Это можно сделать, например, поместив все составляющие в герметичный корпус.

Нихромовую проволоку также подбирают по вентилятору. Чем мощнее последний, тем большего диаметра можно использовать нихром. Проволока скручивается в спираль и размещается внутри трубы. Для крепления используются болты, которые вставляются в заранее просверленные отверстия в трубе. Длина спирали и их количество выбираются опытным путем. Желательно, чтобы спираль при работающем вентиляторе не нагревалась докрасна.

От выбора вентилятора будет зависеть, какое напряжение нужно подать на обогреватель. При использовании электровентилятора на 220 В не нужно будет использовать дополнительный источник питания.

Весь обогреватель подключается к сети через шнур с вилкой, но он сам должен иметь свой выключатель. Это может быть как просто тумблер, так и автомат. Второй вариант более предпочтителен, он позволяет защищать общую сеть. Для этого ток срабатывания автомата должен быть меньше тока срабатывания автомата помещения. Выключатель еще нужен для быстрого отключения обогревателя в случае неполадок, например, если вентилятор не будет работать. У такого обогревателя есть свои минусы:

  • вредность для организма от асбестовой трубы;
  • шум от работающего вентилятора;
  • запах от пыли, попадающей на нагретую спираль;
  • пожароопасность.

Некоторые проблемы можно решить, применив другую самоделку. Вместо асбестовой трубы, можно использовать банку из-под кофе. Чтобы спираль не замыкалась на банку, ее крепят к текстолитовой рамке, которую фиксируют с помощью клея. В качестве вентилятора используется кулер. Для его питания нужно будет собрать еще одно электронное устройство — небольшой выпрямитель.

Самоделки приносят тому, кто ими занимается, не только удовлетворение, но и пользу. С их помощью можно экономить электроэнергию, например, отключая электроприборы, которые забыли отключить. Для этой цели можно использовать реле времени.

Самый простой способ создать задающий время элемент — это использовать время заряда или разряда конденсатора через резистор. Такая цепочка включается в базу транзистора. Для схемы потребуются следующие детали:

  • электролитический конденсатор большой емкости;
  • транзистор типа p-n-p;
  • электромагнитное реле;
  • диод;
  • переменный резистор;
  • постоянные резисторы;
  • источник постоянного тока.

Для начала необходимо определить, какой ток будет коммутироваться через реле. Если нагрузка очень мощная, для ее подключения понадобится магнитный пускатель. Катушку пускателя можно подключать через реле. Важно, чтобы контакты реле могли работать свободно не залипая. По выбранному реле подбирается транзистор, определяется, с каким током и напряжением он может работать. Ориентироваться можно на КТ973А.

База транзистора соединяется через ограничительный резистор с конденсатором, который, в свою очередь, подключается через двухполярный выключатель. Свободный контакт выключателя соединяется через резистор с минусом питания. Это необходимо для разряда конденсатора. Резистор исполняет роль ограничителя тока.

Сам конденсатор подключается к положительной шине источника питания через переменный резистор с большим сопротивлением. Подбирая емкость конденсатора и сопротивление резистора, можно менять интервал времени задержки. Катушка реле шунтируется диодом, который включается в обратном направлении. В этой схеме используется КД 105 Б. Он замыкает цепь при обесточивании реле, защищая транзистор от пробоя.

Работает схема следующим образом. В исходном состоянии база транзистора отключена от конденсатора, и транзистор закрыт. При включении выключателя база соединяется с разряженным конденсатором, транзистор открывается и подает напряжение на реле. Реле срабатывает, замыкает свои контакты и подает напряжение на нагрузку.

Конденсатор начинает заряжаться через резистор, подключенный к положительной клемме источника питания. По мере того как конденсатор заряжается, напряжение на базе начинает расти. При определенном значении напряжения транзистор закрывается, обесточивая реле. Реле отключает нагрузку. Чтобы схема снова заработала, нужно разрядить конденсатор, для этого переключают выключатель.

Схема схемы однополупериодного выпрямителя [однофазная]

Привет. Надеюсь, вы хорошо проводите время. В этом посте я собираюсь поделиться своими знаниями о том, как спроектировать схему однополупериодного выпрямителя. Схема выпрямителя однофазная и неуправляемая, т. е. основана на диоде.

Я не буду вдаваться в общую теорию, я поделюсь, как это спроектировать, как увидеть форму входного и выходного сигналов с точки зрения теоремы Фурье, как рассчитать нагрузку, как выбрать правильный диод, в чем собственно смысл КПД выпрямителя.В общем, много интересного для изучения.

Надеюсь, вам понравится и вы дойдете до конца.

Схема однополупериодного выпрямителя

Многие думают, что схема выпрямителя преобразует переменный ток в постоянный, и это правильно. Но я лично считаю, что более вероятно преобразовать любой разнонаправленный сигнал в однонаправленный.

Например, в случае преобразования переменного тока в постоянный, переменный ток является двунаправленным, т. е. имеет положительный пик, а также отрицательный пик, выпрямитель устраняет положительную или отрицательную часть, делая его однонаправленным сигналом, называемым пульсирующим постоянным током (положительным или отрицательным). .

Итак, в общем, мы можем согласиться с моим определением. И, пожалуйста, не ограничивайте переменный ток только синусоидальной формой волны, она может быть треугольной или квадратной в зависимости от приложения.

Теперь давайте посмотрим, как выглядит схема однополупериодного выпрямителя, и попробуем узнать о ней больше.

Видите ли, это очень простая схема. Он имеет диод, конденсатор, действующий как фильтр, и резистор, представляющий вашу нагрузку. Игнорируя фильтр, мы остались с двумя конфигурациями диода: либо мы можем подключить вывод анода диода к входу переменного тока, либо к нагрузке.В первом случае у нас будет заблокирован отрицательный пик, а во втором — положительный пик.

На изображении выше я иду с диодным анодом, подключенным к источнику переменного тока, и блокирую отрицательную часть. И когда вы переворачиваете диод, выход инвертируется. Очень круто попробовать самому. Кстати, для этого поста я использую Multisim Student Edition. Мне нравится Multisim, но вы можете попробовать его в любом программном обеспечении для моделирования.

Схема схемы однополупериодного выпрямителя

Проектирование схемы означает не только то, что вы должны знать, как рассчитать значения каждого компонента.Проектирование начинается, когда вы получаете уверенность в том, что эта схема, которую вы собираетесь разработать, является правильным вариантом для данного приложения. Таким образом, среди многих других вопросов вам нужно ответить, насколько эффективен дизайн для моего текущего приложения?

Говоря об эффективности, вы можете ясно видеть, что она должна быть ниже 50%, так как блокируется половина отрицательной части. Если вычесть потери самого выпрямителя, схема однополупериодного выпрямителя дает КПД 40,6%, что, по моему мнению, не очень хорошо.

Но схема слишком проста и экономична, поэтому ее используют во многих приложениях, особенно в игрушках, связи в качестве пикового детектора, радиоприемниках, триммерах для бороды и железных припоях.

Теперь давайте займемся его дизайном. Это очень простая схема, и ее интересно разрабатывать. Подождите, я думаю, что могу добавить кое-что еще здесь. Вы видите, что выходное напряжение является однонаправленным, но вы не можете сказать, какое это значение постоянного тока. DC обычно представляет собой постоянное значение, что неверно в нашем случае. Чтобы решить эту проблему, мы будем использовать среднее значение DC.

Сфокусируйтесь на следующем изображении (Источник: electric4u)

Для расчета среднего значения постоянного тока мы будем использовать ряды Фурье. Забудьте о терминах cos и sin, которые только что сосредоточились на термине DC. Выходное напряжение представляет собой синусоидальную волну с периодом времени 2Pi. Имея эту информацию, давайте решим ее с помощью ряда Фурье.

Последнее уравнение показывает среднее выходное напряжение. Vo — пиковое напряжение входного переменного напряжения на диод.Интегральное значение устанавливается от 0 до Pi, потому что от периода Pi до 2Pi сигнал равен нулю, что означает отсутствие необходимости его вычисления.

Точно так же выходной ток находится в фазе с напряжением и может быть рассчитан путем деления выходного напряжения на сопротивление нагрузки.

У нас есть выходная мощность постоянного тока и входная мощность переменного тока, почему бы не рассчитать ее эффективность. КПД выпрямителя представляет собой отношение выходной мощности постоянного тока к входной мощности переменного тока.

Кажется, я поделился тем, что знаю по этой теме, давайте приступим к разработке двухполупериодного выпрямителя.

Шаг 1: Расчет нагрузки

Первое и самое важное — оценить нагрузку, т. е. для какого типа нагрузки вы должны разработать однополупериодный выпрямитель. Это можно сделать следующим образом.

  • Используя закон Ома, вы знаете, какое рабочее напряжение и ток имеет ваше устройство, рассчитайте значение сопротивления. Это значение сопротивления является вашим расчетным напряжением.
  • Если вам дана мощность в ваттах и ​​напряжении, то, используя следующее уравнение мощности, вы можете рассчитать требуемое значение сопротивления.

  • Если вам дана мощность в ваттах и ​​силе тока, то, используя следующее уравнение мощности, вы можете рассчитать требуемое значение сопротивления.

Иногда, если невозможно теоретически рассчитать нагрузку, может оказаться полезным приблизительное, но познавательное предположение. Но это очень редкий случай, когда закон Ома работает практически в любой ситуации.

Шаг 2. Выбор правильного диода

Обычно люди ограничивают схему однополупериодного выпрямителя только приложением линейного источника питания, что не является хорошей идеей.В указанном источнике питания у вас есть частота менее 100 Гц, но в импульсном источнике питания вы используете ту же схему, но на этот раз вы имеете дело с частотой в килогерцах.

Я хочу прояснить, что управление частотой должно быть первым, на что вы обращаете внимание при выборе правильного диода для вашей схемы.

Следующим важным моментом является мощность. Всегда убедитесь, что вы выбираете диод, совместимый с требуемой номинальной мощностью.

Позвольте мне рассказать вам кое-что интересное, на диоде всегда будет определенное падение напряжения, т.е.е в случае кремниевого диода это 0,7В. Итак, поищите ток в таблице данных и сравните его с током вашей нагрузки. Этот ток должен быть как минимум на 20% больше, чем ток нагрузки.

Далее пиковое обратное напряжение, номиналы PIV. Вы знаете, что проблема не в падении напряжения, когда диод имеет прямое смещение, а в токе. Но при обратном смещении обратное напряжение имеет значение.

Наилучшей практикой является указанное в техническом описании значение пикового обратного напряжения диода, которое должно как минимум на 20% превышать ожидаемое обратное напряжение в цепи на нем.

Шаг 3: Фильтр выходного конденсатора

От периода Пи до 2Пи отсутствует выходное напряжение, что равносильно отключению подключенного к нему устройства. Иногда это хорошо, но не всегда требуется. Ситуация, когда это не подходит, — это, конечно, блок питания. Чтобы восполнить этот пробел, вводится конденсатор.

Значение конденсатора не должно быть намного больше или намного меньше, оно должно быть промежуточным значением. Большое значение приводит к медленной зарядке и разрядке и наоборот при малом значении.

Номинальное напряжение должно быть как минимум на 20 % выше пикового выходного напряжения.

Шаг 4. Тестирование расчетной схемы

Когда вы завершили процесс проектирования, пришло время протестировать вашу схему. Это можно сделать с помощью мультиметра или осциллографа. Я пойду с осциллографами, потому что это дает вам глубокий анализ. Вы можете подтвердить свой результат с помощью мультиметра, но для анализа неисправности вам придется воспользоваться осциллографом.

Теперь, когда вы теоретически вычислили среднее значение постоянного тока, подключите мультиметр к выходным клеммам цепи.Посмотрите, дает ли мультиметр точное значение с допуском от 1 до 5 %, вы только что сделали отличный дизайн, поздравляю.

Если допуск больше указанного, попробуйте оптимизировать значение конденсатора или, возможно, вы сделали что-то не так. И позвольте мне сказать, вы будете делать ошибки, но это очень хорошо. Я тоже наделал много ошибок на этом пути. Итак, ошибки — это часть обучения, наслаждайтесь им, учитесь на нем.

Пример схемы однополупериодного выпрямителя

Нам дана нагрузка мощностью 0 Вт.2 Вт и номинальное напряжение 5 В. Постановка проблемы заключается в том, что нам нужно спроектировать однополупериодный выпрямитель для питания устройства от сети переменного тока, то есть 220 В.

Решение:

Расчет нагрузки

Рассчитайте нагрузку по следующей формуле:

это 125 Ом, что очень низкое сопротивление.

Выбор диода

Входное переменное напряжение составляет 220 В при частоте 50 Гц, которое необходимо понизить до 6 В переменного тока с помощью трансформатора.Вторичное напряжение трансформатора составляет 6 В (среднеквадратичное значение) с пиковым значением 8,5 В. Итак, PIV требуемого диода должен быть не менее 12В.

Мы можем работать с любым прямым напряжением, просто нужно знать ток, который будет проходить через него во включенном состоянии. Этот ток и ток нагрузки одинаковы, поэтому, исходя из заданных параметров нагрузки, можно легко рассчитать прямой ток диода, используя следующее уравнение.

R — 125 Ом, а мощность — 0,2 Вт. Делая простые вычисления, мы получили бы текущее значение 40 мА.Теперь у нас есть все необходимое для правильного выбора диода. Следующее, что нужно сделать, это зайти на любой веб-сайт поставщика электроники, такой как Digikey, и найти стандартный выпрямительный диод, используя фильтры, и вы получите идеальное решение.

Расчет конденсаторного фильтра

Это может быть сложно, и нужно попробовать и потерпеть неудачу. Иногда вы выбираете значение, которое работает с некоторыми нагрузками, но не работает с другими нагрузками или когда параметр нагрузки изменяется в зависимости от температуры или других возможных условий.Старайтесь не выбирать очень большое значение, потому что это будет очень дорого, а также опасно, если вы новичок в электронике.

Используйте следующую формулу, которая может быть очень полезна для определения номинала конденсатора.

В нашем случае Io 40мА, а Vo 5В. Используя простую математику, мы получим значение конденсатора 2,547E-5. Близкое стандартное значение составляет 0,22 мкФ, поэтому мы будем использовать указанное стандартное значение. Всегда используйте стандартные значения, так как почти каждая компания-производитель производит конденсаторы с этими значениями, и их легко можно приобрести в местных магазинах электроники или в Интернете.

Заключительные слова о схеме однополупериодного выпрямителя

Выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный. Существует два типа выпрямителей: полупериодные и двухполупериодные. Первый, тема наших интересов, разрешает только одну часть входного переменного тока и блокирует другую.

В этом посте представлена ​​процедура проектирования, с помощью которой вы сможете разработать схему однополупериодного выпрямителя.

После завершения расчета компонентов. Самое сложное в том, что такого значения почти не существует, т.е.Вы рассчитали значение конденсатора, но в итоге оно оказалось нестандартным. Это случается часто, так что не волнуйтесь, выбирайте компонент с близким приближением.

Да, это все, что у меня есть для вас о конструкции схемы однополупериодного выпрямителя. Надеюсь, вы чему-то научились.

Большое спасибо за чтение и желаю вам хорошей жизни.


Другие полезные посты

Rectifier viva вопросы интервью с ответами

Что такое выпрямитель?

Выпрямитель — это устройство, которое преобразует переменный ток (переменный ток) в постоянный (постоянный ток).

Назовите основные типы выпрямителей?

Однополупериодный выпрямитель, двухполупериодный выпрямитель со средним отводом и двухполупериодный мостовой выпрямитель.

В чем разница между полуволновым и двухполупериодным выпрямителем?

Однополупериодный выпрямитель преобразует только половину цикла переменного тока в однонаправленное. В то время как двухполупериодный выпрямитель преобразует оба полупериода.

Что такое КПД выпрямителя?

Отношение выходной мощности постоянного тока к приложенной входной мощности переменного тока называется эффективностью выпрямителя.

Каков максимальный КПД (η) однополупериодного и двухполупериодного выпрямителя?

Однополупериодный выпрямитель – 40,6% и двухполупериодный выпрямитель – 81,2%.

Что такое форм-фактор?

Отношение среднеквадратичного значения к среднему значению.

Что такое пиковый фактор?

Отношение максимального значения к среднеквадратичному значению.

Что называют пульсирующим напряжением?

Пульсация напряжения на выходе выпрямителя — это количество переменного тока, присутствующего в выходном постоянном токе, которое вызывает периодические пульсации постоянного напряжения, получаемого от источника переменного тока.

Определить Коэффициент пульсаций в выпрямителях?

Коэффициент пульсации представляет собой отношение среднеквадратичного (RMS) значения составляющей переменного тока или напряжения пульсаций к среднему значению выпрямленного постоянного тока на выходе.

Коэффициент пульсации однополупериодного выпрямителя выше, чем у двухполупериодного выпрямителя.

Какое значение имеет напряжение PIV диода в цепи выпрямителя?

PIV (Peak Inverse Voltage) — это максимально возможное напряжение, которое может выдержать диод при обратном смещении.Когда на диод подается напряжение, превышающее пиковое обратное напряжение, происходит лавинный пробой, который вызывает необратимое повреждение диода. Следовательно, PIV диода всегда должно быть больше максимального обратного напряжения.

Что такое PIV двухполупериодного выпрямителя с отводом от середины и почему?

Двухполупериодный выпрямитель с отводом от средней точки имеет PIV, в два раза превышающее максимальное напряжение, 2 В макс. Поскольку в выпрямителе с центральным отводом напряжение на двух половинах обмотки становится равным 2 Вмакс., что является общим напряжением на двух концевых клеммах обмотки (максимальное напряжение на нагрузке всегда будет равно половине максимального общего напряжения обмотки, т.е. напряжение между одной концевой клеммой и центральным отводом).

Что такое коэффициент использования трансформатора в выпрямителях?

Коэффициент использования трансформатора (TUF) цепи выпрямителя определяется как отношение мощности постоянного тока, доступной для нагрузки, к номинальной мощности вторичной обмотки трансформатора в ВА.

Что такое TUF однополупериодного выпрямителя?

TUF однополупериодного выпрямителя, 0,2865.

В чем преимущество мостового выпрямителя перед двухполупериодным выпрямителем с отводом от середины?

Для мостового выпрямителя трансформатор с отводом от середины не требуется.

Выходное напряжение мостового выпрямителя вдвое больше, чем у выпрямителя с центральным отводом для той же вторичной обмотки трансформатора.

PIV мостового выпрямителя составляет половину выпрямителя с центральным отводом для того же выходного напряжения.

Мостовой выпрямитель использует полное напряжение вторичной обмотки трансформатора, в то время как выпрямитель со средним отводом использует только вторичное напряжение.

Мостовой выпрямитель имеет TUF 81,2%, а средний ответвитель имеет только 67,2%.

Мостовой выпрямитель — Справочник по электронике

Выпрямители — это цепи, которые преобразуют переменный ток (AC) в постоянный ток (DC). Мостовой выпрямитель представляет собой тип двухполупериодного выпрямителя, в котором используется стандартный трансформатор и четыре диода в мостовой конфигурации .

Мостовая конфигурация диодов позволяет выпрямлять полную волну переменного тока без использования трансформатора с отводом от средней точки, такого как стандартный двухполупериодный выпрямитель. Вместо этого мостовые выпрямители могут использовать стандартный трансформатор, что снижает стоимость схемы.

Что такое мостовой выпрямитель?

Выпрямители невероятно полезны в области электроники, потому что большинство электронных устройств используют постоянный ток, а электросеть (сетевое электричество) подает переменный ток.

Мостовые выпрямители являются наиболее часто используемым типом выпрямителей, поскольку они сочетают в себе преимущества двухполупериодного выпрямителя и при этом намного дешевле, чем двухполупериодный выпрямитель с трансформатором с отводом от средней точки. Мостовой выпрямитель представляет собой схему, которая позволяет пропускать полную форму волны переменного тока (AC), но использует стандартный трансформатор, что позволяет снизить стоимость.

Напротив, однополупериодные выпрямители пропускают только одну половину (положительную) формы волны переменного тока, а двухполупериодные выпрямители требуют для работы более дорогих трансформаторов с отводом от середины.

Компромисс заключается в том, что для работы мостовых выпрямителей требуется четыре диода в немного более сложной конфигурации.

Следующая таблица обеспечивает сравнение каждого типа выпрямителя:

тип Количество диодов Выход
Полуволной выпрямитель 1 Нормальный Половина волны
9 2 Центр постучал 60298 60298
Мостовой выпрямитель 4 Обычный Двухполупериодный

Мостовые выпрямители сочетают в себе лучшие свойства двухполупериодных и двухполупериодных выпрямителей.

Подобно двухполупериодным выпрямителям, они намного эффективнее однополупериодных и обеспечивают более высокое качество выходного сигнала.

Как и однополупериодные выпрямители, они дешевы и имеют меньший форм-фактор, чем двухполупериодные выпрямители.

Мостовые выпрямители используют четыре диода для выпрямления входного сигнала переменного тока. Термин «мост» относится к определенной конфигурации из четырех диодов , которая также называется диодным мостом или схемой Гретца.

Вся идея диодного моста заключается в том, что ток всегда протекает через нагрузку в одном и том же направлении.Это означает, что нагрузка видит последовательность положительных импульсов, а не переменный ток.

Таким образом, конфигурация диодного моста является способом использования свойств, присущих трансформатору и диодам.

В мостовом выпрямителе два диода используются для выпрямления положительной части сигнала переменного тока, а два диода используются для выпрямления отрицательной части сигнала переменного тока.

В результате получается форма выходного сигнала, идентичная выходному сигналу двухполупериодного выпрямителя с непрерывными импульсами.

Это значительное улучшение по сравнению с выходным сигналом HWR, форма волны которого состоит из импульсов, разделенных равными периодами, когда напряжение равно нулю (0).

Схема мостового выпрямителя

Подобно однополупериодным и двухполупериодным выпрямителям, мостовые выпрямители основаны на функциональности диодов . Диоды позволяют электрическому току течь только в одном направлении, основываясь на работе полупроводниковых p-n переходов. Ток в диоде может течь только от анода к катоду:

Ток течет от анода к катоду.

Ток может течь только от анода к катоду; он не может течь в обратном направлении, не повреждая диод. Это основная функция, которая используется для преобразования переменного тока в постоянный.

Мостовые выпрямители используют четыре диода для преобразования входного переменного тока в выходной постоянный. Два диода выпрямляют положительную часть (полупериод) сигнала переменного тока, а второй диод выпрямляет вторую часть сигнала переменного тока.

Схема мостового выпрямителя

Полный мостовой выпрямитель состоит из следующих компонентов:

1) Источник переменного тока, подающий входной сигнал переменного тока на всю цепь.Скорее всего, это электроэнергия сети (сети), подаваемая через настенную розетку, но также может быть и другой источник переменного тока или функциональный генератор.

2) Понижающий трансформатор, который доводит пиковое напряжение до нужного уровня. Выход понижающего трансформатора представляет собой сигнал переменного тока с желаемым напряжением.

3) Четыре диода (D 1 , D 2 , D 3 и D 4 ), которые выпрямляют переменный ток и создают импульсный выход постоянного тока.

4) Резистивная нагрузка R L , которая имитирует цепь, питание которой обеспечивает мостовой выпрямитель.

Общая мощность схемы, V out , измеряется на нагрузке R L .

Работа мостового выпрямителя

Как работает мостовой выпрямитель?

Постоянный ток (DC) всегда течет в одном направлении, а переменный ток (AC) течет в обоих направлениях по синусоидальной схеме, называемой формой волны .

Как напряжение, так и ток следуют синусоидальной (синусоидальной) схеме.

На изображении справа показана форма волны переменного тока 120 В в США с частотой 60 Гц.

Синусоидальная форма стандартного сигнала переменного тока 120 В, 60 Гц (сетевое электричество в США). Синусоидальная волна, показывающая направленность тока с положительным и отрицательным напряжением. Когда напряжение положительное, ток движется в прямом направлении. Когда напряжение отрицательное, ток движется в «обратном» направлении.

Когда сигнал положительный, ток движется в прямом направлении.

Когда сигнал отрицательный, ток движется в «обратном» направлении.

Вот почему этот вид тока называется переменным током; течение меняет направление. Вместо того, чтобы электроны проходили через цепь, они раскачивают вперед и назад в направлении, противоположном обычному току.

В мостовом выпрямителе два диода выпрямляют форму волны переменного тока, «отсекая» нижнюю полуволну сигнала переменного тока и оставляя только верхнюю полуволну.

Два других диода используются для направления тока через нагрузку и предотвращения короткого замыкания обратно на трансформатор.

Это приводит к импульсному сигналу постоянного тока через нагрузку.

Импульсный выход постоянного тока однополупериодного выпрямителя. Выпрямитель отфильтровывает отрицательную часть сигнала переменного тока, оставляя только положительные импульсы.

Существует два отдельных этапа выпрямления с помощью мостового выпрямителя, каждый из которых соответствует полупериоду сигнала.

Первый полупериод

Во время первого полупериода «верх» вторичной обмотки трансформатора смещен положительно, а «низ» смещен отрицательно.Это означает, что ток хочет течь от верхней части трансформатора к нижней по часовой стрелке через цепь.

Когда ток достигает перехода между диодами D 1 и D 4 , он может проходить только через D 1 . D 1 активен, позволяя течь току. D 4 также важен, так как блокирует короткое замыкание через D 2 и обратно на трансформатор.

Ток протекает через D 1 и затем через нагрузку R L .Он возвращается к диодному мосту, где отрицательный потенциал в нижней части трансформатора тянет его через D 2 и обратно к трансформатору, завершая путь.

В течение первого полупериода ток течет от верхней части трансформатора через D1, через RL, через D2 к нижней части трансформатора.
Выход первого полупериода

Выход первого полупериода представляет собой импульсный выход постоянного тока, идентичный выходу однополупериодного выпрямителя.

Этот выход имеет периоды с положительным импульсом и равные периоды, в течение которых выход равен нулю (0).

Второй полупериод

Во время второго полупериода нижняя часть трансформатора теперь смещена положительно, а верхняя часть трансформатора смещена отрицательно. Это означает, что ток должен течь снизу вверх по цепи против часовой стрелки.

Ток выходит из нижней части трансформатора и проходит к соединению между D 2 и D 3 , но он может проходить только через D 3 . D 2 предотвращает короткое замыкание обратно на верхнюю часть трансформатора, заставляя ток проходить через D 3 и через нагрузку.

Ток проходит через нагрузку в том же направлении, что и в течение первого полупериода.

Во время второго полупериода ток течет от нижней части трансформатора через D3, через RL, через D4 к верхней части трансформатора.

Это «уловка» мостового выпрямителя; ток всегда проходит через нагрузку в одном и том же направлении , таким образом, с точки зрения нагрузки он действует как постоянный ток.

Ток снова проходит к соединению между D 2 и D 4 , но на этот раз он притягивается отрицательным потенциалом в верхней части трансформатора, проходит через D 4 и завершает путь.

Выходной сигнал второго полупериода представляет собой сигнал, идентичный выходному сигналу первого полупериода, но сдвинутый по фазе на 180 градусов.

Это означает, что если D 1 пульсирует, то D 2 выключен. Поскольку D 2 мигает, D 1 «выключен».

Выход второго полупериода

Выход D 2 затем объединяется с выходом диода D 1 , образуя сигнал с постоянными импульсами:

Мы видим, что этот выход идентичен выходу двухполупериодный выпрямитель.

Таким образом, элегантная конструкция мостового выпрямителя обеспечивает выходную мощность, для которой обычно требуется трансформатор вдвое большего размера.

Формула мостового выпрямителя

Эквивалентное выходное напряжение постоянного тока мостового выпрямителя идентично выходному напряжению двухполупериодного выпрямителя. Это среднее значение импульса напряжения .

Это можно найти, используя пиковое напряжение (V пик ) по следующей формуле:

 V_{DC} = \frac{2V_{peak}}{\pi} 

вывод в конце этого урока, если вам интересно.

Однако пиковое напряжение не совпадает с пиковым значением входного напряжения переменного тока. Каждый диод имеет падение напряжения, называемое прямым напряжением. Для кремниевых диодов падение напряжения составляет около 0,7 вольта. Таким образом, V пик равен пиковому напряжению переменного тока минус прямое напряжение диода:

 V_{пик} = V_{ACпик} -(2 х 0,7 В)=V_{ACпик} - 1,4 В 

Следовательно среднее выходное напряжение постоянного тока может быть напрямую связано с пиком сигнала переменного тока:

 V_{DC} = \frac{2(V_{ACpeak}-1.4V)}{\pi} 

Мостовой выпрямитель с конденсаторным фильтром

Мостовой выпрямитель обеспечивает более качественный выходной сигнал, чем однополупериодный выпрямитель. Однако он по-прежнему имеет импульсы, которые снижаются до нуля, а затем снова поднимаются до пика.

Как и у других выпрямителей, выходную мощность двухполупериодного выпрямителя можно значительно улучшить, добавив в схему сглаживающий конденсатор .

Схема фильтра конденсатора мостового выпрямителя

Конденсатор накапливает заряд, когда напряжение увеличивается на «восходящем» участке волны.На конденсаторе создается соответствующее напряжение.

Когда напряжение начинает снижаться, конденсатор начинает действовать как второй источник напряжения, высвобождая накопленный заряд.

Вместо того, чтобы падать до нуля, новая форма сигнала медленно отклоняется от пикового напряжения по мере разрядки конденсатора.

Таким образом, конденсатор буферизует общее напряжение, измеренное на нагрузке.

Затем конденсатор перезаряжается во время следующего цикла, и процесс начинается снова.

Выход мостового выпрямителя со сглаживающим емкостным фильтром. Пунктирная кривая представляет выход выпрямителя без конденсатора. Сплошная линия представляет улучшенную форму сигнала благодаря включению конденсатора.

Это приводит к форме волны, которая гораздо больше напоминает идеальный сигнал постоянного тока, который был бы плоской линией.

Преимущества и недостатки мостовых выпрямителей

Мостовые выпрямители настолько распространены, потому что они сочетают в себе основные преимущества двухполупериодных и двухполупериодных выпрямителей.

Однако выход мостового выпрямителя, даже со сглаживающим конденсатором, все же не отличается особенно высоким качеством по сравнению со стандартным сигналом постоянного тока, который имеет плоскую форму.

По этой причине крайне важно использовать более сложные схемы фильтрации, чтобы довести выходной сигнал мостового выпрямителя до приемлемого для электроники качества.

В следующем разделе мы рассмотрим некоторые из наиболее важных схем фильтров, начиная с L-фильтра.

Вывод формулы мостового выпрямителя

Формула для расчета средней мощности мостового выпрямителя идентична формуле для двухполупериодного выпрямителя. Итак, если вы уже читали руководство по двухполупериодным выпрямителям, ниже будет обзор.

Среднее значение любой кривой можно найти, найдя площадь под кривой и разделив ее на измерение по оси X, по которому мы пытаемся вычислить среднее значение.

В этом случае мы пытаемся найти среднее значение верхней половины синусоиды, которая соответствует импульсному постоянному току на выходе однополупериодного выпрямителя.{b}

Точки a и b расположены там, где y-значение кривой (напряжение) равно нулю.{\pi} = -V_{пик} [\cos \pi — \cos 0] = -V_{пик} [-1-1]=-V_{пик}[-2]=2V_{пик}

Итак 2V пик — это площадь под кривой.

Чтобы рассчитать среднее значение, мы просто делим его на размерную «длину» по оси x между точками a и b. Точка a находится в нуле, а точка b находится в π, поэтому это равно π – 0 или π:

 Среднее = \frac{2V_{peak}}{\pi - 0} = \frac{2V_{peak}} {\pi} 

Ток в мостовых выпрямителях

Мы можем вычислить ток в мостовом выпрямителе, используя ту же процедуру, что и для однополупериодного выпрямителя.

Начнем с того, что ток в мостовом выпрямителе периодически изменяется (как синусоида) в зависимости от напряжения.

Давайте используем термин V i для обозначения напряжения, поступающего от вторичных обмоток трансформатора:

Затем мы можем использовать закон Ома для получения тока, и мы должны отметить, что ток будет ограничен двумя типами сопротивление: (1) сопротивление нагрузки R L и (2) прямое сопротивление диода R f .Прямое сопротивление можно найти, используя ВАХ диода.

 I = \frac{V_i}{2R_f+R_L}=\frac{V_{m}}{2R_f+R_L}\sin{2\pi ft} 

Мы также можем определить новый термин, I m , снова используя закон Ома. Это поможет нам немного упростить это уравнение и поможет в будущих вычислениях:

 I_m = \frac{V_m}{2R_f+R_L} 

Таким образом, в терминах I m ток равен:

Мы также можем определить еще один полезный член, α, еще больше упрощает это уравнение:

Следовательно, ток равен:

Обратите внимание, что все, что мы сделали, это определили ток как синусоиду и использовали I m и α для упрощения.2}{2}

Следовательно, среднеквадратичное значение тока равно:

 I_{rms} = \frac{I_m}{\sqrt2} 

Форм-фактор мостового выпрямителя

Форм-фактор (сокращенно f ) это количество, используемое для сравнения среднеквадратичных и средних значений функции.

Определяется как отношение среднеквадратичного значения тока к среднему току:

 f=\frac{I_{rms}}{I_{DC}} = \frac{\frac{I_m}{\sqrt{2} }}{\frac{2I_m}{\pi}} =\frac{\pi}{2\sqrt{2}} \приблизительно 1,1107 

Выход переменного тока мостового выпрямителя

Общий выходной ток можно разделить на постоянную составляющую и компонент переменного тока.2-1} \приблизительно 0.483

Высокий коэффициент пульсаций указывает на то, что сигнал по-прежнему содержит большую переменную составляющую, что указывает на то, что результирующий ток далек от идеального сигнала постоянного тока.

Эффективность мостового выпрямителя

Эффективность схемы является мерой отношения ее выходной мощности к входной мощности. Эффективность обозначается греческой буквой эта (η).

Чтобы рассчитать КПД, мы должны найти выходную мощность как постоянного, так и переменного компонентов выходного сигнала. Другими словами,

 \eta = \frac{P_{O,DC}}{P_{in}} 

Где P O,DC — выходная мощность постоянного тока, а P в — входная мощность.2}\frac{R_L}{2R_f+R_L}=0,81\frac{R_L}{2R_f+R_L}

Таким образом, мы можем видеть, что максимально возможный КПД однополупериодного выпрямителя составляет 81% . Это в два раза больше эффективности однополупериодного выпрямителя.

Коэффициент использования трансформатора двухполупериодного выпрямителя (TUF)

Коэффициент использования трансформатора представляет собой отношение выходной мощности постоянного тока к номинальной мощности переменного тока вторичной обмотки.2}\frac{R_L}{2R_f+R_L}=0.81\frac{R_L}{R_f+R_L}

Таким образом, максимальный коэффициент использования трансформатора для двухполупериодного выпрямителя составляет 81%.

Пиковое обратное напряжение мостового выпрямителя (PIV)

При конструировании мостового выпрямителя необходимо учитывать пиковое обратное напряжение, поскольку диоды должны выбираться таким образом, чтобы их напряжение пробоя было выше, чем PIV.

PIV равен максимальному напряжению В м :

Поэтому диод должен быть выбран таким образом, чтобы напряжение пробоя В BR было больше, чем В м :

Схема выпрямителя – Blue Pigeons

Это подраздел моих сообщений, описывающий групповой проект курса «Проектирование устойчивой энергетики 3» «Проектирование и строительство микроветряной турбины» — для получения дополнительной информации см. здесь

Дизайн

Для максимальной эффективности мы используем двухполупериодный выпрямитель.Двумя наиболее распространенными вариантами для этого являются выпрямители с диодным мостом или выпрямители с трансформаторным мостом — включение трансформаторов означает, что требуется меньше диодов, но это значительно больше финансовых затрат и времени и обычно используется, когда трансформатор все равно должен использоваться. Поэтому вместо этого мы используем трехфазный диодный мостовой выпрямитель.

Рисунок 1 – Схема трехфазного двухполупериодного диодного мостового выпрямителя

Это означает, что мы создаем падение напряжения на каждом диоде, которое обычно составляет около 0.7 В для «обычных» диодов на основе транзисторов NPN, но это, поскольку 1,4 В — это значительные потери, пропорциональные 12 В, и поэтому, чтобы уменьшить это, мы используем диоды Шоттки. У них только падение напряжения составляет от 0,15 до 0,45 В. Они добавляют дополнительную стоимость в несколько фунтов, которая была бы значительной в наиболее распространенных приложениях, где используется большое количество диодов, но минимальна в нашем приложении выпрямителя.

Мы использовали расчеты генератора для оценки производимых напряжений и токов, чтобы получить I ACmax около 5 А и около 15 В.

Мы указали идеальную теоретическую выходную мощность пикового значения 15 В из конструкции генератора. Среднее значение постоянного тока на выходе выпрямителя теоретически должно быть примерно таким, за вычетом падения напряжения на двух диодах Шоттки, проходящих через выпрямитель, умноженного на 2/pi, отображаемого в уравнении 1.

Уравнение 1

Поскольку это напряжение слишком низкое для зарядки аккумулятора, нам потребуется использовать повышающий преобразователь для усиления напряжения позже.

Выход от выпрямителя будет импульсным, даже если не переменный, и импульсы будут особенно ярко выражены, если какая-либо из катушек не соответствует или повреждена, как в статоре, который мы изготовили.Это может повредить компоненты в цепи зарядки, если мы не будем осторожны, и, кроме того, создаст много шума для показаний тока и напряжения, которые микроконтроллеру придется интерпретировать, что особенно сложно, поскольку будет сниматься не непрерывные показания, а последовательные дискретные. те, которые могут быть синхронизированы в разные моменты импульсов. Поэтому мы должны добавить катушку индуктивности и конденсатор, чтобы сгладить выходной сигнал — в идеале они должны быть достаточно большими, чтобы соответствовать нашей высокой выходной мощности, но большие катушки индуктивности и конденсаторы очень дороги, поэтому нам придется выбрать неоптимальные значения для нашего прототипа. .

 

Изображение Эрин Нолан 2016 || pigeonsblue.com

 

Тестирование

Однофазный (Отдельный диод) Тестирование

Первоначально каждая фаза выпрямителя тестировалась отдельно, чтобы определить, есть ли какие-либо уникальные неисправности, поскольку диоды Шоттки могут нуждаться в индивидуальной замене, используя маломощный источник питания для подачи переменного тока 15 В на каждый вход выпрямителя, смоделированного на макетную плату по одному для изучения результатов на осциллографе.

Первоначально это было сделано для измерения обрыва цепи, и был заметный шум, поэтому затем он был повторен с использованием резистора 1 кОм для имитации нагрузки, и это устранило шум (рис. xx ниже). Видно, что диоды успешно преобразовывают сигналы переменного тока в постоянный.

Рисунок 2 || Изображение Эрин Нолан 2016 || pigeonsblue.com

3-фазный (полномостовой выпрямитель) Тестирование

С помощью и под наблюдением Дугласа Кармайкла мы смогли протестировать трехфазный вход и выход постоянного тока всей схемы выпрямителя.Пришлось использовать источник питания на 415 В, изначально установленный на 0 В, а затем постепенно увеличивая его до 15 В для одновременного питания всех трех входов, как показано на фотографиях ниже.

Изображение Эрин Нолан 2016 || pigeonsblue.com

Изображение Эрин Нолан 2016 || pigeonsblue.com

Подтвердив выход постоянного тока, пропустив его через выпрямитель только с диодами, мы затем повторили процедуру, используя конденсатор для сглаживания, чтобы получить лучшее представление о поведении.

Рисунок 3 || Изображение Эрин Нолан || pigeonsblue.com

Общий выходной сигнал с конденсатором намного более плавный, чем предполагалось, только одна фаза создает небольшой импульс, но он достаточно мал, чтобы не оказывать существенного влияния на остальные компоненты схемы зарядки.

Заключение

Мы обнаружили, что выходной сигнал выпрямителя достаточно сглажен конденсатором 100 мкФ , поэтому дополнительные затраты на катушку индуктивности не могут быть оправданы, поэтому решили не включать ее.При тестировании также было измерено выходное напряжение всего около 2 В от трехфазного переменного тока 15 В , вход , но эта неэффективность, вероятно, связана с тем, что тестовая схема построена на макетной плате с проводами малой мощности, и, таким образом, можно предположить, что она значительно снижена. в конечной цепи вкл.

Далее: Система управления

Это подраздел моих сообщений, описывающий групповой проект курса «Проектирование устойчивой энергетики 3» «Проектирование и строительство микроветряной турбины» — для получения дополнительной информации см. здесь

Нравится:

Нравится Загрузка…

Родственные

Анализ цепи

— Мостовой выпрямитель: Каково назначение этих двух элементов?

Гениальная простота. Прошу прощения, но не могу согласиться с такими оскорбительными классификациями в отношении этой схемы — «дерьмовая», «гадкая» и т.д. Если бы она была на самом деле, то не просуществовала бы, пожалуй, более века. Вместо этого я бы сказал, что это еще один пример того, что Дон Ланкастер назвал «элегантной простотой». Более того, я бы сказал «гениальная простота», потому что по сути это просто конденсатор , включенный последовательно с нагрузкой .Вот почему я предлагаю прежде всего объяснить ее мысль простыми словами… а не заученными фразами, затертыми повторением…

Проблема заключается в снижении напряжения (переменного тока). Для этого мы можем подключить элемент последовательно к источнику питания с идеей вычитания («кражи») части напряжения.

«Глупое» решение — подключить простой резистор или более сложный транзистор. Оба будут рассеивать колоссальную мощность в этом случае, особенно если нагрузка требует очень низкого напряжения.Чтобы показать это, несколько дней назад я предложил своим студентам запитать светодиод (2 В) от сети (здесь пиковое значение 310 В) таким образом — последовательно включенным резистором. Потом я напомнил им рассчитать рассеиваемую им мощность… и они были очень удивлены результатом. Таким образом, они убедились в бесперспективности потери напряжения 318 В на «балластном» элементе для получения напряжения всего 2 В на светодиоде.

Умная идея заключается в последовательном подключении противоположного источника напряжения.Его напряжение будет вычтено из напряжения питания, и только остаток будет приложен к нагрузке. Каким должен быть этот источник? Это должен быть переменный во времени и перезаряжаемый источник . Таким образом, он будет попеременно поглощать и возвращать мощность в цепь… и потери мощности не будет. Таким источником здесь выступает конденсатор…

Конденсатор и резистор. Таким образом, хитрая уловка конденсатора по снижению напряжения состоит в том, чтобы поглощать энергию, сохраняя ее , а «глупая» уловка резистора состоит в том, чтобы поглощать энергию, тратя ее впустую .Еще один хитрый прием по снижению напряжения — «переключением»… но это уже другая история…

Груз. Однако нагрузка должна пропускать ток в обоих направлениях. Такой двусторонней нагрузкой является, например, лампа накаливания. Кроме того, это медленного действия ; поэтому нет необходимости в фильтрующем конденсаторе. Так как светодиод односторонняя нагрузка , подключаем перед ним диодный мост… а так как быстродействующий , то параллельно ему подключаем фильтрующий конденсатор.

Разница между двухполупериодным выпрямителем с центральным отводом и мостовым выпрямителем

Основное различие между выпрямителем с центральным ответвлением и мостовым выпрямителем заключается в том, что в одном используется трансформатор с центральным ответвлением, а в другом трансформатор с центральным отводом не требуется. Оба эти типа являются двухполупериодными выпрямителями, но их метод преобразования входного переменного тока в постоянный отличается использованием разного количества диодов.

В двухполупериодном выпрямителе с отводом от середины используются два диода, тогда как в мостовых выпрямителях используются четыре диода.Прежде чем углубляться в различия между двухполупериодными и мостовыми выпрямителями с центральным отводом, рекомендуется сначала прочитать принцип работы и принципиальную схему этих двух типов выпрямителей. Вы можете прочитать их здесь, Двухполупериодный выпрямитель с центральным отводом и Мостовой выпрямитель.

Для краткого обзора работы обоих типов выпрямителей их принципиальная схема показана ниже.

Размер трансформатора, необходимого для получения того же выхода постоянного тока, меньше в мостовом выпрямителе по сравнению с двухполупериодным выпрямителем с центральным отводом.Вы можете подумать, как?

Поскольку мы знаем, что среднее значение выходного постоянного тока двухполупериодного выпрямителя в 0,636 раз превышает пиковое значение тока, т.е. 0,636I м . Но ток I м = (V м /R)

В случае выпрямителя с центральной лентой этот ток I m составляет половину этого тока для мостового выпрямителя, поскольку в мостовом выпрямителе полное напряжение питания вызывает протекание этого тока. Таким образом, размер трансформатора, необходимого в мостовом выпрямителе, будет меньше.Это также очевидно из коэффициента использования трансформатора, TUF. TUF для выпрямителей с центральным отводом и мостовых выпрямителей составляет 0,672 и 0,810 соответственно.

Некоторые из основных различий между двухполупериодным выпрямителем с центральным отводом и мостовым выпрямителем приведены в таблице ниже.

Старший № Двухполупериодный выпрямитель с центральным отводом Мостовой выпрямитель
1)      Требуется трансформатор с центральным отводом. В мостовом выпрямителе трансформатор с отводом от середины не требуется.
2)      Пиковое обратное напряжение (PIV) диода двухполупериодного выпрямителя с отводом от середины в два раза превышает напряжение на вторичной обмотке трансформатора. PIV диода равно вторичному напряжению трансформатора. Таким образом, этот тип выпрямителя можно использовать для приложений высокого напряжения.
3)      Требуется два количества диодов. Для мостового выпрямителя требуется четыре диода.
4)      Коэффициент использования трансформатора (TUF) равен 0,672. TUF равен 0,810 для мостового выпрямителя.
5)      Размер трансформатора, т. е. номинальная мощность в кВА, необходимая для выпрямителя с центральным отводом, больше. Требования к размеру трансформатора меньше.
6)      Мостовой выпрямитель с четырьмя диодами более экономичен по сравнению с выпрямителем с отводом от середины.

 

Вопросы и ответы по выпрямителям

— Electronics Post

Выпрямители Вопросы и ответы

Q1. Что такое источник постоянного тока?

Часть оборудования, которая преобразует переменный ток в постоянный, называется источником питания постоянного тока.

Q2. Что такое выпрямитель?

Выпрямитель представляет собой устройство, которое преобразует переменный ток (или напряжение) в однонаправленный ток (или напряжение).

Q3. Что такое PIV диода в схеме выпрямителя?

Пиковое обратное напряжение (PIV) — это максимально возможное напряжение, возникающее на диоде, когда он смещен в обратном направлении.

Q4. Какое значение имеет пиковое обратное напряжение?

Если приложенное напряжение в режиме обратного смещения превышает номинальное пиковое обратное напряжение (PIV) диода, диод может быть поврежден.

Q5. Почему однополупериодные выпрямители обычно не используются в источниках постоянного тока?

Тип питания от однополупериодного выпрямителя не подходит для общего питания. Вот почему он обычно не используется в источниках постоянного тока.

Q6. Почему в выпрямителях не работают диоды в области пробоя?

В области пробоя диод может быть поврежден или сожжен, поскольку величина тока, протекающего через него, увеличивается неконтролируемым образом.Поэтому в выпрямителях дидоны не эксплуатируются в области пробоя.

Q7. Определить пульсации в цепи выпрямителя.

Компонент переменного тока, содержащийся в пульсирующем выходе выпрямителя, известен как пульсация.

Q8. Что такое коэффициент использования трансформатора?

Коэффициент использования трансформатора определяется как отношение мощности, подаваемой к нагрузке, и номинального переменного тока вторичной обмотки питающего силового трансформатора.

Q9. Выход двухполупериодного мостового выпрямителя с частотой 60 Гц имеет пульсацию 60 Гц.Правильно ли работает эта схема?

Двухполупериодный выпрямитель с входной частотой 60 Гц должен иметь наименьшую частоту пульсаций, равную удвоенной входной частоте, т. е. 120 Гц. Если частота пульсаций 60Гц, значит какие-то диоды в цепи не работают.

В10. Что понимается под фильтром?

Фильтр

представляет собой устройство, которое преобразует пульсирующий выходной сигнал выпрямителя в устойчивый уровень постоянного тока.

В11. Почему последовательные индукторы и фильтры Г-образного сечения нельзя использовать с однополупериодными выпрямителями?

Катушка индуктивности серии

и фильтры Г-образного сечения не могут использоваться с однополупериодными выпрямителями, потому что работа последовательной катушки индуктивности зависит от протекающего через нее тока и требует постоянного протекания минимального тока.

В12. Почему конденсаторный входной фильтр предпочтительнее дроссельного входного фильтра?

В емкостном входном фильтре выход постоянного тока намного больше, а пульсации меньше по сравнению с фильтром на входе с дросселем. Таким образом, конденсаторный входной фильтр предпочтительнее дросселирующего входного фильтра.

В13. Почему π-фильтры не подходят для переменных нагрузок?

Регулировка напряжения в случае π-фильтров очень плохая, поэтому π-фильтры не подходят для переменных нагрузок.

В14. Почему фильтры R-C подходят только для легких нагрузок?

Фильтры

R-C имеют плохую стабилизацию напряжения и нуждаются в достаточной вентиляции для рассеивания тепла, выделяемого резистором R.Таким образом, фильтры RC подходят только для легких нагрузок.

В15. Почему в цепи фильтра используется сопротивление стравливания?

Сопротивление, называемое продувочным сопротивлением, размещено на выходе фильтра, чтобы обеспечить постоянное протекание необходимого минимального тока через дроссель.

В16. Какова цель сопротивления сброса в цепи выпрямителя с использованием LC-фильтра?

Сопротивление сброса R B подключается параллельно нагрузке, чтобы поддерживать определенный минимальный ток через дроссель, даже если нагрузочный резистор разомкнут, и улучшает фильтрующее действие.

В17. Что понимается под регулировкой напряжения источника постоянного тока?

Изменение напряжения от холостого хода до состояния полной нагрузки называется регулированием напряжения.

В18. Почему необходимо включать стабилизатор напряжения в блок питания?

Величина выходного постоянного напряжения может изменяться в зависимости от изменения входного переменного напряжения или величины тока нагрузки.

0 comments on “Хитрый выпрямитель схема: Хитрый выпрямитель

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.