Jump to content

Recommended Posts

Итак, по порядку. При горении ТВС происходят сложные окислительно-восстановительные химические реакции, в результате которых образуется множество свободных носителей заряда. Вторым механизмом возникновения ионного тока является термическая ионизация (обусловленная высокими давлением и температурой в цилиндре). Приложенное к электродам свечи измерительное напряжение (плучаемое при помощи повышающего преобразователя, или прииспользовании части энергии накопленной в КЗ, в различных вариантах исполнения величина измерительного напряжения колеблется от 150 до 1000 вольт), наводит между ними ЭДС. В этом случае свеча зажигания выступает в качестве своеобразного зонда. При наличии в ТВС свободных носителей заряда в измерительной цепи начинает протекать так называемый "ионный ток". (Как можно легко догадаться, при отсутствии горения ток в цепи не потечет, что позволяет по отсутствию сигнала ионного тока сделать вывод о пропуске горения (при этом определив причину пропуска: пропуск искры зажигания, или выход состава смеси за пределы воспламеняемости)). Сигнал ионного тока имеет отклик на все параметры горения.

Наиболее простой реализацией введения в систему управления УОЗ обратной связи по ионному току, является использование свечи зажигания как датчика для определения пропусков зажигания и детонации, а так-же фаз работы двигателя. При этом пропуск зажигания определяется отсутствием сигнала или недостаточным уровнем его интегрального значения. Детонация определяется фильтрацией сигнала полосовым фильтром.

Гораздо больший интерес представляет возможность получать из сигнала информацию о давлении в цилиндре. Как известно, для оптимальной работы ДВС необходимо, что-бы пик давления в рабочем такте приходился на определенный УПКВ. В зависимости от конструктивных особенностей этот угол у каждого двигателя свой, для большинства двигателей "классики" и подобных значение его составляет 12-15 град. ПКВ после ВМТ. Изменяя УОЗ можно управлять положением пика давления в цилиндре.

Существует множество схем измерения ионного тока, различных по сложности реализации и параметрам выходного сигнала. Мною было опробовано несколько различных схем, проведены испытания на стендовом двигателе, результаты позволяют подтвердить все вышесказанное)))

По теме собрано и изучено довольно большое количество информации, которой я с радостью могу поделиться с единомышленниками. Начальной целью ветки форума для меня видиться возможность делиться информацией и опытом по данному вопросу, конечной - создание Адативной Системы Управления Углом Опережения Зажигания По Сигналу Ионного Тока:-)

Share this post


Link to post
Share on other sites

По теме собрано и изучено довольно большое количество информации, которой я с радостью могу поделиться с единомышленниками. Начальной целью ветки форума для меня видиться возможность делиться информацией и опытом...

Начало интригующее. С большим интересом ждем.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Тестирование литиевых батареек Fanso в нормальных условиях

Компания Компэл, эксклюзивный дистрибьютор компании Fanso, предлагает широкий перечень ЛХИТ, позволяющий подобрать элемент питания, в наибольшей степени соответствующий конкретным требованиям. Для тестирования параметров, указанных в Datasheet, специалисты Компэл организовали в апреле 2019 г. полугодовой тест на постоянный разряд в нормальных условиях четырех наиболее популярных моделей литий-тионилхлоридных и литий-диоксидмарганцевых батареек Fanso.

Посмотреть результаты первого среза

Очень интересно - эта мысль витала в воздухе давно , была только одна проблема - датчик фиксирующий пик давления в цилиндре .

Share this post


Link to post
Share on other sites

Прибор контроля промышленного оборудования с беспроводными и проводными интерфейсами

Непрерывный контроль для заблаговременного предупреждения отказов оборудования – важнейшая составная часть Индустрии 4,0. Перед вами перевод референсной разработки(приложены проектные файлы) Texas Instruments прибора комплексного контроля для быстрого развертывания беспроводной сети, соединяющей различные типы датчиков контроля состояния напрямую с облаком. Контроль состояния основан на периодической и непрерывной записи состояния оборудования, что является необходимым для планово-предупредительного технического обслуживания. В проект включены интерфейсы RS-232, RS-485, IO-Link и резистивный термодатчик (RTD) для контроля различных датчиков и оборудования.

Подробнее...

Пришла идея сделать программируемый коммутатор и совместить его с SUZ, для отстройки кривых.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вот, это круто! Классная идея. До сих пор нет понятного правила построения кривых.

Edited by sachma2009

Share this post


Link to post
Share on other sites

Предлагаю для начала разобраться с теорией, хотя-бы в общих чертах (по образованию ионной проводимости и интерпретации непосредственно сигнала ионного тока). Затем обзор измерительных схем, их преимущества и недостатки. Далее алгоритмы обработрки сигнала и коррекции УОЗ. И наконец схемная реализация.

В сигнале ионного тока можно условно выделить три фазы (условно, поскольку некоторые фазы могут перекрываться друг с другом или отсутствовать). Каждую из фаз можно определить по наличию в сигнале характерных пиков. Первая фаза связана с пробоем искрового промежутка, и его шунтированием горящей искрой. Соответствующий ей пик значительно выше по амплитуде, чем остальная часть сигала. На рисунке этот пик крайний слева, для удобства отображения смасштабирован. (Понятно, что на этой стадии мы уже можем определить произошел ли пробой, и некоторые параметры самого разряда). Если после пробоя ТВС воспламенилась, начинается ионообразование в результате химических реакций. Для этой фазы характерен второй пик амплитуды сигнала. После того, как смесь прореагировала, давление и температура все еще продолжают наростать, запускаются процессы термической ионизации. Как результат, мы можем наблюдать третий пик сигнала, приближенно совпадающий с максимумом температуры и давления в цилиндре. Помимо этих, основных пиков, на сигнале могут присутствовать дополнительные возмущения, связанные с турбулентностью горящей смеси или наличием детонации.

На амплитуду сигнала, помимо параметров ТВС, влияет величина прилагаемого к свече измерительного напряжения, а так-же его полярность. В большинстве случаев к центральному электроду прилагается положительный потенциал, реже отрицательный. Кроме того существуют патенты на измерение инного тока переменным напряжением.

Математические модели ионообразования являются достаточно громоздкими, и практическую ценность имеют только на стадии исследований (это сугубо мое мнение). Не думаю, что нас очень уж интересует количество свободных ионов и электронов в камере сгорания:-)

post-169427-0-06046900-1363182957_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вот, это круто! Классная идея. До сих пор нет понятного правила построения кривых.

Да все давно есть, я помню пытался разъяснить но в общем то безуспешно...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вот пример полученных нами осциллограмм. Двигатель Hyundai. Верхний график - вторичное напряжение КЗ, нижний - сигнал ионного тока.

Первая искра (слева на право) является рабочей, вторая холостой, что характерно для DIS систем зажигания. Как и говорилось выше, на осциллограмме ионного тока можно выделить три характерных для сигнала ионного тока пика. Первый пик отвечает за пробой искрового промежутка свечи, то есть за подачу искры в цилиндр. Можно наблюдать совпадение первых пиков вторичного напряжения и сигнала ионного тока. Второй пик соответствует фазе горения ТВС в цилиндре. Третий пик обусловлен тепловой ионизацией рабочего тела, и соответствует максимальному давлению и температуре рабочего тела. Второй и третий пики наблюдаются только при наличии горящей смеси в цилиндре, то есть во время рабочего такта.

Как видим, когда искра в цилиндре хостая, часть сигнала отсутствует, именно так определяем пропуск поджига ТВС.

На втором рисунке видны дополнительнве возмущения. Судя по амплитуде и частоте вызванные турбулентностью пламени на переходном режиме ДВС (резкое открытие дроссельной заслонки). Однако сие умозаключение надлежит проверить, поскольку двигатель так-же исскуственно вводился в режим детонации. К сожалению параллельно с сигналом ионного тока запись сигнала ДД не производилась.

Далее для примера приведу наработки зарубежых специалистов. Третий рисунок поясняет принцип обнаружения детонации по сигналу ионного тока. На четвертом и пятом рисунках приведены параллельно записанные сигналы с датчиков давления, детонации и ионного тока.

post-169427-0-35404800-1363184899_thumb.jpg

post-169427-0-94404500-1363185479_thumb.jpg

post-169427-0-16640000-1363186337_thumb.jpg

post-169427-0-73571300-1363186743_thumb.png

post-169427-0-12546100-1363186753_thumb.png

Edited by Tem-Temich

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вот, это круто! Классная идея. До сих пор нет понятного правила построения кривых.

Да все давно есть, я помню пытался разъяснить но в общем то безуспешно...

Где это почитать?

Share this post


Link to post
Share on other sites

не, вроде начиная отсюда http://forum.cxem.ne...40#comment-1269766 и следующая страница...

а потом я уехал в командировку и выпал из обсуждения

по теме: я сейчас поищу у себя материалы, я пару лет назад уже пытался заниматься ионными токами но времени хронически не хватало

выложу что у меня есть

Share this post


Link to post
Share on other sites

Рассмотрим влияние угла опережения зажигания на положение пика давления, и влияние пика давления на крутящий момент двигателя.

На графике давления ППД 1, слишком раннее время зажигания, давление начинает нарастать слишком рано и противодействует движению поршня. Наибольшие давления дают наибольшие температуры, что также снижает разность внутренних энергий между реагентами и продуктами сгорания, что снижает КПД. Слишком позднее зажигание (УОЗ 3, УОЗ 4) приводит к тому, что рост давления начинается слишком поздно, так что работа теряется в процессе фазы расширения. Ближайшим к оптимальному является УОЗ 2.

Влияние изменений ППД от цикла к циклу на КМ меньше всего в ситуации, когда ППД удерживаются обратной связью в оптимальном положении, что наглядно изображено на втором рисунке.

В случае (а) изменения ППД происходят вблизи оптимально значения (в области максимума КМ), изменения КМ (а1) минимальные. В случае (б) средние положения пика давления далеки от оптимального, крутящий момент значительно падает, а изменения крутящего момента при тех же отклонениях положения пика давления – гораздо больше (б1). Соответственно, если двигатель не сохраняет оптимальное ППД, то это приводит не только к снижению крутящего момента, но и к увеличению разброса КМ от цикла к циклу, то есть к жесткой работе двигателя. Это отрицательно влияет на качество управления ДВС и общую управляемость автомобиля.

Даже при работе стендового двигателя, при постоянных управляющих воздействиях и нагрузке, разброс ППД от цикла к циклу может составлять порядка 10 градусов угла поворота КВ. При правильном выборе рабочей точки положения ППД, указанный разброс значений ППД не приведет к значительным изменениям КМ. Следовательно, задачей системы управления УОЗ является удержание ППД в некоторой области значений, близких к оптимальному. При этом будет получен средний КМ очень близкий к максимально возможному.

post-169427-0-85079900-1363204086_thumb.jpg

post-169427-0-98332000-1363204091.jpg

Edited by Tem-Temich

Share this post


Link to post
Share on other sites

Теория конечно не помешает, но, а по практике как?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Извините.

Так и хочется сказать: "Короче ..." :D

Целый вечер жду, чтобы хотя бы одну рабочую схему увидеть.

Без обид. Правда интересно увидеть результат ваших трудов.

Edited by alvikagal

Share this post


Link to post
Share on other sites

Извините.

Так и хочется сказать: "Короче ..." :D

Целый вечер жду, чтобы хотя бы одну рабочую схему увидеть.

Без обид. Правда интересно увидеть результат ваших трудов.

Рабочая схема у SAABa, в сейфе... :buba:

Share this post


Link to post
Share on other sites

Собственно измерительные схемы. Я сталкивался со множеством измерительных схем, имеющих право на жизнь. Общим является необходимость получения высокого измерительного напряжения. Для этого либо используется повышающий преобразователь (дороже, но качество сигнала лучше, поскольку измерительное напряжение стабильно цикл от цикла), либо часть энергии запасенной в катушке зажигания (в простейшем варианте проставка из высоковольтного конденсатора между свечей и ВВ КЗ). Сигнал полученный по второй схеме имеет худшее отношение сигнал/шум, и может иметь межцикловые вариации. Достоинством является дешевизна.

По способу подключения измерительной схемы к СЗ:

1. Схемы на требующие применение CDI (емкостного зажигания), применения специальных катушек зажигания. Связано это в первую очередь с тем, что в измерительную цепь входит вторичная обмотка трансформатора, к ней и предъявляются опредделенные требования. Вообще применение CDI в ситеме с ионным током имеет неоспоримые преимущества, такие как единый, более выраженный фронт пламени и "унифицированные" свойства искрового разряда (легче определить окончание горения искры и параметры первой фазы ионного тока). Как я уже говорил такие системы зачастую требуют применения специальных катушек зажигания, либо внесение изменений в существующие, а так-же накладывают определенные требования на параметры вторичной обмотки. Ктоме того при расшифровке сигнала необходимо учитывать это самое влияние индуктивности вторичной обмотки.

2. Другой класс схем предусматривает подключение к высоковольтной части СЗ. В таких схемах необходимо применение высоковольтных диодов, являющихся весьма дефицитными на Российском рынке. Однако такие схемы менее требовательны к параметрам собственно СЗ и не требуют внесения конструктивных изменений в катушке зажигания. Возможно применение таких измериленых схем в связке со стандартной системой зажигания. Вопрос по изготовлению высоковольтных диодов хорошо проработан в этой ветке форума:

http://forum.cxem.ne...showtopic=90842

По данной ссылке можно скачать статью,с описанием различных изметирельных схем для понимания общей топологи.

http://www.google.ru...4,d.d2k&cad=rja

Edited by Tem-Temich

Share this post


Link to post
Share on other sites

Собственно измерительные схемы. Я сталкивался со множеством измерительных схем, имеющих право на жизнь.

Все форумчане ходили в школу и научились читать. Кто то лучше, а кто то хуже, но умеют все.

Покажите же Ваши разработки, раз такая тема открыта для общего обозрения!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

  • Similar Content

    • By Dkin
      Здравствуйте! Знающие люди подскажите пожалуйста схему управления насосом, желательно на таймере NE555 или на микросхеме типа К176. Суть в том, чтобы при первом касании воды двух электродов насос останавливался и мог повторно включиться только при переподаче питания на микросхему. Похожая схема у меня есть на К176ЛА7, там RS триггер по верхнему и нижним уровням управляют насосом через реле. Как сделать похожее устройство, только чтобы при любом попадании воды на датчики (2 контакта) насос останавливался и больше не включался до повторного перезапуска, даже если уровень воды понизится, спасибо.
    • By Dmitriy Khamuev
      В модулях для сабвуферов Newton-Lab старших моделей в качестве усилителя я взял за основу симметричный MOSFET AV400 Entony E. Holtona, компактный, недорогой, термостабильный, музыкальный и с хорошим выходным током. Ток покоя устанавливали 15..20 миллиампер на пару,  для снижения температуры покоя модуля ( ~7 ватт на холостом ходу, 3 пары немного тёплые). С задачами он справлялся на 4 (из 5). Мощные выходные транзисторы применял IRFP240/IRFP9240 и IRF640/IRF9640, сотни пар прошли проверку работой и не подводили. Причиной нескольких отказов были BC546 во входном каскодном дифкаскаде. В результате их отказа на выходе появлялось постоянное напряжение питания. Предохранители в цепях силового питания защищали от КЗ на выходе и практически всегда от постоянного напряжения на выходе "4 омные динамики". Но один раз предохранители не справились, что отправило в перемотку  "8 омный" Peerless XLS 830500, 3 центовый транзистор победил 300$ вуфер! Peerless, конечно, перемотали, в Омске есть отличные спецы, но осадочек остался .

         Вывод: дополнительную защиту от постоянного напряжения на выходе усилителя следует предусмотреть.

         Вариант с реле в цепи нагрузки не нравится по причинам:
      - через контакты идёт полный ток нагрузки
      - для реле нормируется минимальный ток контактов, на малых сигналах возможны искажения
      - сопротивление замкнутых контактов вне контура ОС снижает демпинг фактор

         Разработана триггерная защита динамика от постоянного напряжения на выходе усилителя, работает в составе схемы питания усилителя. Схему постарался сделать универсальной и с минимальным количеством элементов. Сигнал с выхода усилителя через интегрирующую цепь R41-C5 поступает на U1 оптрон 814 серии (два инверсно-параллельных инфракрасных светодиода).  При постоянном напряжении на выходе усилителя выше ~+-4 вольта транзистор оптопары отрывается  и переключает триггер Q19-Q19. Транзисторный ключ Q20 открывается и включает оптопару U2 817 серии, обмотка управления реле RL1 (RT424048 48V 5520oHm 8A/15A Df=10% 4s) подключённая в цепь +57V,R43, Q17ke, -57V  обесточивается. Элементы схемы R42-C17 формируют задержку включения ~200мс (на время выключения при срабатывании защиты практически не влияют), диод D7 компенсирует ток самоиндукции обмотки реле при выключении.  Схема питания имеет дополнительный вход STBYE для внешнего отключения, замыкание на "землю" (~2ma, 5V, открытый (сток) коллектор). Для защиты от перегрузок применены самовосстанавливающиеся предохранители FU1 FU2 RXE375 3,75A/7A, практичнее плавких, но заявленный ресурс срабатываний 100 раз, злоупотреблять не стоит.

         Преимущества предложенного мною решения:

      - выход усилителя непосредственно подключен к нагрузке
      - действующий ток через контакты реле вдвое меньше нагрузочного
      - силовое питание снимается при пропадании (падении) одного из плеч
      - имеем возможность внешнего управления силовым питанием
      - схема защиты работает при питании от Up=+-24V. Меняются только резисторы (R43=0, R1=1900oHm для Up=24V), для других напряжений значения рассчитывается по формуле R43=(2*Up-48V)/48V*5520oHm, R1=(Up-5.1V)/10ma. И не забываем выбрать мощность этих резисторов.
      Ссылка на полное описание экспериментального модуля.

      Имеется с десяток ПП оставшихся после экспериментов.
      Best regards,
      Dmitriy Khamuev.
      Russia, Omsk.
    • By Ремирович
      Данные, изложенные ниже, появились в результате многолетней работы над усилителем мощности с использованием высоковольтных MOSFET полевых транзисторов в нетипичном для них линейном режиме. Двухканальный усилитель должен был обеспечивать мощность 1000 Вт, при эффективном выходном напряжении 250 Вольт. Соответственно, при совместной работе двух каналов мощность должна была быть 2000 Вт, а напряжение 500 Вольт.
      Приведённые параметры, в наше время, особо никого не удивили бы, но усилитель должен был работать в полосе частот 10…200000 Гц. Это значить, что на выходе усилителя нельзя было ставить повышающий трансформатор, так как он никогда не сможет работать в такой полосе частот, да и нелинейные искажения с ним значительно больше. То есть необходимо было заставить работать высоковольтные полевые транзисторы, практически на пределе своих возможностей.
      Вот здесь и началось самое интересное. После поиска по всевозможным сайтам, были найдены наиболее подходящие по мощности, напряжению и току транзисторы, и был изготовлен опытный образец. Перед этим, маломощный прототип усилителя, подтвердил работоспособность схемных решений и возможность получения необходимого выходного напряжения.
      Первое включение показало, что усилитель находится в режиме самовозбуждения. Типичная ситуация, но только устранить её никак не получалось, а опыта в такой работе мне хватало. Даже после отключения всех предварительных каскадов, генерация не прекращалась.
      Ситуация была абсурдной, прототип нормально работал, а на более мощных транзисторах ничего не получалось. Пришлось включить один мощный транзистор в режиме тестирования. Для этого была собрана типовая схема с нагрузкой в виде мощного резистора около 2 кОм, установленном в стоке транзистора и напряжением 600 Вольт, между истоком и нагрузочным резистором.
      Используя дополнительный низковольтный регулируемый источник питания, подавалось напряжение на затвор транзистора, относительно его истока. Напряжение на стоке транзистора должно было плавно уменьшаться, при увеличении напряжения на затворе. Правда, разработчиками такой режим работы транзисторов никак не регламентирован, что очень удобно для них, чувствуется присутствие “наших людей” в силиконовой долине. Им гораздо удобнее назвать транзисторы импульсными, и не обращать внимания на то, что будет происходить с транзисторами между открытым и закрытым состоянием.
      Вот тут то и выяснилось, что в промежуточном состоянии, транзистор переходит в режим генерации, что наглядно продемонстрировала собранная схема тестирования. Проверив, находившейся под рукой, транзистор другой марки, получил тот же результат. Надо было устранять генерацию. Вспомнилось, что для устранения взаимного влияния полевых транзисторов, при параллельном включении в импульсных устройствах, предлагалось последовательно с затвором транзистора устанавливать резистор от 10 Ом и выше.
      Попробовал, и при 20 Ом генерация пропала. Получается, что автор рекомендации сам не понимал сути происходящего, не транзисторы влияют друг на друга, а они сами являются источником генерации, и чем больше их включено параллельно, тем больше склонность к генерации. Стало понятно, почему на маломощных транзисторах такого эффекта не наблюдалось.
      В дальнейшем, вместо резистора я использовал небольшой дроссель, порядка 10 мкГн, что было удобней в моей схеме управления транзисторами, и это также обеспечивало отсутствие генерации.
      Но на этом “интересное” не заканчивалось. После того как после доработок опытный образец заработал, выяснилось, что выше частоты 20 кГц, напряжение на выходе резко уменьшается, совсем не в линейной зависимости. А у маломощного прототипа легко получалось достичь 200 кГц. Казалось бы понятно, что у более мощных транзисторов гораздо больше ёмкость между истоком и затвором, и скорее всего она и даёт такой эффект, но измерение напряжения на затворе этого не подтвердили. На затворе напряжение с частотой выше 20 кГц очень плавно уменьшалось вплоть до 200 кГц.
      Пришлось опять возвращаться к режиму тестирования, только теперь на затвор вместе с постоянным напряжением подавался и синусоидальный сигнал от генератора. Результат был примерно тем же самым, выше 20 кГц происходил резкий завал уровня переменного напряжения на стоке.
      Казалось, что вывод очевиден, транзисторы не “тянут”. Надо искать более высокочастотные экземпляры, что и было сделано, только результата это не дало. Обидно считать себя идиотом, глядя в техническую документацию, где чётко написано, что транзистор должен работать вплоть до 500 кГц.
      После многочисленных попыток изменить ситуацию с помощью отрицательной обратной связи и других ухищрений, было решено сменить источник сигнала на генератор повышенной мощности и напряжения. Не сразу, но всё же удалось раскачать транзистор на частоте 200 кГц, выше генератор не давал. При этом переменное напряжение на затвор приходилось подавать чуть ли не максимально допустимого уровня в 30 Вольт.
      В голове сквозила мысль, что же это за современные “супер-пупер” транзисторы, которые имеют дикую нелинейность в частотной области. Опять стало понятно, зачем их называют импульсными, за нелинейность в частотной области отвечать не надо. Но от этого жить легче не стало, так как было не понятно, что же происходит, и как с этим бороться.
      Быстро текст набирается, да только дела это не касается. На деле всё происходит гораздо медленнее и с постоянными “затыками”, что совсем не нравится руководству, особенно если оно в этом вообще ничего не понимает. После того как стало казаться, что с такой нелинейностью сделать ничего не удастся, в голову приходит мысль посмотреть, что происходит на затворе работающего транзистора с поданным на него высоким напряжением, что совсем не просто без специального изолированного от земли осциллографа. Но если очень хочется, то можно просто обойтись высокочастотным трансформатором, обеспечивающим гальваническую развязку.
      Вот тут то “карта и пошла”. Всё встало на свои места и чувство ущербности улетучилось. При подаче высокого напряжения, уровень сигнала на затворе очень сильно падал и восстанавливался при отсутствии такового. На частоте 200 кГц от сигнала вообще ничего не оставалось. То есть транзистор каким-то образом гасил “сигнал”.
      Можно сказать, что мгновенно пришло понимание того, что происходит, если учесть всё время, потраченное до этого момента.
      В техническом описании на транзистор есть такой параметр, как ёмкость между стоком и затвором, она совсем маленькая и, казалось бы, не должна существенно влиять на работу транзистора. Но именно она и обеспечивает эти самые “интересные” эффекты. Это не что иное, как частотнозависимая отрицательная обратная связь в теле самого транзистора. Чем выше частота и напряжение на стоке транзистора, тем большее влияние оказывает эта паразитная ёмкость.
      Теперь, если учесть, что транзистор имеет довольно большой коэффициент усиления, несложно сообразить, что при определённых условиях, на высоких частотах, отрицательная обратная связь легко может превратиться в положительную. Для этого необходим небольшой сдвиг фазы до нужной величины и у нас появляется устойчиво работающий генератор высокой частоты, что и подтверждало тестирование отдельных транзисторов.
      Но это ещё не всё, ведь если удаётся заставить работать транзистор без генерации, обратная связь не исчезнет, она будет проявлять себя в работе транзистора на высоких частотах, очень сильно снижая усиление транзистора. В итоге имеем прибор с отвратительными, хорошо замаскированными разработчиками транзисторов, свойствами, которые проявляют себя в самый неподходящий момент. А претензий предъявлять некому, просто надо назвать транзисторы импульсными и можно жить богато и счастливо.
      Но что есть, то есть. Понятно, что разработчики старались сделать всё как можно лучше, а получилось …, очень знакомая для наших людей ситуация. Хотя сейчас существует огромный выбор транзисторов, но ведут они себя практически одинаково, так как имеют одинаковую технологию производства. Ясно, что улучшений в ближайшее время ждать не приходится, поэтому надо использовать имеющиеся транзисторы.
      Каким то образом необходимо снизить влияние этой паразитной отрицательной обратной связи, при этом, не меняя конструкцию транзистора. Это очень напоминает желание овладеть телекинезом, чтобы силой мысли двигать предметы.
      Придётся научиться делать это, не прибегая к телекинезу. Для этого устанавливаем низкоомный резистор между истоком и затвором, и управляющее напряжение подаём через дроссель с небольшой индуктивностью, мне хватало 10 мкГн. Получаем на затворе транзистора довольно приличный шунт, который быстро разряжает большую ёмкость затвора и тем сильнее уменьшает влияние паразитной ёмкости между стоком и затвором, чем меньше значение сопротивления этого шунта. Для достижения хороших результатов, транзистору с ёмкостью затвора порядка 10000 пФ, потребуется резистор не более 10 Ом.
      Тем самым полевой транзистор перестаёт быть полевым, так как для его управления потребуется не только напряжение, но и вполне приличный ток. Если включается несколько транзисторов параллельно, то к каждому подключается свой шунт и свой дроссель.
      Для управления таким прибором потребуется специальный подход, чтобы оптимизировать затраты на управление. Отсюда, чем меньше напряжение включения транзистора, тем лучше. Максимальное напряжение на затворе должно обеспечивать уверенное открывание транзистора, но не более того.
      Для ключевых схем оптимальным будет использование импульсных трансформаторов, которые и сейчас используют довольно часто, только мощность у них должна быть заметно больше. А вот для линейных схем, где требуется плавное включение и высокая линейность, пришлось изобретать нечто новое, на основе хорошо забытого старого.
      Не знаю как сейчас, а 50 лет назад очень популярными были приёмники прямого усиления, а в школе демонстрировали работу детекторного приёмника. В основе работы того и другого, лежат одни и те же принципы. Мне очень запомнилось высокое качество их звучания, благодаря минимальному количеству преобразований и, в результате, минимальным нелинейным искажениям.
      Если совместить удобство использования импульсного трансформатора и качество работы детекторного приёмника, то получим компактное и достаточно простое устройство управления полевыми, да и любыми другими, транзисторами.
      Для этого преобразуем управляющее напряжение в радио сигнал с амплитудной модуляцией. Несущая такого сигнала должна быть достаточно высокой частоты, например 3 мГц для моего случая. Она определяется максимально необходимой верхней частотой сигнала управления. По сути, получаем мини радиостанцию, выход которой подключаем к первичной обмотке высокочастотного трансформатора. Сигнал гальванически развязанной вторичной обмотки детектируется и используется для управления транзистором. Получаем почти детекторный приёмник, только с достаточно мощными импульсными диодами, позволяющими получить необходимую мощность сигнала управления.
      Разброс мощностей такого устройства может быть довольно большим, от 10 мВт до единиц и даже сотен Ватт. Мне хватило 3 Вт. Привожу схему, которая позволила это сделать, она довольно простая, так как собрана всего на двух транзисторах и четырёх диодах, не считая трансформатора и обвязки.

      Трансформатор намотан на двух ферритовых кольцах диаметром 10 мм, с магнитной проницаемостью 200. Каждая обмотка содержит 7 витков медного изолированного провода диаметром 0,18 мм.
      В заключение отмечу, что усилитель, в конце концов, заработал так, как от него требовалось, но полной программы испытаний провести не удалось, кончился запас выходных транзисторов. Их доставали 6 месяцев, за это время кончилось терпение у руководства, и автор попал под сокращение из-за возраста, а главное, отсутствия какого либо интереса к этой теме.
      В общем-то, на предложенный здесь способ управления транзисторами, вполне можно получить патент, знаю по собственному опыту. Но только сейчас это имеет смысл только в том случае, если точно знаешь, что это кому-то понадобится, и удастся как-то на этом заработать. В противном случае зарабатывать будет патентное ведомство, а изобретатель будет его кормить. Поэтому делать изобретения сейчас могут себе позволить только богатые люди.
      Такое устройство вполне можно было бы сделать 50 лет тому назад, и если бы это случилось, то схемотехника усилителей мощности была бы гораздо проще и не надо было бы придумывать комплементарные пары мощных транзисторов. Но может быть и сейчас кому-то это понравится, а в некоторых случаях выведет из тупика, или сделает решение проблемы гораздо эффективнее. Лично мне уже удалось получить удовлетворение от решения этой, довольно сложной, технической задачи, надеюсь, что я не останусь в одиночестве.
    • By Pavel Kostrov
      Добрый день, коллеги!
      Стоит передо мной задача непростая (для меня, по крайней мере), ибо я больше по механике, а электротехника - только в общих чертах.
      Есть у меня маломощный насос (24 VDC, 3.6 л/мин), специальный (может кипяток прокачивать) для моих нужд.
      Так вот его расход зависит от величины тока (см. рис). Мне необходимо управлять его расходом. Точнее даже, не управлять, а иметь возможность его работы в трех режимах: номинал (3.6 л/мин, ток 170 мА), средний расход (0,6 л/мин, ток 130 мА) и минимум (0,4 л/мин, ток 110 мА). 
      Управление будет посредством контроллера (есть стандартные все выходы управления: реле, 0-10В, 4-20 мА).
      Вопрос: возможно ли сконструировать что-нибудь, для решения моей задачи. Нужно тупо подавать в трех случаях три разных тока на насос. Ну и иметь возможность подстроить величину тока в каждом случае для корректировки.
      ps Можно, наверное, тупо сделать три блока питания с ограничением тока (хотя я и в этом не силен). Но это как то варварски, как мне кажется.
      pps Эту задачу я могу решить с помощью механики (поставить регулирующий кран с приводом, который будет ограничивать расход воды). Но приводы слишком медленные.
       
      Спасибо

    • By Haomi
      Добрый день! помогите разобраться! Есть схема управления нагрузкой через симистр. Случилось так, что начал бесконтрольно  греться прибор, нашел причину - пробитый симистор, заменил его на новый. Подключил - вроде заработало, но без подачи на управляющий электрод сигнала. Когда я в первый раз подал сигнал на управляющий электрод - сгорел ризистор (красная стрелочка на рисунки), и симистор тоже. Резистор просто превратился в черную массу. Потом я решил второй раз поменять и резистор и симистр. Но прежде чем включать я откинул нагрузку. В результате даже без подключенной нагрузки сгорел тот же резистор, но симистор остался целым. Вот у меня теперь и вопрос, что случилось? почему горит резистор? Подскажите кто знает, или сталкивался с подобным.

  • Сообщения

    • Щас ночь уже... А у неё семья, дети.
    • Ребята! А где наша Светлана? Что-то не видно её на форуме. В ряд ли второй такой профессор-практик (девушка) появится на форуме.
    • Если бы была такая солидарность в реале... Чаще  получается так, что один "уставший" потребовал фото и измерения, второй - отослал в Гугл,  третий - в школу, а четвёртый так вообще накуй...  Но вдруг, откуда ни возьмись, нарисовался, полный  сил - пятый, иуда и полу_идор, который аж всё отсимулировал,  несмотря на то, что автор в этом ни ухо ни рыло,  нарисовал ему схему и развёл плату. Жаль только, что этому пятому, отсосать у автора так и не получилось... инет, блин, не позволяет. В итоге всех четверых "уставших" забанили за флуд, чтобы отдохнули и набрались сил, а пятый получил персональное спасибо от автора и заслуженный лайк. Вот вам и вся ваша "усталость".
    • Ага, всего страниц на 9. 
    • Возможно, подразумевался паяльник вообще БЕЗ собственного источника энергии.  1. Без газа. 2. Без аккумулятора. 3. Без ... бензина(керосина, угля, дров, торфа). 4. И, возможно даже без микро-атомного реактора.  Видимо, с возможностью получать энергию с помощью "лучей Тесла". или аналогичного варианта. Через эфир или из подпространства.  Вот, взял в руку палочку - с виду карандаш. Нажал кнопку - и, хоть микрочип припаивай, хоть муфту на 16 килоВольт пропаивай. А, энергия - от чего-то там - рядом или на расстоянии - па-ба-бамс, и - в этот карандаш закачивается.... 
    • Ну нравиться народу помогать пофигу кому... Ну ради бога, пусть общаются. В правилах нет запрета называться женскими именами и выставлять женские аватары.
    • Не, не долго. Устали уже. Потребуем фото собранного девайса и измерения. И таки отошлем в гугель.
×
×
  • Create New...