4. Імпульсні джерела напруги
Відомо, що негативні аеро-іони благотворно діють на організм людини, тоді як позитивні сприяють швидкому його стомлення. Численні дослідження показали, що повітря лісових масивів і лугів містить від 700 до 1500, а іноді і до 15 ТОВ негативних аероіонів в одному кубічному сантиметрі. У житлових же приміщеннях їх число падає часом до 25 в 1 см3.
Збільшити насиченість повітря домашнього приміщення аероіонами зможе кожен, зробивши собі іонізатор, що складається з Електроеффлювіальние люстри і високовольтного перетворювача. Електроеффлювіальние люстра (див. Малюнок) - це випромінювач негативних аероіонів. Вона складається з квадратного підстави, виготовленого з дроту 02 мм, і сітки з дроту 01 мм, в вузлах якої упаяні загострені голки з дроту 00,3 мм. Від кутів до центру квадрата йдуть чотири провідника, спаяні разом. До цієї точки підводиться висока напруга, і через ізолятор люстра підвішується до стелі.
Тиристорний високовольтний перетворювач складається з понижуючого силового трансформатора Т1 (див. Схему), випрямляча на VD1, накопичувального конденсатора С1, високовольтного трансформатора Т2 і керуючого вузла тиристора-ill обмотка Т1, R2, VD2.
Працює перетворювач наступним чином. Струм обмотки 11 трансформатора Т1 в перший напівперіод заряджає накопичувальний конденсатор С1 через діод VD1 і обмотку I Т2. Діод VD2 в цей час замкнений, і тиристор VS1 закритий. У другій напівперіод тиристор відкривається * через діод VD2. VD1 для другого напівперіоду замкнений, тому виключається коротке замикання через тиристор. У цей час починає розряджатися конденсатор С1 через тиристор і обмотку I трансформатора Т2. В обмотці 11 Т2 наводиться висока напруга, яке через випрямляч і високовольтний провід ПВ подається на люстру.
Замість тиристора КУ201Л можна застосувати КУ202Н. Неприпустимо використання сімісторов (наприклад, КУ208). Т1-будь-який малогабаритний трансформатор від лампового радіоли (намотати самому - на осерді Ш19, товщина набору 30 мм: I обмотка -2120 витків ПЕЛ 0,2; 11 обмотка -2120 витків ПЕЛ 0,2; 111 обмотка -66 витків ПЕЛ 0,2 ). Т2 високовольтна котушка від блоку електронного запалювання бензопили <Урал> або магнето. Можна виготовити з сердечника і високовольтної котушки від телевізора типу УНТ-35 (<Рекорд-66>, <Рассвет>). Первинну обмотку намотати самому проводом ПЕЛ 0,51 в кількості 200 витків.
Замість високовольтного стовпчика ВТ-18 / 0,2 можна застосувати 5ГЕ600АФ. Ізоляцію високовольтного проводу виконувати тільки поліхлорвінілової стрічкою. Перш ніж почати користуватися перетворювача в розриві в точці А підключити лампу на 220 В. Якщо після включення лампочка загорілася, поміняйте місцями висновки III обмотки Т1. Якщо після цього з'явилося висока напруга, але лампа хоча б злегка продовжує світитися, збільште опір резистора R2.
При роботі аероіонізатора не повинно бути ніяких запахів - це ознака появи шкідливих газів, що виникають при витоку високої напруги на корпус або близько розташовані деталі.
Запобіжні заходи. При налагодженні та експлуатації перетворювача треба дотримуватися електробезпека. Сила струму високої напруги обмежена до 2 мкА, тобто в тисячі разів менше гранично допустимого, але це не означає, що можна безкарно доторкатися до люстри, не отримавши сильний укол іскрою розряду.
Про роботу перетворювача судять по легкому потріскування навколо люстри. Тривалість щоденного сеансу - близько 30 хв.> В приміщеннях з недостатньою вентиляцією включати періодично протягом всього дня.
Н. Семакін, п. Пудем, Удм. АРСР
Кожен радіоаматор знає: будь-який електронний пристрій потребує гарному харчуванні. І чим потужніший прилад, • тим солідніше його апетит. Тому потрібна «їдальня», здатна нагодувати ваші електронні саморобки. Такий «їдальні» може служити простий випрямляч, про який ми розповіли в «М-К» № 12 за 1982 рік ( «Вулиця з одностороннім рухом»). Але мала потужність і наявність тільки одного фіксованого напруги обмежують сферу його застосування.
Більш досконалий джерело живлення (ІП) має регульовану вихідну напругу, наприклад, в межах 7- 15 В і забезпечує струм в навантаженні до I-2 А. Отже, максимальна потужність такого (ІП) Pmax = Umax X Imax = 15 В X 2А = 3 0 пн. А оскільки коефіцієнт корисної дії (ККД) невеликих силових трансформаторів становить приблизно 80%, споживана від мережі змінного струму потужність буде на 20% більше, тобто Р
= Р макс. - 1.2 = 30.1,2 = 36 Вт.
Сумарну потужність вторинних обмоток Р2 знаходять із співвідношення: Р2 = U2 х I 2 + U3 х I3 +. (Вт).
З графіка I 1 = f (P u) (рис. 1 Б) дізнайтеся величину струму I1. протікає в первинній обмотці.
Користуючись залежністю I = f (d) (рис. 1 В), визначте діаметр проводу кожної обмотки (I - величина струму, що протікає в даній обмотці).
Як приклад наводимо розрахунок трансформатора на осерді Ш20 X 30, напруга на вторинній обмотці U2 = 15 В, струм 12 = 2 А.
Площа перетину сердечника S = у • в1 = 2 • 3 = 6 см 2.
За графіком n 1 = f (S) визначаємо число витків первинної обмотки иа напруга 220 В: N1. = 1700. А згідно кривої N1 = f (W) на 1 В напруги доводиться W = 7,7 витка. Тепер ми дізнаємося число витків у вторинній обмотці: n2 = w • U2 = 7,7 X 15 = 116 витків.
Потужність вторинної обмотки: Р2 = = U2 x I2 = 1 5 повідомлень • 2 = 1 30 Вт. Виходячи з отриманого значення потужності, за графіком I1 = F (Pn) визначаємо величину струму в первинній обмотці: I1 = 0,16 А.
І нарешті, в залежності від сили струму вибираємо діаметри проводів обмоток (графік рис. 1 В): d 1 = 0.27, d2 = 0,96.
Нагрівання трансформатора до 50-60 ° вказує иа низька якість сердечника або на брак витків. Зростання температури до 100 ° і вище сигналізує про несправності приладу (наявність короткозамкнених витків).
Якщо первинну обмотку довелося домативать, слід відповідно збільшити і число витків вторинної. Зверху її покривають двома шарами щільного паперу, на якій позначають основні дані котушки.
Випрямляч найзручніше зібрати по мостовій схемі (див. «М-К» № 12 за 1982 г. «Вулиця з одностороннім рухом»).
Тепер подивимося, як можна змінити випрямлена напруга в необхідних межах. Років 20 назад надходили дуже просто: вторинну обмотку робили секціонірованной з численними відводами і за допомогою перемикача встановлювали потрібне напруження (рис. За).
Зайву напругу гасили на потужному дротовому реостате (рис. 36), включаючи його послідовно з навантаженням.
Однак зараз його замінив все той же всюдисущий транзистор. Змінюючи величину напруги зміщення на базі, його можна повністю закрити або, навпаки, відкрити, обертаючи движок змінного резистора з одного крайнього положення в інше (рис. 3В). У першому випадку внутрішній опір транзистора настільки велике, що струм через нього практично не йде і на виході напруга дорівнює нулю. Пересуваючи движок, ми поступово відкриваємо напівпровідниковий тріод - зменшуємо його внутрішній опір R (внутр) наприклад, до 100 Ом. Тоді при струмі навантаження 1н = 100 мА (0,1 А) на транзисторі буде падати напруга U ПВД> = R (внутр) х I і = 100-0,1 - 10 В, і на вихід надійде частина випрямленої напруги: U випрямися = U випрямися - U падіння = 15-10 = 5 В. Але щоб «погасити» ті ж 10 В при струмі навантаження 1 А. регулятор змінного резистора обертають до тих пір, поки внутрішній опір транзистора не знизиться до 10 Ом, тобто I пад = 10 Ом * 1 А = 10 В Крім того, на транзисторі буде розсіюватися значна потужність Р = U п Аден х I н агр = 10В х 1А = 10 Вт. Щоб він не вийшов з ладу через перегрів, його встановлюють на радіатор.
Зустрітися тепер з принциповою схемою джерела живлення, величину напруги якого можна плавно змінювати (рис. 4). Роль регулюючого елемента V5 з успіхом виконає будь-який з кремнієвих транзисторів марки КТ803, КТ805, КТ809 з 1г, 1в> 100 або краще КТ825, КТ827.
Застосовувати германієві тріоди серій П4, П210-П217 небажано, оскільки вони перегріваються і виходять з ладу. Опір резисторів в базовій ланцюга регулюючого транзистора вибирають в залежності від його типу. Орієнтовно номінали Rl, R2 вказані на схемі. Точна їхня значення підбирають дослідним шляхом.
Випрямний міст зберіть з чотирьох діодів Д242-Д248 або КД202 з будь-яким буквеним індексом. У тих випадках, коли достатній струм в 1 А, можна скористатися готовими випрямними блоками КЦ402-КЦ405 з будь-яким буквеним індексом, крім Ж, І.
Фільтром служить електролітичний конденсатор С1 великої місткості, наприклад, на 4000 мкФ, розрахований на 25 В. Напруга береться «із запасом», тобто вище робочого. Пояснюється це тим, що в режимі холостого ходу, коли немає навантаження, випрямлена напруга на конденсаторі фільтра становить: U ф 2 = 15 х • 1,41 = 22 В.
Силовий трансформатор можна застосувати саморобний чи промисловий, наприклад від старого лампового радіоприймача, зрізавши всі вторинні обмотки і намотавши одну нову на 15 В, або ж придбати мережевий трансформатор від телевізора «Юність» або магнітофона «Маяк» і відмотати частина витків вторинної обмотки, щоб напруга на ній склало 15 В. В якості вольтметра підійде малогабаритний стрілочний індикатор від магнітофона «Яуза» або М364.
Конструкція блоку живлення показана на малюнку 5. Всі деталі встановлені на дерев'яній платі. Радіатор з регулюючим транзистором розташований в задній частині приладу. На лицьовій панелі кріплять контрольний вольтметр, два тримачі запобіжників, сигнальну лампу, змінний резистор і два гнізда для підключення навантаження. Вони марковані кольоровими пластмасовими шайбами: червоний "+" синій "-".
Блок живлення закритий металевою П-образним кожухом з вентиляційними отворами.
Конструкція виконана в радіогуртку ДЕЗ-10 Дзержинського району Москви. (За матеріалами МК 07/1983 р)
Описаний вище джерело живлення, має непогані фільтруючі властивості, транзистор пригнічує шум, пульсації, фон змінного струму. Однак він є недосконалим і нестабілізованою. Наприклад ви виставили на виході напруга 5 вольт. У Вас підвищилася напруга в мережі, відразу підскакує напруга виході діодного моста та конденсатора С1, природно на резисторі R1 зростає напруга, він поділи його вже не так, підвищена напруга подається на базу транзистора VT 1, і природно на виході з'являється підвищена напруга. При зменшенні напруги в мережі все те ж саме відбувається в бік зменшення вихідної напруги. Щоб цього не сталося використовують параметричні стабілізатори напруги на стабілітронах з підсилює транзистором. Розглянемо кілька джерел живлення (стабілізаторів напруги) із знижуючим вхідним трансформатором.
У них є кілька недоліків:
1. Знижений ККД
2. Висока розсіює потужність
3. Вага, який визначається природно габаритними розмірами трансформатора.
Але і є переваги:
1. Повна гальванічна розв'язка від мережі живлення, на відміну від імпульсних з безтрансформаторним входом.
І так розглянемо кілька практичних схем, свого часу я за цими схемами виготовив чимало джерел живлення для різних дрібничок: