Преобразовательдлякалильнойсвечиx
реклама
Преобразователь напряжения для накала калильной свечи. Широтно-импульсный преобразователь напряжения для накала калильной свечи, который комфортно уместится в полётном ящике или отдельном корпусе. В ШИМ преобразователе использована микросхема LM2576ADJ с типовым включением и питается она от аккумулятора 6-12v. Изменение выходного напряжения, а соответственно и тока калильной свечи, производится переменным резистором 150 Ом, этот резистор совместно с постоянными R1 и R2 составляют делитель напряжения на выходе преобразователя. Данная схема способна отдать ток в нагрузку до 3.5 Ампер. Ток 5А предельный для этой микросхемы, защиту от перегрузки по току и от короткого замыкания обеспечивает внутренняя защита. Резистор R3 играет роль шунта амперметра. В качестве амперметра используется вольтметр с полным отклонением стрелки 200 мВ, это равно падению напряжение на шунте при токе 4 Ампера. Вообще можно использовать любой прибор, требуется только правильно его откалибровать. Диод D1 предохраняет от неправильного подключения аккумулятора, можно использовать кремниевый диод, с током более 5А. D2 - диод Шоттки, с током не менее 10 Ампер. С1 С3 - любые электролиты, С2 С4 - керамика. У дросселя L1 индуктивность порядка 50 mH, он намотан на стержне из феррита марки М700 d=10 мм, длина 25 мм, 20 витков провода ПЭЛ-0.76, после намотки готовый дроссель помещается в термоусадочную трубку. Микросхема устанавливается на радиаторе 50-100 кв.см. В настройке схема не нуждается. Простой преобразователь напряжения для калильной свечи Несколько лет назад я сделал простой ШИМ-преобразователь (GDriver) для питания калильной свечи от 12 вольтового аккумулятора. В последние дни интерес к этой конструкции опять "проснулся" - поэтому пришлось написать статью на эту тему. Рис. Схема преобразователя напряжения для калильной свечи (GDriver) (нажмите для отображения) ШИМ-преобразователь напряжения для накала калильной свечи собран на микросхеме LM2576ADJ по типовой схеме включения, и может работать от внешнего источника постоянного напряжения 6-12 вольт. Регулировка выходного напряжения, а следовательно и тока свечи, осуществляется потенциометром P1, который вместе с резисторами R1 и R2 образует делитель выходного напряжения. При указанных номиналах этих деталей схема обеспечивает регулировку тока в нагрузке (свеча КС-2) примерно от 1.5 до 3.5 А. Больший ток является предельным для данной микросхемы, и ограничивается внутренней схемой защиты, благодаря чему схема не боится коротких замыканий на выходе. Балластный резистор R3 является шунтом амперметра, и на работу схемы влияния не оказывает. В качестве амперметра я использовал какой-то старый импортный вольтметр со шкалой полного отклонения 200 мВ именно такое напряжение падает на шунте R3 при токе в нагрузке 4 А. Вы можете использовать любой подходящий стрелочный вольтметр, откалибровав его последовательно включенным резистором (номинал придется подобрать). В принципе, от измерения тока свечи можно отказаться вообще (но это не совсем удобно, т.к. прибор показывает также, "жива" ли свеча) , тогда не понадобится и R3, который у меня составлен из пяти включенных параллельно резисторов номиналом 0.25 Ом и мощностью 0.5 Ватт. Диод D1 защищает схему от неправильной полярности входного напряжения, здесь можно применить любой кремниевый диод, рассчитанный на ток не менее 5-10 А. В качестве диода D2 можно применить и другой диод Шоттки, рассчитанный на максимальный ток не менее 10 А. Конденсаторы С1 и С3 - электролитические, любого типа, С2 и С4 - керамические. Дроссель L1 индуктивностью примерно 50 mH намотан на ферритовом стержне М700 диаметром 10 мм, длиной 25 мм, и содержит 20 витков провода ПЭЛ-0.76. Намотка делается на металлической оправке диаметром ~ 8.5 мм (мотается примерно 22-23 витка), после чего готовая "пружинка" переносится на ферритовый сердечник, у дросселя формуются выводы, и он обтягивается термоусадочной трубкой. Схема практически не нуждается в настройке, единственное, что может понадобиться - это изменение номиналов P1, R1 и R2 (на схеме показаны со звездочками) для расширения (или ограничения) диапазона выходного тока. Желательно чтобы микросхема была установлена на радиаторе площадью не менее 50-100 кв.см. В качестве радиатора можно использовать алюминиевую лицевую панель преобразователя, на которой крепится печатная плата устройства, устанавливаются клеммы для подключения свечи, регулирующий потенциометр и контрольный амперметр. Школа дядьки Глайдера Все права на статьи принадлежат И.В. Карпунину (aka Glider). Преобразователь напряжения для накала свечи Автор - Олег Ряховский (Сергеич) Предисловие Описание и принцип работы Сборка и настройка Перечень элементов Предисловие Довольно часто для моделистов представляет большую сложность покупка двухвольтового аккумулятора для накала свечи - как правило, из-за отсутствия подобных аккумуляторов в магазинах или их высокой стоимости. В то же время многие имеют под рукой обычный автомобильный аккумулятор, или, например, аккумуляторную батарею от блока бесперебойного питания для компьютера. Частенько в таких случаях свеча подключается через реостат, на котором падает большая часть напряжения аккумулятора. При токе свечи 3...4 А и падении напряжения на реостате около 10 В получается, что мощность, рассеиваемая им, составляет 30...40 Вт - это мощность обыкновенного радиолюбительского паяльника. Не многовато ли? Это, конечно, простой способ накала свечи, но крайне неэффективный - большая часть энергии аккумулятора рассеивается впустую. Но есть и другой способ. Предлагаемая вашему вниманию схема предназначена для преобразования напряжения 12ти вольтового аккумулятора в 1.5...2 вольта, требуемые для накала свечи калильного двигателя. Накал можно регулировать в широких пределах, поэтому схема применима для любых типов свечей, как отечественных, так и импортных. Она построена полностью на отечественных широко распространённых деталях, недорогая и легко повторяемая. Этот преобразователь эксплуатировался в течение двух сезонов (2000 и 2001 год ) и зарекомендовал себя с наилучшей стороны - за всё это время не произошло ни единого отказа. Описание и принцип работы Принцип работы преобразователя аналогичен принципу работы регулятора хода электродвигателя, применяемого моделистами. На свечу с частотой около 50 Гц подаются короткие импульсы амплитудой 12 вольт, т.е. полное напряжение аккумулятора; длительность их может регулироваться. Спираль же в счёт своей тепловой инерционности не успевает перегреться за столь короткое время приложения полного напряжения аккумулятора (длительность импульсов слишком мала) и не успевает остывать в паузе между импульсами. В результате получается, что на свече поддерживается необходимый постоянный накал - она работает как интегратор, усредняя по времени подаваемое на нее импульсное напряжение. Немного о потреблении тока. Оно сильно зависит от напряжения и степени заряда аккумулятора, при этом основной ток потребляет свеча, а сам генератор - всего лишь единицы миллиампер. Может быть, важнее будет сказать, что при использовании с этим преобразователем аккумуляторной батареи напряжением 12 В и ёмкостью 1 А*ч 80% разряд достигался, как правило, к концу второго дня полётов. К сожалению, схеме присущ довольно серьёзный недостаток - при изменении напряжения аккумулятора меняется и накал свечи, кроме того, при подключении стартёра к тому же аккумулятору накал уменьшается. Однако, как ни странно, это никоим образом не влияет на запускаемость двигателя при использовании автомобильного аккумулятора. Эту загадку разгадать так и не удалось, но... вот пример. При тестировании и эксплуатации стартовой панели JP был обнаружен точно такой же эффект: включили стартёр - накал упал - двигатель заводится с пол-оборота. Проверялись эти схемы с двигателями МДС и OS MAX - результат один. Может быть, кто-то сможет определить причину такого чуда. Мне кажется, что всё дело опять-таки в тепловой инерционности свечи. Тем не менее, простота и доступность преобразователя с лихвой окупает этот недостаток. Кратко о принципиальной схеме. На транзисторах VT1 и VT2 собран генератор импульсов переменной длительности, которая может регулироваться потенциометром R1. Резисторы R2 и R3 предназначены для подстройки пределов регулирования накала свечи. Транзистор VT3 выполняет роль предоконечного каскада, усиливающего импульсы генератора, а VT4 оконечный каскад. Транзистор VT4 представляет собой шесть транзисторов КТ819, включённых параллельно. Преобразователь собран на отечественной элементной базе. В нём использованы транзисторы КТ315 (КТ342), КТ361 (КТ347), КТ817 и КТ819. Особенность схемы использование шести транзисторов КТ819 в ключевом каскаде. Число их подбиралось экспериментально, исходя из минимизации падения напряжения на них и снижения нагрева транзисторов. В результате получилось, что падение напряжения на переходе коллекторэмиттер составило менее 0.1 вольта, а нагрев практически отсутствует. Это позволило обойтись без радиатора для транзисторов и поместить преобразователь в пластмассовый корпус вместе с аккумулятором и амперметром, не особенно заботясь о вентиляции. Однако можно обойтись и одним транзистором, поставив его на радиатор площадью не менее 150 см 2, но это будет уже в ущерб надёжности. Сборка и настройка Как это ни смешно, схема, собранная правильно и из исправных деталей, начинает работать сразу. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ! При первом включении преобразователя НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ не подключайте к нему свечу!!! Ненастроенный преобразователь может выдать на нее слишком большое напряжение - спираль перегорит в доли секунды. Первое включение производим с включенным вместо свечи резистором номинала около 1 кОм. Осциллографом проверим форму импульсов на нагрузке и диапазон регулирования их длительности. При вращении ручки потенциометра R1 длительность должна меняться от нуля примерно до половины периода повторения импульсов. Если всё в порядке, подключаем вместо резистора кусок нихромовой проволоки диаметром не менее 0.5 мм и сопротивлением 0.5 Ом. Можно использовать и длинный кусок медного провода с таким же сопротивлением. Проверяем работу преобразователя под нагрузкой - сопротивление её близко к сопротивлению раскаленной докрасна спирали свечи. После такой проверки можно подключать свечу, предварительно установив R1 в положение, соответствующее отсутствию импульсов на нагрузке. Подключив свечу, постепенно вращаем движок R1, наблюдаем за изменением яркости свечения спирали. Работает? Отлично. Осталось подкорректировать пределы изменения накала резисторами R2 и R3, и преобразователь готов. Можно поместить его в отдельный корпус или же встроить в стартовый ящик - как пожелаете. Перечень элементов R1 1.5 K VT1 R2 5.1 K VT2 R3 1.0 K VT3 R4 10 K VT4 R5 33 K C1 R6 22 K R7 2.7 K R8 2.7 K R9 2.7 K R10 470 R11 1.0 K R12 100