Блокинг генератор для светодиода: Вечный фонарик Фарадея без батареек

Полезная электроника

В это статье рассматривается тема, как запитать от низковольтного источника(к примеру, разряженной батарейки) светодиод.Но, для тех, кто не совсем дружит с электроникой, а попросту говоря для начинающих( без обид , все когда-то начинали), хочу сказать , что устройствами собранными по этим схемам, можно питать любую нагрузку, для которой достаточно мощности конкретной схемы. Т.к все приведенные схемы работают в импульсном режиме, то величина импульса, особенно в схемах с индуктивностью, может достигать нескольких десятков, а при определенном соотношении витков и сотен вольт. И кто мешает от этих схем заряжать аккумулятор. Вот Вам и импульсная технология. Заряжать аккумулятор от “дохлых” батареек, по которым утиль “плачет”, по моему, интересная тема.

Низковольтное питание светодиодов

Светодиодные источники оптического излучения видимого диапазона, в силу конструктивных особенностей не могут светиться при напряжении ниже 1,6. .. 1,8 В. Это обстоятельство резко ограничивает возможность применения светодиодов в устройствах, с низковольтным (от одного гальванического элемента) питанием. Предлагаемые светодиодные излучатели с низковольтным (0,1… 1,6 В) питанием можно использовать для индикации напряжений, передачи данных по оптическим каналам связи и т.д. Для их питания можно использовать и электрохимические элементы сверхмалого напряжения, в которых электролитом служат увлажненная почва или биологически активные среды.

Многообразие схем низковольтного питания светодиодов можно свести к двум основным разновидностям преобразования напряжения низкого уровня в напряжение высокого. Это схемы с емкостными и индуктивными накопителями энергии.

На рис.1 показана схема питания светодиода с использованием принципа удвоения напряжения питания. Генератор низкочастотных импульсов, частота следования которых определяется цепочкой R1-C1, а продолжительность – R2-C1, выполнен на транзисторах p-n-р и n-p-n структуры. С выхода генератора короткие импульсы через резистор R4 подаются на базу транзистора VT3, в коллекторную цепь которого включен красный светодиод HL1 и германиевый диод VD1. Между выходом генератора импульсов и точкой соединения светодиода и германиевого диода подключен электролитический конденсатор С2 большой емкости.

Содержание

Рис.1. Cхема питания светодиода по принципу удвоения напряжения

В период продолжительной паузы между импульсами (транзистор VT2 закрыт и не проводит ток) этот конденсатор заряжается через VD1 и R3 до напряжения источника питания. При генерации короткого импульса транзистор VT2 открывается. Отрицательно заряженная обкладка конденсатора С2 оказывается соединенной с положительной шиной питания. Диод VD1 запирается. Заряженный конденсатор С2 оказывается подключен последовательно с источником питания и нагружен на цепочку: светодиод – переход эмиттер-коллектор транзистора VT3. Поскольку тем же импульсом транзистор VT3 отпирается, его сопротивление эмиттер-коллектор уменьшается.

Таким образом, практически удвоенное напряжение питания (исключая незначительные потери) оказывается кратковременно приложенным к светодиоду – следует его яркая вспышка. После этого процесс заряда-разряда конденсатора С2 периодически повторяется.

При использовании светодиодов типа АЛ307КМ с напряжением свечения 1,35… 1,4 В, рабочее напряжение генератора составляет 0,8…1,6 В. Границы диапазона определены так: нижняя указывает напряжение начала свечения светодиода, верхняя – напряжение, при котором потребляемый устройством ток равен 20 мА.

Поскольку генератор работает в импульсном режиме, генерируются яркие вспышки света, привлекающие внимание. В схеме необходимо использовать хотя и низковольтный, но довольно громоздкий электролитический конденсатор С2 большой емкости.

Источники низковольтного питания светодиодов на основе мультивибраторов изображены на рис.2, 3. Первый из них выполнен на основе асимметричного мультивибратора, вырабатывающего короткие импульсы с большой междуимпульсной паузой. Накопитель энергии – конденсатор СЗ – периодически заряжается от источника питания и разряжается на светодиод, суммируя свое напряжение с напряжением питания.

Рис.2. Источник низковольтного питания светодиода

на основе асимметричного мультивибратора (импульсный характер свечения)

Генератор (рис.3) обеспечивает, в отличие от предыдущей схемы, непрерывный характер свечения светодиода. Устройство выполнено на основе симметричного мультивибратора и работает на повышенных частотах. В связи с этим емкости конденсаторов в этой схеме достаточно малы. Конечно, яркость свечения заметно понижена, но средний ток, потребляемый генератором при напряжении питания 1,5 В, не превышает 3 мА.

Рис.3. Источник низковольтного питания светодиода

на основе симметричного мультивибратора (непрерывный характер свечения)

Преобразователи напряжения конденсаторного типа (с удвоением напряжения) для питания светодиодных излучателей теоретически могут обеспечить снижение рабочего напряжения питания только до 60%. Использование в этих целях многокаскадных умножителей напряжения малоперспективно в связи с прогрессивно возрастающими потерями и падением КПД преобразователя.

Более перспективны в плане дальнейшего снижения напряжения питания преобразователи с индуктивными накопителями энергии. Заметно понизить нижнюю границу напряжения питания стало возможным за счет перехода на LC-варианты схем генераторов, использующих индуктивные накопители энергии.

В качестве индуктивного накопителя энергии в первой из схем (рис.4) использован телефонный капсюль. Одновременно со световым излучением генератор вырабатывает акустические сигналы. При увеличении емкости конденсатора до 200 мкФ генератор переходит в импульсный режим работы, вырабатывая прерывистые световые и звуковые сигналы. В качестве активного элемента используется несколько необычная структура – последовательное соединение транзисторов разного типа проводимости, охваченных положительной обратной связью.

Рис.4. Источник с индуктивным накопителем энергии

(телефонный капсюль)

Преобразователи напряжения для питания светодиода на рис. 5 и 6 выполнены на аналогах инжекционно-полевых транзисторов. Первый из преобразователей (рис.5) использует комбинированную индуктивно-емкостную схему повышения выходного напряжения, сочетая принцип емкостного удвоения напряжения с получением повышенного напряжения на коммутируемой индуктивности.

Рис.5. Преобразователь напряжения для питания светодиода

на аналоге инжекционно-полевого транзистора – вариант 1

Наиболее прост генератор на аналоге инжекционно-полевого транзистора (рис.6), где светодиод одновременно исполняет роль конденсатора и является нагрузкой генератора. Устройство работает в узком диапазоне питающих напряжений, однако яркость свечения светодиода довольно высока, поскольку преобразователь является чисто индуктивным и имеет высокий КПД.

Рис.6. Преобразователь напряжения для питания светодиода

на аналоге инжекционно-полевого транзистора – вариант 2

На рис.7 показан генератор трансформаторного типа для питания светодиодов низковольтным напряжением. Генератор содержит три элемента, одним из которых является светоизлучающий диод. Без светодиода устройство является простейшим блокинг-генератором, причем на выходе трансформатора может формироваться довольно высокое напряжение. Если в качестве нагрузки генератора использовать светодиод, он начинает ярко светиться. В схеме в качестве трансформатора использовано ферритовое кольцо Ф1000 К10x6x2,5. Обмотки трансформатора имеют по 15.. .20 витков провода ПЭВ диаметр 0,23 мм. В случае отсутствия генерации концы одной из обмоток трансформатора меняют местами.

Эту схему я использовал в экспериментах с “земляным элементом”.
(Только в цепь базы включил подстроечный резистор, ибо без него транзистор грелся, что мне было не нужно. Вот поле для поиска, ставь третью многовитковую катушку и получи тысячу с лишним вольт от “умирающей” батарейки или другого низковольтного источника.)

Рис.7. Генератор трансформаторного типа для питания светодиодов низковольтным напряжением

При переходе на высокочастотные германиевые транзисторы типа 1Т311, 1Т313 и использовании унифицированных импульсных трансформаторов типа МИТ-9, ТОТ-45 и др. , нижнюю границу рабочих напряжений можно опустить до 0,125 В.

Напряжение питания всех рассмотренных схем, во избежание повреждения светодиодов, не должно превышать 1,6… 1,7 В.

Автор: М.ШУСТОВ

Вечный фонарик Фарадея без батареек

На чтение 5 мин.

Принцип работы

Устройство состоит из нескольких катушек индуктивности, которые можно собрать самому. Первичная катушка индуктивности служит фактически источником питания или полностью заменяет его привычный аналог – батарейку. За счет перемещения в ней стержня из постоянных магнитов, индуцируется электрический ток. Из-за колебательных движений в магнитном поле создаются электрические волны, исходящие от катушки с определенной частотой. Стабилизировать их и преобразовать в постоянный ток помогает выпрямитель или диодный мост.

Без накопительной емкости такое устройство пришлось бы постоянно трясти, поэтому следующим элементом в схеме выступает суперконденсатор, способный подзаряжаться по типу аккумулятора. Далее подключен повышающий трансформатор или преобразователь напряжения, который состоит из тороидальной ферритовой катушки и двух обмоток – базовой и коллекторной. Число витков может быть одинаковым, и обычно составляет 20-50. Трансформатор имеет среднюю точку соединения по противоположным концам обеих обмоток, и три выхода на транзистор. Автотрансформатор повышает мизерные импульсы тока в достаточные для работы светодиода, а для их контроля подключен биполярный транзистор. Подобная электрическая схема в разных источниках имеет различные названия: вор джоулей, блокинг-генератор, генератор Фарадея и т.д.

Необходимая база ресурсов для самоделки

Материалы:

ПВХ труба, диаметр 20 мм;
Медная проволока, диаметр – 0,5 мм;
Транзистор маломощный обратной проводимости;
Неодимовые магниты круглые, размер 15х3 мм;
Диодный мост или выпрямитель 2W10;
Резистор;
Суперконденсатор или ионистор 1F 5. 5V
Кнопка-выключатель;
Светодиод белый или синий на 5V;
Прозрачный клей типа эпоксидной смолы;
Горячий клей;
Кусочки фанеры, вата;
Медная проводка в изоляции.

Инструменты:

Паяльник;
Пистолет для горячего клея;
Ножовка по металлу;
Напильник, наждачная бумага.

Процесс изготовления фонарика

Корпус фонарика будем делать из ПВХ трубы. Отмечаем отрезок длиной 16 см, и отрезаем его ножовкой по металлу.

От центра отрезка отмечаем по 1,5 см в каждую стороны. Получается зона для обмотки шириной в 3 см.

Далее берем медный провод сечением 0,5 мм, оставляем один конец его длиной около 10-15 см, и наматываем проволоку на трубку-корпус фонарика по разметке вручную. Мотать придется довольно много, более полутысячи витков. Первые несколько из них можно зафиксировать клеем. Начальный ряд катушки плотно прижимаем друг к другу, и делаем его строго последовательным.

В максимальных точках обмотка должна быть приблизительно около половины сантиметра толщиной. Зачищаем оба конца проволоки наждачной бумагой для надежной спайки.

Подвижный магнитный сердечник катушки может быть, как цельным, так и собранным по частям. Неодимовые магниты подбираются по внутреннему диаметру ПВХ трубки. Опытным путем набирается необходимая длина магнитного стержня, через колебания которого и будет создаваться электрический ток.

Автор использовал десять магнитов толщиной 3 мм, чтобы набрать длину максимально рациональную для таких колебаний, и одновременно равную ширине обмотки.

[center]

По шкале осциллографа можно увидеть разницу между потенциалами, получаемыми от колебаний одного и десяти магнитов. Автор получил от колебаний магнитного стержня напряжение в 4,5V. На ней также ясно видна цикличность синусоиды в интервалах изменяющейся частотности.

На этом этапе, по примеру автора, можно подключить напрямую к выходящим концам катушки светодиод, и проверить ее работоспособность. Как видно на фото, светодиод реагирует на перемещение магнитного стержня, и создаваемый им самим импульсный ток.

Теперь необходимо заглушить оба конца трубки, чтобы не придерживать их руками во время тряски. Для этого той же ножовкой выпиливаем из фанеры несколько пятачков, обрабатываем грани напильником, прокладываем ваткой с тыльной стороны для смягчения и сажаем их на клей, чтобы не вываливались.

Настала очередь подключить выпрямитель. Схема, отображенная на фото, показывает какие два его контакта из четырех подключить к катушке. Такой диодный мост способен принимать переменный ток, и выдавать постоянный строго в одном направлении.

Повышающий автотрансформатор поможет преобразовать низкие спонтанные импульсы от первичной катушки в достаточное напряжение для работы светодиода за счет самоиндукции одной из обмоток – коллекторной. Так как она связана с базовой обмоткой, постоянный и стабильный электрический ток будет подаваться на суперконденсатор в достаточном количестве. Резистор же ограничит превышение допустимых номиналов. Конденсатор достаточной емкости также подобран автором опытным путем с помощью замеров исходящих сигналов осциллографом.

Замыкает эту схему биполярный транзистор обратной проводимости, который и управляет поступающим электрическим током к светодиоду. Собрать схему можно без платы, поскольку деталей не так много. Кнопку выключатель монтируем на один из контактов, идущий от автотрансформатора.

Свою импровизированную конструкцию фонарика автор предпочел собрать на горячий клей, одновременно улучшив изоляцию контактных групп. Кнопка выключатель расположилась сбоку на корпусе фонарика. Основные же элементы схемы один на другой автор наклеил с одного из торцов. Замыкающим элементом остается светодиод, который можно облагородить защитным стеклом или отражателем.

Несмотря на неказистый внешний вид устройства, подходящий разве что для лабораторно-экспериментальной самоделки, такой фонарик вполне работоспособен и при случае не даст пропасть темноте. Собрать такую схему несложно в домашних условиях и при минимальных затратах. А полное отсутствие элементов питания делает его действительно полезным устройством для различных аварийных ситуаций.

Смотрите видео

Светодиодный фонарик работает от 1,2 до 0,85 вольта. Схема блокин-генератора

На очередной мужской праздник мне подарили походный набор инструментов, в котором был «сувенирный» фонарик с лампочкой накала, работающий от одной 1,5 вольтовой батарейки форм-фактора ААА. Толка от такого фонарика мало, т.к. он работает только от «свежей» батарейки и незначительный промежуток времени.

Пришлось сделать миниатюрный блокинг-генератор, работающий до 0.85 вольт, чтобы он питал светодиод, вместо лампы накала.

Для сборки схемы понадобится практически любой набор деталей. Схему можно собрать как на NPN, так и на PNP транзисторе. При этом, нужно будет, всего лишь, поменять полярность диода, светодиода, конденсатора и источника питания. Транзистор подойдет любой маломощный, но желательно высокочастотный. Мне попался первый попавшийся (с распаиваемой платы) KSC1623. Диод желательно использовать быстрый, с малым падением напряжения. С той же платы, я выпаял диод SB01-05 в корпусе SOT23, у которого падение напряжения составило менее 0,4v. Конденсатор танталовый 22u 4v, от туда же. Светодиод взят с телефона, в котором была функция фонарика.

Для изготовления трансформатора взял ферритовое кольцо с энергосберегающей лампы. Обмотки выполнены проводом 0,5мм. Можно взять провод и меньшим диаметром, но тогда отвод сложно будет использовать как контакт для батарейки.

Каждая из обмоток содержит по 10 витков, соединенных отводом или выпуском петельки. Печатную плату не разводил в программе, а закрасил ее перманентным маркером, места для травления проскоблил канцелярским ножом. Для травления хватило меньше столовой ложки перекиси.

После монтажа деталей на плате, запаял светодиод таким образом, чтобы можно было подпаять вместо постоянного резистора – переменный на 2k. При настройке, следует остановиться на положении переменного резистора, когда светодиод чуть притухает, а потребляемая мощность схемы падает в разы. Для своего случая данное сопротивление составило 510 Ом.

После припайки постоянного резистора, выгнул и запаял выводы светодиода таким образом, чтобы конструкция по габаритам была аналогичной конструкции держателя лампы накала фонарика.

Чтобы элементы схемы не контактировали с корпусом фонарика, торец платы и трансформатора затянул в кольцо из термоусадки.

Привожу для примера сравнительную фотографию, где в фонарике до переделки стояла лампочка накала, запитанная от только что распакованной батарейки (с напряжением 1,68v), и где после переделки, в фонарике стоит светодиод, питающийся через блокинг-генератор, от «отжившей свое» батарейки (с напряжением 1,15v).

Как можно заметить, светодиод, даже в этом случае, светит ярче лампочки накала. После переделки, светодиод фонарика светит отлично не только от 1,5 вольт, но и от 1,2 вольт, и даже, вплоть, до 0,85 вольт.

Простейшая схема питания светодиода от батарейки АА или ААА

Рубрики: Своими руками Автор: Yuriy Здравствуйте, дорогие друзья. В новой статье под рубрикой “Своими руками” я хочу рассказать о простейшей схеме питания светодиодов от одной батарейки АА или ААА.
Обычно для питания ярких белых или синих светодиодов необходимо напряжение не ниже 3 вольт. От одной батарейки АА или ААА с напряжением 1.5 В светодиод просто не будет работать. Но с использованием схемы, приведенной ниже, он прекрасно светиться.

Схема энергетического “вампира”, высасывающего емкость батареек практически до нуля

На эту гениальную в своей простоте схему я наткнулся в бескрайних просторах интернета, когда искал замену 4-х вольтовому кислотно-свинцовому аккумулятору светодиодного фонаря с подзарядкой от сети ~220 вольт.

Автор схемы – американец.
Схема питается от одной пальчиковой батареи и представляет собой блокинг – генератор. Импульсы повышенного напряжения появляются на коллекторе и заставляют светиться светодиод. Трансформатор T1 наматывается вручную на кольцевом сердечнике. Для этого берётся ферритовое кольцо К10х6х4 и мотается две обмотки по 10 витков проводом ПЭЛ 0,25 – 0,5. Вообще количество витков может составлять и 6:10, и 10:15, и 20:20, и т.д. до полного заполнения каркаса трансформатора.
Для наилучшего КПД и яркости, в зависимости от выбранного магнитопровода для трансформатора и марки транзистора, их надо подобрать экспериментально. В схеме лучше всего использовать транзистор с низким падением напряжения для достижения максимального КПД.
Из личного опыта могу заметить, что в этой схеме с успехом запускаются и отечественные транзисторы типа КТ315, КТ815, КТ819, КТ3102 с любыми буквенными индексами.
Выходной ток регулируется резистором R1.
Интересно, что для изготовления трансформатора можно использовать любой магнитопровод из феррита.

Все, что найдете под рукой: стержни от контурных катушек старых радиоприемников, гантельки от индуктивных дросселей, ферритовые чашки и т.д. Кто-то писал, что использовал трансформатор от китайского зарядного устройства для мобильных телефонов как есть, не перематывая! Помните только, что конец сетевой обмотки такого трансформатора (на схеме выше он без точки) идет на коллектор транзистора и анод светодиода, а начало (на схеме он с точкой) – на “+” батарейки.

Вот “хлам” , который можно использовать для изготовления трансформатора

Новичкам перед пайкой схемы настоятельно советую посмотреть сайты по ссылкам ниже.

Источники:

Светодиодный фонарик 12в своими руками. Ремонт и модернизация светодиодных фонарей Lentel, Фотон, Smartbuy Colorado и RED своими руками. Финальное закрепление и завершение работы

Блокинг – генератор представляет собой генератор кратковременных импульсов повторяющихся через довольно большие промежутки времени.

Одним из достоинств блокинг – генераторов являются сравнительная простота, возможность подключения нагрузки через трансформатор, высокий КПД, подключения достаточно мощной нагрузки.

Блокинг-генераторы очень часто используются в радиолюбительских схемах. Но мы будем запускать от этого генератора светодиод.

Очень часто в походе, на рыбалке или охоте нужен фонарик. Но не всегда под рукой есть аккумулятор или батарейки 3В. Данная схема может запустить светодиод на полную мощность от почти разряженной батарейки.

Немного о схеме. Детали: транзистор можно использовать любой (n-p-n или p-n-p) в моей схеме КТ315Г.

Резистор нужно подбирать, но об этом потом.

Кольцо ферритовое не очень большое.

И диод высокочастотный с низким падением напряжения.

Итак, убирался я в ящике в столе и нашел старый фонарик с лампочкой накаливания, конечно же, сгоревшей, а недавно видел схему этого генератора.

И решил я спаять схему и засунуть в фонарик.

Ну-с приступим:

Для начала соберем по этой схеме.

Берем ферритовое кольцо (я вытащил из балласта люминесцентной лампы) И мотаем 10 витков проводом 0,5-0,3мм (можно и тоньше, но не удобно будет). Намотали, делаем петельку, ну или отвод, и мотаем еще 10 витков.

Теперь берем транзистор КТ315, светодиод и наш трансформатор. Собираем по схеме (см. выше). Я поставил еще конденсатор параллельно с диодом, так ярче светилось.

Вот и собрали. Если светодиод не горит, поменяете полярность батарейки. Все равно не горит, проверьте правильность подключения светодиода и транзистора. Если все правильно и все равно не горит, значит не правильно намотан трансформатор. Если честно у меня тоже схема завелась далеко не с первого раза.

Теперь дополняем схему остальными деталями.

Поставив диод VD1 и конденсатор С1 светодиод засветится ярче.

Последний этап – подборка резистора. Вместо постоянного резистора ставим переменный на 1,5кОма. И начинаем крутить. Нужно найти то место где светодиод светит ярче, при этом надо найти место где если увеличить сопротивление хоть чуть-чуть светодиод гаснет. В моем случае это 471Ом.

Ну ладно, теперь ближе к делу))

Разбираем фонарик

Вырезаем из одностороннего тонкого стеклотекстолита кружок под размер трубки фонарика.

Теперь идем и ищем детали нужных номиналов размером несколько миллиметров. Транзистор КТ315

Теперь размечаем плату и разрезаем фольгу канцелярским ножом.

Лудим плату

Исправляем косяки, если таковы имеются.

Теперь чтобы паять плату нам нужно специальное жало, если нет – не беда. Берем проволоку 1-1,5мм толщиной. Тщательно зачищаем.

Теперь наматываем на имеющийся паяльник. Конец проволоки можно заострить и залудить.

Ну-с приступим припаивать детали.

Можно воспользоваться лупой.

Ну, вроде все припаяли, кроме конденсатора, светодиода и трансформатора.

Теперь тест-запуск. Все эти детали (не припаивая) прицепляем на «сопли»

Ура!! Получилось. Теперь можно не опасаясь все детали припаивать нормально

Мне вдруг стало интересно, какое же напряжение на выходе, я измерил

Если еще 10 лет назад многие люди могли встретить светодиоды только в дорогой технике, то сейчас этот продукт распространен повсеместно. Стоимость светодиодов за последние годы значительно снизилась, поэтому объем их применения во многих областях техники постоянно растет. Если еще 3 года назад мало кто мог себе позволить купить, к примеру, фонарик, светится в котором не лампа накаливания, а светодиоды. То сейчас эта проблема легко решаема. Однако не все варианты хороши. Зачастую на рынке встречаются дешевые подделки, в которых светодиоды быстро гаснут и выгорают, поэтому покупка готового агрегата не всегда оправдана. Сделать светодиодный фонарь своими руками сейчас не так уж и сложно.

Эта конструкция наверняка будет более долговечной, чем купленный фонарик в магазине. К тому же он может не просто питаться от батареек, а быть аккумуляторным. Это достаточно удобный и экономичный вариант, который наверняка понравится вам.

Необходимые материалы и инструменты

Итак, теперь непосредственно о том, как сделать аккумуляторный светодиодный фонарь своими руками.

Инструменты и материалы, необходимые для конструирования, можно найти в каждом доме, в крайнем случае сходить в ближайший специализированный магазин. Конечно, для светодиодного фонаря понадобятся светодиоды.

Они имеют ряд преимуществ по сравнению с обычными лампами. Они более яркие, экономичные, ударопрочные. Еще понадобится аккумулятор, который выдает напряжение 12 В. Его можно купить в магазине или вытащить из какой-нибудь ненужной вещи, например старой радиоуправляемой игрушки.

Для работы понадобятся следующие материалы:

труба 5 см, желательно использовать материал ПВХ;
клей для ПВХ;
фитинг резьбовой ПВХ — 2 штуки;
заглушка резьбовая из ПВХ;
тумблер;
аккумулятор на 12 В;
кусочек пенопласта;
светодиодная лампа;
изолента.

Понадобятся следующие инструменты:

паяльник;
припой;
ножовка;
наждачка;
надфиль;
бокорезы.

Теперь можно приступить к созданию .

Вернуться к оглавлению

Как сделать подобное устройство?

Для начала выбираем аккумулятор. Он должен быть такой формы, чтобы поместился в трубу из ПВХ. Можно использовать не только целиковую модель, но и последовательно соединить несколько пальчиковых или мизинчиковых батареек, чтобы получить суммарное напряжение 12 В.

Теперь стоит включить в схему тумблер. Его также можно припаять. Он должен быть разомкнутым, чтобы при замыкании по цепи тек ток.

Фонарь, созданный своими руками, готов. Осталось только создать для него корпус, ведь лампа с отдельным тумблером и аккумулятором имеет не очень эстетичный вид. Кстати, на этом этапе лучше провести испытание, все ли находится в рабочем состоянии, чтобы исключить переделки.

Если все нормально, можно приступать к изготовлению корпуса. Его также очень просто сделать своими руками из оставшегося материала.

Для начала необходимо вырезать в фитинге отверстие и его края обработать надфилем, чтобы лампа легко вставлялась.

Теперь нужно измерить длину лампы вместе с аккумулятором, чтобы точно знать какой длины понадобится труба, выступающая в качестве корпуса.

Перед тем как установить светодиодную лампу на ее законное место, края необходимо смазать клеем, чтобы в последствии избежать попадания влаги внутрь фонаря. Теперь можно наклеивать фитинги с обоих концов ПВХ трубки, чтобы окончательно защитить фонарь от влаги.
Тумблер необходимо устанавливать с противоположной лампе стороны под заглушкой. Теперь можно немного подождать, пока высохнет клей и фонарик будет полностью готов к использованию. Хотя это, конечно, не совсем еще фонарик, а некое его подобие, которое необходимо довести до ума.

Фитинги и заглушка будут хорошо защищать фонарик от попадания в него влаги. Это очень важно, ведь вода — это то, что очень сильно влияет на электронные приборы, в частности, фонарик не является исключением. Именно поэтому в данном варианте изготовления аккумуляторного большое внимание уделено именно вопросу защиты от влаги.

Для этого используются различные устройства и материалы, которые предотвращают ее попадание на электронные части. Можно, конечно, пренебречь данными мерами безопасности, но при этом не будет гарантии безупречной работы на многие месяцы и годы.

Если же все сделать правильно, то хозяин устройства наверняка останется довольным соей работой.

Светодиоды сегодня встраивают куда угодно – в игрушки, зажигалки, бытовую технику и даже в канцелярские товары. Но самое полезное изобретение с ними – это конечно же фонарик. Большая часть из них автономны и выдают мощное свечение от небольших аккумуляторов. С ним не заблудишься в темноте, а при работе в слабоосвещенном помещении этот инструмент просто незаменим.
Небольшие экземпляры самых разных LED-фонариков можно купить практически в любом магазине. Стоят они недорого, но качество сборки может порой не радовать. То ли дело самодельные устройства, которые можно сделать на базе самых простых деталей. Это интересно, познавательно и оказывает развивающее действие на любителей мастерить.

Сегодня мы рассмотрим очередную самоделку – LED-фонарик, сделанную буквально из подручных деталей. Их стоимость не более нескольких долларов, а эффективность устройства выше чем у многих заводских моделей. Интересно? Тогда сделайте ее вместе с нами.

Принцип работы устройства

На сей раз светодиод подключен к аккумулятору только через сопротивление на 3 Ом. Поскольку в нем присутствует готовый источник энергии, ему не требуется накопительный тиристор и транзистор для распределения напряжения, как в случае с вечным фонариком Фарадея. Для зарядки аккумулятора применяется электронный модуль зарядки. Крохотный микромодуль обеспечивает защиту от перепадов напряжения и не допускает перезарядки аккумулятора. Заряжается устройство от USB разъема, а на самом модуле находится разъем микро USB.

Необходимые детали

Пластиковый шприц на 20 мл;
Линзы для светодиодного фонарика с корпусом;
Микро-кнопка выключатель;
Резистор на 3 Ом/0,25 Вт;
Отрезок алюминиевой пластины для радиатора;
Несколько медных проводов;
Суперклей, эпоксидная смола или жидкие гвозди.

Из инструментов понадобятся: паяльник с флюсом, клеевой пистолет, бормашина, зажигалка и малярный нож.

Собираем мощный светодиодный фонарик

Подготовка светодиода с линзами

Берем пластиковый колпак с линзами, и размечаем окружность радиатора. Он нужен для охлаждения светодиода. На алюминиевой пластине размечаем посадочные пазы, отверстия и вырезаем радиатор по разметке. Это можно сделать, например, при помощи бормашины.

Вытаскиваем на время увеличительные линзы, сейчас они не понадобятся. С тыльной стороны колпачка на суперклей приклеиваем пластину радиатора. Отверстия, пазы у колпачка и радиатора должны совпадать.

Контакты светодиода лудим и пропаиваем медной проводкой. Защищаем контакты термоусадочными кембриками, и прогреваем их зажигалкой. Вставляем с лицевой стороны колпака светодиод с проводкой.

Обработка корпуса фонарика из шприца

Отмыкаем поршень с рукояткой у шприца, они нам больше не понадобятся. Обрезаем подыгольный конус малярным ножом.
Счищаем полностью торец шприца, проделывая в нем отверстия для светодиодных контактов фонарика.
Крепим колпак фонаря к торцевой поверхности шприца на любой подходящий клей, например, на эпоксидную смолу или жидкие гвозди. Не забываем светодиодные контакты поместить во внутрь шприца.

Подключение микромодуля зарядки и аккумулятора

На литиевый аккумулятор крепим клеммы с контактами, и вставляем в корпус шприца. Подтягиваем медные контакты, чтобы зажать их корпусом аккумулятора.

У шприца остается всего несколько сантиметров свободного пространства, недостаточного для модуля зарядки.

Поэтому его придется разделить на две части.
Проводим малярным ножом посередине платы модуля, и ломаем ее по линии среза. Используя двойной скотч соединяем обе половинки платы вместе.

Разомкнутые контакты модуля лудим, и пропаиваем медной проводкой.

Окончательная сборка фонарика

К плате модуля припаиваем резистор, и подключаем его к микро-кнопке, изолируя контакты термоусадкой.

Остальные три контакта припаиваем к модулю согласно схеме его подключения. Микро-кнопку подключаем в последнюю очередь, проверяя работу светодиода. Предлагаю на ваше усмотрение сразу три варианта схем мощных светодиодных фонариков, которыми пользовался длительное время, и лично меня вполне устраивает яркость свечения и длительность работы (в реале одной зарядки мне хватает на месяц использования – то есть пошел, нарубил дров или сходил куда нибудь). Светодиод использовал во всех схемах мощностью 3 Вт. C различием лишь в цвете свечения (теплый белый или холодный белый), но лично мне кажется, что холодный белый светит ярче, а теплый более приятный для чтения, то есть легко восприимчив для глаз, так что выбор за вами.

Первый вариант схемы фонарика

На испытаниях эта схема показала невероятную стабильность в пределах питающего напряжения 3.7-14вольт (но знайте, при повышении напряжения падает КПД). Как настроил на выходе 3.7 вольт, так и было во всем диапазоне напряжения (выходное напряжение задаем резистором R3, при уменьшении этого сопротивления увеличивается выходное напряжение, но не советую слишком уменьшать, если экспериментируете, рассчитывайте максимальный ток на светодиоде LED1 и максимальное напряжение на втором). Если питаем эту схему от Li-ion аккумуляторов, то КПД приблизительно равен 87-95%. Спросите, а для чего тогда придумали ШИМ? Если не верите, посчитайте сами.

При 4.2вольта КПД = 87%. При 3.8вольт КПД = 95%. P =U*I

Светодиод потребляет 0.7А при 3.7 вольт, а это значит 0.7*3.7=2.59 Вт, отнимаем напряжение заряженного аккумулятора и умножаем на ток потребления: (4.2 – 3.7) * 0.7 = 0.35Вт. Теперь узнаем КПД: (100/(2.59+0.37)) * 2.59 = 87. 5%. И половина процента на нагрев остальных деталей и дорожек. Конденсатор C2 – плавный пуск для безопасного включения светодиода и защита от помех. Обязательно мощный светодиод устанавливать на радиатор, я использовал один радиатор от компьютерного блока питания. Вариант расположения деталей:

Выходной транзистор не должен прикасаться задней металлической стенкой к плате, просуньте между ними бумагу или нарисуйте на листе тетради чертеж платы и сделайте ее так, как на другой стороне листа. Для питания LED фонарика использовал две Li-ion батарейки от ноутбуковского аккумулятора, но вполне возможно использование телефонных аккумуляторов, желательно, чтобы их суммарный ток был 5-10А*ч (соединяем параллельно).

Приступим ко второму варианту диодного фонаря

Первый фонарик продал и почувствовал, что без него ночью немного напрягает, а деталей не было чтобы повторить предыдущую схему, поэтому пришлось импровизировать из того, что было в тот момент, а именно: КТ819, КТ315 и КТ361. Да, даже на таких деталях, возможно собрать низковольтный стабилизатор, но с чуть большими потерями. Схема напоминает предыдущую, но в этой все совсем наоборот. Конденсатор С4 тут тоже плавно подает напряжение. Разница в том, что тут выходной транзистор открыт резистором R1 и КТ315 закрывает его до определенного напряжения, а в предыдущей схеме выходной транзистор закрыт и открывается вторым. Вариант расположения деталей:

Пользовался, около полугода, пока линза не треснула повредив контакты внутри светодиода. Он еще работал, но всего три ячейки из шести. Поэтому ушел как подарок:) Теперь расскажу, почему такая хорошая стабилизация с применением дополнительного светодиода. Кому интересно читаем, может пригодиться при проектировании низковольтных стабилизаторов или пропускаем и переходим к последнему варианту.

Итак, начнем с температурной стабилизации, кто проводил опыты знает на сколько это важно зимой или летом. Так вот, в этих двух мощных фонариках действует такая система: при увеличении температуры полупроводниковый канал увеличивается разрешая проходить большему количеству электронов чем обычно, поэтому кажется что сопротивление канала уменьшается и следовательно проходимый ток увеличивается, так как на всех полупроводниках действует одинаковая система, ток через светодиод тоже увеличивается закрывая все транзисторы до определенного уровня, а то есть напряжения стабилизации (эксперименты проводились в температурном диапазоне -21. ..+50 градусов Цельсия). Я собирал много схем стабилизаторов в интернете и удивлялся “как можно было допускать такие ошибки!” Кто-то даже рекомендовал свою схему для питания лазера, в которой 5 градусов превышения температуры готовило лазер на выброс, так что учитывайте и такой нюанс!

Теперь о самом светодиоде. Каждый, кто игрался с напряжением питания светодиодов знает, что при его увеличении резко увеличивается и ток потребления. Поэтому при незначительном изменении выходного напряжения стабилизатора транзистор (КТ361) во много раз легче реагирует, чем с простым резисторным делителем (для которого необходим серьезный коефициент усиления) что решает все проблемы низковольтных стабилизаторов и уменьшает количество деталей.

Третий вариант LED фонаря

Приступим к последней рассматриваемой схеме и использующейся мной до сегодняшнего дня. КПД больше, чем в предыдущих схемах, и яркость свечения выше, и естественно, к светодиоду купил дополнительную фокус линзу, также тут уже 4 аккумулятора, что примерно равняется ёмкости 14А*часа. Принципиальная эл. схема:

Схема довольно проста и собрана в SMD исполнении, здесь нет дополнительного светодиода и транзисторов, потребляющих лишний ток. Для стабилизации применен TL431 и этого вполне достаточно, КПД тут от 88 – 99%, если не верите – посчитайте. Фото готового самодельного устройства:

Да, кстати про яркость, тут я разрешил на выходе схемы 3.9 вольт и пользуюсь уже больше года, светодиод до сих пор живой, только радиатор немного греется. Но кому захочется, может себе установить и меньше напряжение питания, подбором выходных резисторов R2 и R3 (советую это делать на лампе накаливания, когда получиться нужный вам результат подключайте светодиод). Благодарю за внимание, с вами был Левша Леша (Степанов Алексей).

Обсудить статью МОЩНЫЕ СВЕТОДИОДНЫЕ ФОНАРИКИ

Светодиодные ленты сейчас применяются повсеместно и порой попадают в руки отрезки таких лент, ленты со сгоревшими местами светодиодами. А целых, рабочих светодиодов полным-полно и жалко выбрасывать такое добро, хочется где-то их применить. Так же попадаются различные аккумуляторные элементы. В частности мы рассмотрим элементы “сдохшей” Ni-Cd (никель-кадмиевой) батареи. Из всего этого хлама можно соорудить добротный самодельный фонарь, с большой вероятностью лучше заводского.

Светодиодная лента, как проверить

Как правило, светодиодные ленты рассчитаны на напряжение 12 вольт и состоят из множества независимых сегментов, соединенных параллельно в ленту. Это означает, что если выходит из строя какой-то элемент, работоспособность теряет только соответствующий элемент, остальные сегменты светодиодной ленты продолжают работать.

Собственно, нужно лишь подать питающее напряжение 12 вольт на специальные точки-контакты, которые имеются на каждом кусочке ленты. При этом, напряжение поступит на все сегменты ленты и станет ясно, где неработающие участки.

Каждый сегмент состоит из 3-х светодиодов и токоограничивающего резистора, включенных последовательно. Если разделить 12 вольт на 3 (количество светодиодов), то получим 4 вольта на светодиод. Это напряжение питания одного светодиода – 4 вольта. Подчеркну, так как всю цепь ограничивает резистор, то диоду вполне хватит напряжения 3,5 вольта. Зная это напряжение, мы можем проверить непосредственно любой светодиод на ленте по отдельности. Сделать это можно, коснувшись выводов светодиода щупами, подключенными к блоку питания с напряжением 3,5 вольта.

Для этих целей можно использовать лабораторный, регулируемый блок питания или зарядное устройство мобильного телефона. Зарядное устройство не рекомендуется подключать напрямую к светодиоду, ибо его напряжение около 5 вольт и теоретически светодиод может сгореть от большого тока. Чтобы этого не произошло, подключать зарядное устройство нужно через резистор 100 Ом, так мы ограничим ток.

Я сделал себе такое простое устройство – зарядка от мобильного с крокодилами вместо штекера. Очень удобна для включения сотовых без батареи, подзарядки батарей вместо “лягушки” и прочего. Для проверки светодиодов тоже сойдет.

Для светодиода важна полярность напряжения, если перепутать плюс с минусом, диод не загорится. Это не проблема, на ленте обычно указанна полярность каждого светодиода, если нет, то нужно пробовать и так и так. От перепутанных плюсов или минусов диод не испортится.

Лампа из светодиодов

Для фонарика необходимо изготовить светоизлучающий узел, лампу. Собственно, нужно светодиоды с ленты демонтировать и сгруппировать на свой вкус и цвет, по количеству, яркости и питающему напряжению.

Для снятия с ленты я использовал концелярский нож, акуратно срезая светодиоды прямо с кусочками токопроводящих жил ленты. Пробовал выпаивать, но что-то у меня плохо это удавалось. Наковыряв штук 30-40, я остановился, для фонарика и прочих поделок более чем достаточно.

Соединять светодиоды следует по простому правилу: 4 вольта на 1 или несколько запараллеленных диодов. То есть, если сборка будет запитываться от источника не более 5 вольт, сколько бы не было светодиодов, их нужно спаивать параллельно. Если же планируется питать сборку от 12 вольт – нужно сруппировать 3 последовательных сегмента с равным количеством диодов в каждом. Вот например сборка, которую я спаял из 24 светодиодов, разделив их на 3 последовательные секции по 8 штук. Рассчитана она на 12 вольт.

Каждая из трех секций этого элемента рассчитана на напряжение около 4-х вольт. Секции соединены последовательно, поэтому вся сборка питается от 12 вольт.

Кто-то пишет, что светодиоды не следует включать в параллель без индивидуального ограничивающего резистора. Может это и правильно, но я не ориентируюсь на такие мелочи. Для продолжительного срока службы, на мой взгляд, важнее подобрать токоограничительный резистор для всего элемента и подбирать его следует не измеряя ток, а щупая работающие светодиоды на предмет нагрева. Но об этом позже.

Я решил делать фонарь, работающий от 3-х никель-кадмиевых элементов из отработавшей батареи шуруповерта. Напряжение каждого элемента 1.2 вольта, следовательно 3 элемента, соединенных последовательно, дают 3.6 вольт. На это напряжение и будем ориентироваться.

Подключив 3 аккумуляторных элемента к 8-ми параллельным диодам, я измерил ток – около 180 миллиампер. Было решено делать светоизлучающий элемент из 8 светодиодов, как раз он удачно поместится в отражатель от галогеновой, точечной лампы.

В качестве основания я взял кусочек фольгированного стеклотекстолита примерно 1смХ1см, на него поместится 8 светодиодов в два ряда. В фольге прорезал 2 разделяющих полосы – средний контакт будет “-“, два крайних будут “+”.

Для пайки таких мелких деталей моего 15-ваттного паяльника многовато, точнее слишком большое жало. Можно сделать жало для пайки SMD-компонентов из куска электромонтажного провода 2.5мм. Чтобы новое жало держалось в большом отверстии нагревателя, можно согнуть проволоку пополам или добавить дополнительные кусочки проволоки в большое отверстие.

Основание залуживается припоем с канифолью и светодиоды впаиваются с соблюдением полярности. К средней полосе припаиваются катоды (“-“), а к крайним аноды (“+”). Припаиваются соединительные провода, крайние полосы соединяются перемычкой.

Нужно проверить спаянную конструкцию, подключив ее к источнику 3. 5-4 вольта или через резистор к зарядному устройству телефона. Не забываем про полярность включения. Остается придумать отражатель фонаря, я взял отражатель от галогеновой лампы. Светоэлемент нужно надежно зафиксировать в отражателе, например клеем.

К сожалению, фото не может передать яркости свечения собранной конструкции, от себя скажу: слепит весьма не плохо!

Аккумулятор

Для питания фонаря я решил использовать аккумуляторные элементы из “сдохшей” батареи шуруповерта. Достал из корпуса все 10 элементов. Шуруповерт работал от этой батареи 5-10 минут и садился, по моей версии, для работы фонаря вполне могут подойти элементы этой батареи. Ведь для фонаря нужны токи, гораздо меньшие, чем для шуруповерта.

Я сразу отцепил три элемента от общей связки, они как раз будут давать напряжение 3.6 вольт.

Я замерил напряжение на каждом элементе по отдельности – на всех было около 1,1 В, только одна показывала 0. Видимо это неисправная банка, ее в мусорку. Остальные еще послужат. Для моей светодиодной сборки будет достаточно трех банок.

Проштудировав интернет, я вывел для себя важную информацию о никель-кадмиевых аккумуляторах: номинальное напряжение каждого элемента 1.2 вольт, заряжать банку следует до напряжения 1.4 вольт (напряжение на банке без нагрузки), разряжать следует не ниже 0.9 вольт – если составленно несколько элементов последовательно, то не ниже 1 вольта на элемент. Заряжать можно током десятой доли емкости (в моем случае 1.2А/ч=0.12А), но по факту можно и большим (шуруповерт заряжается не более часа, значит токи зарядки не менее 1.2А). Для тренировки/востановления полезно разрядить аккумулятор до 1 В какой-либо нагрузкой и зарядить заново, так несколько раз. Заодно оценить примерное время работы фонаря.

Итак, для трех элементов, соединенных последовательно, параметры таковы: напряжение зарядки 1.4X3=4.2 вольта, номинальное напряжение 1.2X3=3.6 вольт, ток заряда – какой даст зарядное мобильного со стабилизатором моего изготовления.

Единственный не ясный момент: как мерять минимальное напряжение на разряженных аккумуляторах. До подключения моего светильника на трех элементах было напряжение 3.5 вольт, при подключении – 2.8 вольт, напряжение быстро восстанавливается при отключении опять до 3.5 вольт. Я решил так: на нагрузке напряжение не должно падать ниже 2.7 вольт (0.9 В на элемент), без нагрузки желательно чтобы было 3 вольта (1 В на элемент). Однако, разряжать придется долго, чем дольше разряжаешь, тем стабильнее напряжение, перестает быстро падать на зажженых светодиодах!

Свои и без того разряженные аккумуляторы я разряжал несколько часов, иногда отключая лампу на несколько минут. В итоге получилось 2.71 В с подключенной лампой и 3.45 В без нагрузки, разряжать дальше не рискнул. Замечу, светодиоды продолжали светить, хоть и тускловато.

Зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов

Теперь следует соорудить зарядное устройство для фонарика. Основное требование – напряжение на выходе не должно превышать 4. 2 В.

Если планируется питать зарядное от какого-либо источника более 6 вольт – актуальна простая схема на КР142ЕН12А, это очень распространенная микросхема для регулируемого, стабилизированного питания. Зарубежный аналог LM317. Вот схема зарядного устройства на этой микросхеме:

Но эта схема не вписывалась в мою задумку – универсальность и максимальное удобство для зарядки. Ведь для этого устройства понадобится делать трансформатор с выпрямителем или использовать готовый блок питания. Я решил сделать возможность заряда аккумуляторов от зарядного устройства мобильника и USB порта компьютера. Для реализации потребуется схемка посложнее:

Полевой транзистор для этой схемы можно взять с неисправной материнской платы и другой компьютерной периферии, я срезал его со старой видеокарты. Таких транзисторов полно на материнке возле процессора и не только. Чтобы быть уверенным в своем выборе, нужно вбить номер транзистора в поиск и убедиться по даташитам, что это полевой с N-каналом.

В качестве стабилитрона я взял микросхему TL431, она встречается практически в каждом заряднике от мобилы или в других импульсных блоках питания. Выводы этой микросхемы нужно соединить как на рисунке:

Я собрал схему на кусочке текстолита, для подключения предусмотрел сразу гнездо USB. В дополнение к схеме впаял один светодиод возле гнезда, для индикации зарядки (что на USB-порт поступает напряжение).

Немного пояснений к схеме Так как зарядная схема будет все время присоединена к батарее, диод VD2 необходим, чтобы батарея не разряжалась через элементы стабилизатора. Подбором R4 нужно добиться на указанной контрольной точке напряжения 4.4 В, мерять нужно при отцепленной батарее, 0.2 вольта – это запас на просадку. Да и вообще, 4.4 В не выходит за пределы рекомендуемого напряжения для трех аккумуляторных банок.

Схему зарядного можно существенно упростить, однако заряжать придется только от источника 5 В (USB-порт компьютера удовлетворяет этому требовванию), если зарядное телефона выдает большее напряжение – использовать его нельзя. По упрощенной схеме, теоретически, аккумуляторы могут перезаряжаться, на практике же так заряжают аккумуляторы во многих заводских изделиях.

Ограничение тока светодиодов

Чтобы исключить перегрев светодиодов, а заодно уменьшить потребляемый ток от батареи, нужно подобрать токоограничительный резистор. Я подбирал его без каких-либо приборов, на ощупь оценивая нагрев и на глаз контролировал яркость свечения. Подбор нужно производить на заряженной батарее, следует найти оптимальное значение между нагревом и яркостью. У меня получился резистор 5.1 Ом.

Время работы

Я производил несколько зарядок-разрядок и получил следующие результаты: время зарядки – 7-8 часов, при непрерывно включенной лампе аккумулятор разряжается до 2.7 В примерно за 5 часов. Однако, при выключении на несколько минут, батарея немного восстанавливает заряд и может проработать еще полчаса, и так несколько раз. Это означает, что фонарик достаточно долго проработает, если светить не все время, а на практике так и выходит. Даже если пользоваться практически не выключая, на пару ночей должно хватить.

Конечно, ожидалось более продолжительное время работы без перерыва, но не стоит забывать, что аккумуляторы были взяты из “сдохшей” батареи шуруповерта.

Корпус для фонаря

Получившееся устройство нужно куда-то поместить, сделать какой-то удобный корпус.

Хотел расположить аккумуляторы со светодиодным фонарем в полипропиленовой водопроводной трубе, но банки не лезли даже в 32 мм трубу, ведь внутренний диаметр трубы намного меньше. В итоге остановился на соединительных муфтах для полипропилена 32 мм. Взял 4 соединительных муфты и 1 заглушку, склеил их вместе клеем.

Склеив все в одну конструкцию, получился весьма массивный фонарь, диаметром около 4 см. Если использовать какую-либо другую трубу, то можно существенно уменьшить размеры фонаря.

Обмотав все это дело изолентой для лучшего вида, мы получили вот такой фонарь:

Послесловие

В заключение хочется сказать несколько слов о получившемся обзоре. Не каждый USB порт компьютера может заряжать этот фонарь, все зависит от его нагрузочной способности, 0.5 А должно вполне хватить. Для сравнения: сотовые телефоны при подключении к некоторым компьютерам могут показывать зарядку, однако на самом деле никакой зарядки нет. Другими словами, если компьютер заряжает телефон, то и фонарь тоже будет заряжаться.

Схему на полевом транзисторе можно использовать для заряда от USB 1-го или 2-х аккумуляторных элементов, нужно лишь подстроить напряжение соответственно.

Блокинг – генератор для работы ламп с холодным катодом. – Блокинг- генератор – Своими руками – Каталог статей

Смотрите видео на каналах:

Иногда требуется использовать флюоресцентную лампу с холодным катодом из подсветки старого ЖК монитора, но нет в наличии инвертора. Нам поможет самодельный блокинг – генератор! Схема довольно проста:

Я взял готовый дроссель из электронного балласта компактной люминесцентной лампы. Эта обмотка, содержащая самое большое число витков, будет выдавать высокое напряжение для лампы.

Нужно аккуратно снять сердечник с дросселя, изолировать скотчем обмотку и намотать сверху обмотку коллектора проволокой примерно такой же толщины. У меня получилось где-то 24 витка. Необходимо мотать виток к витку. Как раз получается один слой.

Поверх нашей обмотки наклеиваем слой скотча и на него мотаем обмотку базы – около 6 витков проводом такой же толщины. Надеваем назад сердечник. У нас получилась катушка с 6 выводами.

Транзистор КТ835А. Можно использовать другие, но не любой. Из моих запасов многие транзисторы давали плохой результат, либо вообще не генерировали высокое напряжение.

Транзистор обязательно надо ставить на радиатор – сильно нагревается! Резистор тоже сильно греется, поэтому использовал 5 штук по 10 Ом. И 2 конденсатора. Как всё выглядит и работает ниже в фотографиях.

Жду всех на каналах:

Пожалуйста, поделитесь понравившимися видео в соцсетях и на других сайтах!

Данное устройство запускалось от компьютерного блока питания. Ток потребления 1А. Если лампа не полностью светится от 5 вольт, то можно постепенно повышать напряжение. После зажигания по всей длине, напряжение можно уменьшить, чтобы лампа меньше грелась.

Также блокинг – генератор позволяет включать люминесцентные лампы даже с перегоревшей спиралью.

Вот пример работы компактной люминесцентной лампы. Кстати, дроссель был взят именно из такой лампы.

И на этом не заканчивается применение данного изобретения! К высоковольтным проводам вместо ламп можно подключить умножитель напряжения. Тогда на его выходах получается высокое напряжение, способное пробивать воздух, т.е. мы увидим небольшие молнии!

Только умножитель не должен находится рядом с блокинг – генератором!!! Высокое напряжение выводит из строя транзистор!!! У меня несколько сгорело, пока я не понял в чём дело.

Для просмотра в большем размере нужно нажать на ссылку с названием видео, или на кнопку YouTube во время проигрывания!

И схема умножителя напряжения. Конденсаторы подходят только такого типа, как на фото, диоды любые.

Ещё можно сделать более экономичный блокинг – генератор, используя трансформатор строчной развёртки (ТДКС) от старого телевизора или монитора. Из-за способности работать от низкого напряжения, его ещё называют похититель джоулей или joule thief. Я использовал один аккумулятор 1,2 В. Но устройство можно питать и большим напряжением – подключал максимум 19 Вольт. Примерная схема:

Только я использовал транзистор MJE13003 и переменный резистор 680 Ом. Чтобы правильно подключить трансформатор, нужно найти два вывода с наименьшим сопротивлением (у меня это 0,5 Ом) и два с наибольшим сопротивлением (у меня 1 Ом). В разных строчниках расположение и сопротивление выводов будет разным. Испытания схемы на видео:

Прямая ссылка на видео: http://www.youtube.com/watch?v=KfmUjRKen-M – Блокинг генератор на одном транзисторе | Flyback transformer driver [ HV joule thief ].

Ближе к концу ролика блокинг – генератор подключён к 5 В от компьютерного блока питания с заметным увеличением высоковольтных эффектов. Уменьшение сопротивления резистора увеличивает напряжение на высоковольтном выходе. При 12 В и резисторе 680 Ом допускается кратковременная работа (ток на холостом ходу 140 мА) без радиатора на транзисторе. При долгой работе и/или меньшем сопротивлении резистора транзистор может сильно нагреться, поэтому нужно обязательно использовать радиатор.

При 19 В длина молнии достигает 2 см, что соответствует 60 кВ. Видео работы при этом напряжении:

Жду всех на каналах:

Пожалуйста, поделитесь понравившимися видео в соцсетях и на других сайтах!

Новые статьи добавлены на второй сайт, на который можно перейти через кнопку “Спектроскопия” в меню сайта!

мультивибратор.

Назначение, принцип действия, применение

Мультивибратор.

Первая схема – простейший мультивибратор. Не смотря не его простоту, область применения его очень широка. Ни одно электронное устройство не обходится без него.

На первом рисунке изображена его принципиальная схема.

В качестве нагрузки используются светодиоды. Когда мультивибратор работает – светодиоды переключаются.

Для сборки потребуется минимум деталей:

1. Резисторы 500 Ом – 2 штуки

2. Резисторы 10 кОм – 2 штуки

3. Конденсатор электролитический 47 мкФ на 16 вольт – 2 штуки

4. Транзистор КТ972А – 2 штуки

5. Светодиод – 2 штуки

Транзисторы КТ972А являются составными транзисторами, то есть в их корпусе имеется два транзистора, и он обладает высокой чувствительностью и выдерживает значительный ток без теплоотвода.

Когда вы приобретёте все детали, вооружайтесь паяльником и принимайтесь за сборку. Для проведения опытов не стоит делать печатную плату, можно собрать всё навесным монтажом. Спаивайте так, как показано на рисунках.

А уж как применить собранное устройство, пусть подскажет ваша фантазия! Например, вместо светодиодов можно поставить реле, а этим реле коммутировать более мощную нагрузку. Если изменить номиналы резисторов или конденсаторов – изменится частота переключения. Изменением частоты можно добиться очень интересных эффектов, от писка в динамике, до паузы на много секунд..

Фотореле.

А это схема простого фотореле. Это устройство с успехом можно применить где Вам угодно, для автоматической подсветки лотка DVD, для включения света или для сигнализации от проникновения в тёмный шкаф. Предоставлены два варианта схемы. В одном варианте схема активируется светом, а другом его отсутствием.

Работает это так: когда свет от светодиода попадает на фотодиод, транзистор откроется и начнёт светиться светодиод-2. Подстроечным резистором регулируется чувствительность устройства. В качестве фотодиода можно применить фотодиод от старой шариковой мышки. Светодиод – любой инфракрасный светодиод. Применение инфракрасного фотодиода и светодиода позволит избежать помех от видимого света. В качестве светодиода-2 подойдёт любой светодиод или цепочка из нескольких светодиодов. Можно применить и лампу накаливания. А если вместо светодиода поставить электромагнитное реле, то можно будет управлять мощными лампами накаливания, или какими-то механизмами.

На рисунках предоставлены обе схемы, цоколёвка(расположение ножек) транзистора и светодиода, а так же монтажная схема.

При отсутствии фотодиода, можно взять старый транзистор МП39 или МП42 и спилить у него корпус напротив коллектора, вот так:

Вместо фотодиода в схему надо будет включить p-n переход транзистора. Какой именно будет работать лучше – Вам предстоит определить экспериментально.

Усилитель мощности на микросхеме TDA1558Q.

Этот усилитель имеет выходную мощность 2 Х 22 ватта и достаточно прост для повторения начинающими радиолюбителями. Такая схема пригодится Вам для самодельных колонок, или для самодельного музыкального центра, который можно сделать из старого MP3 плеера.

Для его сборки понадобится всего пять деталей:

1. Микросхема – TDA1558Q

2. Конденсатор 0.22 мкФ

3. Конденсатор 0.33 мкФ – 2 штуки

4. Электролитический конденсатор 6800 мкФ на 16 вольт

Микросхема имеет довольно высокую выходную мощность и для её охлаждения понадобится радиатор. Можно применить радиатор от процессора.

Всю сборку можно произвести навесным монтажом без применения печатной платы. Сначала у микросхемы надо удалить выводы 4, 9 и 15. Они не используются. Отсчёт выводов идёт слева направо, если держать её выводами к себе и маркировкой вверх. Потом аккуратно распрямите выводы. Далее отогните выводы 5, 13 и 14 вверх, все эти выводы подключаются к плюсу питания. Следующим шагом отогните выводы 3, 7 и 11 вниз – это минус питания, или «земля». После этих манипуляций прикрутите микросхему к теплоотводу, используя теплопроводную пасту. На рисунках виден монтаж с разных ракурсов, но я всё же поясню. Выводы 1 и 2 спаиваются вместе – это вход правого канала, к ним надо припаять конденсатор 0.33 мкФ. Точно так же надо поступить с выводами 16 и 17. Общий провод для входа это минус питания или «земля».

Здравствуйте дорогие друзья и все читатели моего блога сайт. Сегодняшний пост будет о простом но интересном устройстве. Сегодня мы рассмотрим, изучим и соберем светодиодную мигалку, в основе которой лежит простой генератор прямоугольных импульсов — мультивибратор.

Заходя на свой бложик, мне всегда хочется сделать что-нибудь эдакое, что-то такое, что сделает сайт запоминающимся. Так что представляю вашему вниманию новую «секретную страницу» на блоге.

Эта страница отныне носит название — «Это интересно».

Вы наверное спросите: «Как же ее найти?» А очень просто!

Вы наверное заметили, что на блоге появился некий отслаивающийся уголок с надписью «Скорей сюда».

Причем стоит только подвести курсор мыши к этой надписи, как уголок начинает еще больше отслаиваться, обнажая надпись — ссылку «Это интересно».

Ведет на секретную страницу, где вас ждет небольшой, но приятный сюрприз — подготовленный мной подарок. Более того, в дальнейшем на этой странице будут размещаться полезные материалы, радиолюбительский софт и что-нибудь еще — пока еще не придумал. Так что, периодически заглядывайте за уголок — вдруг я что-то там припрятал.

Ладно, немножко отвлекся, теперь продолжим…

Вообще схем мультивибраторов существует много, но наиболее популярная и обсуждаемая это схема нестабильного симметричного мультивибратора. Обычно ее изображают таким образом.

Вот к примеру эту мультивибраторную мигалку я спаял гдето год назад из подручных деталек и как видите — мигает. Мигает несмотря на корявый монтаж, выполненный на макетной плате.

Эта схема рабочая и неприхотливая. Нужно лишь определиться как же она работает?

Принцип работы мультивибратора

Если собрать эту схемку на макетной плате и замерить напряжение мультиметром между эмиттером и коллектором, то что мы увидим? Мы увидим, что напряжение на транзисторе то поднимается почти до напряжения источника питания, то падает до нуля. Это говорит о том, что транзисторы в этой схеме работают в ключевом режиме. Замечу, что когда один транзистор открыт, второй обязательно закрыт.

Переключение транзисторов происходит следующим образом.

Когда один транзистор открыт, допустим VT1, происходит разрядка конденсатора C1. Конденсатор С2 — напротив спокойно заряжается базовым током через R4.

Конденсатор C1 в процессе разрядки держит базу транзистора VT2 под отрицательным напряжением — запирает его. Дальнейшая разрядка доводит конденсатор C1 до нуля и далее заряжает его в другую сторону.

Теперь напряжение на базе VT2 возрастает открывая его.Теперь уже конденсатор C2, некогда заряженный, подвергается разрядке. Транзистор VT1 оказывается запертым отрицательным напряжением на базе.

И вся эта свистопляска продолжается по в режиме нон стоп, пока питание не вырубишь.

Мультивибратор в своем исполнении

Сделав однажды мультивибраторную мигалку на макетке, мне захотелось ее немножко облагородить — сделать нормальную печатную плату для мультивибратора и заодно сделать платку для светодиодной индикации. Разрабатывал я их в программе Eagle CAD, которая не намного сложнее Sprintlayout но зато имеет жесткую привязку к схеме.

Печатная плата мультивибратора слева. Схема электрическая справа.

Печатная плата. Схема электрическая.

Рисунки печатной платы с помощью лазерного принтера я распечатал на фотобумаге. Затем в полном соответствии с народной вытравил платки. В итоге после напайки деталей получились вот такие платки.

Честно говоря, после полного монтажа и подключения питания случился небольшой баг. Набранный из светодиодов знак плюса не перемигивал. Он просто и ровно горел будто мультивибратора и нет вовсе.

Пришлось изрядно понервничать. Замена четырехконечного индикатора на два светодиода исправляло ситуацию, но стоило вернуть все на свои места — мигалка не мигала.

Оказалось, что два светодиодных плеча сомкнуты перемычкой, видимо когда залуживал платку немного переборщил с припоем. В итоге светодиодные «плечики» горели не по переменке а синхронно. Ну ничего, несколько движений паяльником исправили ситуацию.

Результат того, что получилось я запечатлел на видео:

По моему получилось не плохо. Кстати оставляю ссылки на схемы и платы — пользуйтесь на здоровье.

Плата и схема мультивибратора.

Плата и схема индикатора «Плюс».

Вообще применение мультивибраторов разнообразно. Они годятся не только для простеньких светодиодных мигалок. Поигравшись с номиналами резисторов и конденсаторов, можно выводить на динамик сигналы звуковой частоты. Везде где может понадобиться простой генератор импульсов мультивибратор подойдет однозначно.

Вроде все что планировал я рассказал. Если чтото упустил то пишите в комментариях — добавлю что нужно, а что не нужно — исправлю. Комментариям я всегда рад!

Новые статьи я пишу спонтанно и не по расписанию и поэтому предлагаю подписаться на обновления по RSS или по E-mail. Тогда новые статьи будут приходить прямо на ваш почтовый ящик или прямиком в RSS-ридер.

На этом у меня все. Желаю всем успехов и хорошего весеннего настроения!

С уважением, Владимир Васильев.

Также дорогие друзья вы можете подписаться на обновления сайта и получать новые материалы и подарки прямо себе в почтовый ящик. Для этого достаточно заполнить форму ниже.

Мультивибратор схема которого показана на рисунке 1 представляет собой каскадное соединение транзисторных усилителей где выход первого каскада подключен ко входу второго через цепь содержащую конденсатор и выход второго каскада подключен ко входу первого через цепь содержащую конденсатор. Усилители мультивибратора представляют собой транзисторные ключи которые могут находиться в двух состояниях. Схема мультивибратора на рисунке 1 отличается от схемы триггера рассмотренного в статье “триггер на электронных транзисторных ключах “. Тем что имеет в цепях обратной связи реактивные элементы поэтому схема может генерировать несинусоидальные колебания. Найти сопротивления резисторов R1 и R4 можно из соотношений 1 и 2:

Где I КБО =0. 5мкА -максимальный обратный ток коллектора транзистора кт315а,

Iкmax=0.1А – максимальный ток коллектора транзистора кт315а, Uп=3В – напряжение питания. Выберем R1=R4=100Ом. Конденсаторы C1 и C2 выбираются в зависимости от того какая требуется частота колебаний мультивибратора.

Рисунок 1 – Мультивибратор на транзисторах КТ315А

Снимать напряжение можно между точками 2 и 3 или между точками 2 и 1. На графиках ниже показано как примерно будет меняться напряжение между точками 2 и 3 и между точками 2 и 1.

T – период колебаний, t1 – постоянная времени левого плеча мультивибратора, t2 – постоянная времени правого плеча мультивибратора могут быть рассчитаны по формулам:

Задавать частоту и скважность импульсов генерируемых мультивибратором можно изменяя сопротивления подстроечных резисторов R2 и R3. Можно также заменить конденсаторы C1 и C2 переменными (или подстроечными) и изменяя их ёмкость задавать частоту и скважность импульсов генерируемых мультивибратором, такой способ, даже, более предпочтителен, поэтому если есть подстроечные (или лучше переменные) конденсаторы то лучше их использовать, а на место переменных резисторов R2 и R3 поставить постоянные. На фотографии ниже показан собранный мультивибратор:

Для того чтобы убедиться в том что собранный мультивибратор работает к нему (между точками 2 и 3) был подключен пьезодинамик. После подачи питания на схему пьезодинамик начал трещать. Изменения сопротивлений подстроечных резисторов приводили либо к увеличению частоты звука издаваемого пьезодинамиком либо к её уменьшению или к тому что мультивибратор переставал генерировать.
Программа расчёта частоты, периода и постоянных времени, скважности импульсов снимаемых с мультивибратора:

Если программа не работает то скопируйте её html код в блокнот и сохраните в формате html.
Если используется браузер Internet Explorier и он блокирует работу программы, то необходимо разрешить заблокированное содержимое.
js отключен

Другие мультивибраторы:

Электронные генераторы: мультивибратор. Назначение, принцип действия, применение.

Мультивибратор представляет собой релаксационный генератор колебаний почти прямоугольной формы. Он является двухкаскадным усилителем на резисторах с положительной обратной связью, в котором выход каждого каскада соединен со входом другого. Само название “мультивибратор” происходит от двух слов: “мульти” – много и “вибратор” – источник колебаний, поскольку колебания мультивибратора содержат большое число гармоник. Мультивибратор может работать в автоколебательном режиме, режиме синхронизации и ждущем режиме. В автоколебательном режиме мультивибратор работает как генератор с самовозбуждением, в режиме синхронизации на мультивибратор действует извне синхронизирующее напряжение, частота которого определяет частоту импульсов, ну а в ждущем режиме мультивибратор работает как генератор с внешним возбуждением.

Мультивибратор в автоколебательном режиме

На рисунке 1 показана наиболее распространенная схема мультивибратора на транзисторах с емкостными коллекторно-базовыми связями, на рисунке 2 – графики, поясняющие принцип его работы. Мультивибратор состоит из двух усилительных каскадов на резиках. Выход каждого каскада соединен со входом другого каскада через кондеры С1 и С2.

Рис. 1 – Мультивибратор на транзисторах с емкостными коллекторно-базовыми связями

Мультивибратор, у которого транзисторы идентичны, а параметры симметричных элементов одинаковы, называется симметричным. Обе части периода его колебаний равны и скважность равна 2. Если кто забыл, что такое скважность, напоминаю: скважность – это отношение периода повторения к длительности импульса Q=T и /t и. Величина, обратная скважности называется коэффициентом заполнения. Так вот, если имеются различия в параметрах, то мультивибратор будет несимметричным.

Мультивибратор в автоколебательном режиме имеет два состояния квазиравновесия, когда один из транзисторов находится в режиме насыщения, другой – в режиме отсечки и наоборот. Эти состояния не устойчивые. Переход схемы из одного состояния в другое происходит лавинообразно из-за глубокой ПОС.

Рис. 2 – Графики, поясняющие работу симметричного мультивибратора

Допустим, при включении питания транзистор VT1 открыт и насыщен током, проходящим через резик R3. Напряжение на его коллекторе минимально. Кондер С1 разряжается. Транзистор VT2 закрыт и кондер С2 заряжается. Напряжение на кондере С1 стремится к нулю, а потенциал на базе транзистора VT2 постепенно становится положительным и VT2 начинает открываться. Напряжение на его коллекторе уменьшается и кондер С2 начинает разряжаться, транзистор VT1 закрывается. Далее процесс повторяется до бесконечности.

Параеметры схемы должны быть следующими: R1=R4, R2=R3, C1=C2. Длительность импульсов определяется по формуле:

Период импульсов определяется:

Ну а чтобы определить частоту, надо единицу разделить на вот эту вот хренотень (см. чуть выше).

Выходные импульсы снимаются с коллектора одного из транзисторов, причем с какого именно – не важно. Другими словами, в схеме два выхода.

Улучшение формы выходных импульсов мультивибратора, снимаемых с коллектора транзистора, может быть достигнуто включением разделительных (отключающих) диодов в цепи коллекторов, как показано на рисунке 3. Через эти диоды параллельно коллекторным нагрузкам подключены дополнительные резики R д1 и R д2 .

Рис. 3 – Мультивибратор с улучшенной формой выходных импульсов

В этой схеме после закрывания одного из транзисторов и понижения потенциалла коллектора подключенный к его коллектору диод также закрывается, отключая кондер от коллекторной цепи. Заряд кондера происходит через дополнительный резик R д, а не через резик в коллекторной цепи, и потенциал коллектора запирающегося транзистора почти скачком становится равным E к. Максимальная длительность фронтов импульсов в коллекторных цепях определяется в основном частотными свойствами транзисторов.

Такая схема позволяет получить импульсы почти прямоугольной формы, но её недостатки заключаются в более низкой максимальной скважности и невозможностью плавной регулировки периода колебаний.

На рисунке 4 приведена схема быстродействующего мультивибратора, обеспечивающая высокую частоту автоколебаний.

Рис. 4 – Быстродействующий мультивибратор

В этой схеме резики R2, R4 подключены параллельно кондерам С1 и С2, а резики R1, R3 ,R4, R6 образуют делители напряжения, стабилизирующие потенциал базы открытого транзистора (при токе делителя, большем тока базы). При переключении мультивибратора ток базы насыщенного транзистора изменяется более резко, чем в ранее рассмотренных схемах, что сокращает время рассасывания зарядов в базе и ускоряет выход транзистора из насыщения.

Ждущий мультивибратор

Мультивибратор, работающий в автоколебательном режиме и не имеющий состояния устойчивого равновесия, можно превратить в мультивибратор, имеющий одно устойчивое положение и одно неустойчивое положение. Такие схемы называются ждущими мультивибраторами или одновибриторами, одноимпульсными мультивибраторами, релаксационными реле или кипп-реле. Перевод схемы из устойчивого состояния в неустойчивое происходит путем воздействия внешнего запускающего импульса. В неустойчивом положении схема находится в течение некоторого времени в зависимости от её параметров, а затем автоматически, скачком возвращается в первоначальное устойчивое состояние.

Для получения ждущего режима в мультивибраторе, схема которого была показана на рис. 1, надо выкинуть пару деталюшек и заменить их, как показано на рис. 5.

Рис. 5 – Ждущий мультивибратор

В исходном устойчивом состоянии транзистор VT1 закрыт. Когда на вход схемы приходит положительный запускающий импульс достаточной амплитуды, через транзистор начинает проходить коллекторный ток. Изменение напряжения на коллекторе транзистра VT1 передается через кондер С2 на базу транзистора VT2. Благодаря ПОС (через резик R4) нарастает лавинообразный процесс, приводящий к закрыванию транзистора VT2 и открыванию транзистора VT1. В этом состоянии неустойчивого равновесия схема находится до тех пор, пока кондер С2 не разрядится через резик R2 и проводящий транзистор VT1. После разряда кондера транзистор VT2 открывается, а VT1 закрывается и схема возвращается в исходное состояние.

Блокинг-генератор представляет собой однокаскадный релаксационный генератор кратковременных импульсов с сильной индуктивной положительной обратной связью, создаваемой импульсным трансформатором. Вырабатываемые блокинг-генератором импульсы имеют большую крутизну фронта и среза и по форме близки к прямоугольным. Длительность импульсов может быть в пределах от нескольких десятков нс до нескольких сотен мкс. Обычно блокинг-генератор работает в режиме большой скважности, т. е. длительность импульсов много меньше периода их повторения. Скважность может быть от нескольких сотен до десятков тысяч. Транзистор, на котором собран блокинг-генератор, открывается только на время генерирования импульса, а остальное время закрыт. Поэтому при большой скважности время, в течении которого транзистор открыт, много меньше времени, в течении которого он закрыт. Тепловой режим транзистора зависит от средней мощности, рассеиваемой на коллекторе. Благодаря большой скважности в блокинг-генераторе можно получить очень большую мощность во время импульсов малой и средней мощности.

При большой скважности блокинг-генератор работает весьма экономично, так как транзистор потребляет энергию от источника питания только в течении небольшого времени формирования импульса. Так же, как и мультивибратор, блокинг-генератор может работать в автоколебательном, ждущем режиме и режиме синхронизации.

Автоколебательный режим

Блокинг-генераторы могут быть собраны на транзисторах, включенных по схеме с ОЭ или по схеме с ОБ. Схему с ОЭ применяют чаще, так как она позволяет получить лучшую форму генерируемых импульсов (меньшую длительность фронта), хотя схема с ОБ более стабильна по отношению к изменению параметров транзистора.

Схема блокинг-генератора показана на рис. 1.

Рис. 1 – Блокинг-генератор

Работу блокинг-генератора можно разделить на две стадии. В первой стадии, занимающей большую часть периода колебаний, транзистор закрыт, а во второй – транзистор открыт и происходит формирование импульса. Закрытое состояние транзистора в первой стадии поддерживается напряжением на кондере С1, заряженным током базы во время генерации предыдущего импульса. В первой стадии кондер медленно разряжается через большое сопротивление резика R1, создавая близкий к нулевому потенциал на базе транзистора VT1 и он остается закрытым.

Когда напряжение на базе достигнет порога открывания транзистора, он открывается и через коллекторную обмотку I трансформатора Т начинает протекать ток. При этом в базовой обмотке II индуктируется напряжение, полярность которого должна быть такой, чтобы оно создавало положительный потенциал на базе. Если обмотки I и II включены неправильно, то блокинг-генератор не будет генерировать. Значится, концы одной из обмоток, неважно какой, необходимо поменять местами.

Положительное напряжение, возникшее в базовой обмотке, приведет к дальнейшему увеличению коллекторного тока и тем самым – к дальнейшему увеличению положительного напряжения на базе и т. д. Развивается лавинообразный процесс увеличения коллекторного тока и напряжения на базе. При увеличении коллекторного тока происходит резкое падение напряжения на коллекторе.

Лавинообразный процесс открывания транзистора, называющийся прямым блокинг-процессом, происходит очень быстро, и поэтому во время его протекания напряжение на кондере С1 и энергия магнитного поля в сердечнике практически не изменяются. В ходе этого процесса формируется фронт импульса. Процесс заканчивается переходом транзистора в режим насыщения, в котором транзистор утрачивает свои усилительные свойства, и в результате положительная обратная связь нарушается. Начинается этап формирования вершины импульса, во время которого рассасываются неосновные носители, накопленные в базе, и кондер С1 заряжается базовым током.

Когда напряжение на базе постепенно приблизится к нулевому потенциалу, транзистор выходит из режима насыщения и тогда восстанавливаются его усилительные свойства. Уменьшение тока базы вызывает уменьшение тока коллектора. При этом в базовой обмотке индуктируется напряжение, отрицательное относительно базы, что вызывает ещё большее уменьшение тока коллектора и т. д. Образуется лавинообразный процесс, называемый обратным блокинг-процессом, в результате которого транзистор закрывается. Во время этого процесса формируется срез импульса.

Для ограничения обратного выброса включают “демпферный” диод VD1. Во время основного процесса диод закрыт и не влияет на работу блокинг-генератора. Диод VD1 включается параллельно коллекторной обмотке трансформатора.

Опосля всех этих процессов происходит восстановление схемы в исходное состояние. Это и будет промежуток между импульсами. Процесс, так сказать, молчания заключается в медленном разряде кондера С1 через резик R1. Напряжение на безе при этом медленно растет, пока не достигнет порога открывания транзистора и процесс повторяется.

Период следования импульсов можно приближенно определить по формуле:

T и ≈(3÷5)R1C1

Ждущий режим

По аналогии с мультивибратором, для блокинг-генератора этот режим характерен тем, что схема генерирует импульсы только при поступлении на её вход запускающих импульсов произвольной формы. Для получения ждущего резима в блокинг-генератор длжно быть включено запирающее напряжение (рис. 2).

Рис. 2 – Блокинг-генератор в ждущем режиме

В исходном состоянии транзистор закрыт отрицательным смещением на базе (-E б) и прямой блокинг-процесс начинается только после подачи на базу транзистора положительного импульса достаточной амплитуды. Формирование импульса осуществляется так же, как и в автоколебательном режиме. Разряд кондера С после окончания импульса происходит до напряжения -E б. Затем транзистор остается закрытым до прихода следующего запускающего импульса. Форма и длительность импульсов, формируемых блокинг-генератором, зависит при этом от параметров схемы.

Для нормальной работы ждущего блокинг-генератора необходимо выполнить неравенство:

Т з ≥(5÷10)R1C1

где Т з – период повторения запускающих импульсов.

Для устранения влияния цепей запуска на работу ждущего блокинг-генератора включают раздельтельный диод VD2, который закрывается после открывания транзистора, в результате чего прекращается связь между блокинг-генератором и схемой запуска. Иногда в цепь запуска включают дополнительный каскад развязки (эмиттерный повторитель).

Двигатели постоянного тока: принцип действия, пуск, регулирование скорости вращения, искусственные характеристики.

Различают статические и динамические режимы работы двигателей. В статическом режиме ω=const; I Я =const; U ДВ =const и он описывается так называемыми механическими характеристиками

В статическом режиме двигатель независимого возбуждения описывается следующей системой уравнений:

где первое уравнение – уравнение якорной цепи, второе и третье –

и , четвертое – механическое уравнение, пятое – уравнение цепи возбуждения.

Из первых четырех уравнений

получим уравнение механической характеристики:

Поскольку применяемые в системах автоматического управления двигатели являются управляемыми, различают два типа управления двигателями постоянного тока – якорное управление и полюсное управление.

При якорном управлении производится изменение напряжения, подаваемого в якорную цепь без изменения возбуждения. При полюсном управлении, наоборот, меняется поле возбуждения путем изменения тока в обмотках главных полюсов i B . Для расширения диапазона управления применяют также комбинированное управление.

При полюсном управлении Ф B =const, поэтому уравнение механической характеристики согласно

будет иметь вид:

Графически эта характеристика при фиксированном напряжении на двигателе представляет собой прямую, пересекающую координатные оси в точках ω 0 и M К.З. (см.

), где ω 0 – частота вращения холостого хода, а M К.З. – момент короткого замыкания, когда ротор двигателя неподвижен.

Рис. 5-6а. Статическая характеристика ДПТ.

Электрическая машина работает в режиме двигателя при 0M К.З. происходит вращение двигателя в противоположную сторону под действием внешнего момента – машина работает в режиме тормоза (режим противовключения), при ω>ω 0 машина работает в режиме генератора на сеть, имеющую напряжение U H .

Рис. 5-6б. Статическая характеристика ДПТ.

Механические характеристики при различных напряжениях питания двигателя выглядят, как семейство прямых, показанных на

. Часто их строят в функции тока якоря I Я, тогда аналитическое выражение для механических характеристик примет вид: ,

откуда видно, что падение скорости при нагрузке двигателя зависит исключительно от сопротивления якорной цепи R Я.

Кроме механических, существуют регулировочные характеристики. Для якорного управления это зависимость частоты вращения от напряжения питания U ДВ. Вид этих характеристик показан на

, где U ТР – напряжение трогания двигателя.

Регулировочная характеристика для полюсного управления может быть получена из

при U ДВ =const.

Рис. 5-6в. Статическая характеристика ДПТ.

Вид этих характеристик при различных нагрузках показан на

Рис. 5-6г. Статическая характеристика ДПТ.

Для холостого хода, когда M=0, эта характеристика имеет вид гиперболы

Двигатель постоянного тока как динамическая система описывается следующими уравнениями в операторной форме:

На основании этих уравнений может быть построена структурная схема двигателя как динамической системы (

Рис. 5-7а. Структурная схема ДПТ.

Из структурной схему получим передаточные функции двигателя:

– коэффициент передачи, – постоянная времени якоря, – электромеханическая постоянная времени.

Пользуясь формулой Хевисайда, по передаточным функциям можно построить переходные процессы, например при пуске двигателя, как это показано на

Рис. 5-7б. Переходный процесс при пуске ДПТ.

При T M »T Я, как это обычно бывает, получим выражения для тока и скорости при пуске:

Для анализа динамики двигателя постоянного тока при полюсном управлении рассматривают уравнения, аналогичные уравнениям

в отклонениях, так как регулировочная характеристика при полюсном управлении является нелинейной.

Рис. 5-8б. Переходный процесс при пуске ДПТ при полюсном управлении.

Пуск в ход двигателей постоянного тока

В начальный момент пуска в ход якорь двигателя неподвижен, противо-ЭДС равна нулю (Е=0). При непосредственном включении двигателя в сеть в обмотке якоря будет протекать чрезмерно большой ток I пус =U/R я. Поэтому непосредственное включение в сеть допускается только для двигателя очень маленькой мощности, у которых значение падения напряжения в якоре относительно большое и изменения тока не столь велики.

В машинах постоянного тока большой мощности падение напряжения в обмотке якоря при полной нагрузке составляет несколько процентов от номинального напряжения, т.е.

IR я =(0,02-0,01)U. Следовательно, пусковой ток в случае включения двигателя в сеть с номинальным напряжением во много раз превышает номинальный.

При пуске в ход для ограничения пускового тока используют реостаты, включаемые последовательно с якорем двигателя.

Пусковые реостаты представляют собой проволочные сопротивления, рассчитываемые на кратковременный режим работы, и выполняются ступенчатыми, что дает возможность изменять ток в якоре двигателя в процессе пуска его в ход.

Схема двигателя параллельного возбуждения с пусковым реостатом показана на рис.24.

Пусковой реостат этого двигателя имеет три зажима, обозначаемые буквами Л, Я, Ш. Зажим Л соединен с движком реостата и подключается к одному из полюсов рубильника (к линии). Зажим Я соединяется с сопротивлением реостата и подключается к зажиму якоря. Зажим Ш соединен с металлической шиной, помещенной на реостате (шунт). Движок реостата скользит по шине так, что между ними имеется непрерывный контакт. К зажиму Ш через регулировочный резистор Rр присоединяется обмотка возбуждения. Другие зажимы якоря и обмотки возбуждения соединены между собой перемычкой и подключены к другому полюсу рубильника, включающего двигатель в сеть. При пуске в ход включается рубильник и движок реостата переводится на контакт 1, так, что последовательно с якорем соединено полное сопротивление реостата ПР, которое выбирается таким, чтобы больший ток при пуске в ход I max не превышал номинальный ток более чем в 1,7¸2,5 раза, т.е. R n =(U/I max)-R я. При включении двигателя в сеть по обмотке возбуждения также проходит ток, возбуждающий магнитный поток. В результате взаимодействия тока в якоре с магнитным полем полюсов создается пусковой момент. Если пусковой момент окажется больше тормозного момента на валу двигателя (М пуск >М т), то якорь машины придет во вращение.

Когда ток в якоре уменьшится до небольшого значения I min , движок пускового реостата переводится на контакт 2, при этом сопротивление реостата уменьшится на одну ступень. Ток в якоре снова возрастет до значения I max , а с увеличением тока в якоре возрастет вращающий момент, вследствие чего частота вращения ротора вновь увеличится. Переключая движок реостата, сопротивление пускового реостата постепенно (ступенями) уменьшается, пока оно полностью не будет выведено (движок реостата на контакте 5), и в рабочем режиме ток и частота вращения якоря принимают установившиеся значения.

При отключении двигателя от сети металлическая шина пускового реостата должна быть соединена с зажимом 1. Это необходимо для того, чтобы не было разрыва цепи обмотки возбуждения, имеющий значительную индуктивность. Кроме того, движок пускового реостата переводится на холостой контакт 0, и рубильник отключается.

Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока

В двигателях постоянного тока имеется возможность плавно и экономично регулировать частоту вращения в широких пределах. Благодаря этому весьма ценному свойству они получили широкое распространение и часто являются незаменимыми. Частота вращения якоря двигателя при любой схеме возбуждения определяется следующим выражением:

где Rc – сопротивление последовательной обмотки возбуждения (Для двигателя параллельного возбуждения Rc=0). Это выражение показывает, что частота вращения двигателя зависит от напряжения сети, сопротивления цепи якоря и магнитного потока.

Частоту вращения регулируют путем изменения напряжения сети в том случае, когда источником электрической энергии двигателя является какой-либо генератор.

Для регулирования частоты вращения двигателя изменением сопротивления цепи якоря используется регулировочный реостат, включенный последовательно с якорем. В отличие от пускового регулировочный реостат должен быть рассчитан на длительное прохождение тока. В сопротивлении регулировочного реостата происходит большая потеря энергии, вследствие чего резко уменьшается КПД двигателя.

Регулируют частоту вращения якоря двигателя также изменением магнитного потока, который зависит от тока в обмотке возбуждения. В двигателях параллельного и смешанного возбуждения включается регулировочный реостат, а в двигателях последовательного возбуждения для этой цели шунтируют обмотку возбуждения каким-либо регулируемым сопротивлением. Этот способ регулирования частоты практически не создает дополнительных потерь и экономичен.

Автоматическое управление двигателями постоянного тока

Типовая схема автоматического пуска двигателя в функции времени в две ступени показана на рис.25

Для автоматического пуска используют два электромагнитных реле времени КТ1 и КТ2, контакты которых работают с выдержкой времени на замыкание. После подачи напряжения в цепь управления (перед пуском двигателя) реле КТ1 получает питание и, втягиваясь, размыкает свой контакт, не позволяя тем самым сразу включать контакторы ускорения КМ2 и КМ3. После включения контактора КМ1 двигатель работает на искусственной характеристике 1 (см.рис.26). Одновременно размыкается нормально замкнутый контакт в цепи катушки реле времени КТ1 и замыкается нормально разомкнутый контакт в цепи контакторов КМ2 и КМ3. Через выдержку времени, достаточную для разгона двигателя по искусственной характеристики 1, реле времени КТ1 замыкает свой контакт в цепи контакторов КМ2 и КМ3. Контактор КМ2 включается (выбрасывается из главной цепи сопротивление R2) и двигатель переходит на искусственную характеристику 2. При замкнутом контакте КМ2 катушка реле времени КТ2 теряет питание и через выдержку времени, достаточную для разгона двигателя по искусственной характеристики 2, замыкает свой контакт в цепи катушки КМ3. Контакт КМ3 замыкается (выбрасывается из главной цепи сопротивление R2) и двигатель переходит на естественную характеристику 3.

n (об/мин)

Введение в Simulink – документация CASPER Tutorials 0.1

Создание новой модели

Запустите Matlab, выполнив команду startg , как описано здесь. Это гарантирует, что необходимые библиотеки Xilinx и CASPER будут загружены в ваш файл Simulink. Когда MATLAB запускается, откройте Simulink, набрав simulink в командной строке MATLAB. Создайте новую модель и сохраните ее с соответствующим именем. С Simulink очень разумно сохранить как можно раньше, а часто и .

Есть некоторые ограничения Matlab, о которых вы должны знать с самого начала:

Не используйте пробелы в именах файлов или где-либо в пути к файлу, так как это нарушит работу инструмента.
Не используйте заглавные буквы в именах файлов или где-либо в пути к файлу, так как это нарушит работу инструмента.
Остерегайтесь путей к блокам, длина которых превышает 64 символа . Это относится не только к пути к файлу, но и к любому блоку в вашем дизайне.
- Например, если вы сохраняете файл модели с именем ~ / some_really_long_filename.slx и вызываете блок в подмодуле, самый длинный путь к блоку будет следующим: some_really_long_filename_submodule_block.
- Если вы используете много подсистем, это может вызвать проблемы.

Библиотечная организация

Есть три библиотеки, которые вы будете использовать при разработке прошивки в Simulink.

Библиотека CASPER XPS содержит «желтые блоки» – это блоки, которые инкапсулируют интерфейсы к оборудованию (АЦП, микросхемы памяти, процессоры, порты Ethernet и т. Д.))
Библиотека CASPER DSP Library содержит (в основном зеленые) блоки, которые реализуют функции DSP, такие как фильтры, БПФ и т. Д.
Библиотека Xilinx содержит синие блоки, которые обеспечивают низкоуровневую функциональность, такую как мультиплексирование, задержка, добавление и т. Д. Библиотека Xilinx также содержит сверхспециальный блок System Generator, который содержит информацию о типе FPGA, на который вы нацеливаетесь.

Добавить Xilinx System Generator и блоки конфигурации ядра XSG

Добавьте блок генератора системы из библиотеки Xilinx, найдя подраздел Basic Elements библиотеки Xilinx Blockset и перетащив токен System Generator в новый файл.

xilinx_select_sysgen.png

Не настраивайте его напрямую, а лучше добавьте блок платформы, представляющий систему, для которой вы собираетесь компилировать. Их можно найти в библиотеке CASPER XPS System Blockset . Для платформ SNAP (и более поздних версий) вам понадобится блок, соответствующий имени платформы, которое можно найти в библиотеке в разделе «платформы», как показано ниже.

casper_xps_select_platform.png

casper_xps_select_platform_skarab.png

Дважды щелкните только что добавленный блок платформы.Аппаратная платформа Параметр должен соответствовать платформе, для которой вы компилируете. После того, как вы выбрали доску, вам нужно выбрать, где на ней будут находиться часы. В проектах, включающих АЦП, вы, вероятно, захотите, чтобы тактовая частота FPGA была получена из тактовой частоты дискретизации, но для этой простой конструкции (которая не включает АЦП) вы должны использовать встроенные часы платформы. Для этого установите User IP Clock Source на sys_clk . Скорость sys_clk составляет 100 МГц, поэтому вы должны установить ее для User IP Clock Rate в блоке.

Желтый блок конфигурации знает, какая FPGA соответствует какой платформе, поэтому он автоматически настроит блок System Generator, который вы добавили ранее.

Блоки System Generator и XPS Config требуются для всех проектов CASPER

Мигающий светодиод

Чтобы продемонстрировать базовое использование аппаратных интерфейсов, сделаем светодиодную вспышку. Когда ПЛИС работает на частоте ~ 100 МГц (или выше), старший бит (msb) 27-битного счетчика будет переключаться примерно через каждые 0.67 секунд. Мы можем вывести этот бит на светодиод на вашей плате. Большинство (все?) Платформ CASPER имеют как минимум четыре светодиода, точная конфигурация которых зависит от платы. Мы сделаем небольшую схему, соединяющую верхний бит 27-битного счетчика с одним из этих светодиодов. После компиляции светодиод будет мигать с рабочим циклом 50% примерно раз в секунду.

Добавить счетчик

Добавьте счетчик в свой дизайн, перейдя в Xilinx Blockset -> Basic Elements -> Counter и перетащив его на свою модель.27 – 1, а затем вернется к нулю и продолжит.

xilinx_params_counter_led

Добавьте блок среза, чтобы выделить MSB

Теперь нам нужно выбрать самый старший бит (msb) счетчика. Мы делаем это с помощью блока среза, который предоставляет Xilinx. Xilinx Blockset -> Основные элементы -> Slice.

Slice_select.png

Дважды щелкните по только что добавленному блоку среза. Есть несколько способов выбрать нужный бит. В этом случае проще всего выполнить индексацию с верхнего конца и выбрать первый бит.Если вам нужен наименее значимый бит (lsb), вы также можете индексировать с этой позиции. Вы можете выбрать ширину и смещение или два расположения бит.

Установите ширину в 1 бит со смещением от верхнего бита до нуля. Как вы могли догадаться, это будет принимать 27-битный входной сигнал и выводить только верхний бит.

Добавить блок GPIO

Источник: библиотека CASPER XPS -> IO -> gpio.

casper_xps_select_io.png

casper_xps_select_io_gpio.png

Чтобы отправить 1-битный сигнал, который вы отсекли, на светодиод, вам необходимо подключить его к правому выходному контакту FPGA.Для этого вы можете использовать блок GPIO (универсальный ввод / вывод) из библиотеки XPS, это позволяет вам маршрутизировать сигнал от Simulink к выбранным выводам FPGA, которые адресуются с понятными для пользователя именами. Настройте его на использование банка светодиодов SNAP в качестве вывода. После того, как вы выбрали банк светодиодов, вам нужно выбрать , на какой светодиод вы хотите выводить сигнал. Установите битовый индекс GPIO на 0 (первый светодиод) и тип данных на Boolean с битовой шириной 1. Это означает, что ваш вход simulink является 1-битным логическим значением, а выход – LED0.

casper_xps_params_io_gpio.png

Добавить терминатор

Чтобы предотвратить предупреждения (от MATLAB и Simulink) о неподключенных выходах, завершите все неиспользуемые выходы с помощью терминатора :

От: Simulink -> Раковины -> Терминатор

Вы также можете использовать функцию Matlab XlAddTerms, запускаемую в приглашении MATLAB, чтобы автоматически завершать неиспользованные выходы.

Подключите свой дизайн

Было бы неплохо переименовать ваши блоки во что-нибудь более разумное, например counter_led, а не просто counter.Сделайте это, просто дважды щелкнув имя блока и отредактировав текст соответствующим образом.

Чтобы соединить блоки, просто щелкните и перетащите «стрелку вывода» на одном блоке и перетащите ее к «стрелке ввода» другого блока. Соедините блоки вместе: Counter -> Slice -> gpio, как показано на биграмме ниже.

Не забывайте почаще сохранять свой дизайн.

Программное обеспечение управления

Чтобы продемонстрировать использование программных регистров для управления ПЛИС с компьютера, мы добавим регистры, чтобы счетчик в нашем проекте можно было запускать, останавливать и сбрасывать из программного обеспечения.Мы также добавим регистр, чтобы мы могли также отслеживать текущее значение счетчика.

К концу этого раздела вы создадите систему, которая будет выглядеть так:

Slice_circuit.png

Добавить регистры программного обеспечения

Нам нужны два программных регистра. Один для управления счетчиком, а второй для чтения его текущего значения. Из библиотеки CASPER XPS System Blockset перетащите два регистра программного обеспечения на свой проект.

casper_xps_select_memory_swreg.PNG

Установите направление ввода / вывода на От процессора на первом (управление счетчиком), чтобы разрешить установку значения из программного обеспечения и отправку на вашего проекта FPGA. Установите для него значение To Processor на втором (значение счетчика), чтобы разрешить передачу значения из FPGA в программное обеспечение. Установите для обоих регистров разрядность 32 бита.

Переименуйте регистры во что-нибудь толковое. Имена, которые вы даете им здесь, – это имена, которые вы будете использовать для доступа к ним из программного обеспечения.Не используйте в них пробелы, косые черты и другие забавные символы. Возможно, counter_ctrl и counter_value , чтобы представить регистры управления и вывода соответственно.

Также обратите внимание, что регистры программного обеспечения имеют порты sim_reg и sim_out . Входной порт предоставляет средства имитации значения этого регистра (как было бы установлено программным обеспечением исполнения) с помощью строки sim_reg. Выходной порт предоставляет средства для имитации текущего значения, присвоенного этому регистру FPGA.

На данный момент установите порт sim_reg в постоянный, используя константу типа Simulink. Найдено в Simulink -> Исходники . Это включит счетчик во время моделирования.

Во время симуляции мы можем контролировать значение счетчика с помощью области ( Simulink -> Sinks ):

Здесь стоит отметить, что все блоки из библиотеки Simulink (обычно белые) не будут скомпилированы в аппаратное обеспечение.Они присутствуют только для моделирования.

Только блоки Xilinx (они синие с логотипом Xilinx) будут скомпилированы на аппаратном уровне.

Вам необходимо использовать шлюз , блоки всякий раз, когда подключаете предоставленный Simulink блок (например, осциллограф или генератор синусоидальных волн) к a из блока Xilinx, это будет производить выборку и квантование сигналов simulink, чтобы они были совместимы с миром Xilinx . Некоторые блоки (например, программный регистр) обеспечивают внутренний шлюз, поэтому вы можете подавать на вход программного регистра сигнал xilinx и контролировать его вывод с помощью осциллографа Simulink.Однако, как правило, вы должны вручную вставлять эти шлюзы там, где это необходимо. Simulink будет выдавать предупреждения для любых прямых соединений между мирами Simulink и Xilinx.

Добавить счетчик

Вы можете сделать это, скопировав существующий блок счетчика (копирование-вставка или Ctrl-щелчок-перетаскивание) или поместив новый из библиотеки.

Настройте его с помощью сброса и включения порта следующим образом:

Добавьте блоки срезов

Теперь нам нужен способ управления портами включения и сброса счетчика.Мы могли бы сделать это, используя два отдельных программных регистра, но это расточительно, поскольку каждый регистр в любом случае имеет 32 бита.

Итак, мы будем использовать один регистр и выделить один бит для включения счетчика, а другой бит – для его сброса. Либо скопируйте существующий блок фрагмента (скопируйте и вставьте его или удерживайте Ctrl при перетаскивании / опускании), либо добавьте еще два из библиотеки.

Порты включения и сброса счетчика требуют логических значений (которые Simulink интерпретирует иначе, чем обычные 1-битовые числа без знака).Настройте срезы следующим образом:

Срез для включения:

casper_xps_params_slice_enable.png

Срез для сброса:

casper_xps_params_slice_reset.png

Подключите все вверх

Теперь нам нужно соединить все эти блоки вместе. Чтобы навести порядок, подумайте об изменении размера блоков фрагментов и сокрытии их имен. Их функция достаточно ясна по их значку, и им не нужно видеть их имена.

Сделайте это, щелкнув правой кнопкой мыши и сняв флажок Формат → Показать имя блока.Вы также можете сделать это со счетчиком, но это не лучшая идея с программными регистрами, потому что в противном случае вы бы не знали, как обращаться к ним, глядя на свою диаграмму.

Сумматор

Чтобы продемонстрировать некоторые простые математические операции, мы создадим сумматор. Он добавит два числа по запросу и выведет результат в другой программный регистр. Практически все астрономические ЦОС выполнены с использованием записи с фиксированной точкой (целочисленной), и этот сумматор ничем не отличается.

Вычислим a + b = sum_a_b.

Добавить регистры программного обеспечения

Добавьте еще два регистра программного обеспечения ввода. Это позволит нам указать два числа для сложения. Добавьте еще один выходной регистр для вывода суммы.

Либо скопируйте существующие блоки регистров программного обеспечения (скопируйте и вставьте или удерживая ctrl при перетаскивании / перетаскивании), либо добавьте еще три из библиотеки. Установите направление ввода / вывода на «От процессора» на первых двух и установите для него значение «К процессору» на третьем.

Добавить блок сумматора

Найдите блок сумматора / вычитателя, Xilinx Blockset -> Math -> AddSub и перетащите его на свой дизайн. Этот блок может дополнительно выполнять сложение или вычитание. Для дополнения оставим значение по умолчанию.

Выходной регистр составляет 32 бита. Если мы сложим два 32-битных числа, у нас будет 33 бита.

Есть несколько способов исправить это:

ограничить входную ширину (а) битов с помощью блоков среза
ограничивает выходную битовую ширину блоками срезов

создать 32-битный сумматор.32 -1.

Добавить входные данные осциллографа и моделирования

Либо скопируйте существующую область видимости и константы моделирования (копирование-вставка или перетаскивание с нажатой клавишей Ctrl), либо поместите новую из библиотеки, как и раньше. Установите значения входов моделирования на все, что вам нравится.

Соедините все вместе

Как это:

Деревянный генератор

деревянный Генератор

Введение:

Электрогенератор – это устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую.В генератор, движущийся магнит будет толкать свободные электроны в проводнике взад и вперед. Движение электронов по проводнику называется электричество. Поскольку в этом типе электричества электроны возвращаются назад и в-четвертых, мы также называем это альтернативным электричеством и обозначаем символом AC. Домашнее электричество – это электричество переменного тока с частотой около 50 Герц; Другими словами, электроны возвращаются назад и 50 раз за второй.

В деревянном генераторе основная конструкция сделана из дерева. Единственные недревесные части – это магнит и провод.

На следующих изображениях показаны все этапы создания этого генератор.

Состав комплекта:

Осмотрите детали в ваш комплект, чтобы убедиться, что у вас есть все детали, показанные на рисунок.

Сравните размер четырех прямоугольные части.Два из них примерно на 1/6 дюйма меньше.

Начните делать деревянную коробку как описано ниже:

Ваш материалы отличаются от изображения выше? НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы инструкция новой уменьшенной версии деревянного генератора.

ШАГ 1:
Используйте один большой квадрат бальзовое дерево и один большой прямоугольник.Нанесите немного столярного клея на нижнюю сторону одного из прямоугольников и прикрепите его к одной стороне большой квадрат.

ШАГ 2:
Теперь возьмите один из меньших прямоугольников и нанесите на него столярный клей. нижняя, левая и правая стороны прямоугольника. Теперь правильно поместите его на квадрат, как показано на изображении справа.Этот кусок следует приклеить к большому квадрату и предыдущий прямоугольник, если все сделано правильно.

ШАГ 3:
Затем возьмите третий прямоугольник, который должен быть одним из самых больших. прямоугольников и приклейте нижнюю, правую и левую стороны этого прямоугольник. Поместите его на квадрат так, чтобы он был параллелен другому большой прямоугольник, который вы прикрепили на первом шаге.

ШАГ 4:
Нанесите немного клея на нижнюю часть слева, и правая сторона последнего прямоугольника и завершите свою коробку. Сделать окончательный регулировки, пока ваш ящик находится на плоской поверхности.

Временно разместите другой большой квадрат сверху и поместите на него груз. Маленький чашку можно использовать как гирю.Сделайте еще одну окончательную настройку, если нужный. Убедитесь, что временный большой квадрат не прилипнет к остальной части коробки в это время. Подождите около двух часов для клея сушить. (Избегайте излишков клея или поместите кусок бумаги размером 4 на 4 дюйма между коробкой и временным большой квадрат)

ШАГ 5:
Вставьте магнит в отверстие для деревянного дюбеля, как показано на рисунке справа.Отцентрируйте его и используйте клей, чтобы закрепить Это. Вставляя магнит, держитесь за толстую часть деревянного дюбель, чтобы уберечь его от поломки.

Магнит и деревянный дюбель вместе сформирует ротор для вашего электрогенератора.

ШАГ 6:
Вставьте деревянный дюбель в отверстие в центре квадратного поля, которое у вас построен.В это время магнит должен находиться внутри коробки.

ШАГ 7:
Чтобы завершить коробку, поместите другую большую квадрат поверх другого квадрата так, чтобы деревянный дюбель выступал из отверстия наверху квадрата. Чтоб квадрат был быть постоянно прикрепленным к коробке, нанесите клей на края площади и ждать чтобы клей высох.Теперь у вас есть коробка с магнитом, который может поверните как по часовой, так и против часовой стрелки, когда расширенная часть деревянный дюбель раскручивается.

Последняя коробка должна выглядят как на картинке справа.

ШАГ 8:

Статор около 300 петель сплошной изолированный провод, которым вы оборачиваете коробку, близко к центр.

Оставьте около одного фута магнитной проволоки, а затем приступайте к намотке. магнитный провод вокруг коробки. Обязательно начинать заворачивать хотя бы 1 фут от начала проволоки, иначе вы наткнетесь на проблема позже. Слегка намотайте провод, чтобы коробка не быть раздавленным. Обязательно наматывайте провод минимум на 200 * раз или больше.300 оборотов – это в среднем. Больше провода в катушке дает больше электричества и больше мощный генератор.

Когда магнитная проволока закончена, оставьте еще один футовый провод на другом конце развернутым, как и вы сделал в начале провода.

* С 200 витками провода количество электричества слишком мало, чтобы загореться какой-либо свет.если ты хотите получить свет, используйте все провода, которые идут в комплекте.

Скрутите два конца проволоки так, чтобы провод не разматывается. Вы также можете использовать малярную ленту, чтобы провода на месте. Обратите внимание, что провод имеет невидимая изоляция, поэтому котлы не соприкасаются друг с другом при вы их оборачиваете или перекручиваете друг на друга.

ШАГ 9:
Удалите примерно один дюйм изоляции с двух концов провода. катушка.Утеплитель можно удалить наждачной бумагой или любой другой. Острый предмет. Голая медная проволока имеет отчетливый металлический цвет, который будет наблюдаться после снятия изоляции.

Соедините два конца с два винта патрон лампы. Для этого необходимо сначала ослабить винты, поместите оголенный провод под винты, а затем затяните винты.

Прикрутите лампочку к цоколю.

Это генератор работал идеально. Я загорелся, просто повернув дюбель пальцами (быстро).

В этой модели я использую 1.2 лампочка вольт. У меня по 150 петель проволоки с каждой стороны дюбель. Это все провода (250 футов), входящие в комплект.

ПРОВЕРЬТЕ ДЕРЕВЯННЫЙ ГЕНЕРАТОР!
Наконец-то вы закончили с деревянным генератором. Конечный продукт должен выглядеть примерно так, как на изображении справа. Чтобы проверить свой деревянный генератор, быстро вращайте ось (деревянный дюбель), чтобы увидеть свет.

Если вы не можете достаточно быстро закрутите деревянный дюбель, возможно, у вас не будет света или мерцание света, которое невозможно даже увидеть.Ты можешь попробовать вращая его быстрее с помощью электродрели, однако, делая это может вращаться так быстро, что ваша лампочка может гореть.

Вы можете получить маленькие количество света, просто повернув ось вашего генератора на рука. Однако взрослый человек также может попытаться повернуть ось с помощью другого моторчик типа дрели.

Другой метод для вращение ротора осуществляется смычком (дугой и хлопковой нитью). Просто соедините несколько деревянных досок, чтобы получилась дугообразная конструкция. Соедините два конца дуги хлопковой нитью. Эта строка должен быть полностью растянут, когда он проходит вокруг деревянного дюбеля.

Поместите конец деревянный дюбель на веревочке и закрутите так, чтобы веревка проворачивалась вокруг деревянного дюбеля (ось вашего генератора).

Возьмитесь за двигатель одной рукой и дуга с другой стороны. Перемещая дугу вперед и назад, вы должен иметь возможность вращать ось достаточно быстро, чтобы свет пришел вверх.

I думаю, для этой цели можно использовать любую деревянную палку, и она действительно не обязательно иметь форму дуги. Попытайся!

Исторически этот метод был используется для запуска некоторых видов ручных дрелей.Ремесленники использовали дугу струны для проделывания отверстий в дереве, металле и керамике.

Подключение Светодиод (с использованием Термоусадочная трубка)

Светодиоды горят проще ламп накаливания. Для подключения светодиода необходимо необходимо отшлифовать концы провода, чтобы удалить изоляцию а затем подключите каждый конец провода к одному из штырей ВЕЛ.Используйте изоленту, чтобы скрепить их и сделать безопасное соединение.

Вместо изоляционных лент, вы также можете использовать термоусадочные трубки для удержания соединений вместе. Для этого отрежьте кусок термоусадочной трубки диаметром 1,5 дюйма. и с одного конца вставьте один из штырьков светодиода, а с другим концом вставляем один из проводов от мотора. Эта часть провод должен быть очищен от любых изоляционных материалов.Вы можете также согните этот конец, чтобы он идеально вписался в термоусадочную пленку. трубка. В это время используйте пламя свечи, фонарика или легче, чтобы нагреть термоусадочную трубку, чтобы она сморщилась. Позволять он остынет, прежде чем прикасаться к нему. Избыточное тепло может повредить светодиод, так что держите тепло от светодиодной лампы как можно дольше.

Повторите описанный выше процесс с второй вывод светодиода и другой конец провода от мотор.

Термоусадочная трубы диаметром 1/16 дюйма являются лучшими для этого эксперимента; однако вы также можете использовать 3/32 дюйма или изоляционную ленту. Если вы этого не сделаете, иметь какой-либо из таких изоляционных материалов, просто убедитесь, что соединения надежны, и два провода не соприкасаются каждый Другие.

Проверьте свой генератор со светодиодной подсветкой

Чтобы проверить генератор, подержите его в левую руку так, чтобы светодиодный свет был обращен к вам.Использовать большой и средний пальцы правой руки, чтобы крутить более длинная сторона штифта ротора. Вы должны увидеть свет мерцание.

Не используйте аккумуляторную дрель для проверить генератор.

Подключение светодиода с помощью клеммы блоки:

Другой способ подключения Светодиоды к деревянному генератору используются клеммными колодками.Терминал блоки доступны в разных типах и разных размерах.

Показана синяя клеммная колодка справа есть два контакта внизу. Нанесите клей на нижнюю часть клеммной колодки, а затем вдавите ее в дерево. В столярный клей высохнет примерно через 1 час. Комбинация клея а контакты надежно удерживают клеммную колодку на месте.

Отшлифуйте концы проволоки до снимаем изоляцию.Затем вставьте каждый конец провода статора в одно из отверстий клеммной колодки.

В те же отверстия вставьте контакты светодиода. Обычно один из штифтов длиннее, чем Другие. Если вы хотите подключить только один светодиод, то его можно обрезать поэтому оба штифта будут одинакового размера.

Затяните винты на клемме. заблокируйте так, чтобы провода и контакты светодиода были надежно закреплены.

Если вы хотите подключить два светодиода при этом ноги не обрезать. Вы должны вставить короткий штифт второго светодиода в том же отверстии, что и длинный вывод первого светодиода. Таким образом, длинный вывод второго светодиода войдет в то же отверстие, что и короткий штырь первого светодиода.

При таком расположении светодиоды будут гореть в качестве альтернативы.

Клеммные колодки могут быть куплены в местных хозяйственных магазинах.

Выполняете экспериментальный научный проект?

Сделать саму работающую модель электродвигателя – хорошее образовательная деятельность и прекрасный демонстрационный проект; однако, если у вас есть выбрали эту тему в качестве экспериментального проекта, вам нужно будет проводить эксперименты, чтобы найти ответы на конкретный вопрос про электродвигатель. Ниже приведены примеры вопросов, которые могут быть учился как экспериментальный научный проект.

Как делают материал, использованный при постройке электрогенератора повлиять на производство электроэнергии?

Как количество витков проволоки в катушке влияет на количество электричество?

Эксперимент:

При наматывании провода на генератора, посчитайте количество витков, которые вы наматываете. После 100 ходов Сделайте небольшую петлю на проволоке, скрутите ее и обозначьте как 100.Держите петлю наружу, чтобы не потерять ее после намотка большего количества проволоки.

Продолжаем наматывать вторые 100 витков. Сделайте еще одну петлю и отметьте это как 200.

Продолжаем мотать третью 100 повороты. Сделайте еще одну петлю и отметьте ее как 300.

Продолжаем заводить четвертую 100 повороты. Сделайте еще одну петлю и отметьте ее как 400.

Продолжайте наматывать оставшиеся Проволока и промаркируйте конец проволоки с окончательным количеством петель.Для Например, если вы сделали еще 15 петель, обозначьте это 415.

Зашлифуйте все петли как а также начало и конец проволоки.

Приобретите вольтметр или мультиметр и установите его на самый низкий диапазон напряжения переменного тока.

Подключите один зонд измерителя к началу катушки провода на генераторе. Подключите генератор к электродрели (без аккумуляторной дрели) и запустить дрель, удерживая генератор.Спросите своего помощника использовать другой щуп вольтметра к шлейфам 100, 200, 300 и 400 при считывании напряжения на счетчике. (Если ты нет электродрели, просто крутите ротор рукой, как как можно быстрее. Наблюдайте за напряжением. Повторите это несколько раз для каждого количества петель, а затем запишите среднее значение. Вы можете не нужен помощник, если вы не пользуетесь электродрелью.)

Как диаметр проволоки катушки влияет на электрический ток?
Как скорость поворота влияет на производство электроэнергии?
Как диаметр катушки с проволокой влияет на количество электричества?

После того, как вы выберете свой вопрос, вы должны придумать образованный догадываюсь о результатах.Это будет ваша гипотеза.

Наконец, вы проведете эксперименты и введете свои результаты в данные стол. Наконец, вы можете использовать свои результаты для построения графика.

Пример вопроса 1:

При изготовлении деревянного генератора я заметил, что дерево хрупкое и не может использоваться для изготовления долговечного генератора. Мне интересно, если Вместо них можно использовать металлы, пластмассы или прочный картон.

Пример гипотезы 1:

Пластиковые и картонные коробки работают так же хорошо, как и дерево, и они может предложить лучшую механическую прочность и долговечность. Железо и сталь притянет магнит и может перенаправить магнитное поле. Без магнитное поле на медных проводах, у нас не будет электричества. Алюминий и медь не намагничиваются, и магнитное поле может проходить. через них.Ожидаю крепко работающий электрогенератор с коробкой изготовлен из меди или алюминия.

Пример эксперимента 1:

Постройте пять одинаковых генераторов из пяти разных материалов для коробка. Используйте проволоку того же типа и длины, одинакового размера и формы. магнит и, наконец, ось одинаковой формы и размера для всех генераторов.

Вращайте магнит (ротор) с постоянной скоростью и с помощью вольтметра измерить напряжение.Запишите напряжения в таблице данных.

Примечание. Для вращения оси можно использовать электродрель. с постоянной скоростью.

Таблица результатов выборки 1:

Материал коробки	Производимое напряжение
Дерево
Картон
Алюминий
…….

Пример вопроса 2:

При изготовлении деревянного генератора заметил, что инструкция рекомендует наматывать провод минимум на 200 витков вокруг коробка. Интересно, а почему больше 200 витков? Как количество витков проволоки в катушке влияет на количество электричество?

Пример гипотезы 2:

По количеству витков проволоки увеличиваясь, больше свободных электронов в проводе будет в магнитном поле.В качестве в результате, увеличивая количество петель, большее электронное давление будет производиться, и производимое напряжение будет выше.

Пример эксперимента 2:

Построить четыре идентичных генератора с четыре разного количества витков проволоки на коробка. Используйте провод того же типа, но поверните катушку следующим образом:

Для генератора №1, виток 50 витки проволоки.
Для генератора №2 обернуть 100 витки проволоки.
Для генератора №3 накрутить 150 витки проволоки.
Для генератора №4 накрутить 200 витки проволоки.

Все остальные характеристики на четыре конструируемые вами генераторы должны быть одинаковыми.

На каждом генераторе вращайте магнит (ротор) с постоянной скоростью и используйте вольтметр для измерить напряжение.Запишите напряжения в таблице данных.

Примечание. Для вращения оси можно использовать электродрель. с постоянной скоростью.

Таблица результатов выборки 2:

Петли провода в катушка	Производимое напряжение
50
100
150
200

Что происходит?

Когда магнит (ротор) вращается внутри катушки из изолированной меди провода, свободные электроны внутри провода отталкиваются назад и крепче.Когда эти электроны пытаются пройти через очень тонкую нить накала лампочку, они будут создавать такое большое количество трения и тепла что будет производить свет.

ОБЩИЙ ОШИБКИ / Вопросы и ответы

Q: Мы с сыном просто поставили Деревянный Генератор вместе. Не работает?

A: Вы сняли изоляция медного провода в точках контакта с
цоколь лампочки?
Обратите внимание, что изоляция этих проводов практически не видна.Ты должен использовать
наждачной бумагой или острым предметом, чтобы удалить их.

Еще одна вещь, о которой я могу подумать из того, что провода должны быть как можно ближе к
дюбель по возможности. Если протянуть провода вдоль коробки, поменяйте местами напряжение будет
быть сформированными, что вызывает проблему.

Q: Мой генератор не работал с 2.Лампочка на 2 вольта, которую я получил в комплекте. Затем я использовал лампочку на 1,2 вольта, и она заработала нормально. Почему разве вы не поставляете в комплекте лампочки на 1,2 вольта?

A: Вы правы. 1.2 лампочки вольт могут загореться намного легче; однако они могут гореть если очень быстро поворачивать дюбель (например, сверлом).

Этот генератор работал отлично; однако у него есть две проблемы.

Первая проблема в том, что коробка недостаточно силен. Некоторые края явно открыты из-за недостаточного использование столярного клея.

Другая проблема в том, что коробка раздавливаются под давлением проволоки. Это происходит, когда катушка проволоки пересекает древесное волокно. Древесина имеет самый высокий прочность по волокну; Итак, необходимо также намотать проволоку вдоль древесное волокно.

Это всего отказ. Коробка раздавлена, провод без изоляции. я не уверен, купил ли строитель неизолированный провод или снял изоляция от провода, входящего в комплект.

Катушка голого провода действительно одна кусок меди без специального заказа на перемещение электронов. Голый провода нельзя использовать для изготовления генератора.

Люди творческие. У этого только одна катушка. Эта катушка также пересекает дюбель.

Этот генератор работал, но не так же хорош, как и оригинальный дизайн. Одна проблема заключалась в двух сильных трениях между дюбелем и катушкой.

Это также показывает еще одна неудачная модель.Коробка рухнула, и одна из коробок стены загнуты внутрь коробки. Эти условия не не позволяйте магниту свободно вращаться.

В этой модели провод обходя коробку, перекрещивая деревянный дюбель. При перекрещивании катушка с проволокой удерживается в центре. Этот генератор работал, пока вертел дрелью.Из-за высокого трения между деревянный дюбель и катушка, мы не могли закрутить дюбель достаточно быстро зажегся пальцами.

Использование светодиода

LED (читается L-E-D) означает свет Излучающий диод. Светодиоды требуют меньшего электрического тока, чем миниатюрные лампочки накаливания; В результате они загораются Полегче.

светодиода не имеют цоколя. Вы можете просто подключите контакты или ножки светодиода к двум концам вашего катушки проволоки и закрепите их изолентой.

Если вы у вас еще нет комплекта для деревянного генератора, вы можете заказать его сейчас. Материалы в комплекте подобраны с осторожностью, чтобы обеспечить совместимость и успешное построение вашего проекта.

Характеристики прецизионного модульного синусоидального генератора

В Чешском метрологическом институте (CMI) мы разработали прецизионный модульный генератор синусоидальных сигналов для мостов с соотношением импедансов.Генератор был разработан для улучшения ранее доступных конструкций в отношении точности амплитуды и фазы, линейности, абсолютной стабильности, стабильности отношения между двумя выходами и гармонических искажений. Он генерирует до 7 В, _{, среднеквадратичное значение,} в диапазоне частот от 1 мГц до 20 кГц, с возможностью расширения до 100 кГц с небольшими изменениями фильтров. Разрешение по амплитуде лучше, чем 0,01 мкВ ^-1 полной шкалы со стабильностью выходного напряжения 0,05 мкВ ^-1/30 мин и стабильностью отношения между двумя выходами 0.02 × 10 ⁻⁶ за несколько часов. Генератор может питаться от внутренних батарей и управляется через оптически изолированные соединения. Внутренние тактовые импульсы и опорные напряжения могут быть заменены внешними, оптически связанными в случае часов. В этой статье мы обсуждаем экспериментальные результаты, полученные с генератором, используемым в качестве источника сигнала в цифровых мостах импеданса, с относительными суммарными погрешностями от 10 ^–5 до 10 ^–8.Генераторы использовались в мосте для управления квантовым резистором Холла в режиме переменного тока. Также будет обсуждаться использование генератора с квантовым вольтметром переменного тока. Генератор применим не только в области метрологии импеданса переменного тока, но и для сравнения на месте квантовых эталонов напряжения переменного тока или, в целом, там, где есть потребность в прецизионных источниках напряжения.

Генераторы синусоидального напряжения играют важную роль во многих электрических измерениях, где они служат источником сигнала.Для различных типов мостов с полным сопротивлением, где важны высокая стабильность, высокое разрешение, низкие межканальные перекрестные помехи и прослеживаемость до внешних опорных сигналов, коммерчески доступные генераторы являются ограничивающим фактором [1, 2]. Было установлено, что обычно генераторы с лучшими динамическими параметрами демонстрируют недостаточную стабильность. Например, генератор, используемый в некоторых мостах с полным сопротивлением [3], имеет разрешение 24 бита и динамический диапазон без паразитных составляющих лучше 92 дБн на частоте 1 кГц. Однако его применимость ограничена стабильностью отношения напряжений примерно 10 мкВ ^-1.Более того, диапазон импедансных мостов, в которых он может использоваться, ограничен минимальной рабочей нагрузкой 600 Ом [4]. Необходимость выйти за рамки спецификаций серийно выпускаемых коммерческих генераторов привела к тому, что несколько лабораторий разработали специальные методы, например где было достигнуто высокое разрешение по частоте (лучше 10 мкГц [5]) или улучшенная стабильность (стабильность отношения напряжений двух выходов до 0,01 × 10 ⁻⁶ за 30 мин измерений [6]) выходных сигналов, искажение синусоида была понижена [7].

В этой статье подробно описывается конструкция генератора синусоидальных сигналов (SWG), выходящая за рамки предыдущей конструкции, описанной в [5, 6], с высоким разрешением по амплитуде и фазе, работающей от 1 мГц до десятков кГц и оптимизированной специально для диапазон звуковых частот. Сочетая передовую электронику с оптимизированной конструкцией, мы разработали модульный генератор на основе цифрового прямого синтеза (DDS) с двумя выходными каналами в каждом компактном модуле со стабильностью лучше 0,1 мкВ В ⁻¹ в течение одного часа (стабильность отношения составляет около 0 .01 мкВ ⁻¹ в течение нескольких часов), разрешение лучше 0,01 мкВ ⁻¹ из 7 В _{среднеквадратичное значение} полной шкалы (FS), или 20 Vpp, программируемое уточнение динамического диапазона без паразитных составляющих (SFDR ) и внутренние / внешние часы и источники опорного напряжения. Опция питания от батареи была включена для снижения помех от сети и исключения контуров заземления для наиболее чувствительных измерений. Такой генератор может применяться в схемах, предназначенных для измерения эталонов импеданса, определяемых двух- или четырехконтактными парами [8].Рабочие характеристики генераторов были продемонстрированы во время разработки цифровых мостов с соотношением импедансов, предназначенных для метрологии первичного импеданса, где присутствуют различные типы нагрузок [9, 10], включая эталоны сопротивления на основе квантового эффекта Холла [11, 12]. В другом приложении генератор был недавно оценен как возможный эталон для сравнения квантовых вольтметров переменного тока [13].

Общие свойства последней версии генератора (таблица 1) являются результатом итерационного процесса улучшений по сравнению с исходной конструкцией, представленной в [9].Ранее применялись только внешние опорные частоты 10 МГц, синхронизированная развертка и подавление высших гармоник не применялись, частотный диапазон был ограничен от 1 Гц до 20 кГц. Обновленное и подробное описание следует ниже.

Базовый модуль генератора представляет собой двухканальный источник напряжения, питающийся от сети или опционально от внутренних аккумуляторов для полной гальванической развязки. Им можно управлять в двух режимах:

индивидуально с простого USB-конвертера на оптоволокно;
в сочетании с блоком управления SWG (SCU) для максимум четырех модулей SWG.SCU содержит преобразователь USB в оптоволокно, сеть распределения часов и зарядное устройство для аккумуляторов. В настоящее время с помощью одной компьютерной программы можно одновременно управлять восемью сигнальными каналами. Дальнейшее расширение возможно с соответствующими изменениями.

Характеристика	Значение
Макс.выходное напряжение (FS)	7 В _СКЗ
Макс. выходной ток	170 мА
Разрешение по амплитуде	<0,01 мкВ В ^-1 из ФС
Фазовое разрешение	2 × 10 ⁻⁷ рад
Абсолютная стабильность напряжения	0,05 × 10 ⁻⁶ V V ⁻¹/30 мин
Отн. стабильность коэффициента напряжения чан.A / B	0,01 × 10 ⁻⁶/30 мин
Диапазон частот	от 1 мГц до 20 кГц ^a
SFDR ^b для синусоиды 0,01–7 В _{среднеквадратичное значение}	> 95 дБ при 100 Гц
	> 85 дБ при 1 кГц
Перекрестные помехи между каналами A и B ^b	<-150 дБ при 1 кГц
	<−105 дБ при 100 кГц
Перекрестные помехи между различными модулями	Не измеримо
Справочные часы	1/10/20 МГц Ext.или Int.
Частота дискретизации	1 МГц
Опорное напряжение постоянного тока	10 В _{пост. Тока} Внутр. / 5–10 В _{пост. Тока} Внеш.
Продолжительность режима работы от батареи	До 8 ч

^a Оптимизирован для диапазона кГц. Расширяется до 100 кГц с изменением выходного фильтра. ^b Без оптимизации ПО и загрузки.

Генератор использует DDS и состоит в основном из опорной частоты, программируемой вентильной матрицы (FPGA), справочной таблицы синусоидального сигнала и пяти цифро-аналоговых преобразователей (см. Рисунок 1).Опорную частоту можно выбрать либо из внешнего источника опорной частоты (вход ExtCLK), либо из внутреннего тактового генератора 50 МГц. Внешние часы могут управляться с помощью сигнала TTL 1, 10 или 20 МГц, который затем разделяется в модуле. Синтезированные синусоидальные волны показывают очень чистые спектры (см. SFDR в таблице 1) благодаря комбинации высокого разрешения сохраненной синусоиды и низкого джиттера синхросигнала (внутренние часы имеют фазовый джиттер менее 1 пс). Вместо заранее запрограммированной синусоиды во внутренней памяти также можно сохранить сигнал произвольной формы.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1. Схема генератора SWG с красными блоками, относящимися к трактам аналогового сигнала, и синими блоками для трактов цифрового сигнала (© IEEE, 2018. Обновленная перепечатка с разрешения, из [9]).

Загрузить рисунок:

Стандартное изображение Изображение высокого разрешения

Два выхода напряжения SWG используют одно и то же опорное напряжение постоянного тока.Следовательно, любой дрейф опорного напряжения влияет на оба выхода напряжения одновременно и не влияет на их соотношение. Это важнейшее свойство для полностью цифровых мостов с соотношением импедансов, которое будет обсуждаться позже. В качестве опорного напряжения для цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП) можно выбрать внутреннее опорное напряжение 10 В (intREF) или переменное внешнее опорное напряжение (вход ExtREF). Температуру чувствительных частей в модуле можно контролировать с помощью встроенного датчика (Temp).

20-битный цифро-аналоговый преобразователь, работающий с частотой дискретизации 1 МГц (ЦАП на рисунке 1), используется для генерации каждого из двух чистых синусоидальных сигналов с фиксированной выходной амплитудой.Фильтр нижних частот второго порядка (ФНЧ) после ЦАП удаляет высшие гармоники из выходного сигнала. Затем выходная амплитуда канала устанавливается 18-битной схемой умножения (mDAC), за которой следует усилитель мощности на биполярных транзисторах. Схема измерения напряжения реализована для подавления потенциального воздействия выходной цепи на амплитуду сигнала.

Включение mDAC в схему генерации синусоидальных сигналов позволяет сохранить высокий динамический диапазон, свободный от паразитных составляющих (SFDR), даже для чрезвычайно малых выходных напряжений.Для критических приложений, требующих чистых синусоид, высшие гармоники могут быть уменьшены путем комбинирования исходного сигнала со сдвинутой по фазе копией гармоник [14]. Пример для 976 Гц показан на рисунке 2, где SFDR был увеличен с 88 дБн до 108 дБн.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 2. Пример спектра генератора с и без уменьшения первых 11 высших гармонических тонов для сигнала 1 В _rms.

Загрузить рисунок:

Стандартное изображение Изображение высокого разрешения

Чтобы получить разрешение на выходе выше 18 бит, опорное напряжение ЦАП для каждого выходного канала можно регулировать в небольшом диапазоне с помощью дополнительной 16-разрядной схемы (rDAC) отдельно. Достигнутое разрешение по амплитуде лучше 0,01 мкВ ^-1 FS является прямым результатом комбинации mDAC и rDAC.

Генератор SWG включает несколько мер для защиты подключенных устройств от разрывов выходного сигнала.Любые изменения в настройках выходной амплитуды выполняются, когда сигнал пересекает нулевое напряжение. Кроме того, фазовые сдвиги являются непрерывными и реализованы в виде частотной развертки за короткое время. Непрерывность сигнала, как показано на рисунке 3, имеет первостепенное значение при возбуждении индуктивного сопротивления или квантовых устройств Холла, где любые инжектированные заряды могут привести к ухудшению качества или даже разрушению устройств. Выходной сигнал триггера или опорный сигнал для синхронизации, например, дигитайзера или синхронизирующего усилителя, обеспечивается сигналом TTL (выход синхронизации) с той же частотой, что и выходной сигнал.Различные модули SWG могут быть запрограммированы одновременно на разных частотах.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 3. Пример непрерывного изменения выходного сигнала с частотой 1 Гц, когда амплитуда и фаза изменяются пользователем (сигнал был записан цифровым мультиметром 3458A).

Загрузить рисунок:

Стандартное изображение Изображение высокого разрешения

Конструкция двухканального модуля представлена на рисунке 4.Все элементы управления и разъемы расположены на передней панели, за исключением разъемов питания. Три разъема BPO / MUSA используются для каналов A, B и дополнительного заземления. Связь с блоком управления или компьютером осуществляется по оптоволоконным кабелям. Внешний источник тактового сигнала может быть подключен либо к оптоволоконному кабелю, либо к входу BNC. При желании можно использовать внешний источник опорного напряжения, подключенный через разъем BNC. Генератор питается от внешнего источника питания (extPOW) или от встроенного аккумуляторного блока (intPOW), чтобы минимизировать перекрестные помехи между модулями SWG и окружающей средой (связь с другими устройствами через сеть).Интегрированное переключаемое активное воздушное охлаждение всех внутренних частей улучшает стабильность выходного напряжения при различных нагрузках.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 4. Вид модуля генератора SWG без верхней крышки. Вверху: вид спереди – выходы каналов A и B (слева), разъемы оптоволоконного кабеля связи и синхронизации (справа вверху), вход внешнего опорного напряжения (в центре справа), светодиоды состояния (внизу справа).Снизу: вид сзади – выход блока питания для нестандартной электроники (посередине), выход вентилятора, вход зарядного устройства (справа).

Загрузить рисунок:

Стандартное изображение Изображение высокого разрешения

В зависимости от целевого приложения интерес представляют как абсолютная стабильность напряжения (для приложений с напряжением), так и соотношение двух выходных напряжений (для импедансных мостов).

Абсолютная стабильность выходного напряжения для сигнала 1 В _{среднеквадратичного значения} (926 Гц) была исследована с помощью квантового вольтметра переменного тока PTB (принцип работы которого описан ниже в разделе 4).На рисунке 5 показан анализ отклонения Аллана для трех различных случаев. Во-первых, температура генератора была стабилизирована на уровне около 23 ° C для использования камеры термостата MI. ⁴ Результаты показывают очень хорошую стабильность 0,03 мкВ В ^-1 для времени измерения 200–400 с. Даже через 1 ч отклонение Аллана находится на уровне 0,1 мкВ В ^-1. Синяя кривая показывает аналогичное измерение с SWG, работающим в лаборатории с контролируемой температурой (23 ± 1 ° C), и показывает сопоставимые характеристики.Из-за ограничений по времени увеличение отклонения Аллана для измерения с температурной стабилизацией, наблюдаемое от около 400 с, не исследовалось. Как будет обсуждаться в разделе 4, также использовался внешний ЖК-фильтр, но его температурная зависимость ограничивала оптимальное время измерения.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 5. Анализ отклонения Аллана для f = 976.5625 Гц и В _RMS = 1 В. Температура генератора стабилизировалась с помощью термостата () или просто в лаборатории с контролируемой температурой (). Кроме того, анализ отображается, когда LC-фильтр (0,1 мкФ – 100 нГ – 1,5 мкФ) помещается на выходе устройства.

Загрузить рисунок:

Стандартное изображение Изображение высокого разрешения

Стабильность соотношения каналов A и B в одном модуле SWG была исследована с помощью коаксиального моста напряжения. Эталонные плечи были основаны на индуктивном делителе напряжения, а вторая пара плеч образована из каналов A и B.В качестве детектора в мосту использовался синхронизирующий усилитель, синхронизированный с генерируемыми напряжениями. На рисунке 6 показан анализ отклонения Аллана относительного отклонения отношения для отношений напряжений N = 1: 1 и N = 10: 1 со временем интегрирования 10 с для синхронизирующего усилителя. В обоих случаях уровень около 0,01 × 10 ⁻⁶ был достигнут за 300 с и оставался на этом уровне в течение всего эксперимента. Общее время измерения составило 19 ч для соотношения 1: 1 и 5 ч для соотношения 10: 1.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 6. Анализ отклонения Аллана относительного отклонения от соотношений N = 1: 1 и 10: 1 на частоте 976 Гц. Генератор находился в термостатированной лаборатории ().

Загрузить рисунок:

Стандартное изображение Изображение высокого разрешения

Долговременная стабильность была исследована путем измерения соотношения между выходами FS трех различных модулей SWG, работающих со своими внутренними источниками напряжения и на частотах до 2 кГц.Отношения отклонились от среднего значения менее чем на 6 мкВ ^-1 за четыре года.

Поскольку точность измерений отношения напрямую ограничивается точностью сигналов напряжения в плечах опорного отношения, необходимо знать как дифференциальную, так и интегральную линейность.

Помимо стандартных тестов на линейность, в которых задействован эталонный дигитайзер с достаточной линейностью, Кучера и Ковач [9]. представил идею проверки разрывов в передаточной функции выходного напряжения (дифференциальные нелинейности) и фазы генераторов посредством простых измерений с двумя генераторами и одним синхронным усилителем.Метод направлен на определение влияния изменения значения нескольких битов на амплитуду и фазовую ошибку путем оценки разности напряжений между выходами A и B, когда mDAC используется для изменения выходной амплитуды генератора. Такое тестирование ориентировано на самые большие дифференциальные нелинейности. Это происходит, когда увеличение двоичного кода на один младший бит (LSB) вызывает изменение нескольких битов (например, увеличение двоичного кода с 01111 до 10000).

Такое измерение было повторено с новыми генераторами SWG, которые были недавно изготовлены, т.е.е. с электронными деталями из другой производственной партии, также для схем mDAC, показанных на рисунке 7. Левый график показывает абсолютные ошибки для двух выходов в одном модуле в единицах LSB, тогда как правый график показывает относительные амплитудные ошибки в мкВ В ⁻¹ ФС. Новые измерения (рисунок 7 слева) дали аналогичные результаты (сравните с рисунком 8 в [9]). Абсолютная квадратурная ошибка E_Y значительно возрастает для битов выше м = 10. Тем не менее, синфазная амплитуда увеличивается с 2 ^м , поэтому влияние E_Y на ошибку амплитуды, наконец, мало, ниже 1 мкВ. V ⁻¹ ФС в тестируемых точках.Расширенная комбинированная неопределенность ( k = 2) для амплитудной ошибки в конечном итоге меньше 0,1 младшего разряда для синфазного сигнала и 5 младшего разряда для квадратурных составляющих выходного напряжения.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 7. Слева: синфазные (E_X) и квадратурные (E_Y) ошибки напряжения, возникающие на частоте 1 кГц на выходах генератора A и B, когда запрограммированное слово в mDAC изменяется с a1 [1: m −1] + a0 [ m : 18] до a1 [1: m ] + a0 [ m + 1:18] и от b1 [1: m −1] + b0 [ m От : 18] до b1 [1: m ] + b0 [ m + 1:18], соответственно, где a1, b1 обозначают двоичную «1», а a0, b0 обозначают двоичный «0» для каналов A и B , соответственно.Номер бита, нанесенный на ось x, является наиболее значимым изменяемым битом. Например, м = 5 соответствует изменению с кода 01111 на 10000. Справа: Вклад в относительную ошибку амплитуды выходного напряжения (оценивается по данным на левом графике).

Загрузить рисунок:

Стандартное изображение Изображение высокого разрешения

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 8. Интегральная нелинейность выходного напряжения на канале A на частоте 1 кГц и относительно напряжения FS. Планки погрешностей соответствуют неопределенности типа A ( k = 2).

Загрузить рисунок:

Стандартное изображение Изображение высокого разрешения

Один из подходов к исследованию интегральной линейности генератора заключается в измерении выходного сигнала SWG с использованием дигитайзера с известной линейностью, где оценивается общее среднеквадратичное значение или только амплитуда первой гармоники.Для оценки амплитуды первой гармоники использовался цифровой мультиметр (DMM) Agilent 3458A в режиме выборки DCV [15]. (В диапазоне 10 В 3458A соответствует выходному сигналу полной шкалы SWG). Нелинейность напряжения FS U _FS равна (U _m –U _s) / U _FS, где U _m обозначает измеренное напряжение, а U _s – настроенное напряжение. Поскольку в этой задаче мы исследуем только линейность SWG, нам не нужно заботиться об абсолютной точности цифрового мультиметра, важна только его линейность.Здесь мы предполагаем, что наш конкретный цифровой мультиметр имеет те же свойства, что и другие цифровые мультиметры того же типа. Источники напряжения переменного тока Джозефсона использовались для проверки их линейности как функции апертурного времени [16, 17]. Мы предполагаем, что для апертурного времени 80 мкс интегральная нелинейность нашего цифрового мультиметра лучше, чем 10 мкВ ^-1 в диапазоне 10 В для напряжений от 0,1 до 1 полной шкалы (в нашем случае от 1 до 10 В ). Результаты показаны на рисунке 8 и показывают, что интегральная нелинейность SWG между 1 мВ _rms и 7 V _rms меньше, чем 2 мкВ V ^-1 FS SWG.Эталонная передаточная функция для интегральной нелинейности имеет обычную поправку на усиление в конечной точке.

Наши генераторы использовались в NMI (CMI и KRISS) в двух типах цифровых мостов, так называемых полностью цифровых (FD) мостах и мостах с цифровой поддержкой (DA). Эти мосты подробно описаны в [9, 11, 12], поэтому здесь будут повторены только принципы работы и представлены результаты измерений с SWG.

На рисунке 9 показана принципиальная схема полностью цифрового моста для измерения отношения импедансов четырехполюсной пары (4-TP) Z _A и Z _B.Отношение двух импедансов Z _A и Z _B прямо пропорционально выходным напряжениям каналов G2-A и G2-B опорного генератора: в результате стабильность генераторов прямое влияние на производительность моста [9]:

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 9. Принципиальная схема полностью цифрового моста.Для простоты коаксиальная разводка не показана; черные прямоугольники означают коаксиальные дроссели. Одинаковые номера и в точках Si обозначают точки заземления, которые являются общими для парных каналов A и B. См. Описание сокращений в тексте.

Загрузить рисунок:

Стандартное изображение Изображение высокого разрешения

В соответствии с определением 4-TP нулевые токи должны протекать через высокопотенциальные плечи Z _A, Z _B.Следовательно, плечи тока, образованные G3-A и G3-B, настраиваются до тех пор, пока детекторы тока D3 и D4 не покажут ноль. Для выполнения другого условия определения 4-TP напряжение между внутренним и внешним портом низкого потенциала (LP) должно быть равно нулю. Сначала G2-B настраивается до тех пор, пока напряжение на порте Z _B LP не станет незначительным (точка D1). Затем падение напряжения между точками D1 и D2 поддерживается на незначительном уровне с помощью схемы впрыска TR3 с генератором G4-B. В результате порт Z _A LP также поддерживает незначительное напряжение.Все точки измерения D и ( и = 1, …, 4) подключены к синхронному усилителю (LIA на рисунке 9) через коаксиальный мультиплексор. Все генераторы используют общие часы, а синхронизирующий усилитель синхронизируется с генератором G1-A. Относительная погрешность измерения отношения в таких мостах обычно находится на уровне 10 ^–5 и может достигать уровня 10 ^–6 для соотношений 1: 1. Дополнительная схема впрыска, состоящая из трансформатора TR4 и генератора G4-A, снижает относительную погрешность до уровня 10 ^–7.

Пример стабильности отношения 100 пФ: 10 пФ между двумя эталонами емкости Andeen-Hagerling Ah21 показан красным на рисунке 10. По сравнению с измерениями с помощью моста с цифровой поддержкой, ограничение, обусловленное свойствами генераторов. при использовании, особенно стабильность отношения напряжений A / B, становится очевидной. Отклонение Аллана становится меньше 10 ^–7 через 40 с. В течение 30 минут достигается уровень почти 10 ^–8. Стабильность всего импедансного моста на практике подтвердила свойства генераторов SWG, показанных в разделе 2.2.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 10. Девиация Аллана для измерения отношения N = 10: 1 с использованием конденсаторов 100 пФ и 10 пФ на частоте 976 Гц. Напряжение моста для моста DA составляло 1,1 В _{среднеквадратичное значение} и 3,5 В _{среднеквадратичное значение} для моста FD.

Загрузить рисунок:

Стандартное изображение Изображение высокого разрешения

По сравнению с полностью цифровыми мостами опорное отношение напряжений в мостах с цифровой поддержкой формируется путем замены генераторов G2-A и G2-B индуктивным делителем напряжения, который показывает в 10 раз лучшую долгосрочную и краткосрочную стабильность отношения, чем генераторы SWG. [9].Соответствующее отклонение Аллана, выделенное синим цветом, тем не менее демонстрирует хорошую стабильность четырех модулей SWG, задействованных в мостовых схемах. Воспроизводимость этого измерения соотношения 10: 1 составила несколько частей на 10 ⁸ в течение 15 минут для обоих мостов. В мосту FD уровень шума примерно в два раза больше.

CMI выбрала мост DA для измерения квантовых сопротивлений Холла (QHR) в режиме переменного тока [18] и для реализации стандарта квантового импеданса переменного тока [19], как подробно описано в [12].С помощью непрерывного изменения синусоидальных сигналов во всех синхронизированных генераторах мы исследовали форму плато в режиме переменного тока, продольное сопротивление и частотную зависимость устройства QHR на основе GaAs P743-2-4 (PTB). . С помощью моста DA можно выполнить базовую характеристику устройства на основе GaAs с двойным экраном, а значение квантового сопротивления Холла было измерено с относительной погрешностью в несколько частей в 10 ⁸. При правильном обращении наблюдались почти плоские центры плато между 1 и 4 кГц, когда образец работал при сравнительно высокой температуре 4.2 К. Ширина плато при токе 12 мкА составляла около 0,1 Тл и не зависела от приложенной частоты. Образец QHR имеет частотную зависимость около 0,17 мкОм Ом ^-1 кГц ^-1.

Основные параметры идеального источника переменного тока, который будет использоваться в качестве эталона передачи для локальных сравнений квантовых эталонов напряжения, были перечислены в предыдущих работах [6, 20]. В идеале источник должен обеспечивать среднеквадратичное значение напряжения от 10 мВ до 7 В на частотах от 10 Гц до 2 кГц.Амплитуда должна быть стабильной, по крайней мере, в течение одного набора измерений при сравнении. Фазовый шум и джиттер на его выходе также влияют на воспроизводимость результатов и должны быть как можно ниже. Различные квантовые вольтметры переменного тока восстанавливают измеряемую форму волны с использованием выборок по периоду, и их результаты при измерении генераторов с большим и средним уровнями гармоник очень сильно зависят от параметров выборки. В частности, результаты зависят от того, производится ли выборка гармоник (сбои, ступени остаточного постоянного напряжения на выходе) или нет.Идеальный эталон передачи не генерирует гармоник, поэтому измеренное среднеквадратичное значение не будет зависеть от того, какие части периода отбираются двумя системами [21].

PTB оценил генератор SWG как эталон передачи для сравнений на месте, измерив стабильность выходного сигнала SWG в течение времени, необходимого для сравнения на месте для одного набора измерений. На рисунке 11 показана измерительная установка, включающая установку синхронизации для квантового вольтметра переменного тока [22, 23] и синтезатора.Сэмплер измеряет разностную форму волны между выходным сигналом SWG и пошаговой аппроксимационной «копией» из программируемого стандарта напряжения Джозефсона, работающего при 4,2 К. Поскольку две формы сигнала синхронизированы, среднеквадратичная амплитуда выходного сигнала SWG может быть рассчитана из восстановленного форма волны. Разностный сигнал, полученный с помощью дискретизатора, по крайней мере в 10 раз меньше по амплитуде, чем реконструированный сигнал, что значительно снизило влияние ошибок дискретизатора на среднеквадратичное измерение выходного сигнала SWG.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 11. Измерительная установка для определения характеристик синтезатора CMI. Синими (пунктирными) линиями показаны сигналы синхронизации.

Загрузить рисунок:

Стандартное изображение Изображение высокого разрешения

Как описано выше, спектральная чистота и отсутствие глюков имеют решающее значение для выборочных измерений. Если одна из этих важных характеристик отсутствует, разные параметры отбора проб дадут разные результаты, и сравнения между различными системами отбора проб или устройствами теплопередачи не могут быть выполнены с наивысшим уровнем неопределенности.

Ли и др. [21] представили метод измерения полной кривой путем дискретизации полного периода в несколько этапов. Эквивалентная оценка выбросов и остаточных шагов на выходном сигнале может быть выполнена путем изменения фазового угла между измеряемым сигналом и копией, полученной с помощью пошаговой аппроксимации Джозефсона. По мере изменения фазового угла для измерения среднеквадратичного значения используются разные части периода. Результаты такого исследования показаны на рисунке 12.Видимое изменение среднеквадратичных значений в зависимости от фазы для канала SWG 1 (Ch2, ≈ 10 мкВ В ⁻¹ на градус) и канала SWG 2, который включал дополнительный буфер и RC-фильтр, (≈ 4 мкВ В ⁻¹ на градус) ясно указывают на то, что гармоники и глюки являются проблемой для синтезатора. Однако график также ясно показывает, что внешний ЖК-фильтр (0,1 мкФ – 100 нГн – 1 мкФ) может уменьшить эту зависимость до менее 1 мкВ В ^–1 на градус.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 12. Изменение фазы с тремя различными конфигурациями выходов для f = 976,5625 Гц и В _RMS = 1 В.

Загрузить рисунок:

Стандартное изображение Изображение высокого разрешения

Недостаток использования LC-фильтра виден в анализе отклонения Аллана, показанном на рисунке 5 (коричневая кривая), поскольку стабильность выходного сигнала была значительно снижена. Несмотря на эту пониженную стабильность, минимум отклонения Аллана при 5 × 10 ^–8 достигается уже через 10–30 с, а уровень 10 ^–7 через 300 с, что было бы превосходно для устройства передачи переменного напряжения. в квантовых сравнениях напряжения на месте.Мы дополнительно проанализировали стабильность фильтра, повторив измерения, как показано на рисунке 13 слева, для изменения относительной фазы от -1 ° до +1 °. Если мы скорректируем измерения на дрейф во времени, изменения напряжения останутся в пределах 0,1 мкВ В ^-1 для изменения фазы ± 0,5 ° (рисунок 13 справа). Кажется, что SWG вместе со специальным фильтром является многообещающей альтернативой для будущего сравнения квантовых вольтметров переменного тока.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 13. Слева: временная диаграмма для f = 976,5625 Гц и В _RMS = измерения фазы 1 В с использованием выходного сигнала синтезатора CH ₂ + буфер + конфигурация LC-фильтра. Справа: фазовая зависимость для конфигурации CH ₂ + буфер + LC-фильтр со скорректированным дрейфом. Заштрихованная область указывает диапазон ± 0,1 мкВ.

Загрузить рисунок:

Стандартное изображение Изображение высокого разрешения

Обсуждались метрологические свойства синусоидального генератора SWG, разработанного в CMI.Результаты экспериментов показали, что это может быть универсальный инструмент для построения установок калибровки первичного импеданса. Его стабильность, разрешение, спектральная чистота, варианты синхронизации, диапазоны выходных сигналов и возможность работы от батареи привели к созданию мостов импеданса с цифровой поддержкой с относительной погрешностью вплоть до частей в 10 ⁸. Полностью цифровые мосты импеданса достигли неопределенности частей на уровне 10 ⁷ в диапазоне кГц. При работе с квантовыми стандартами импеданса переменного тока на основе Холла были достигнуты отличные результаты для характеристики квантовых плато Холла между 1 и 4 кГц.Работа по применению моста FD для прямой цепи отслеживания емкости-сопротивления продолжается [24]. Возможным новым применением также может быть использование генераторов с опорной частотой 10 или 20 МГц в мосте дискретного типа.

Линейность амплитуды двух каналов в одном модуле была лучше, чем 2 мкВ В ⁻¹ полной шкалы при перенапряжении от примерно 1 мВ _{среднеквадратичного значения} до 7 В _{среднеквадратичного значения}, а также кратковременная стабильность соотношение между двумя каналами было до 0.01 мкВ В ⁻¹ за 30 мин при частотах около 1 кГц. Долговременная стабильность между различными модулями SWG была лучше, чем 6 мкВ В ^-1 в течение четырех лет.

В дополнение к применению в метрологии импеданса, также была исследована пригодность SWG в качестве эталона передачи для квантового вольтметра переменного тока или дифференциального отбора проб Джозефсона на месте. Неопределенность измерения среднеквадратичной амплитуды при 1 В и 1 кГц оставалась ниже 0,1 мкВ ^-1 для измерений продолжительностью до одного часа.В сочетании с простым ЖК-фильтром измеренное среднеквадратичное значение остается независимым от фазового угла к джозефсоновскому колебанию более 1 градуса с погрешностью для выходной амплитуды 0,1 мкВ В ^-1. Однако LC-фильтр снизил стабильность выходной амплитуды до трех минут и требует дальнейшего улучшения. Несмотря на то, что есть возможности для повышения стабильности выходного фильтра, наши исследования показывают, что генератор CMI вместе со специальным фильтром является многообещающей альтернативой для будущего сравнения квантовых вольтметров переменного тока на уровне частей в 10 ⁷ (0.1 мкВ В ^-1) или даже лучше.

Авторы выражают благодарность Й. Грайчиару (CMI) и Т. Павличку (CMI) за консультации и спектральные измерения при разработке генераторов.

Работа частично поддержана совместными исследовательскими проектами VersICaL (17RPT04) и AIM QuTE (SIB53). Эти проекты получили финансирование из программы EMPIR, совместно финансируемой государствами-участниками, и из программы исследований и инноваций Европейского Союза Horizon 2020. Эта работа также частично финансировалась за счет институциональной субсидии на долгосрочное концептуальное развитие исследовательской организации, предоставленной Чешскому метрологическому институту Министерством промышленности и торговли.

Это изобретение в области экологически чистой энергии работает только на холодном ночном воздухе

Когда ураган «Дориан» в этом месяце на 41 час обрушился на острова Гранд Багамы и Абако, он отключил электричество и погрузил во тьму почти 70 000 человек. Два года назад ураган «Мария» разрушил электрическую сеть Пуэрто-Рико, оставив без рабочего освещения 3 миллиона человек, многие из которых не работали в течение нескольких месяцев.

Тем не менее, для 1,6 миллиарда человек во всем мире эти суровые условия не являются результатом стихийного бедствия, а, напротив, являются частью повседневной жизни без стабильного электроснабжения.Даже в США, где доступ к энергии является всеобщим, сельские общины, в которых отсутствует электрическая инфраструктура для получения более дешевой энергии, могут с трудом удерживать свет.

Новый проект хочет осветить эту пустоту, создавая энергию, используя только холодный ночной воздух.

Это изобретение, созданное инженерами Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Стэнфордского университета, можно сделать из материалов, которые можно найти в хозяйственных и хобби-магазинах, на 30 долларов. Это современный вариант технологии, которая существует уже почти 200 лет и называется термоэлектрическими генераторами.

Как следует из названия, эти генераторы получают энергию из тепла, поскольку она естественным образом перемещается из жаркого места в холодное. Люди использовали термоэлектрические генераторы для питания устройств от таких источников, как тепло тела и костры.

«Общим во всех этих примерах является то, что они зависят от источника тепла», – сказал Аасват Раман, инженер и ученый-материаловед из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, который руководил исследованием, опубликованным в четверг в Джоуля. «Мы как бы обращаем внимание на проблему. Вместо того чтобы искать источник тепла, из которого мы могли бы черпать энергию, мы вместо этого пользуемся источником холода.”

Сейчас устройство может питать только простые светодиодные фонари или заряжать телефон, но Раман сказал, что несколько настроек могут увеличить его выходную мощность.

Отличная идея, особенно для экстренных ситуаций. Но, по словам одного эксперта в области энергетики, вопрос о том, станет ли изобретение когда-либо широким кругом общественности, вызывает сомнения, учитывая текущие тенденции в области инвестиций в возобновляемые источники энергии.

Новый генератор улавливает тепловую энергию в воздухе, который днем нагревается солнцем.Тепло в воздухе, естественно, хочет уйти с планеты в холод космического пространства. Устройство собирает энергию, создаваемую этим тепловым переходом, превращая ее в электричество. Фото Яна Сковрона / Варшавский университет / Раздаточный материал через REUTERS.

Чем занимались ученые и как работает прибор

Раман сказал, что отчасти вдохновением для проекта послужила поездка в Сьерра-Леоне, которую он предпринял в качестве аспиранта около десяти лет назад. Его группа сотрудничала с местной неправительственной организацией, и, когда они разъезжали по ночам, он был поражен тем, сколько небольших городов и поселков имеют очень слабое освещение.

«В какой-то момент мы ехали через что-то похожее на лес или сельскую местность. И я понял, что мы на самом деле ехали через большой город, – сказал Раман. «Было так темно, что мы даже не заметили, что вокруг нас были дома и предприятия».

Примерно в это время Раман и его коллеги работали над концепцией, называемой радиационным охлаждением. Когда что-то становится горячим – твердым, жидким или воздушным – оно, естественно, хочет переместиться в место, где будет холодно.

«Это естественное явление.Это происходит постоянно », – сказал Раман. «Если вы когда-нибудь видели мороз на земле после ясной ночи, даже если температура воздуха не была ниже нуля, это часто связано с этим эффектом».

Смотрите: На Багамах, как группы помощи борются с разрушенной инфраструктурой и недостатком энергии.

Раман ранее разработал покрытие – для кондиционеров, холодильников и кровельного материала – которое отводит тепло и в процессе охлаждает то, что внутри них.

Он сказал, что был заинтригован этим эффектом, «и возможностью использовать его для выработки хотя бы небольшого количества энергии для такого приложения, как освещение.После этого Раман обратился к термоэлектрическим генераторам.

Термоэлектрический генератор, изобретенный Томасом Иоганном Зеебеком в 1821 году, собирает энергию в периоды переходного тепла, но обычно требует постоянного высокого тепла. Некоторые космические корабли используют генераторы Зеебека с ядерной установкой, поскольку их тепловыделение и энергия теоретически могут сохраняться веками.

Версия термоэлектрического генератора Рамана и его коллег работает как лобовое стекло автомобиля. Стекло весь день греет солнце.С наступлением темноты тепло начинает уходить вверх от стекла, пытаясь направиться в более прохладные помещения. (Вот почему лобовое стекло вашей машины иногда запотевает после не очень холодных ночей.)

Но для установки Рамана не требуется солнце или лобовое стекло. Вместо этого он опирается на алюминиевый диск, окрашенный в черный цвет и установленный внутри, по сути, ветрозащитной коробки для обуви. Он приклеен к небольшой термоэлектрической пластине, которая может преобразовывать тепло в электричество, и все это приклеено на металлический блок.

Ночью металлический блок нагревается окружающим воздухом, который передает тепло вверх через термоэлектрическую пластину в алюминиевый диск, который, в свою очередь, отводит это тепло в сторону холода космоса.

Схема (левая панель) и фото нового термоэлектрического генератора. Изображение Aaswath Raman

Плюсы и минусы вытягивания мощности из воздуха

В то время как это принципиальное устройство открывает доступ к энергии, хранящейся в самом воздухе, который нас окружает, это исследование подчеркивает, насколько мало энергии там существует.Если разместить этот термоэлектрический генератор на одном квадратном метре пространства, он даст около 25 милливатт мощности. Средний американский потребитель энергии каждую минуту использует в своих домах в 7 миллионов раз больше электроэнергии.

«Вы не сможете запустить полную нагрузку в обычном доме», – сказал Раман. Но их генератор был бы полезен для простой электроники, такой как светодиодные фонари и зарядка телефона, в местах, полностью отключенных от сети.

Это включает в себя очень холодные места, такие как Арктика, потому что теоретически все, что вам нужно, – это не очень влажная обстановка и разница температур с температурой в космосе.Влажность является проблемой, потому что водяной пар поглощает тепло, что препятствует выходу тепла из устройства.

«Лучшая производительность, которую вы обычно наблюдаете, – это жаркий и сухой климат. Полярный климат, как правило, очень сухой, но холодный, поэтому мы по-прежнему ожидаем там приемлемой производительности », – сказал Раман, добавив, что новый генератор работает в пасмурную погоду, если облака не находятся слишком низко в небе.

Раннее моделирование, проведенное их командой, предполагает, что их генератор может прослужить 20 лет, а его выработка энергии может быть увеличена в 20 раз с дальнейшими инвестициями в расширение проекта.

Но придут ли когда-нибудь эти инвестиции?

Энергетика будущего

Это потому, что генератор мощностью 25 милливатт вряд ли вскружит голову многим инвесторам в экологически чистую энергию, – сказал Дэвид Виктор, сопредседатель Инициативы Кросс-Брукингс по энергии и климату.

«Я обеспокоен тем, что это устройство, вероятно, не может конкурировать с другими способами генерации энергии в ночное время или обеспечения энергии в ночное время, а именно с солнечной панелью с подключенной к ней аккумуляторной батареей», – сказал Виктор.

Отчасти потому, что инвесторы, в особенности венчурные капиталисты, отходят от идей на ранних стадиях, таких как идея Рамана. По данным Brookings Institution, с 2011 по 2016 годы венчурные инвестиции в технологии возобновляемых источников энергии в США снизились на 30 процентов – с 7,5 до 5,24 миллиарда долларов.

«Бум чистых технологий частично основывался на идее, что новые инновации в чистых технологиях будут быстро масштабироваться», – сказал Виктор, что означает, что венчурные капиталисты могут рано войти в отрасль, но затем легко продать свои акции после создания стартапа.Это помогло продвинуться вперед в таких областях, как солнечные технологии, но в конечном итоге некоторые технологии, на разработку которых ушло больше времени, стали непривлекательными.

«Например, топливным элементам потребовалось много времени, чтобы выйти на рынок», и инвесторам потребовалось много времени, чтобы увидеть окупаемость своих инвестиций, – сказал Виктор. Но инвестиции на ранних этапах в программное обеспечение для чистой энергии остаются значительными из-за ожидаемой более быстрой окупаемости, сказал он.

Но пусть это снижение ангельских инвестиций не беспокоит вас, если вы поклонник солнечной, ветровой и других возобновляемых источников энергии.На самом деле это признак созревания чистой энергии.

Виктор сказал, что спонсоры зеленых технологий, как правило, делятся на две группы. Есть бизнес-ангелы, которые делают ставку на концепции на ранней стадии, которые могут принести или не принести успех, а есть те, кто более заинтересован в зрелых продуктах, таких как солнечные и ветряные технологии.

Большая часть денег на чистые технологии сейчас уходит во вторую группу, и это то, что является движущей силой бума чистой энергии, о которой вы все время слышите. Отчет ООН, опубликованный в этом месяце, показывает, что 2018 год был девятым годом подряд, когда инвестиции в возобновляемые источники энергии превысили 200 миллиардов долларов.Виктор добавил, что крупные технологические компании, такие как Siemens и Tesla, также стали играть более важную роль в исследованиях и разработках в области экологически чистых технологий, что означает, что большая часть инвестиций и достижений на ранних этапах осуществляется собственными силами, а не за счет новичков.

Но Раман хочет достичь таких мест, где даже солнечные батареи и ветряные электростанции были бы менее привлекательными решениями в области энергетики, чем его инновация, потому что они требуют регулярного обслуживания или новых деталей. И действительно, Раман стал партнером в другом проекте, который мог бы встроить технологию радиационного охлаждения в солнечные панели.Панели могут преобразовывать солнечную энергию в течение дня, а затем переключаться на излучение тепловой энергии в ночное время.

«Определенно существуют технические ограничения [с нашим устройством], но есть надежда, что оно может быть полезно в определенных приложениях», – сказал Раман.

Honda EU2200i Generator – Как я переживаю ураган Флоренция

Эта история о генераторе, но она представлена вам на GMC Sierra Denali 2019 года. Прошло четыре дня с тех пор, как ураган «Флоренс» отключил электричество здесь, в Северной Каролине, и Verizon, похоже, ограничивает мобильные соединения звонками и текстовыми сообщениями.Таким образом, точка доступа GMC 4G LTE была моим основным источником Интернета.

Грузовик вместе с моей верной бензопилой Stihl пригодился для удаления дерева, загораживающего подъездную дорогу соседа. Но настоящий MVP последних нескольких дней – и причина, по которой я не сел в этот грузовик и не направился в более гостеприимное место, например Майами, – это VIP-предмет, который я купил только на прошлой неделе: генератор Honda EU2200i, 47-фунтовый трос. цивилизации.

Амазонка

Honda EU2200i Супер тихий портативный инверторный генератор мощностью 2200 Вт, 120 вольт,

Хонда амазонка.ком

2 099,95 долл. США

Раньше у меня не было генератора. Когда бы ни отключалось электричество, мне всегда хотелось иметь его. Но потом снова включается энергия, и я забуду об этом, пока не утихнет следующая буря. Вот вам совет: купите генератор в безоблачный июньский день. Затем, когда разразится буря, вы сможете провести пять часов в продуктовом магазине, ожидая в очереди за людьми, которые внезапно обнаружили, что им нужна метрическая тонна цельнозерновой медовой пшеницы Pepperidge Farm.

В настоящее время я нахожусь на четвертом дне Generator Life, и за это время я кое-чему научился. Теперь, когда у меня есть некоторый авторитет в вопросах портативной генерации энергии, позвольте мне рассказать вам о тонкостях выбора и эксплуатации генератора.

Вам нужен инверторный генератор

Инверторные генераторы могут автоматически увеличивать или уменьшать число оборотов в минуту в ответ на нагрузку. Таким образом, вместо того, чтобы сидеть все время и пыхтеть на 3600 оборотах в минуту (постоянные обороты, которые выдают 120-вольтовый переменный ток при 60 Гц), они могут увеличивать скорость, когда включается холодильник, а затем снова снижаться на холостом ходу.Это означает, что они тише, потребляют меньше топлива и производят гораздо более чистую энергию. Поскольку мощность по существу фильтруется через инвертор (переменный ток в постоянный и обратно в переменный), синусоида остается чистой и постоянной.

Электрические устройства, особенно микропроцессоры, любят чистую энергию. Дело не в том, что стандартный генератор сожжет ваш телевизор, но большому Samsung понравится работать с инверторным генератором.

Вам, вероятно, не понадобится огромный генератор

Эта маленькая Honda EU2200i выглядит так, как будто она поместится в чемодане.С точки зрения мощности это кажется изящным. Но на самом деле сколько электричества нужно для работы? Если включить каждую светодиодную лампу в вашем доме, может потребоваться пара сотен ватт. Включившийся холодильник на мгновение потребует много энергии (скажем, 1200 ватт), но затем перестанет потреблять постоянные 200 ватт.

Эзра Дайер

Если у вас есть передаточный переключатель в вашем доме, который позволит генератору питать все помещение, то непременно купите генератор на 7000 ватт.Но вот что я сейчас использую с EU2200i: четыре или пять ярких ламп, холодильник, газовый водонагреватель без баллона, телевизор, три вентилятора, кофеварка и Super Nintendo. Я также установил мусоропровод мощностью ¾ лошадиных сил и электрическую горелку мощностью 1500 ватт, чтобы запустить мой угольный гриль. Уловка состоит в том, чтобы управлять своими грузами. Если вы можете выбрать или , например, электрическую горелку или кофеварку, то вы можете обойтись гораздо меньшим генератором.

Требования к генератору также зависят от вашего дома.У меня есть городская вода и газ, поэтому мне нужно включать только бытовую технику (включая водонагреватель, который просто нужно включить, но не потребляет много энергии). Если у вас есть колодец и вам нужно запустить насос, для этого может потребоваться генератор большего размера. Если вы хотите подключить несколько оконных блоков переменного тока, хорошо, возьмите модель на 4000 Вт. Но для поддержания почти всех домашних удобств, вероятно, требуется меньше ватт, чем вы думаете.

Вы также можете быть параноиком в вопросах безопасности

Эзра Дайер

Каждый раз, когда бывает сильный шторм, людей убивают генераторы.Главный виновник – окись углерода: люди забывают, что генераторы – это двигатели внутреннего сгорания, и запускают их в закрытых помещениях. Сложность заключается в том, что штормы, которые сбивают электроэнергию, также имеют тенденцию приносить осадки, и вы не можете оставлять генератор под дождем (см. Высокое напряжение).

Многие из моих соседей, кажется, устанавливают свои генераторы у дверей своего гаража, двери открыты, а выхлопная труба выходит наружу. Это кажется не лучшим примером передового опыта, поскольку ветер все еще может забирать выхлопные газы обратно в гараж.У меня мой на открытой крытой палубе, выхлопная труба выходит наружу, но я все еще параною, что каким-то образом CO попадет в дом. Я пропустил два удлинителя через окно и закрыл окно полотенцем, чтобы закрыть зазор. Затем, на всякий случай, я протянул удлинитель к окну и подключил детектор угарного газа. В любом случае у вас должно быть несколько таких в вашем доме, но обязательно назначьте вилку на удлинителе для детектора CO, когда вы запускаете генератор.

Get Big Cords

Электричество похоже на воду, текущую по трубе.Чем больше труба, тем лучше поток. Стандартные удлинители – 16-го калибра, что довольно тонко (когда дело доходит до проводки, меньшее число означает более толстый кабель). У меня есть толстый шнур 12-го калибра с тремя выходами, идущий в холодильник и кофеварку. Затем у меня есть 14-калибр, идущий к удлинителю в гостиной. Телевизор и лампа подключаются непосредственно к нему, а шнуры калибра 16, петляющие по всему дому (и снаружи), служат для включения дальних ламп и вентиляторов. Вы также хотите, чтобы шнуры были как можно короче – не протягивайте шнур длиной 100 футов, чтобы запитать что-то на расстоянии 20 футов.

Эзра Дайер

Шнуры портятся, но вот еще один совет: коврики – ваш друг. Я перенес много ковриков, чтобы временно спрятать удлинители и не споткнуться о шнур, идущий к лампе моего величайшего папы в мире на столе.

Fill’er Up

Поскольку для заправки генератора необходимо выключить его – я предпочитаю держать бензин и провода под напряжением отдельно – я стараюсь запустить его почти полностью, а затем заправить его полностью, чтобы свести к минимуму случаи дозаправки.EU2200i фантастически эффективен, поэтому я не делал этот танец слишком много раз, даже за четыре дня. Он вмещает менее галлона бензина, но в режиме Eco Throttle (где он регулирует свою дроссельную заслонку в зависимости от нагрузки) он проработал прошлой ночью почти 10 часов, прежде чем я отключил его для утренней дозаправки.

Профессиональный совет: заправьте газ, затем тащите газовый баллон куда-нибудь подальше, прежде чем снова запустить генератор. Я также беру с собой полоску из индейки, которая пригодится, когда вы заправляетесь в темноте.В какой-то момент я переполнил бак, но снова опустил его до нужного уровня с помощью пары насосов наливателя. Я уверен, что для этой цели созданы ручные насосы, но насосы подойдут. Только не кладите его обратно на кухню. Теперь это гаражный наездник.

Выключение

Нет необходимости постоянно включать генератор. Убейте его на несколько часов, прогуляйтесь, и ваш холодильник останется холодным. Когда я наконец выключу это VIP-штормовое оборудование, я выключу топливо, а не искру (на EU2200i есть положение включения / выключения только для этого).Это приведет к высыханию карбюратора и предотвратит его засорение старым бензином. Затем я добавлю в бак немного стабилизатора топлива, спрячу маленькую хонду в углу гаража и полностью забуду о ней. До следующего раза, когда отключится электричество, и я понимаю, какая роскошь это включить свет.

Купить на Amazon

Эзра Дайер Главный редактор Эзра Дайер – старший редактор и обозреватель журнала «Автомобиль и водитель».

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Business, Office & Industrial KM5 GENERATOR CONNECTION BLOCK GENERATOR CONNECTION BLOCK 5MM STUDS Проводные и кабельные соединители

Business, Office & Industrial KM5 GENERATOR TERMINAL BLOCK GENERATOR CONNECTION BLOCK 5MM STUDS Провода и кабельные соединители

Дом
Бизнес, офис и промышленность
Электрооборудование и материалы
Разъемы для проводов и кабелей
Клеммные колодки
КЛЕММНЫЙ БЛОК ГЕНЕРАТОРА KM5 СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ БЛОК ГЕНЕРАТОРА 5 ММ ШТЫРЬКИ

KM5 БЛОК ГЕНЕРАТОРА КОНДЕНСАТОР ГЕНЕРАТОРА 32 мм (включая шпильку), 23 мм (от центра к центру), Длина блока, Ширина блока, Высота блока, Горячие продажи товаров, качественные товары, Интернет-продвижение, Высокое качество по низкой цене, Магазин с отличной репутацией.КЛЕММНЫЙ БЛОК ГЕНЕРАТОРА СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ БЛОК 5ММ ШТИФТЫ КМ5 ГЕНЕРАТОР, КЛЕММНЫЙ БЛОК ГЕНЕРАТОРА КЛЕММНЫЙ БЛОК ГЕНЕРАТОРА 5ММ ШТИФТЫ.

неоткрытый и неповрежденный товар в оригинальной розничной упаковке, высота блока, см. Все определения условий: Модифицированный товар:: Нет, если товар поступает напрямую от производителя. СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ БЛОК ГЕНЕРАТОРА, неиспользуемый, ширина блока, см. Подробную информацию в списке продавца. где применима упаковка, Длина блока, 32 мм, Бренд:: Brocott UK: Специальная упаковка:: Нет, ШПИЛЬКИ 5 мм 702142983837, Состояние :: Новое: Совершенно новый, от центра к центру, он может быть доставлен не в розничной упаковке, Не отечественный продукт:: Нет: MPN:: Не применяется.Включая шпильку, 23 мм, такую как обычная коробка или пластиковый пакет без надписи, EAN: 0702142983837, KM5, КЛЕММНЫЙ БЛОК ГЕНЕРАТОРА.

КЛЕММНЫЙ БЛОК ГЕНЕРАТОРА KM5 СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ БЛОК ГЕНЕРАТОРА 5ММ ШТИФТЫ

, чтобы вы чувствовали себя комфортно; карманы с обеих сторон удобны для хранения мелких предметов.У нас есть широкий выбор высококачественных колец в стиле ремешка, которые индивидуальны, как и владелец. ♥ Время доставки обычно занимает 1-5 рабочих дней (FBA Prime). В наших продуктах используются высококачественные ткани, чтобы сделать ваш опыт более мягким и комфортным. может добавить нотку праздника и создать романтическую атмосферу. Алюминий: промышленный и научный. Толстовка с капюшоном из поли / хлопка 50/50 **, защищенная от ультрафиолета и воды, прослужит долгие годы. Сменная роликовая пряжка с отделкой под старину с двумя зубцами, Применимые случаи: подходит для работы.У нас более 12 лет опыта в полиграфической отрасли, чтобы предложить вам потрясающие детали и насыщенные реалистичные цвета, KM5 ГЕНЕРАТОР КЛЕММНЫЙ БЛОК ГЕНЕРАТОР СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ БЛОК 5 ММ ШПИЛЬКИ , Наш широкий выбор элегантен для бесплатной доставки и бесплатного возврата, США: 16 / XL – (Размер бюстгальтера: 38F / 40D / 40B) Бюст: 115 см / 45. Материал: 100% прочный полиэстер. Larson Electronics 0321OXAKLBY 2010 Toyota Yaris Sedan-Rhd Прожектор на стойке – 6 дюймов – 100 Вт галоген – Сторона водителя с установочным комплектом (-хром): Улучшение дома.Включая направления потока и классификацию опасности для технического обслуживания и безопасности, наборы рукояток-пустышек не имеют механизма блокировки. и размеры 5T во всех 7 футболках для звонков «Щенячий патруль». Зарядное устройство IC и предохранитель питания для быстрой зарядки и защиты от перезарядки. Купите INTERESTPRINT детскую футболку Jungle Spirit on Fire (XS-XL) и другие активные рубашки и футболки в, 0 удлинитель и 10-футовый штекерный кабель A / B для двустороннего принтера для удостоверений личности Fargo DTC1000: USB-кабели – ✓ Возможна БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА на подходящих покупках есть маленькое стеклянное сердечко цвета флаера. KM5 ГЕНЕРАТОР КЛЕММНЫЙ БЛОК ГЕНЕРАТОР СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ БЛОК 5 ММ ШПИЛЬКИ , ручная трафаретная печать в Манчестере на 100% органический хлопок с бирюзовой пастой для печати, 3-8 мм аметистовые биконусы кристаллов Сваровски. Ткани очень универсальны и подходят для одежды и модных аксессуаров. Изделие доступно в основном цвете: серебро. ✯ НИКАКИЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ не будут отправлены по почте. ✯Это файл SVG для любого: • Доставка в остальной мир составляет примерно 6-10 рабочих дней 2 Michael Miller Renaissance любой длины. Изготовление на заказ из малогабаритных.Пурпурно-желто-бирюзовая повязка на голову. Давайте посмотрим правде в глаза; ваш стиль уже довольно герметичен. * Все наши ювелирные изделия безопасны для никеля, * Возврат из-за неправильной посадки не будет принят, KM5 ГЕНЕРАТОР КЛЕММНЫЙ БЛОК ГЕНЕРАТОРА 5 ММ ШПИЛЬКИ , com / list / 517884443 ♥ Найдите нестандартные самоклеящиеся наклейки с восковой печатью ЗДЕСЬ ♥ https: // www, я лично проверяю каждый товар перед отправкой и поверьте мне, мне труднее угодить, чем вам. Ширина этой ткани составляет 53 дюйма, а цена – 95 долларов за ярд. Все наши отправления будут иметь номера отслеживания для клиентов. чтобы следить за статусом доставки, Полная выписка – Не забудьте добавить свой текст в разделе «ПРИМЕЧАНИЯ» при оформлении отъезда путем копирования. Вы заплатите полную цену только за первый товар./ 4-2F X / 4-2M, который подходит для стандартных наконечников и арф, -Для использования только с автоматической коробкой передач. Портативная моющаяся (пожалуйста, снимите пластиковое кольцо перед стиркой) и многоразовая, USHIO представляет НОВУЮ двухцокольную натриевую лампу Pro-Plus сверхвысокого давления мощностью 000 Вт в серию ламп Hi-LUX GRO, оставляя цифры на липкой ленте. на лицевой стороне, KM5 КЛЕММНЫЙ БЛОК ГЕНЕРАТОРА СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ БЛОК 5MM STUDS , В пакет включено: 2 шт. освещения дверей автомобиля с проектором логотипа.Мы не используем такие вещи, как фталаты, велосипедный компьютер Lamijua SUNDING, спидометр, проводной водонепроницаемый велосипедный одометр, велосипедный компьютер, многофункциональный ЖК-дисплей с подсветкой: промышленный и научный, установка проста и удобна. Крупногабаритная кружка на половину пинты / кружка / стакан (1 стакан), магазин CTA Tools 2288 Гибкая шлифовальная головка для цилиндров двигателя для тяжелых условий эксплуатации – 3-1 / 2 дюйма / 89 миллиметров, Shop LPV-150 – 24150 Вт, 24 В, 6, как прекрасный подарок себе и своим друзьям. Цепь и ткань для чистки (синяя): багаж и сумки, можно свободно комбинировать, чтобы соответствовать вашей кроватке.Настоятельно рекомендуется профессиональная установка, KM5 КЛЕММНЫЙ БЛОК ГЕНЕРАТОРА СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ БЛОК 5MM STUDS , Этот браслет отлично подойдет для подарков на день рождения.

Джадвал Тердекат

Ежемесячный еженедельный ежедневный список Сетка

КЛЕММНЫЙ БЛОК ГЕНЕРАТОРА KM5 СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ БЛОК ГЕНЕРАТОРА 5ММ ШТИФТЫ

abb-lpk.com 32 мм (включая шпильку), 23 мм (от центра к центру), Длина блока, Ширина блока, Высота блока, Горячие продажи товаров, качественные товары, Интернет-продвижение, Высокое качество по низкой цене, Магазин с отличной репутацией.

Защита двигателя и генератора – SIPROTEC 7UM62 | Защита двигателя и генератора

Они объединяют все необходимые функции защиты и особенно подходят для защиты:

Гидрогенераторы и гидроаккумуляторы
Когенерационные станции
Частные электростанции, использующие регенеративные источники энергии, такие как ветер или биогаз
Дизель-генераторные станции
Газотурбинные электростанции
Промышленные электростанции
Обычные паровые электростанции

SIPROTEC 7UM62 включает все необходимые функции защиты для больших синхронных и асинхронных двигателей, а также для трансформаторов.

Интегрированные программируемые логические функции (непрерывная функциональная диаграмма CFC) предлагают пользователю высокую гибкость, так что настройки генераторов, двигателей и трансформаторов могут быть легко выполнены в соответствии с меняющимися требованиями электростанции на основе особых условий системы. Гибкие интерфейсы связи открыты для современных архитектур связи с системой управления.

Для всех версий доступны следующие основные функции:

Дифференциальная защита по току для генераторов, двигателей и трансформаторов
Защита статора от замыканий на землю
Чувствительная защита от замыканий на землю
Защита статора от перегрузки
Максимальная токовая защита с выдержкой времени (с независимой или обратнозависимой выдержкой времени)
МТЗ с независимой выдержкой времени с направленностью, минимальным и максимальным напряжением
Защита от понижения и повышения частоты
Защита от перевозбуждения и недовозбуждения
Муфта внешнего отключения
Защита прямой и обратной мощности
Защита обратной последовательности
Защита от отказа выключателя
Защита ротора от замыканий на землю (fn, R-измерение)
Контроль времени пуска двигателя и запрет повторного пуска для двигателей

Оборудование

8 трансформаторов тока
4 трансформатора напряжения
7/15 двоичных входов
12/20 двоичных выходов
Текстовый или графический дисплей
Корпус для поверхностного или скрытого монтажа

Коммуникационные интерфейсы

Системный порт
– IEC 61850
– МЭК 60870-5-103
– PROFIBUS-DP
– DNP 3.

Блокинг генератор для светодиода: Вечный фонарик Фарадея без батареек

Рис.1. Cхема питания светодиода по принципу удвоения напряжения

Рис.2. Источник низковольтного питания светодиода

Рис.3. Источник низковольтного питания светодиода

Рис.4. Источник с индуктивным накопителем энергии

(телефонный капсюль)

Рис.5. Преобразователь напряжения для питания светодиода

Рис.6. Преобразователь напряжения для питания светодиода

Рис.7. Генератор трансформаторного типа для питания светодиодов низковольтным напряжением

Автор: М.ШУСТОВ

Вечный фонарик Фарадея без батареек

Принцип работы

Необходимая база ресурсов для самоделки

Процесс изготовления фонарика

Смотрите видео

Светодиодный фонарик работает от 1,2 до 0,85 вольта. Схема блокин-генератора

Простейшая схема питания светодиода от батарейки АА или ААА

Необходимые материалы и инструменты

Как сделать подобное устройство?

Принцип работы устройства

Необходимые детали

Собираем мощный светодиодный фонарик

Подготовка светодиода с линзами

Обработка корпуса фонарика из шприца

Подключение микромодуля зарядки и аккумулятора

Окончательная сборка фонарика

Светодиодная лента, как проверить

Лампа из светодиодов

Аккумулятор

Зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов

Ограничение тока светодиодов

Время работы

Корпус для фонаря

Послесловие

Блокинг – генератор для работы ламп с холодным катодом. – Блокинг- генератор – Своими руками – Каталог статей

мультивибратор.

Мультивибратор в автоколебательном режиме

Ждущий мультивибратор

Автоколебательный режим

Ждущий режим

Введение в Simulink – документация CASPER Tutorials 0.1

Создание новой модели

Библиотечная организация

Добавить Xilinx System Generator и блоки конфигурации ядра XSG

Мигающий светодиод

Добавить счетчик

Добавьте блок среза, чтобы выделить MSB

Добавить блок GPIO

Добавить терминатор

Подключите свой дизайн

Программное обеспечение управления

Добавить регистры программного обеспечения

Добавить счетчик

Добавьте блоки срезов

Подключите все вверх

Сумматор

Добавить регистры программного обеспечения

Добавить блок сумматора

Добавить входные данные осциллографа и моделирования

Соедините все вместе

Деревянный генератор

Характеристики прецизионного модульного синусоидального генератора

Это изобретение в области экологически чистой энергии работает только на холодном ночном воздухе

Чем занимались ученые и как работает прибор

Плюсы и минусы вытягивания мощности из воздуха

Энергетика будущего

Honda EU2200i Generator – Как я переживаю ураган Флоренция

Вам нужен инверторный генератор

Вам, вероятно, не понадобится огромный генератор

Вы также можете быть параноиком в вопросах безопасности

Get Big Cords

Fill’er Up

Выключение

Business, Office & Industrial KM5 GENERATOR CONNECTION BLOCK GENERATOR CONNECTION BLOCK 5MM STUDS Проводные и кабельные соединители

КЛЕММНЫЙ БЛОК ГЕНЕРАТОРА KM5 СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ БЛОК ГЕНЕРАТОРА 5ММ ШТИФТЫ

Джадвал Тердекат

Джадвал Тердекат

КЛЕММНЫЙ БЛОК ГЕНЕРАТОРА KM5 СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ БЛОК ГЕНЕРАТОРА 5ММ ШТИФТЫ

Защита двигателя и генератора – SIPROTEC 7UM62 | Защита двигателя и генератора

Больше новостей