Продублирую свои посты, выложенные на Лаб. 001 после публикации там статей "От Герона Александрийского - к Тариэлю Капанадзе".. Похоже, что в дальнейшем писать буду только здесь.
УВАЖАЕМЫЙ МУЛЬТИК, СПАСИБО ЗА ВАШИ СТАТИ. И позвольте не большую реплику, по поводу энтой... ВЫ ушли от начатой темы, о работе транзистора в необычном режиме, СУЩЕСТВУЮТ СХЕМЫ ГДЕ В ТАК НАЗЫВАЕМОМ ---ЛАВИННОМ РЕЖИМЕ --
Здесь предлагается способ накачки катушки Теслы с резким обрывом тока в цепи индуктора - то самое, что завещал Тесла, и мы тут никак не можем получить, за исключением некоторых товарищей, конечно, которые молчат в тряпочку.
В первой статье проводится анализ схемы Герона Александрийского, во второй статье из его схемы выделена схема, которая накачивает индуктор и резко обрывает ток в момент его нарастания. То есть, целью этих двух статей было не разработка очередного генератора импульсов, в том числе и на лавинных транзисторах, а выяснение того, что является причиной наличия СЭ в схеме Герона. Выяснилось, что эта схема резко обрывает ток в индукторе в момент закрывания коллекторного перехода, при выходе транзистора из инверсного режима. Вот я и решил проверить сей факт в железе. Для чего и выделил схему, резко обрывающую ток в индукторе.
В процессе экспериментов выяснилось, что если коллекторный переход некоторых транзисторов может закрываться за наносекунды, то при соединении базы с эмиттером, он закрывается гораздо хуже. Поэтому придумал схему, в которой транзистор открывается как транзистор, а закрывается только коллекторный переход.
Сейчас пишу третью статью, в которой развил схему резкого обрыва тока в цепи индуктора на транзисторе так, что ток обрывается не на короткое время, а до следующего импульса. Модель схемы и рисунки модели и осциллограммы на катоде диода D5 прилагаю.
Экспериментальная замена в схеме Герона Александрийского транзистора на эту схему, но с отдельным генератором, дала увеличение напряжения на лампе с 12 до 40 В, при том же токе потребления. Сейчас маюсь над тем, как изменить эту схему, чтобы она, как и схема Герона, автоматически давала имульсы по верхушкам синусоиды в катушке и возвращала "лишний" ток в источник питания.
Схемы из второй статьи дают увеличение напряжения на лампочке при том же токе потребления всего до 20 В. То есть, оказалось, что если рвать ток, то насовсем, а не на короткое время.
gen11.gif 52,2К 203 Количество загрузок:
gen11Wb.gif 56,71К 176 Количество загрузок:
1. А вот мысль об обрыве тока в цепи индуктора НЕ СОВСЕМ ПОНЯТНА, пожалуйста, если не трудно изобразите на графике ток и напряжение во времени --этого обрыва--
2. Один из вариантов схемы выкладываю, если интересно, для начинающих выложу описание,
p.s. кц201 диодная сборка, высокоомная, способна работать в лавинном режиме, ДАННАЯ СХЕМА НЕ БЕЗОПАСНА ДЛЯ БЫТОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ...
Непонятно, что может быть непонятного в графике тока, который нарастает и резко падает до нуля. Для тех, кто действительно хочет и может проверить, модель приложил. Но всё же привожу здесь график для идеального диода D5 в модели. Синим цветом - ток в катушке. Коричневый - напряжение на индуктивности. С реальным диодом немного не так, но чем быстрее диод, тем ближе к этой картинке.
2. Всё, что я здесь выкладываю, проверил ручками, и никто не скажет, что занимаюсь надувательством.
Интересуюсь, Вы сами собирали схему, которую рекламируете?
gen11Wc.gif 123,37К 163 Количество загрузок:
Multik
Хочу подчеркнуть из.. собственных набитых шишек .. простым схемам в данном случае свойственно заходить в режим автоколебаний .. что приведет к конечному результату в виде серии импульсов в узле самого ключа.
А мы упёртые, набиваем свои шишки. Бывает, что чего-то нельзя сделать, но если очень хочется, то можно.
Прилагаю однотактную и двухтактную схемы и модели автогенераторов с резким обрывом тока в цепи накачки. Хотя модели запускаются сами, реальные схемы запускаются, если к коллектору или эмиттеру транзистора кратковременно приткнуть заземляющий провод.
gen12.gif 49,56К 180 Количество загрузок:
gen14.gif 67,35К 168 Количество загрузок:
Мысль об "обрыве тока в цепи" можно сформулировать немного иначе. Суть предлагаемого Мультиком режима накачки, состоит в том, чтобы работать по единственному фронту(обычно, в импульсе сформированы оба крутых фронта, как передний, так и задний).
В предлагаемом Мультиком варианте, передний фронт импульса, как таковым, не является "фронтом" для данной катушки (катушка его не замечает).
Здравствуйте, halerman.
Хочу уточнить. У Теслы был крутой фронт напряжения в начале импульса и крутой спад тока в конце.
На сегодня крутой фронт напряжения умеют делать все, кому не лень. При накачке напряжением через искровой промежуток практически никто не умеет так же резко оборвать ток. На сегодня электронные схемы не превзошли механического разрядника. И получается, что мы имеем крутой фронт напряжения, но не имеем крутого обрыва тока.
Я бы, может быть, и рад повторить Теслу, но что-то не получается. Здесь пытаюсь получить крутой обрыв тока, но при этом не могу получить такого же крутого фронта напряжения, как в разряднике. И фронт нарастания тока, действительно, приходится искусственно замедлять, чтобы он, как отметил уважаемый halerman, не сбивал колебания. Но поэкспериментировать с другой стороной искомого импульса тоже не вредно. Мы уже много лет лупим потенциалом по катушке, в том числе и пилой, как в предыдущем посте, и пока безрезультатно. Пора уже попробовать поработать с магнитным полем и пощупать силы его инерции.
На сегодня, самый простой способ формирования крутого фронта при практически любом напряжении - это применение разрядника. Пусть наш генератор для данной емкости успевает зарядить конденсатор за 3.5 периода собственных колебаний катушки. Тогда мы с уверенностью можем работать, например, с каждым 5 пиком колебаний (с запасом). Остается только запустить заряд в нужное время (за ~3.5 * периода). Пусть наш индуктор "висит" на положительном потенциале конденсатора, тогда в процессе заряда длительность "переднего фронта" равна ~3.5 * периода. В момент достижения напряжения пробоя получаем "задний фронт", которым мы должны попасть в пик колебания. Как требует правильная накачка по Тесла, разряд должен быть однонаправленным (отсутствие колебаний). Для этого можно применить в контуре индуктора диод. Для дополнительной гарантии однонаправленности желательно ввести в контур еще и резистор. А вот его номинал стоит правильно подобрать. Самым оптимальным будет, когда его номинал равен критическому сопротивлению для данного контура индуктора.
Жаль, что нет схемы, Которую Вы описываете, но для любого варианта включения разрядника и конденсатора рассуждения неверны.
Может быть, то, что я напишу, для многих покажется крамолой, но достаточно долгое изучение работы трансформатора Теслы сформировало несколько иное видение процесса.
То, что Вы называете "передним фронтом" на самом деле никакой не фронт, а время заряда конденсатора. Передний фронт - это момент пробоя разрядника. Все напряжение конденсатора Uc прикладывается к индуктивности Li индуктора. В индукторе начинает нарастать ток намагничивания:
Jm(t) = (интеграл от 0 до t)[Uc(t)/Li]*dt, причём, если всё сделано правильно, то от нуля, потому, что в разомкнутой катушке токи не ходят, а звон, как Вы справедливо заметили, должен быть устранён. И плюс ток, передаваемый непосредственно в катушку Теслы. Его я описывать уравнением не берусь. А его и не надо знать, поскольку магнитное поле, создаваемое этой частью тока, компенсируется током, передаваемым в катушку. И в результате в индукторе присутствует только магнитное поле тока намагничивания Jm(t).
Самым привлекательным моментом подачи искры на самом деле является не верхушка синусоиды напряжения в катушке, а верхушка синусоиды тока в катушке, то есть, когда напряжение переходит через ноль. Причём в той её части, которая по фазе совпадает с фазой напряжения в индукторе. Это часть катушки, расположенная под индуктором. В разных частях катушки фаза различна.
Теперь нам надо правильно организовать "задний фронт" - запереть разрядник и оборвать ток в катушке. Кажется, что самым правильным моментом запирания разрядника, то есть, обрыва тока, является момент времени, равный четверти периода колебаний в катушке. В этот момент напряжение на ктушке максимально, и выброс напряжения, возникающий при обрыве тока в индукторе, совпадёт с амплитудой напряжения на катушке. Если обрыв резкий, то магнитное поле индуктора всю энергию отдаст катушке, причём очень быстро - за время выброса напряжения.
Но это немного не так. Через некоторое время после обрыва тока возникают импульсы отклика среды, которые внятно продемонстрировал Фантом в своих роликах. Так вот, желательно, чтобы большая часть этих импульсов пришлась на верхушку синусоиды напряжения. Тогда они так же быстро добавят энергии в катушке. То есть, обрывать нужно немного не доходя до верхушки синусоиды. И для большего эффекта желательно иметь частоту колебаний в катушке достаточно низкой, чтобы импульсы отклика закончились на верхушке синусоиды. Невредно помнить, что Тесла работал на частотах, более низких, чем дают наши игрушечные катушки Теслы. Я писал в своих работах, что намотка катушек по Капанадзе понижает их резонансную частоту в несколько раз по сравнению с простой катушкой Теслы тех же габаритов. Очень возможно, что он ещё и конденсатор к катушке добавляет, что там в банке мы не видим.
И, если мы не разорвём цепь в разряднике, никакой диод не поможет. Направление ЭДС самоиндукции всегда имеет такую полярность, чтобы препятствовать обрыву тока в цепи. И диод закроется только после того, как катушка высосет всю энергию из конденсатора и перезарядит его обратной полярностью за счёт энергии магнитного поля, накопленного в катушке. Ни о каких выбросах обратной ЭДС и отклика среды в этом случае не может быть и речи. Вот это и есть то самое, что мы сегодня имеем.
Гашение звона индуктора демпфированием тоже как бы прцесс сам по себе.
Трудности обрыва искры и привели меня к тому схемотехническому решению, которое я выложил выше.
Патенты Теслы по прерыванию искры магнитным полем не проверял.
Крутизна фронта не может получиться короче, чем время половины периода полуволновых колебаний катушки , на которую производится разряд емкости. Это при условии нулевого сопротивления разрядника-ключа. С реальным разрядником -ключем длительность фронта еще увеличивается.
Я говорю о фронте напряжения на индукторе, а Вы о каком фронте?
Фронт напряжения на индукторе зависит только от параметров разрядника. А вот скорость нарастания тока в нём определяется параметрами колебательного контура.
В этом варианте, потенциал индуктора растет вместе с зарядом конденсатора, что я и назвал "передним фронтом" на индукторе. Далее, искровой разряд - "задний фронт".
На плавный рост потенциала индуктора ("передний фронт"), ВВ катушка не реагирует. Только - на "задний". А резистор - демпфер, и наиболее оптимальный, когда близок к Rкрит.
Повторюсь. То, что Вы называете "передний фронт" - это время заряда конденсатора и к физике процесса отношения практически не имеет. Заряжая индуктор вместе с конденсатором, вы во время пробоя разрядника добавляете к процессу удар потенциалом. Замените индуктор обкладкой из металла, и отделите этот процесс от накачки индуктора током, потому, что все ваши рассуждения относятся именно к такой схеме. Роль индуктора в них вообще не рассматривается.
В общем, я, кажется, сказал всё. Имеющий уши да услышит.
Уважаемый Multik! В схеме генератора на одном транзисторе индуктивные катушки L1, L2,L3 находятся на одном каркасе, или L3 располагается отдельно, как у Герона?
L1 - дроссель 15 -30 витков на ферритовом стержне, L3 - индуктор, L2 - катушка связи, намотанная одновременно с индуктором на подвижном каркасе. Свободная катушка, на которой располагается индуктор с катушкой связи и катушка съёма не показаны.
Прикрепленные файлы
-
NanogenM5.zip 1,66К 87 Количество загрузок:
-
NanogenM7.zip 907байт 66 Количество загрузок:
-
NanogenM7b.zip 907байт 58 Количество загрузок:
, отделяя "зерна от плевел".
