Содержание
Фазосдвигающие
Для чего нужен конденсатор
Данные устройства используются для подключения трехфазного электродвигателя к однофазной бытовой сети. Для этого подходит обычный не полярный (электролитический) конденсатор.
Расчет необходимой ёмкости пускового фазосдвигающего (Cф) конденсатора зависит от схемы (типа) подключения двигателя к сети:
- При подключении по типу «треугольник» емкость фазосдвигающего накопителя рассчитывается по следующей формуле: Cф = 4800×I/U.
- Для подключенного по схеме «звезда» ёмкость фазосдвигающего конденсатора находится по следующей формуле: Cф = 2800×I/U.
Фазосдвигающий конденсатор, подключенный к трехфазному двигателю
Подстроечные
Данные накопители заряда представляют собой устройства, емкость которых изменяется при разовой или периодической регулировке. В процессе работы оборудования изменение емкости таких устройств конструктивно невозможно.
Конструкция таких устройств включает в себя следующие элементы:
- статор – неподвижная нижняя обкладка;
- ротор – верхняя подвижная полукруглая обкладка;
- ось – соединяющий статор и ротор небольшой штырек.
Настройка емкости происходит за счет изменения площади распложенных параллельно обкладок при помощи плоского шлица на оси. Применяют подстроечные высоковольтные конденсаторы в приемо-передающей радиоаппаратуре.
На заметку. Не следует путать подстроечный конденсатор с переменным – емкость последнего можно изменять в процессе работы оборудования.
Биполярные
Устройство данного вида представляет собой простой неполярный (однополярный) конденсатор, применяемый в электрических цепях, запитываемых как постоянным, так и переменным или пульсирующим сверхвысоким током.
Биполярный высоковольтный конденсатор
Моя Тесла-лаборатория. Конденсатор переменной емкости.
Это изделие не является полностью самостоятельным. Это только часть более сложного прибора, модель, которая предназначена для проверки технологии. Но недавняя публикация hamster76 — замечательный радиоприемник показал мне, что этой разработкой стоит поделится. Поэтому пишу в «Помощь стим-мастеру» В свой публикации hamster76 рассказал о своих проблемах с поврежденным конденсатором, но ведь переменный конденсатор — сам по себе Тесла-прибор! Теслапанк конденсатор вполне может украсить какой-либо прибор.
В 20-х годах из двух способов настройки приемника — изменение индуктивности и изменение емкости в колебательном контуре предпочтение отдавалось изменению индуктивности. Первая причина этого — теоретическая: такая схема, потенциально, позволяет получить большую добротность контура и, как следствие, лучшие качества радиоприема. Вторая — технологическая. Конденсатор переменной емкости — сложный механический прибор, требующий высокой точности изготовления. Уже в 30-е годы ситуация изменилась — с одной стороны технические возможности радиопромышленности выросли, с другой стороны распространение супергетеродинной схемы приема требовало синхронной перестройки двух контуров одновременно, а сдвоенный конденсатор переменной емкости оказалось изготовить проще, чем сдвоенный вариатор. С тех пор вплоть до самого конца XX века переменный конденсатор стал практически обязательным элементом любого радиоустройства.
Главные требования к конденсатору это: 1) Непрерывность электрического контакта. В моменты когда конденсатор «отрывается» от схемы или, наоборот, «закорачивается», радиослушатель слышит очень неприятные щелчки. 2) Плавность хода. При плохой механике очень трудно настроится на станцию, и «удерживать волну» в дальнейшем. 3) Большой диапазон перестраиваемой емкости — позволяет захватить больше станций. 4) Малая минимальная емкость.
Для того, чтобы избежать проблемы плохого контакта ротора использована схема бесконтактного взаимодействия со статором. Пластины ротора никуда не подключены, они взаимодействуют со статором только через емкость дополнительных обкладок, это позволяет избежать проблемы плохого контакта. При повороте ротора емкости между пластинами перераспределяются, и общая емкость конденсатора меняется.
Такая конструкция имеет недостатки: больший, чем в других схемах, размер обкладок, нелинейность изменения емкости при повороте ротора, малый «рабочий диапазон» поворота ротора. Угол между положениями максимальной и минимальной емкости получается всего 90 градусов.
Зато конструкция получается очень простой, без подвижных электрических контактов. Кроме того, симметрия конструкции значительно облегчает устройство поворотной оси.
Конденсатор состоит из деревянных основания — статора и вращающейся на оси ручки — ротора. Они вырезаны из доски с помощью коронок и обточены на оси дрели
Диаметр статора (это, впрочем, совсем не важно.) 120 мм, диаметр ротора (а вот он влияет на максимальную емкость!) — 80 мм. Между статором и ротором вставлена изолирующая прокладка из тонкого картона
И на статоре и на роторе закреплены (маленькими гвоздиками) одинаковые полукруглые пластины из жести, пластины статора соединены проволокой с клеммами. Ось изготовлена из винта, на который надета скользкая пластмассовая трубка. Снизу оси, в выемке статора, установлена коническая пружина, взятая от контейнера для батареек. Пружина обеспечивает равномерность сжатия деталей и равномерность вращения. Сверху конструкцию фиксирует декоративная гайка.
Получившийся конденсатор имеет емкость 6-30 пФ. Это не очень много. Диапазон перестройки для длинных и средних волн должен быть около 40, для ультракоротких — 10. Самый простой способ улучшить характеристики — увеличить размер. Увеличение размера обкладок увеличит максимальную емкость. Кроме того, выяснилось, что большая часть минимальной емкости — это емкость массивных клемм, расположенных слишком близко друг к другу. Подключения к обкладкам стоило делать на максимальном расстоянии друг от друга.
КАК СДЕЛАТЬ КОНДЕНСАТОР ПОСТОЯННОЙ ЕМКОСТИ
Сделать конденсатор постоянной емкости нетрудно. Для этого потребуется станиолевая фольга (оловянная бумага), парафинированная бумага и кусочки жести. Станиолевую фольгу можно взять от оберток конфет или шоколада, а парафинированную бумагу можно сделать самим.
Для этого берут тонкую папиросную бумагу и нарезают ее полосками шириной 50 мм и длиной 200—300 мм.
Полоски погружают на 2—3 минуты в расплавленный парафин (не кипящий). Как только их вынут, парафин тотчас застывает
После этого его нужно осторожно соскоблить тупой стороной ножа, чтобы не порвать бумаги. Получаются парафинированные листы
Рис. 111. Самодельный конденсатор постоянной емкости.
Для конденсатора парафинированную бумагу складывают буквой «И», как показано на рисунке 111, в промежутки, с той и с другой стороны «гармошки», вкладывают станиолевые листки размером 45X30 мм.
Когда все листки будут вставлены, «гармошку» складывают и проглаживают подогретым утюгом. Оставшиеся с наружной стороны станиолевые концы соединяются между собой.
Сделать это лучше так: из плотного картона вырезают две пластинки, накладывают их с обеих сторон «гармошки» и зажимают двумя обоймочками, сделанными из жести или латуни. К обоймочкам нужно припаять проводнички, с помощью которых конденсатор припаивается при монтаже.
При десяти станиолевых листочках емкость конденсатора будет примерно равна 1 000 пф.
Если количество листочков увеличить в два раза, емкость конденсатора также увеличится примерно в два раза.
Таким способом можно делать конденсаторы емкостью от 100 до 5 т. пф.
Конденсаторы большой емкости от 5 т. пф до 0,2 мкф делаются несколько иначе. Для их изготовления потре* буется старый бумажный микрофарадный конденсатор.
Бумажный конденсатор представляет собой рулон, свернутый из ленты, состоящей из двух полос парафинированной бумаги и проложенных между ними двух полос станиолевой фольги.
Для того чтобы определить длину полоски, нужную нам для конденсатора, пользуются формулой:
Изготовляют конденсатор следующим образом; от рулона микрофарадного конденсатора (рис. 112) отматывают ленту нужной нам длины (все четыре полосы). Чтобы обкладки конденсатора не соединились между собой, з начале и в конце ленты станиолевую фольгу обрезают на 10 мм больше, чем бумагу.
Рис. 112 Самодельный конденсатор большой емкости.
Перед тем как свернуть ленту, от каждой полоски фольги делается вывод тонким многожильным проводом или луженой медной фольгой. Вывод от одной обкладки кладется в начале ленты, а от другой — в конце и в противоположную сторону. Затем лента свертывается в трубку и сверху обклеивается плотной бумагой. Бумага для обклейки берется шире ленты на 10 мм. На выступающих краях бумаги заделывают два жестких монтажных проводника.
К этим проводникам с внутренней стороны бумажной гильзы припаивают выводы от обкладок конденсатора, как это показано на рисунке.
Источник
Емкость сопротивления конденсатора в цепи переменного тока
Здесь важно отметить, что ток в цепи, в которой имеется конденсатор, может протекать лишь при условии, что будет изменяться приложенное напряжение. Также нужно понимать, что сила тока, который будет циркулировать в цепи, во время разряда и заряда этого элемента будет тем больше, чем больше емкость самого конденсатора, а также будет зависеть от скорости, с которой происходят изменения электродвижущей силы (ЭДС)
Еще одно свойство. Конденсатор с переменной емкостью, который включен в цепь именно с переменным током, будет являться для этой цепи сопротивлением. Другими словами, величина именно емкостного сопротивления будет тем меньше, чем больше будет значение самой емкости и чем выше будет частота действующего тока. Однако это утверждение справедливо лишь для цепи, в которой ток переменный. Емкость конденсатора равна бесконечности, то есть его сопротивление будет бесконечно, если разместить такой элемент в цепи с постоянным током.
Емкость сопротивления конденсатора в цепи переменного тока
Здесь важно отметить, что ток в цепи, в которой имеется конденсатор, может протекать лишь при условии, что будет изменяться приложенное напряжение. Также нужно понимать, что сила тока, который будет циркулировать в цепи, во время разряда и заряда этого элемента будет тем больше, чем больше емкость самого конденсатора, а также будет зависеть от скорости, с которой происходят изменения электродвижущей силы (ЭДС)
Еще одно свойство. Конденсатор с переменной емкостью, который включен в цепь именно с переменным током, будет являться для этой цепи сопротивлением. Другими словами, величина именно емкостного сопротивления будет тем меньше, чем больше будет значение самой емкости и чем выше будет частота действующего тока. Однако это утверждение справедливо лишь для цепи, в которой ток переменный. Емкость конденсатора равна бесконечности, то есть его сопротивление будет бесконечно, если разместить такой элемент в цепи с постоянным током.
Таблица электрических параметров
Данные в таблице действительны при VCC=5.0 V, VEE=GND, TA=25°C.
Параметр | Обозн. | Мин. | Тип. | Макс. | Ед. изм. |
---|---|---|---|---|---|
Разница входных напряжений смещения | VIO | mV | |||
VCC = 5,0…30 V | |||||
TA = 25°C | 2 | 7 | |||
TA = Thigh | 9 | ||||
TA = Tlow | 9 | ||||
Средний температурный коэффициент VIO | ΔVIO/ΔT | − | 7 | − | µV/°C |
TA = Thigh…Tlow | |||||
Разница входных токов смещения | IIO | − | 5 | 50 | nA |
TA = Thigh…Tlow | − | − | 150 | ||
Средний температурный коэффициент IIO | ΔIIO/ΔT | − | 10 | − | pA/°C |
TA = Thigh…Tlow | |||||
Входной ток смещения | IIB | − | −90 | −250 | nA |
TA = Thigh…Tlow | −500 | ||||
Диапазон входного синфазного напряжения | VICR | V | |||
TA = +25°C | 28,3 | ||||
TA = Thigh…Tlow | 28 | ||||
Диапазон входного дифференциального напряжения | VIDR | − | − | VCC | V |
Коэффициент усиления большого сигнала по без обратной связи | AVOL | V/mV | |||
RL = 2.0 kΩ, VCC = 15 V, | 25 | 100 | − | ||
TA = Thigh…Tlow | 15 | ||||
Разделение входных каналов при 10…20 kHz | CS | − | −120 | − | dB |
Коэффициент подавления синфазного сигнала, при RS менее 10 kΩ | CMR | 65 | 70 | − | dB |
Коэффициент подавления помех источника питания | PSR | 65 | 100 | − | dB |
Максимальное выходное напряжение | VOH | V | |||
VCC = 5 V | 3,3 | 3,5 | |||
VCC = 30 V | 27 | 28 | |||
Минимальное выходное напряжение VCC = 5 V | VOL | 5 | 20 | mV | |
Выходной ток VCC = 15 V, ТА=25°С | IO + | 20 | 40 | mA | |
Выходной ток (нагрузка подключена к источнику питания) VCC = 15 V, TA = 25°C | IO − | 10 | 20 | mA | |
Выходной ток короткозамкнутой нагрузки на землю | ISC | 40 | 60 | mA | |
Ток источника питания при VCC = 30 V VO = 0 V | 3 | mA |
Схемы КПЕ
Важно отметить, что на схеме каждый конденсатор, который входит в блок, отображается отдельно. Для того чтобы указать, что емкость переменного конденсатора из этого блока и остальных элементов может быть изменена при помощи всего одной ручки, управляющей всем блоком, те стрелки, который обозначают регулирование, должны быть соединены одной штриховой линией механической связи
Стоит отметить, что есть некоторые разновидности таких КПЕ. Один из видов — это дифференциальные конденсаторы, которые нашли свое применение, к примеру, в плечах емкостных мостов. Особенностью этого вида будет то, что он имеет два ряда статорных пластин и один ряд роторных. Расположение групп пластин таково: когда одна группа выходит из зазора, вторая тут же занимает их место. В этот момент емкость конденсатора переменного тока дифференциального типа будет уменьшаться между пластинами первой группы статора и группой ротора. А вот между второй группой пластин статора и группой ротора этот показатель будет расти. Таким образом, суммарное значение будет все время оставаться неизменным.
Описание работы
Работа микросхемы lm324n основана на функционировании внутри неё одновременно четырех ОУ. Все усилители запитываеются от одного источника питания, имеют инвертирующий, не инвертирующий входы и одни выход. Источник питания может быть однополярным или двухполярным.
Рассмотрим внутреннюю схему одного из операционных усилителей c однополярным питанием. Возьмем её прямо из даташит на LM324.
Функционально каждый операционный усилитель состоит из: дифкаскада, а так же каскадов промежуточного и выходного усиления.
Дифференциальный каскад, выполняет функции усиления разности подаваемых на вход напряжений (V+ и V—) и нейтрализации синфазных сигналов. Обеспечивает высокое сопротивление на входе.
Промежуточный каскад обеспечивает балансировку операционника (установку на выходе нулевого напряжения при замкнутых входах), согласование сопротивлений дифференциального и выходного каскадов, а так же частотную коррекцию (защиту от самовозбуждения).
Выходной каскад обеспечивает низкое выходное сопротивление, требуемую мощность в нагрузке, ограничение тока и защиту при коротком замыкании.
Маркировка
Серия LM основана на интегральных микросхемах производства National Semiconductor. Приставка LM изначально означала linear monolithic (линейный, монолитный) и применялась для обозначения усилителей общего назначения (General Purpose) к которым не предъявлялись жестких требований. Цифры “324” указывают на серийный номер микросхемы. «-N», в конце серийника, обозначаются устройства, приобретенные Texas Instruments у National Semiconductor. В сентябре 2011 году National Semiconductor была передана Texas Instruments, которая не изменила приставку LM в своей продукции. Поэтому в настоящее время маркировка LM является кодом производителя Texas Instruments, но её широко используют другие производители при выпуске своих аналогов этой микросхемы.
Микросхемы LM324 и такая же с буквой N имеют одинаковые физические и электрические характеристики. У многих производителей символы “-N” , в конце маркировки, указывает на пластиковый тип корпуса микросхемы — DIP14.
Следует также отметить, что фирмы-производители постоянно совершенствуют свою продукцию. В настоящее время появились превосходящие по ряду функций модификации, например: LM324K, LM324KA с внутренней защитой от электрического разряда (HBM ESD); микромощные LP324 с током потребления 21 мкА; низковольтные LMV324, с напряжением питания от 2,7 В до 5,5 В; LPV324, изготавливаемые по технологии BiCMOS и током потребления 9 мкА и др. Усилители с символом «А» в маркировке, например “ LM324A-N ”, будут иметь лучшие характеристики по VIO по сравнению c другими (без «A»).
Подстроечные КПЕ
Еще один вид КПЕ – это подстроечные конденсаторы. Их используют для того, чтобы задать начальную емкость колебательного контура, которая будет определять максимальную частоту его настройки. Емкость конденсатора в цепи переменного тока этого типа может быть изменена от нескольких единиц пикоФарадов до нескольких десятков пикоФарадов. В некоторых случаях может быть достигнута и большая емкость.
К таким типам КПЕ предъявляется основное требование, которое заключается в возможности плавно изменять показатель емкости. Также этот конденсатор должен обеспечивать надежную фиксацию ротора в заданном положении.
Собираем ионистр своими руками
Сборка ионистра своими руками – дело не самое простое, но в домашних условиях его сделать все же можно. Есть несколько конструкций, где присутствуют разные материалы. Предлагаем одну из них. Для этого вам понадобится:
- металлическая баночка от кофе (50 г);
- активированный уголь, который продается в аптеках, его можно заменить истолченными угольными электродами;
- два круга из медной пластины;
- вата.
В первую очередь необходимо приготовить электролит. Для этого сначала надо истолочь активированный уголь в порошок. Затем сделать солевой раствор, для чего в 100 г воды надо добавить 25 г соли, и все это хорошо перемешать. Далее, в раствор постепенно добавляется порошок активированного угля. Его количество определяет консистенция электролита, она должна быть плотностью, как замазка.
Параметры, которыми характеризуется конденсаторы
Вообще говоря, таких параметров много. У нас тут не нобелевская лекция, поэтому ограничимся только необходимым минимумом, который пригодится в практической деятельности. Номинальное рабочее напряжение. Конденсатор может использоваться в режимах, когда напряжение на нём не превышает рабочего. Использовать, например, электролитический конденсатор с рабочим напряжением 10 В в цепях +5 В или +3 В можно.
Чем больше рабочее напряжение электролитического конденсатора при равной ёмкости, тем больше его габариты. Рабочее напряжение на керамических и других конденсаторах может явно не указываться или не указываться вообще — особенно, если конденсатор имеет маленькие размеры. ESR (Equivalent Series Resistance) — эквивалентное последовательное сопротивление. Выводы конденсатора и их контакты с обкладками имеет не нулевое, хотя и очень небольшое сопротивление. Это сопротивление активное, поэтому, в соответствии с законами Ома и Джоуля-Ленца, при протекании тока на этом сопротивление будет рассеиваться тепло.
Маркировка конденсаторов.
Это приведет к нагреву конденсатора. Поэтому на электролитических конденсаторах обычно указывает максимальную рабочую температуру. В компьютерных блоках питания и материнских платах используются специальные конденсаторы — с пониженным ESR. Величина ESR может для таких конденсаторов быть в пределах от сотых до десятых долей Ома. Что будет, если вместо конденсатора с пониженным ESR при ремонте блоков питания или материнских плат поставить обычный? Некоторое время он поработает. Но так как его ESR больше, то через цепь такого конденсатора будет протекать больший ток, который вызовет ускоренную деградацию конденсатора. Поэтому он быстро выйдет из строя.
Величиной ESR можно узнать по специальной маркировке (чаще всего 2 латинских буквы) на корпусе конденсатора. Соответствие этих букв реальным значениям ESR указывается в даташите.
Основное применение конденсаторов
Слово «конденсатор» можно услышать от работников различных промышленных предприятий и проектных институтов. Разобравшись с принципом работы, характеристиками и физическими процессами, выясним, зачем нужны конденсаторы, например, в системах энергоснабжения? В этих системах батареи широко применяют при строительстве и реконструкции на промышленных предприятиях для компенсации реактивной мощности КРМ (разгрузки сети от нежелательных ее перетоков), что позволяет уменьшить расходы на электроэнергию, сэкономить на кабельной продукции и доставить потребителю электроэнергию лучшего качества. Оптимальный выбор мощности, способа и места подключения источников (Q) в сетях электроэнергетических систем (ЭЭС) оказывает существенное влияние на экономические и технические показатели эффективности работы ЭЭС. Существуют два типа КРМ: поперечная и продольная.
При поперечной компенсации батареи конденсаторов подключаются на шины подстанции параллельно нагрузке и называются шунтовыми (ШБК). При продольной компенсации батареи включают в рассечку ЛЭП и называют УПК (устройства продольной компенсации). Батареи состоят из отдельных приборов, которые могут соединяться различными способами: конденсаторы последовательного подключения или параллельного. При увеличении количества последовательно включенных устройств увеличивается напряжение. УПК также используются для выравнивания нагрузок по фазам, повышения производительности и эффективности дуговых и рудотермических печей (при включении УПК через специальные трансформаторы).
www.electricalschool.info
www.sxemotehnika.ru
www.jelektro.ru
www.sibay-rb.ru
www.alprof.info
Следующая
КонденсаторыЧто такое танталовый конденсатор
Принцип действия прибора для проверки конденсаторов
Перед тем, как производить измерение, нужно выполнить разрядку конденсатора. Для этого его выводы соединяют друг с другом.
Щупы мультиметра обеспечивают разность потенциалов, которая может быть использована для зарядки конденсатора. По времени зарядки можно приблизительно оценить емкость. Измеряя сопротивление, можно определить наличие повреждений или пробой конденсатора.
Вам это будет интересно Особенности компаратора напряжения
При измерении параметра ESR используются сложные алгоритмы. В таком тестере используются специальные микросхемы для управления процессом проверки.
Виды конденсаторов
Прибор для автоматической формовки конденсаторов
Чтоб не собирать каждый раз источник питания на несколько сотен вольт и искать вольтметры, чтобы сформировать старый электролитический конденсатор, стоит использовать современные технологии для создания чего-то, что будет формовать конденсаторы само по себе, по принципу «включить и забыть». Вот и было создано это устройство, которое одновременно формует два независимых конденсатора для напряжения до 500 В, с током формовки до 10 мА.
Устройство, показанное на рисунке, является прототипом, схема может быть доработана позже. Установлен на фото пока только один импульсный трансформатор. Импульсные трансформаторы являются заводскими, изначально предназначенными для работы с микросхемами серии TNY. Максимальное формующее напряжение и ток устанавливаются отдельно для каждого конденсатора.
В общем это очень необходимый инструмент для ремонтника и конструктора различных (особенно ламповых) электронных устройств. А после незначительных модификаций (введение ограничения тока и другого диапазона тока нагрузки) один из высоковольтных источников питания можно использовать в качестве тестера светодиодных подсветок для LCD телевизоров или стабилитронов.
Если измеренные значения напряжения или тока превышают установленное значение, выход отключается, при падении — включается снова. Это может не дать очень стабильное выходное напряжение, но этого достаточно для формования, алгоритм управления действительно прост.
Применение
Сфера применения ионисторов довольно обширна, но наиболее часто они используются как аварийный или резервный блок питания для таймера или микросхем памяти в различных устройствах, начиная от телефонов и заканчивая музыкальными центрами, телевизорами, видеокамерами и т.д.
Видео: эффективность в применении ионистора
Делались и довольно экзотические эксперименты по применению суперконденсаторов, в частности, на их основе пытались создать гаусс оружие (электромагнитную пушку).
Типичная схема включения суперконденсаторов, как источников питания, показана на рисунке.
Схема подключения резервного питания
Обозначение на схеме:
U – подключение к основному источнику питания;
D1 – диод, не допускающий утечки заряда ионистора, когда отсутствует основное питание;
R1 – резистор, служит для двух целей:
- ограничение тока зарядки;
- исключает перегрузку основного источника питания во время включения напряжения;
C – резервный источник питания на базе ионистора;
Rn – сопротивление нагрузки.
Заметим, что без резистора (обозначение на схеме — R1) можно обойтись, если характеристики источника питания допускают кратковременное повышение тока нагрузки до 250 мА.
Помимо приведенного примера использования в быту, ионисторы могут применяться, чтобы подключить светодиод в маломощном фонарике, при этом зарядка может производиться от энергии солнечной батареи.
Приведем еще один распространенный пример использования данного устройства для запуска двигателя автомобиля. Схема подобной реализации показана на рисунке.
Схема: пусковое устройство для двигателя автомобиля
Данная схема может быть реализована на любом легковом автомобиле, где напряжение бортовой сети 12V, обозначения на рисунке:
- 1,2, 3 – клеммы подключения (1 к положительному контакту АКБ, 2 – к отрицательному, 3 соединяется с замком зажигания);
- Кс – замок зажигания;
- B1 – АКБ автомобиля;
- K1, K1.1 – контактор и его управляющий ключ;
- С — суперконденсатор;
- Rc – резистор, ограничивающий ток зарядки ионистора С.
В схеме используется суперконденсатор (маркировка: 12ПП-15/0,002), у которого следующие характеристики:
- максимальное номинальное напряжение – 15В;
- емкость – 216Ф;
- величина внутреннего сопротивления – 0,0015 Ом;
- номинальный ток – 2кА.
Перечисленных выше характеристик будет достаточно для запуска двигателя мощностью до 150 л.с. Время зарядки ионистора — не более 5 секунд, после включения стартера в течение первых нескольких секунд основная токовая нагрузка будет идти на суперконденсатор, поскольку внутренне сопротивление у АКБ больше.
Подобное пусковое устройство, в котором используется ионистор, можно купить готовое, но сделать своими руками обойдется значительно дешевле.
Емкость с механическим регулированием
Принцип поворотного переменного конденсатора
В конденсаторах переменной емкости с механическим управлением расстояние между пластинами или площадь перекрывающейся поверхности пластин может быть изменена.
Наиболее распространенная форма состоит из группы полукруглых металлических пластин на оси вращения (« ротор »), которые расположены в зазорах между набором неподвижных пластин (« статор »), так что площадь перекрытия может быть изменена путем вращения оси. . В качестве диэлектрического материала можно использовать воздух или полиэтиленовую пленку . Выбирая форму вращающихся пластин, можно создавать различные функции емкости в зависимости от угла, например, для получения линейной шкалы частот. Различные формы механизмов редуктора часто используются для достижения более точного управления настройкой, то есть для распределения изменения мощности на больший угол, часто на несколько оборотов. Максимальная емкость достигается, когда пластины «сцеплены» вместе, то есть переплетаются между собой. Минимальная емкость достигается, когда пластины не зацеплены, то есть не переплетены.
В вакуумном переменном конденсаторе используется набор пластин, сделанных из концентрических цилиндров, которые можно вставлять или выдвигать из противоположного набора цилиндров (гильзы и плунжера). Эти пластины затем герметизируются внутри непроводящей оболочки, такой как стекло или керамика, и помещаются в высокий вакуум . Подвижная часть (плунжер) установлена на гибкой металлической мембране, которая герметизирует и поддерживает вакуум. К плунжеру прикреплен винтовой вал; когда вал поворачивается, плунжер перемещается внутрь или наружу втулки, и значение конденсатора изменяется. Вакуума не только увеличивает рабочее напряжение и ток пропускной способности из конденсатора , он также значительно снижает вероятность образования дуги через пластину. Чаще всего вакуумные переменные используются в мощных передатчиках, таких как те, которые используются для радиовещания , военного и любительского радио , а также в мощных радиочастотных сетях настройки . Переменные вакуума также могут быть более удобными; поскольку элементы находятся под вакуумом, рабочее напряжение может быть выше, чем у воздушного переменного тока того же размера, что позволяет уменьшить размер вакуумного конденсатора.
Очень дешевые переменные конденсаторы изготовлены из многослойной алюминиевой и пластиковой фольги, которая прижимается друг к другу с помощью винта. Однако эти так называемые соковыжималки не могут обеспечить стабильную и воспроизводимую емкость. Вариант этой конструкции, который позволяет линейное перемещение одного набора пластин для изменения площади перекрытия пластин, также используется и может быть назван ползунком . Это имеет практические преимущества для импровизированного или домашнего строительства и может быть обнаружено в резонансных рамочных антеннах или кристаллических радиоприемниках.
Небольшие переменные конденсаторы, управляемые отверткой (например, чтобы точно установить резонансную частоту на заводе, а затем никогда больше не настраиваться), называются подстроечными конденсаторами. Помимо воздуха и пластика, триммеры также могут быть изготовлены с использованием керамического диэлектрика, например слюды .
Технические характеристики
Как уже писалось ранее, неплохие технические характеристики КТ827А обеспечиваются его составной структурой. Как известно коэффициент усиления по току (h21Э) в такой схеме очень высокий. Фактически он представляет собой произведение h21Э двух транзисторов находящихся в ней. В нашем случае h21Э находится в диапазоне от 750 до 18000, а его типовое значение для большинства подобных устройств составляет около 5000.
Рассмотрим подробнее предельно допустимые режимы эксплуатации КТ827А:
- напряжение между выводами: К-Э постоянное до 100 В (при RЭБ = 1 кОм); К-Э импульсное до 100 В (при tФ=2 мкс); Э-Б до 5 В;
- ток коллектора (IК): постоянный до 20 А; импульсный до 40 А;
- ток базы до 500 мА;
- мощность рассеиваемая на коллекторе (PК макс) до 125 Вт (при TК от -60 до +25 оС);
- температура p-n-перехода (ТК) до +200 оС;
- тепловое сопротивление кристалл-корпус (RТ П-К) до 4 °С/Вт (при UКЭ= 10 В, IК = 12.5 А);
- диапазон рабочих температур вокруг корпуса (TОКР.) от -60 до +100 °C.
Превышение предельных значений или длительная эксплуатация в максимальных режимах приводит к выходу устройства из строя. Для расчета предельно возможной PК макс, при превышении TК более 25 оС, используют следующую формулу PК макс = (200-ТК)/1.4 Вт.
Электрические
Теперь приведем таблицу электрических параметров КТ827А. В ней указаны минимальные и максимальных значения характеристик для этого транзистора с учетом различных режимов измерений, при выпуске устройства производителем. Температура ТК, при этом составляет не более 25 оС.
Аналоги
Для КТ827А очень сложно найти аналог как среди отечественных, так и импортных компонентов. Полностью идентичных транзисторов с соответствующими физическими и электрическими свойствами не существует. На многих интернет-форумах возможной заменой указывают TIP142 (STMicroelectronics). Он похож по своей мощности (до 125 Вт) и типу корпуса, однако имеет меньший максимальный коллекторный ток 10 А и напряжение насыщения К-Э -3 В
Из российских аналогов рекомендуем обратить внимание на КТ8105А, но его найти в продаже проблематично
В связи с трудностями в поисках достойной замены, многие радиолюбители прибегают к использованию вместо КТ827А его эквивалентной схемы. Состав её радиоэлектронных компонентов небольшой. Пару Дарлингтона составляют два биполярных транзистора из серии КТ815 и КТ819. Маломощный диод Д223А можно заменить на импульсные КД521 или КД522.
Собираем ионистр своими руками
Сборка ионистра своими руками – дело не самое простое, но в домашних условиях его сделать все же можно. Есть несколько конструкций, где присутствуют разные материалы. Предлагаем одну из них. Для этого вам понадобится:
- металлическая баночка от кофе (50 г);
- активированный уголь, который продается в аптеках, его можно заменить истолченными угольными электродами;
- два круга из медной пластины;
- вата.
В первую очередь необходимо приготовить электролит. Для этого сначала надо истолочь активированный уголь в порошок. Затем сделать солевой раствор, для чего в 100 г воды надо добавить 25 г соли, и все это хорошо перемешать. Далее, в раствор постепенно добавляется порошок активированного угля. Его количество определяет консистенция электролита, она должна быть плотностью, как замазка.