Ту-Ту резонансен генератор без управление

[Иван Димов]

   VeleV, проблемът в този род схеми, каквито показвате е, че на транзистора му се налага да се товари с високо напрежение от трансформатора или бобината. В момента на запушването на транзистора върху него се стоварва цялото напрежение на възбуждащата бобина, а в някои случаи към това напрежение се прибавя и напрежението на захранването. И затова има опасност от изгаряне на транзистора, а и мощността е ограничена от пробивното му напрежение. Примерно 300 волта пробивно напрежение може да осигури само някаква пределна мощност.
   В моята схема обаче тези проблеми ги няма. Транзисторите трябва да държат само напрежението на захранването и не им се налага да се товарят от напреженията в бобината, които могат да достигат до 100 киловолта и нагоре. Значи можем да правим големи напрежения и мощности без опасност да изгорят транзисторите. Това е така, защото кондензаторите и бобината имат взаимно неутрализиращи се напрежения като остава върху транзисторите само разликата на тези напрежения, която е точно равна на захранващото напрежение. С други думи, напреженията в кондензаторите са насрещни (противоположни) и тяхната разлика е захранващото напрежение, което пада върху транзистора. Схемата Ту-Ту (подобрена) наистина е много добра.

[Bat_Vanko]

Иван Димов, би ли казал тази симулационна програма на коя реномирана фирма е...
На мен ми прилича повече на проект по информатика на някой гимназист или студент. А всички знаят как се прави дипломна работа.

[Иван Димов]

    Схемата ще я правя на практика и тогава ще говорим. Аз съм я мислил и чрез медитация и не разчитам само на симулатори. Иначе старата версия на Ту-Ту-то вече е проверена на практика и работи отлично. Новата версия се надявам да е по-добра от гледна точка на топлинните загуби в транзисторите понеже броят на транзисторите е намален наполовина.
п. п. Ето го симулатора - http://tinyurl.com/yakdta5o

[Иван Димов]

   Чак сега като се загледах в симулатора видях, че дори електрическият потенциал е оцветен в различни цветове. Положителният потенциал (+) е оцветен в зелено. Отрицателният потенциал (-) е оцветен в червено. А "земята" (неутралата) е в кафяво. Така още по-нагледно се вижда как тече токът и къде в схемата има високи напрежения.

[x_name41]

Димов, индуктивноста със стойност 1H има съпротивление, което трябва да се отчете във схему, ако приемем че резистора със стойност 1 ом е съпротивлението на индуктивноста, то той не е свързан правилно във схему съобразно закона на Кирхов, тъй-като то е приложено единственно към кондера със стойност 20nF, а всъщност трябва да е приложено към разклонението на двете вериги съответно към полумоста формиран от двата кондера по 100nF и кондера със стойност 20nF. Друг съществен момент е свързан с точноста на програмата, която зависи от предварително зададената времева стойност "time step", която дефинира колко точни ще бъдат стойностите във симулацията, в случая не би могло да се говори за добра точност, тъй-като тази стойност е зададена на 5us, а трябва да е около 100-150ns, чак тогава евентуално може да се говори за точност макар и приблизителна. Още веднъж да повторя, че трябва да се види въпросът с индуктивноста от 1H и нейното съпротивление.

[Иван Димов]

   x_name41, бобината е закачена към 2 Ома резистор, който е на двата емитера на транзисторите. Следователно можем да приемем съпротивлението на бобината за 2 Ома. Не е проблем да сложим и 5 Ома - няма да се променят нещата съществено. За добър качествен фактор Q трябва съпротивлението да е малко, капацитетите на кондензаторите да са малки, а индуктивността на бобината голяма. Така напрежението ще се вдигне много. Аз достигнах на симулатора до 350 kV и нагоре.
   Разбира се точността е в някакви рамки, но принципно се вижда колко добре работи схемата.

[Иван Димов]

   Измислих Ту-Ту с един транзистор. До скоро си мислех, че това е невъзможно, но явно може. Първоначално Ту-Ту-то беше с 8 транзистора и ми се струваше идеално. После ми дойде идеята да го направя с 4 транзистора и стана перфектно - мислех си, че това е съвършенството. После се оказа, че може да се изпълни и само с 2 транзистора, но при това изпълнение има леко греене в транзисторите, което се дължи на разликата в напреженията на кондензаторите в момента на отпушването на транзистора. До скоро смятах, че с 1 транзистор не може да се направи схемата така, че върху него да не пада голямото напрежение от индуктивността на бобината при прекъсване на веригата. Доста умувах и накрая стигнах до тази идея (прилагам файл). Токът в лявата бобина е еднопосочен пулсиращ, а в дясната бобина максимумите на тока в двете посоки са различни по големина. Схемата се стартира като за момент се включва прекъсвача най-вляво. Пробвах схемата и на симулатора - http://tinyurl.com/y8ujaowk. Работи добре.
   Искам да подчертая, че моята цел е върху транзистора да пада само напрежението на захранването като при това на кондензатора да имаме киловолти. Това го постигам с диода най-вляво.

[Иван Димов]

   Направих подобрение на последната схема, защото я пробвах на практика и въпреки че генерираше, е малко капризна към параметрите на бобините и кондензатора. Затова паралелно на база-емитер на транзистора сложих един тиристор. В базата на транзистора сложих един диод за да не се повреди базовия преход при обратното напрежение, което тиристорът удържа преди да се отпуши. Управлението на тиристора през диод и потенциометър го закачам за емитера на транзистора. Чрез промяна на съпротивлението в потенциометъра може да се регулира напрежението и тока в кондензатора. Така схемата работи добре без да товари топлинно елементите и прави без проблем токов резонанс. Само при стартирането трябва потенциометърът да е с минимално съпротивление за да се отпушва по-лесно тиристора. След това вдигаме съпротивлението му и тиристорът се отпушва при по-високо напрежение. Прилагам схемата и видео с експеримента.

[Иван Димов]

   Ето я последната схема с тиристора на симулатора - http://tinyurl.com/ybqdsd7d  Вижда се, че близо 1А се връща обратно в захранването. Схемата си заслужава експериментирането.

[Иван Димов]

   Засега старият вариант на Ту-Ту генератора като че ли е най-стабилен. Правя опит да направя подобен генератор само с два транзистора, но май не стават перфектни - или ще се нагряват транзисторите или ще вдигат по-ниско напрежение. Старият вариант макар и с 4 транзистора работи доста добре, което се вижда и на симулатора - http://tinyurl.com/y9cjwset.

[Иван Димов]

   Май го измислих - става въпрос за Ту-Ту само с два транзистора, които да не прегряват и да не се товарят с високото напрежение като в същото време схемата вдига киловолти. Просто в познатата от по-горе схема с два транзистора добавих един трансформатор в съотношение 1:1. Така напрежението в едната му бобина генерира в другата напрежение, което неутрализира високото напрежение върху транзистора. Промених и още нещо - в базите на транзисторите сложих бобина на мястото на кондензатора, а пък на емитрите закачих кондензатор вместо бобина. Пробвах новата схема на симулатора - http://tinyurl.com/y753xa4z. Показва сходни характеристики като старото Ту-Ту с 4 транзистора. Остава и на практика да заработи добре. Прилагам схемата Ту-Ту-2N.

[Иван Димов]

   Правя лека корекция понеже при стартирането на схемата забелязах в симулатора киловолтов единичен импулс върху транзистора. Сега стартът вече е на друго място, където всичко е наред - http://tinyurl.com/ybdyomqe. Да се надяваме и на практика да няма проблеми. Прилагам коригираната схема.

[Иван Димов]

   Така, последната схема я проверих на практика и работи много добре. Транзисторите не прегряват и не се товарят от високото напрежение в кондензатора. Освен това е много стабилна и не се влияе от натоварване и промяна на капацитета на кондензатора. Прилагам видео - https://www.youtube.com/watch?v=GA5d-SGxYZg
   Опитите продължават ...
п.п. Трансформаторът е в съотношение 1:1 задължително. В момента нямам осцилоскоп за да дам графики.

[Иван Димов]

   Понеже на симулатора показваше кривини в напрежението на транзисторите, реших да пробвам да направя така, че да се получи чист правоъгълник и почти по случайност успях - на двата колектора на транзисторите закачих един кондензатор с голям капацитет. Така сега на транзисторите се получи чисто правоъгълно напрежение. Да се надяваме такова да видя след време и на осцилоскопа. За трансформатора  да кажем, че се навива с две еднакво дълги жици в паралел. Освен това върху тях може да се навие и трета намотка, която да се използва за товарна. Прилагам схемата и линк към симулатора с промяната. http://tinyurl.com/ya954bo8

[Vector]

Иван Димов,прости невежеството ми!
Но за какво се ползва тази схема?