Ту-Ту резонансен генератор без управление

[Иван Димов]

   Само като експериментирате, не забравяйте, че при превключването на транзисторите напрежението върху бобината скача стъпално - Ако напрежението при спирането на тока е 10 kV, то при тръгването на тока в обратна посока ще е 10.1 kV ако захранването е 100 V. Ако захранването е 200 V, тогава и "стъпалото" ще е 200 V и напрежението върху бобината при превключването ще скочи от 10 kV на 10.2 kV. Именно заради това "стъпало" измислих последната схема за да не греят транзисторите, когато сложим кондензатор в базите им. Така последната показана тук схема е идеална, но ако се използва за други цели трябва да се помни това "стъпало" и да се слага ограничителен дросел, защото иначе може за момент при превключването да протече голям ток, което може и да не е фатално, но ще товари излишно транзисторите. Иначе върху кондензаторите е чиста синусоида.

[MTM]

Като гледам последната схема, батерията, почти няма да губи от капацитета си. Защо не сложиш паралелно на батерията един електролитен кондензатор. От тук оттам, малко ще побутнеш и може да се самозахрани.

[Иван Димов]

   Последната схема няма да може да се самозахрани ако не сложим вместо бобината Тесла трансформатор и от него вече може да свалим повече енергия. Но ще ни трябват общо три високоволтови кондензатора. Един за управлението на базите и двата за Тесла трансформатора. А тези двата кондензатора до захранването може да са примерно до 200 или 400 волта.
   Прилагам файл за да видите къде напрежението върху бобината има "стъпало". То се вижда най-ясно при стартирането на схемата. После като се вдигне напрежението става почти незабележимо.

[Иван Димов]

   Ето нова схема аналог на тази от отговор по-нагоре в темата « Отговор #50 -: Януари 03, 2018, 04:25:42 pm » Сега в новата схема в базите на транзисторите има само един кондензатор вместо два. Тук имаме два еднакви трансформатора, които са в съотношение на намотките си 1:1. Транзисторите са два еднакви NPN. Базовият кондензатор е 10 пъти по-малък от основния за да може базовият ток да е 10 пъти по-малък от колекторния. Характерното за тази схема е, че бобините на трансформаторите работят почти само на полупериод. Но иначе трансформаторите работят като цяло синусоидално и са идентични по характеристики. Може да се сложи товарна намотка и на двата трансформатора с еднакъв успех. Стартирането става чрез даване за кратко време на контакт между база и колектор на транзистора през резистор от няколко килоома. Ето схемата на симулатора - http://tinyurl.com/yckav4dh  Прилагам я и като чертеж.
п.п. Тук напрежението върху транзисторите е удвоеното напрежение на захранването - на симулатора се вижда при захранване 50V върху транзисторите е около 100V. Потенциалите обаче върху транзисторите са високи (в киловолти) и трябва да се вземат мерки в близост до тях да няма "маса" (земя).

[Иван Димов]

   Схемата от 20.07.2018 г. я нарисувах като типичното Ту-Ту с 4 транзистора. Така сега по-добре се вижда нейното преимущество. Вижда се, че по-голямата част на тока от резонансния кръг минава само през най-долния или през най-горния транзистор докато през средните два транзистора минава само базовия ток за главните транзистори. В старото Ту-Ту с 4 транзистора токът от резонанса минаваше и през двата долни транзистора, а после през двата горни и така имахме 4 еднакво топли транзистора. Сега ще се топлят само два транзистора (най-долния и най-горния). Средните два може да са маломощни. Кондензаторът С2 осигурява базовия ток за двата мощни транзистора и е една десета от стойността на С1. Така базовият ток ще е 10 пъти по-малък от колекторния. Ако премерим ток в бобината 11А, веднага ще знаем, че базовият ток е 1А. Схемата е много стабилна и автоматично се нагажда на нужната честота независимо как меним индуктивността (ако вместо само бобина сложим трансформатор и закачаме различни товари на вторичната му намотка). Ето я на симулатора - http://tinyurl.com/yb37knhq  Сложил съм и пуск-бутон. Ето я и като файл.

[Иван Димов]

   Още малко пояснения по последната схема. Кондензатори С1 и С2 на практика все едно че са свързани в паралел и така правят общ кондензатор от 110 nF. Кондензаторите С3 и С4 също могат да се разглеждат като свързани в паралел и ако са по 55 nF всеки, то общият им капацитет също ще е 110 nF. Значи имаме една бобина, която е закачена към два последователно свързани кондензатора по 110 nF. Общият капацитет на тези два последователно свързани кондензатора ще е 55 nF. Така във формулата за резонансната честота ще участват 20 mH за бобината и 55 nF за съставния кондензатор. Целта при този подбор на кондензатори е напрежението на бобината да се разпредели по равно - половината от това напрежение ще падне върху С1 и С2, а другата половина ще падне върху С3 и С4. С други думи, ако напрежението на бобината е 2000 волта, то потенциалът в единия ѝ край ако е "минус" 1000 V, в другия ѝ край ще е "плюс" 1000 V. Съответно по средата бобината ще е с около "нула" потенциал или "земя".
   Друго интересно за тази схема. Не трябва да се допуска късо съединение на бобината или на кондензаторите С1 или С2. В същото време без проблем може да се окъсява примерно кондензатор С3 и това може да се използва за разряд в първичната бобина (индуктора) на Тесла-трансформатора. При това, високата честота в С3 не влияе съществено върху по-ниската честота в L1. Ето го това на симулатора - http://tinyurl.com/yb9jorf2 Както казах по-горе, кондензаторите С3 и С4 са в паралел и общият им капацитет трябва да е равен или по-голям от общия капацитет на С1 и С2. Ако е по-малък се получават леки колебания в схемата. Това е само когато С3 се дава накъсо през индуктора на Тесла-трансформатора. Иначе ако схемата се използва за други цели, няма особено значение какъв е капацитета на С3 и С4. Стартовият бутон може да е и на друго място. Прилагам файл.

[Иван Димов]

   Видях в "ю-тубата" едно видео с подобна на моята схема, изпълнена с тиристори. https://www.youtube.com/watch?v=4GV7aBAV0Bc&t=3s 
   Направи ми впечатление освен добрата работа още и липса на кондензатор по средата на схемата. Има само бобина, която се използва за индукционно нагряване. Реших и аз да преработя моята схема като по средата да остане само бобината. При това положение двата крайни кондензатора играят ролята на резонансния кондензатор. При мен двата крайни кондензатора до захранването са всъщност четири понеже така отделям част от тока за управление на базите на двата мощни транзистора Т1 и Т2. Транзисторите Т3 и Т4 са маломощни и са само за базовия ток на мощните транзистори. При тази схема не трябва да се дават накъсо нито бобината, нито който и да е от кондензаторите. Иначе схемата е много добра не само за индукционен нагрев, но и за други цели като вместо бобината се сложи трансформатор. Съотношението на кондензаторите е 1:5 и така получаваме съотношение на базовия ток към колекторния 1:11. Пробвах схемата и на симулатора - http://tinyurl.com/ycfbg2e5 Работи отлично. Моята схема е по-добра от изпълнението с тиристори, защото при тях има опасност да останат включени едновременно и така да дадат захранването накъсо и да изгорят. При мен тиристорите са съставени от транзистори и то по начин недопускащ едновременно включване и на двата съставни тиристора. Ето я схемата и като файл.

[Иван Димов]

   Два диода отпаднаха от схемата като свързах накъсо базите на двата мощни транзистора Т1 и Т2. Сега те дори се запушват по-добре тъй-като преходът им емитер-база се поляризира наобратно в запушеното състояние на транзисторите. Така схемата е идеална и едва ли ще мога да я подобря повече. Ето я как работи на симулатора - http://tinyurl.com/y8de2t45 Ето я и като файл.

[Иван Димов]

   Направих схемата по-мощна като свързах няколко транзистора в паралел. Стана общо с 10 транзистора - 4 бр. PNP в паралел, 4 бр. NPN в паралел и 2 бр. управляващи транзистора. Сложих и 4 бр. еднакви по стойност кондензатори. Пробвах да видя дали схемата може да се използва за заваряване. Явно ще може. За да избегна някакъв неочакван ефект, сложих ограничителен дросел на входа на схемата, който ограничава входния ток до не повече от 8А. Предполагам ще може да работи и без него, но се притеснявам да не би да изгоря транзисторите, че в момента нямам възможности за нови и затова съм крайно предпазлив. По тази причина не съм пробвал да натоваря схемата до най-големите й възможности преди да изгори. При натоварването, което ще видите на линка по-долу, транзисторите се държат чудесно - радиаторите едва се стоплят до 30 - 40 градуса. Транзисторите, които ползвам са NJW21193G (PNP)     
NJW21194G (NPN), някъде около 15А 250В. Ето го и опита - https://www.youtube.com/watch?v=H_fGhOyQNbk Прилагам и характеристики на транзисторите.

[Иван Димов]

   Ако някой се чуди как да свърже транзисторите в паралел, ето как съм го направил аз - прилагам схемата. Към базите на всичките 10 транзистора съм свързал еднакви по стойност резистори със съпротивление около 0.3 Ома. Целта е падът на напрежение върху резистор плюс базов преход на 4 броя транзистора да е долу-горе равен за да се товарят почти по един и същ начин. Трите точки от схемата, заградени с червено, показват общите места за свързване на 4 транзистора. По подобен начин съм свързал и горните 4 транзистора. Това е малко иновативен метод, но смятам, че е добър.

[ventsy74]

Иване
Каква е целта на схемата ти?
Какво се опитваш да постигнеш със нея?
Инак подобна схема има отдавна викат и електронен трансформатор. Ако не са откраднали идеята от теб разбира се.

[Иван Димов]

   Схемата е многоцелева. Става за най-различни устройства като инвертори, заваръчни апарати, става и за плазмено рязане, индукционно нагряване, енергоспестяващо осветление и всякакви радиосхеми. Тя е автогенератор, т. е. автоматично поддържа резонанса независимо как се променят параметрите на бобината и кондензаторите. Аз мисля да я ползвам за плазмено рязане, заваряване и отопление. На първо време обаче трябва да намеря или да си направя подходящи кондензатори за около 30 kV и поне 30А.
   Дал съм даже и банкова сметка ако някой реши да ме подкрепи за да стане по-бързо някакъв общополезен продукт, понеже като правило малко хора са склонни да инвестират в нови разработки. Най-добре е самите потребители да финансират с малки суми изобретателите на доброволен и безкористен принцип. Така алтернативата на монополите ще се появи по-бързо.
IBAN     :     BG87STSA93000021757758
BIC        :     STSABGSF
https://youtu.be/H_fGhOyQNbk?t=1