Осциллятор сварочный схема: Сварочный осциллятор. Схема и принцип работы

принцип работы, применение, характеристики, как правильно выбрать

Когда у мастеров возникает потребность в том, чтобы сварить стыки которые не идеальны имеют коррозии наплывы или например большие стальные сооружения, при этом используют электроды, что имеют оболочку и аппарат с постоянным током.

Ещё в обиходе существуют вольфрамовые электроды, например для сварки стали, которая не подвержена процессу ржавления.

Но наибольшее количество вопросов возникает с тем, как сделать так, чтобы ваша дуга была стабильной, на это уже никак не влияет вид электрода.

Для решения этой извечной проблемы для сварщиков придуман осциллятор, вы просто должны подключить его ко всем остальным элементам цепочки, можно приступать к комфортной бесперебойной роботе.

Наша статья расскажет вам, как работает этот прибор подключенный в цепь сварочного аппарата, все его характеристики, краткие рекомендации по использованию.

Содержание статьиПоказать

Вводная часть

Как создать ток достаточной силы, когда мы свариваем такие виды металлов, как алюминий и другие- для этого предназначен осциллятор. Именно высокое напряжение тока позволяет электроду хорошо соединяться с видами металлов.

Но все начинается с типичного сварочного аппарата, и держателя электродов, тогда в эту цепочку можно прибавить осциллятор. Он должен быть расположен между держателем для электродов и самим аппаратом для сварки.

Самые популярные модели это ОССД300, ОСССД400 так же ОП400, ОП240.

Общей принцип роботы таких приспособлений в том, что прибор создает импульс электричества, который в свою очередь разжигает сварочную дугу. После того как дуга сформирована импульс прекращается.

В такие условиях совершенно не нужно что бы металл и сам электрод соприкасались. Такой импульс подобен к не большой молнии, что появилась между металлов и электродом. Что ещё очень приятно то, так это то что осциллятор можно соорудить самостоятельно.

Организация

Самый стандартный вид осциллятора, что представлен на полках магазинов, это такое себе приспособление из конденсаторов, что сохраняют энергию и выпрямителя.

Также в комплект входит блок питании, самостоятельного узла, который ответственный за образование импульса электричества с разрядником, и колебательным контуром, так же в это входит панель управления, и датчики, что показывают повышение падение в трансформаторе.

Главное про работу осциллятора

Задача такого аппарата не только в том что он образует импульс тока, но также он меняет напряжение, что входит, напряжение становится выше а за ним повышаться и вольты.

На это идут считаные микросекунды и получаете результат. Поговорим более углубленно о том как же, все таки он работает. Начинается все с того, что нужно пустить в роботу всю систему для этого есть кнопка сварочной горелки.

Тогда в силу входит выпрямитель, он делает ток равномерным, тогда весь ток меняет направление на общее для все. Далее конденсаторы собирают этот ток.

Далее ток освобождается в отправляется в колебательный контур. На этом этапе вольты поднимаются. Но возможно и такое развитие событий, когда открывается клапан газа, если вы выполняете сварку с помощью аргона.

Снова же появляется импульс, который так погож на маленькую молнию. Он объединяет электрод и металл далее происходит процес сварки. НО не забудьте перед тем прикрепить кабель массы к поверхности.

Настройка закончена. Ваш аппарат полностью подключен в цепь, готов к сварочной работе. А постоянную дугу вам гарантирует осциллятор моделей (ОССД300, ОП240 или же ОП400).

Особые характеристики

Среди осцилляторов для сварки также существует небольшой специализированный ассортимент, так что можно найти его для разнородных задач. Но конечно есть в них много общего, родовые особенности так сказать.

Начнем каждый осциллятор может перерабатывать ток до 5000 Ват и увеличивать частоту до 500 кГц.

Но все они различаются определёнными особенностями, есть специальные осцилляторы для роботы с алюминием или иными металлами, которым необходима непрерывная работа.

Именно эта его характеристика гарантирует стабильность. НА данный момент это самый популярный тип, его доля в магазинах наибольшая, он максимально универсален, практичен.

Но такой вид осциллятора может быть не безопасен для вас, если вы новичок и не правильно его подключите в общую систему, если подключить его без определенной последовательности, то возникнет скачет напряжения.

Помните, что ваша жизнь самое дорогое что вы имеет, так что лучше потратите лишние 2 минуты на правильное подключение.

Такой аппарат позволяет безпроблемно делать стабильную дугу даже при небольшом значении тока.

Чаще всего осцилляторы приспосабливают на сварочное оснащение или к трансформатору, если предстоит робота с покрытыми электродами.

Ещё существуют приборы для бесконтактного производства дуги, его применение распространено при работе с аргоновыми аппаратами. Их конструкция немного другая, у их присутствует газовый клапан.

Самый часто применяемый материал при таком виде сварки — это вольфрамовые электроды, их нельзя использовать не без контактно, потому что от легких ударов о метал они начинают тупиться.

Это значительно снижает качество шва, он может получиться не красивым, кривым, а дуга будет постоянно тухнуть.

Конечно всегда можно взять подточить электрод и он снова будет острым, но делать это рутинно не хочет никто, так что лучший выбор при таком виде сварки-это осциллятор.

Использование

Всем нам знакомо как ты безрезультатно стукаешь электродом по той злосчастной калитке, а результат мягко говоря не идеален, это типичное поведение новичков, которые пытаются разжечь дугу в такой насильнический метод, а это часто занимает много времени, сил.

Достаточно себя мучить, осциллятор специально придуман для того, чтобы сварочная дуга всегда была стабильной, хорошо сваривала цветные металлы.

У вас с легкостью получаться аккуратны прочные стыки, даже на поверхностях алюминиевых или же фрагментах из нержавейки.

Также осциллятор позволит вам комфортно заняться плазменной резкой. Он идеально подходит при сваривании сложных зон и истонченным металлом.

Просто не включайте очень сильный ток и подключите осциллятор, результат должен выйти не плохой. Дуга будет стабильна даже при маленькой мощности, а это очень полезно когда нужно сварить длинный участок, особенно на видном месте

Итог

Осциллятор моделей (ОССД300 или же ОП240) упростит процесс сварки в разы, сделает его дешевле, быстрее. Ваша сварочная дуга не будет прерываться, и гаснуть за секунды, когда вы ещё даже ничего толком не успели сделать.

Ведь это самая большая и неприятная проблема при роботе со сваркой, дуга постоянно тухнет и работа которую ты планировал сделать за пол часа растягивается на часы.

Также значительно принижается качество сварочного  шва, возникают наплывы или просто не проваренные участки, которые не продержаться долгое время. Настоящие мастера даже научились делать такой прибор самостоятельно, но это точно не для новичков.

Попробуйте в эксплуатации осциллятор и поделитесь с нами своим опытом и особенностями работы. Пишите комментарии, делитесь статей. Всем успехов!

Осциллятор для сварки

Практически у каждого мастерового хозяина имеется сварочный аппарат. Однако его возможности весьма ограничены. Сварка простых стальных деталей не требует каких-то определенных условий, в отличие, например, от алюминия или нержавейки. Для того, чтобы превратить свой простой сварочный аппарат в универсальный, многие приобретают или изготавливают осцилляторы.
Осциллятор для сварки — это устройство, которое включается параллельно самому сварочному аппарату. Главная задача осциллятора — преобразование частоты промышленного тока, которое составляет, как правило, 55 Герц в ток высокой частоты. При этом частота повышается значительно и может составлять 150 — 500 тысяч герц. Помимо этого осциллятор для сварки кратковременно повышает напряжение — до 2000 — 6000 В, что, в свою очередь, значительно повышает легкость поджига электрода.
В основном, осцилляторы применяются для сварки алюминия или же при использовании электродов, обладающих низкими ионизирующими свойствами покрытия.
Осциллятор для сварки, впрочем, как и осциллятор для сварки алюминия может быть изготовлен своими руками и подключен к любому аппарату своими силами. Конструкция осциллятора представляет собой генератор, колебания частоты тока в котором затухают. Состоит он из трансформатора, повышающего напряжение, причем для повседневного использования достаточно будет напряжения порядка 2000 — 3000 Вольт. Обязательным условием является наличие разрядника. Помимо этого, в конструкцию входит колебательный контур, обмотка связи и блокировочный конденсатор.
Работа осциллятора заключается в накоплении энергии, которая при достижении определенной величины вызывает пробой разрядника, при этом возникает электрическая дуга, в результате чего закорачивается колебательный контур и в нем возникают затухающие колебания. Именно эти колебания и прикладываются к возникшей дуге, причем длительность возникших импульсов составляет всего несколько миллисекунд.
В зависимости от изготовления, осциллятор для сварки может быть непрерывного действия, либо импульсного.
Первые работают параллельно с источником питания дуги. То есть подключаются непосредственно к «массе» и держаку. Возникающая во время работы дуга с высоким напряжением и частотой позволяет поджечь электрод, даже не касаясь изделия. Именно возникающая высокая частота позволяет производить работы даже при пониженном напряжении, что немаловажно при использовании ненадежной сети электрического тока.
Вторые, считаются более эффективными, поскольку не используют в своей конструкции дополнительной защиты от высокого напряжения. Именно второй тип осцилляторов используется для установки на сварки с переменным напряжением, поскольку позволяют поджечь электрод при смене полярности тока в сети.

Схема осциллятора для сварки

Еще одна схема сварочного осциллятора

Изготовление своими руками осциллятора для сварки алюминия также не вызывает трудностей. Единственным и обязательным условием является точное изготовление разрядника, так как именно от него зависит качество поджига. Зачастую используются остатки вольфрамовых электродов. Все остальные детали должны быть новыми! И, конечно, не стоит забывать о технике безопасности.

Кроме статьи «Осциллятор для сварки» смотрите также:

Осциллятор своими руками: виды и схемы сборки

Сварочный инвертор стараниями умельцев трансформируется в полуавтомат, работающий в среде защитных газов. Добавление собранного своими руками осциллятора превращает сварочный аппарат в профессиональное устройство ювелирной сварки цветных и тонколистовых металлов.

Зачем нужен самодельный осциллятор

Осциллятор как генерирующее устройство способен работать на постоянном и переменном токе. Предназначение прибора – возбуждение сварочной дуги без контакта электрода с объектом сварки и стабилизация горения. Вид электрода: вольфрамовый наконечник горелки или стандартный в обмазке — не имеет значения. Эффект достигается трансформацией сетевого тока в частотные импульсы высокого напряжения, с характеристиками параметров:

• Напряжение сети 220 В – напряжение на выходе — 2,5–3 тыс. В,
• Частота тока 50 Гц – частота на выходе — 15–30 тыс Гц,
• Мощность осциллятора – 250–400 Вт.

Принцип работы самодельного осциллятора, включённого в схему сварочного устройства с долей упрощения:

• Подача сетевого напряжения на сварочное устройство,
• Напряжение проходит обмотки повышающего трансформатора и начинает заряжать конденсатор колебательного контура,
• Конденсатор-накопитель аккумулирует высокочастотное высоковольтное напряжение разряда,
• Параллельно блок управления системой открывает газовый клапан,
• Блок управления высвобождает импульс при наполнении ёмкости конденсатора на разрядник, происходит пробой,
• Колебательный контур закорачивается, возникают резонансные затухающие колебания, идущие на сварочную дугу,
• Предохранитель при пробое конденсатора размыкает электрическую цепь,
• При падении напряжения формируется следующий разряд,
• Дуга вспыхивает в облаке газа в 3–5 мм над деталью,
• При разрыве дистанционного контакта схема управления дублирует импульс поджога дуги.

Сварочный осциллятор своими руками – компоненты

В сети масса принципиальных схем осцилляторов для сварочного устройства. Представлены оба типа: последовательного и параллельного подключения. Масса аргументов в пользу каждого. Собрать осциллятор — полдела. Сложности подстерегают при настройке и эксплуатации.

Устройство состоит из нескольких блоков. Колебательный контур в качестве искрового генератора затухающих колебаний состоит из 2 элементов: конденсатор и подвижная обмотка трансформатора высокой частоты – катушка индуктивности.

Повышающий трансформатор устройства собирается на базе понижающего с 220 до 36 В, с П-образным сердечником. Для создания длинной магнитной линии убирается 50% пакета железа. Обмотка первого керна мотается по типу сварочной – получаем падающую характеристику.

Повышающая обмотка второго керна рассчитывается на получение 1000 В. Недостаток витков вынудит постоянно накручивать разрядник. Увеличение количества витков приведёт к улучшению поджога дуги в разряднике. Перебор намотки приводит к активизации роста перегрева катушки.

Дросселей 2 шт. при параллельной схеме, по 1 на трансформатор.

Изготовление разрядника из утолщённых эррозионностойких вольфрамовых стержней WR-3 на медных прутках требует привлечения механизма регулировки. Оптимум зазора по щупу — 0,08 мм. Требуется заливка быстротвердеющим диэлектриком. В качестве упрощения используют свечи зажигания, ионизаторы воздуха.

Выходной трансформатор соединяется линией обратной связи с датчиком тока.

Блокировочный конденсатор пропускает только ток высокой частоты. Низкочастотный ток сварочного аппарата блокируется, что предупреждает короткое замыкание осциллятора.

Выбираем тип сварочного осциллятора

Задумав собрать сварочный осциллятор своими руками, определимся со схемой включения. Последовательное либо параллельное подключение, тип функционирования устройства: импульсная разрядка или непрерывное действие прибора.

Устройства непрерывного действия подключаются параллельно и последовательно. В большинстве таких осцилляторов устанавливается выпрямитель. Превалирует последовательная схема – высокое напряжение не поразит сварщика.

Выгоды последовательного подключения: достаточно одного трансформатора. Первичная обмотка дополнена парой сглаживающих конденсаторов и предохранителем. Вторичная – разрядником и колебательным контуром.

Импульсное устройство используется на сварочных аппаратах переменного тока. Смена полярности инициирует очередное зажигание дуги за счёт синхронизации цикла последовательности действий:

• Активизация зарядного устройства,
• Накопление заряда конденсатором,
• Обесточивание дуги при прохождении нулевой отметки перемены полюса,
• Разряжение конденсатора с подачей энергии в дуговой промежуток.

Сварочные устройства цикличной полярности рекомендованы для сварки сплавов алюминия. Нержавеющие стали и цветные металлы варятся преимущественно при постоянном токе.

Предупредим ошибки при изготовлении осциллятора

При пошаговом следовании надёжной схеме и качественной сборке, результативного удержания дуги не происходит. Причина — в перегрузке сети. Вместо заявленных 220 В, доходит 190–200 В. Автотрансформатор решит проблему.

Экономия на дросселе. С разрядника идёт череда затухающих ВЧ-колебаний, превышающих киловольт. Вторичная обмотка без дросселя получит между витками до 50 В. Виток приобретает вид короткозамкнутого. Мощность сети пойдёт на нагрев.

Чтобы не сжечь сварочное устройство целиком, озаботимся установкой дросселя. Кроме изолирующих прокладок при намотке, пропитаем витки бакелитовым лаком.

Частота тока в рамках 150–300 кГц безопасна. Если тело сварщика рассматривать как проводник, поверхностный эффект протекания ВЧ-тока не затрагивает внутренние органы. Но ожог кожи получить кому хочется? Работаем только при надёжном заземлении. Удар при 10 кГц весьма чувствителен.

Пообщайтесь со специалистами по соответствию вашей схемы нормам безопасности. Эксперты оценят схемотехнику на предмет проникновения НЧ-тока на электрод. Предостерегут, если сборка осциллятора небезопасна.

Обязательно вхождение в состав блока колебательного контура блокировочного конденсатора.

Видео по теме: Осциллятор своими руками

Загрузка…

схема, видео, самодельный для плазмы

plazmen.ru » Своими руками » Плазморез » Осциллятор

Осциллятор для плазмореза — это устройство для бесконтактного возбуждения дуги и стабилизации её горения. Эти опции он получает благодаря преобразованию параметров электроэнергии.

Самодельный осциллятор для плазмореза: немного теории

Внешний вид электронного блока осциллятора заводского изготовления представлен на рисунке.

Сварочный осциллятор марки ВСД-02, используемый для стабилизации горения дуги. Ист. http://met-all.org/oborudovanie/svarochnye/svarochnyj-oscillyator-svoimi-rukami.html.

Современные осцилляторы делятся на два класса действия:

• непрерывного действия. Этот класс к сварочному току добавляется ток высокой частоты (150…250 КГц) и с большим значением напряжения (3000…6000 В). В таких условиях дуга будет зажигаться даже без прикосновения электрода к поверхности соединяемых заготовок. Более того, она будет гореть очень устойчиво даже при небольших значениях сварочного тока (благодаря высокой частоте тока, вырабатываемого осциллятором). И, что тоже не маловажно, электроэнергия с такими характеристиками не опасна для здоровья рабочего, работающего на этом устройстве;
• импульсные. Электрическая схема этого класса может предусматривать его параллельное или последовательное подключение.

Примеры электрических схем указаны на рисунке.

Параллельное и последовательное подключение осциллятора. Ист. http://met-all.org/oborudovanie/svarochnye/svarochnyj-oscillyator-svoimi-rukami.html.

Большую эффективность имеет устройства, которые подключены к электрической цепи плазмореза последовательно. Объясняется это тем, что в их схеме не применяется, за ненадобностью, защита от высокого напряжения. Применение осциллятора, кроме того, позволяет расширить опции плазмореза и обрабатывать «проблемные» металлы или сплавы:

• алюминий;
• «нержавейка» и т. п.

Осциллятор для плазмореза своими руками

Осциллятор, который при желании нетрудно изготовить своими руками, чаще всего, относится к устройствам непрерывного действия. Рассмотрим конструкцию гаджета.

В общем случае осциллятор состоит из следующих основных узлов:

• колебательный контур. Он играет роль искрового генератора затухающих колебаний. Колебательный контур состоит из следующих компонентов:
  • накопительный конденсатор;
  • катушка индуктивности. Её роль выполняет, как правило, обмотка высокочастотного трансформатора;
• разрядник;
• дроссельные катушки;
• трансформатор высокой частоты.

Если у вас есть необходимый инструмент, навыки работы с электронной техникой и желание собрать осциллятор для плазмореза своими руками, то вам предстоит собрать и настроить указанные выше узлы.

Схема

Чтобы было понятно, что вы будете создавать, расскажем, в общих чертах, о принципе действия осциллятора. Сетевое напряжение после повышающего трансформатора поступает на конденсатор колебательного контура и заряжает его. Когда конденсатор зарядился до оптимального значения, предусмотренного параметрами электросхемы, происходит его разряд через разрядник (пробой воздушного зазора).

Внешний вид самодельного разрядника приведён на рисунке.

Самодельный одноискровый разрядник. Ист. http://met-all.org/oborudovanie/svarochnye/svarochnyj-oscillyator-svoimi-rukami.html.

Импульс, возникший в этот момент на разряднике, возбуждает колебания в колебательном контуре (колебания представляют собой обмен энергией между ёмкостью конденсатора и индуктивностью обмотки высокочастотного трансформатора). В колебательном контуре возникают затухающие высокочастотные электрические колебания, соответствующие его резонансной частоте.

В момент резонанса на обкладках конденсатора колебательного контура образуется высокое напряжение (величина зависит от добротности «Q» колебательного контура), которое через разделительный конденсатор и обмотку катушки поступает на резак и производит поджиг. Параметры разделительного конденсатора подбираются таким образом, чтобы его реактивное сопротивление препятствовало прохождению тока низкой (сетевой) частоты и не препятствовало высокой частоте.

Вот один из вариантов принципиальной электрической схемы самодельного осциллятора.

Принципиальная электрическая схема осциллятора, который можно собрать своими руками. Ист. http://ismith.ru/welding-equip/svarochnyj-oscillyator-svoimi-rukami/.

Пояснения к схеме:

1. Назначение индикатора «МТХ-90». В момент разряда накопительного конденсатора (при условии правильного подключения всего устройства) светится табло «Контроль фазировки».

2. S1- выключатель дугообразователя;

3. Дроссель Др1 представляет собой катушку из 15 витков провода сечением 2,5 кв. мм, намотанную на кольце R40 х 25 х 80 из феррита с магнитной проницаемостью M2000HM.

4. Т1 – импульсный трансформатор генератора строчной развёртки (на сленге — «строчник») типа «ТС180-2».

Большим «плюсом» этой электрической схемы служит тот факт, что для её реализации не требуются какие-либо дефицитные или дорогостоящие детали (материалы).

Следует учесть, что осциллятор в процессе работы, благодаря разряднику, создаёт большие электропомехи. Для их нейтрализации, необходимо осуществлять монтаж всех компонентов в «глухом» металлическом корпусе.

Пример конструкции приведён на рисунке.

Пример монтажа осциллятора в «глухом» корпусе. Ист. http://m.radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=115840.

Настройка осциллятора должна осуществляться с тем плазморезом, с которым он будет в дальнейшем работать. Заключается она в подборе опытным путём терристоров. Ориентироваться следует на устойчивость сварочной дуги.

Внимание! При настройке и последующей работе с осциллятором следует строго соблюдать правила техники безопасности при работе с электроприборами. Гаджет – устройство непрерывного действия с импульсным питанием, и на его выходных контактах остаётся напряжение после отключения питания от сети.

Видео

Посмотрите небольшой ролик с описанием одного из вариантов осциллятора своими руками:

Полезная информация по теме:

Теперь, когда вы знаете, как сделать осциллятор для плазмы, будет легче сделать плазморез своими руками.

Рекомендуем ознакомиться и с другими материалами раздела «Своими руками» на нашем сайте.

Также вам может понадобиться для приобретения деталей и расходников список адресов и телефонов в разных городах, где можно приобрести комплектующие для плазменной резки.

Может быть, вам будет полезен также раздел контактов сервисных центров по плазменному оборудованию в разных городах.

 

 

виды и характеристики, принцип работы, схема сборки своими руками

Без сварочных работ трудно представить современный мир. Даже в быту время от времени приходится выполнять некоторые сварочные работы. Для облегчения сварочного процесса нержавейки или цветных металлов необходим осциллятор.

Этот аппарат может зажигать электрическую дугу без контакта с поверхностью детали и поддерживать горение, необходимое для сварки. Для бытовых нужд необязательно приобретать промышленное изделие, поскольку вполне можно собрать осциллятор своими руками в условиях дома или небольшой мастерской.

Принцип работы осциллятора

При сварках где участвуют цветные металлы обычно применяют аргонодуговые аппараты, в которых вольфрамовые электроды подплавливают края и создают своеобразную ванну. Алюминиевый материал и нержавеющую сталь сшивают, когда источником напряжения и тока является инвертор.

В любых случаях наблюдается одна и та же проблема — первоначальное разжигание дуги. При работе с цветными металлами постукивают электродом по поверхности, в результате чего образуются трещины и следы, которые требуют дальнейшей обработки. Осциллятор — это то, что нужно для аргонной сварки.

Если лист металла тонкий, то при работе на небольших токах дуга постоянно тухнет. Неоднократное и постоянное её возбуждение забирает рабочее время. Для предотвращения подобных ситуаций тоже необходим осциллятор.

Сборка этих приборов может быть разная, но все они необходимы для возбуждения сварочной дуги между электродом и изделием на расстоянии около пяти миллиметров. Осциллятор размещают между источником тока и горелкой с электродом из вольфрама.

Принцип работы заключается в изменении входящего напряжения в высокочастотные короткие импульсы. Эти импульсы суммируются со сварочным током и принимают активное участие в розжиге. Можно собрать такой осциллятор для инвертора своими руками.

Эти устройства могут питаться от переменного или постоянного тока и повышают как значение напряжения, так и частоту электротока. Если на вход прибора подать напряжение 220В с частотой тока в 50 Герц, то на выходе получится напряжение от 2500 до 3000В при частоте от 150 000 до 300 000 Герц. Полученные импульсы имеют продолжительность десятков микросекунд.

Номинальная мощность таких устройств примерно 250–350 Ватт.

Функциональная схема

Технические характеристики каждого прибора зависят от его конструкции и свойств элементов на схеме. Принципиально агрегат состоит из таких элементов:

• Колебательный контур. Он собран из индуктивной катушки и конденсатора. Катушка представляет собой вторичную обмотку трансформатора высокой частоты. Сам контур генерирует необходимые искры.
• Разрядник.
• Катушки дроссельные. Их количество — две единицы.
• Высокочастотный повышающий трансформатор. Он преобразует входные параметры напряжения в высокочастотные колебания.

Прибор также содержит вспомогательные электрические детали, которые отвечают за безопасность использования агрегата. Это защитный конденсатор, предохраняющий работника от поражения электрическим током и предохранитель.

Предохранитель должен срабатывать при коротком замыкании и пробое конденсатора.

Входное напряжение, проходя через обмотки повышающего трансформатора, проходит через колебательный контур и начинает зарядку конденсатора. Затем, после зарядки последнего до необходимой ёмкости, происходит разряд и возникает пробой. Пробой вызывает короткое замыкание колебательного контура, вследствие которого возбуждаются резонансные колебания. Ток высокой частоты, создающий эти колебания, через защитный конденсатор и обмотки катушки доходит до сварочной дуги.

Защитный конденсатор свободно пропускает высокочастотный ток, который отличается также большой величиной напряжения. Но этот блокировочный конденсатор не способен пропускать ток низкой частоты, так как обладает большим сопротивлением. Это свойство мешает пройти низкочастотному току от сварочного прибора и является надежной защитой от короткого замыкания.

Последовательность процесса сварки

Невзирая на некоторые отличия в сборке, использование устройств этого класса проходит по одному сценарию. Можно так представить последовательность работы прибора:

• Сварщик на горелке нажимает кнопку «Пуск».
• Выпрямитель на входе получает напряжение из сети, выпрямляет и отправляет на накопитель.
• Накопительный узел заряжается.
• После срабатывания накопительного конденсатора, освобождается импульс.
• Импульс поступает на высокочастотный трансформатор и преобразовывается в высоковольтный импульс.
• Одновременно срабатывает клапан газа и выходит аргон из аргонно содержащей камеры.
• После короткого разряда тока, дуга зажигается в газовом облаке и начинается процесс сварки.
• Когда начинает работать сварочный ток с силой, превышающей пять ампер, то импульс затухает. Происходит процесс сварки с установленными на аппарате значениями. При потере контакта возникает следующий импульс для возрождения дуги.
• Когда сварка заканчивается, прибор завершает процесс.

При изготовлении аргоновой горелки своими руками, конструкция может быть упрощена и прибор становится полуавтоматом. В этом случае при случайном завершении процесса сварки надо вручную включать бесконтактный поджиг, нажимая кнопку «Пуск».

Виды осцилляторов

Устройства этого типа в зависимости от вида работ, могут быть кратковременного или постоянного действия. Таким образом, осцилляторы делятся на:

• Устройства непрерывной работы.
• Аппараты с импульсным питанием.

При сварке тонких листовых материалов лучше подходит прибор постоянного действия, так как розжиг будет производиться сразу при поднесении к заготовке. В процессе сварки горение будет ровное и все время поддерживаться. В результате получится чистый и аккуратный шов.

Для безопасности рекомендуется последовательное соединение устройства. Если предусмотрено параллельное подключение, то надо установить защиту от напряжения. При выполнении работ с алюминием, которые выполняются исключительно на переменном токе, применяют импульсные аппараты.

Сборка в бытовых условиях

Для сборки прибора аргонной сварки своими руками из инвертора чаще всего используют распространенную и несложную схему.

В этой схеме главным элементом является повышающий трансформатор. Именно он увеличивает величину стандартного напряжения до трёх тысяч вольт. Самым проблемным узлом при сборке этого устройства является разрядник, который вырабатывает сильную искру. Разрядник и катушка индуктивности обеспечивают главное — они генерируют затухающие высокочастотные импульсы, которые зажигают дугу и поддерживают равномерное горение. Катушка и разрядник совместно с блокировочным конденсатором образуют узел колебательного контура.

Самодельные аппараты тоже могут быть выполнены по двум различным схемам. Они могут быть импульсного или непрерывного действия. Приборы, использующие принцип непрерывного действия менее эффективны и в их конструкцию надо обязательно включать блок защиты от напряжения. Импульсные устройства считаются лучше, удобнее и производительнее.

Основной деталью узла управления является кнопка. Она выполняет две функции: включение разрядника и контролирование подачи защитного газа в область сварки. Первичными данными при самостоятельной сборке являются детальные ответы на следующие вопросы:

• Применение для алюминия или нержавейки.
• Вид электрического тока — переменный или постоянный.
• Какое напряжение предусматривается.
• На какую мощность будет рассчитан прибор.
• Какая величина вторичного напряжения.

Сборка деталей производится на прямоугольной плате. Слева обычно располагается трансформатор высокой частоты, блок управления и предохранительный узел. В центральной части логично расположить разрядник с конденсатором колебательного контура и блокировочный конденсатор. Последний становится преградой для низкочастотного тока на пути к сварке. Место справа остается для дросселя.

Трансформатор выбирают исходя из потребностей по величине тока во вторичной обмотке. При этом катушку индуктивности лучше сделать сдвоенной. Тогда напряжение и величина тока оказываются более стабильными, а защита аппарата надежнее. Контуры подобны друг другу и состоят из:

• Конденсатора, запас которого по напряжению в первой части должен быть не менее 500В и 5–6 кВ для второй. Емкость первого конденсатора должна составлять не менее 0.3 мФ, а второго до 1 мФ.
• Варистора с напряжением во вторичной обмотке около 90–100 В (для первого каскада) и до 140–150 В во второй линии.
• Катушки индуктивности. Обе катушки имеют ферритовый стержень с намотанной на него медной проволокой сечением около 20 миллиметров квадратных с зазором не менее 0.8 миллиметров. В первом каскаде количество витков от семи, а во втором — меньше. Катушка второго каскада является фильтром и защитой от колебаний тока. Ток различной амплитуды может привести к нестабильному горению.

Для разрядника находят плату с ребрами теплоотвода. Эта плата охлаждает при срабатывании разряда. Электроды из вольфрама иногда заменяют на обычные. Главное, чтобы их диаметр составлял не менее двух миллиметров. Кончики электродов должны быть строго параллельны. При помощи специального винта делают возможной регулировку расстояния между электродами.

Чтобы получить максимальную стабильность, ко второй обмотке второго каскада подключают катушку от любого электрошокера. Для этого в схему устройства приходится подключать аккумулятор напряжением в шесть вольт. Он обеспечивает питание этой катушки.

Наличие аккумулятора не дает забыть, что время от времени всё устройство нужно осматривать и проводить регламентные работы. Первый каскад подключается к инвертору, а второй предназначен для сварочной горелки и заготовки, которую надо сварить. Корпус прибора должен иметь вентиляционные отверстия и быть влагозащищенным.

Правила эксплуатации

Применение осцилляторов несложно, но требует выполнения ряда правил. Тогда работа с прибором становится безопасной, удобной и продуктивной. Правила использования следующие:

• Применение этих устройств разрешено как в помещениях, так и на воздухе.
• В случае обильного снегопада или дождя лучше воздержаться от включения прибора при работе на улице.
• Температурный режим окружающей среды должен быть от -10 до +40 градусов по Цельсию.
• Влажность воздуха не должна быть больше 98%.
• Крайне не рекомендуются работать со сварочным аппаратом в помещениях где сильно накопилась пыль или едкие газы способные повредить металл или изоляцию.
• Обязательно перед включением нужно убедиться в наличии заземления.
• Защитный кожух прибора можно снимать только в выключенном состоянии. Во время сварки кожух должен быть надет.
• На рабочей поверхности разрядника не должно быть следов нагара или грязи. В случае загрязнения нужно вычистить кончики разрядника тонкой наждачной шкуркой.

При сборке осциллятора для инвертора своими руками необходимо также соблюдать правила поведения с электрическими устройствами. Необходимо строго соблюдать основные правила сборки электрических схем и использовать только те детали, которые обладают нужными характеристиками.

Осциллятор для сварки алюминия своими руками

Содержание   

Сварочный осциллятор – один из основных приборов для починки деталей из алюминия или нержавейки, а также создания конструкций из таковых в домашних условиях. Он необходим не только на предприятиях, работающих с данным типом конструкций, но часто и в домашних условиях.

К сожалению, возможность приобрести осциллятор для домашней сварки есть далеко не у всех, нуждающихся в таком агрегате. Им можно порекомендовать лишь один выход из сложившейся ситуации – создание такого инструмента своими руками. Давайте детальнее разберем, как это можно сделать.

Принцип действия оборудования

Сам по себе осциллятор, как фабричный, так и собранный своими руками – это устройство для стабилизации дуги при сварке металлических, алюминиевых конструкций. Принцип действия данного оборудования на самом деле достаточно прост: имеющееся вторичное напряжение в данной конструкции проводит зарядку конденсатора, которая, достигая определенной величины, дает пробой на разрядник.

Это вызывает в свою очередь колебания с резонансной частотой на самом контуре. Именно они и подаются к дуговому промежутку. Мощность такого устройства составляет до 350 Вт, длительность же самого импульса у такого оборудования обычно составляет десятки секунд. Подключается непосредственно к элементам сварочного аппарата. Использование последнего без осциллятора является задачей практически невозможной.

Схема сварочного осциллятора

Современные виды такого оборудования достаточно просты, а главное – безопасны в применении, и при использовании они не представляют для сварщика особой угрозы, если, разумеется, он будет следовать технике безопасности. Именно потому они могут быть допущены не только для применения в специальных цехах, но и непосредственно в домашних условиях.

Поскольку такой прибор не имеет сложных компонентов в своей конструкции, его вполне возможно собрать самостоятельно даже и в домашних условиях, естественно, если у вас есть схема и некоторый опыт работы с таким оборудованием. Как это можно сделать, давайте рассмотрим более подробно.

Читайте также: «Полная характеристика инверторного сварочного аппарата „Ресанта“ САИ-250».

к меню ↑

Что понадобится для такой конструкции?

Для того чтобы сделать своими руками данный сварочный элемент для обработки нержавейки или же алюминия, вам нужны будут такие детали:

• обмотка для связи;
• колебательный контур;
• конденсатор для блокировки;
• генератор, трансформаторы которого постоянно действуют на повышение до 3000 В, с разрядником.

Особенно важно проводить правильный подбор последнего компонента в том случае, если вы хотите работать с алюминием. В таком случае нужно использовать остатки вольфрама для конструкции разрядника. Только в таком случае вам удастся обеспечить правильный поджиг элемента.

data-ad-client=»ca-pub-8514915293567855″
data-ad-slot=»5929285318″>

Испытание сварочного осциллятора

Подбор таких деталей необходимо проводить на основе технической документации. Таковой может стать готовая схема такого оборудования, которую вы можете найти в интернете или позаимствовать из уже готовых образцов, либо же составленная вами самостоятельно. Прибегать ко второму варианту рекомендуется только тем мастерам, у которых уже есть опыт сборки сварочного или какого-либо другого оборудования своими руками.

Читайте также: «Разновидности и технология сварки швов — потолочных, горизонтальных, вертикальных».

к меню ↑

Варианты сборки осцилятора своими руками

Для того чтобы такой агрегат собрать, вам необходима готовая схема прибора с описанием порядка соединения имеющихся компонентов. По ней, собственно, вы и будете работать. Осциллятор сварочный может быть собран как по схеме для непрерывного действия, так и для импульсной работы.

В первом случае прибор работать будет параллельно с самим источником электрической дуги. Здесь оборудование подключается непосредственно к массе и держаку. Несмотря на то, что в самой сборке этот вариант более сложен, он дает значительно больший спектр возможностей самому владельцу, и в некоторых случаях работать позволяет даже при заниженном напряжении.

Второй вариант самодельного осциллятора для сварки более прост в исполнении и, кроме того, гораздо менее требователен по выбору рабочей схемы с учетом средств защиты от скачков напряжения. Такой вариант более выигрышен тем, что может свободно использоваться в сетях переменного напряжения. К тому же, импульсное исполнение обычно обходится несколько дешевле первого варианта, ведь здесь детали вы можете использовать более простые.

 

Читайте также: «Как сделать станок ТВЧ своими руками из сварочного аппарата?».

Определившись с вариантом исполнения, вам нужно будет согласно схеме подвести в сеть все компоненты будущего оборудования. Готовый самодельный осциллятор для инвертора всегда нужно подключать параллельно с основным оборудованием в сеть. Непосредственно после сборки такого образца в домашних условиях, необходимо провести его тестовый запуск и проверить, все ли работает правильно. Только после такого запуска вы можете приступать непосредственно к профессиональному использованию домашнего оборудования для сварки непосредственно для ваших нужд.

Использовать осциллятор, созданный своими руками, можно для широкого круга нужд. Это ремонт автомобилей, создание технологически несложных конструкции и их реставрация. Полный спектр функций формируется в каждом отдельном случае спецификой именно конструкции вашего прибора. Подбирайте ее максимально тщательно, и тогда вам удастся заполучить аппарат, соответствующий всем вашим техническим требованиям, даже мельчайшим.
к меню ↑

Сборка сварочного осциллятора своими руками (видео)

data-full-width-responsive=»true»
data-ad-client=»ca-pub-8514915293567855″data-ad-slot=»8040443333″>

 Главная страница » Для производства

Основные сведения об осцилляторах LC

Производство

LC-генератор на самом деле является генератором обратной связи, в цепи обратной связи которого используются конденсаторы и катушки индуктивности. Он может быть построен из транзистора, операционного усилителя, лампы или другого активного (усилительного) устройства. Колебания вызываются подачей части выходного сигнала усилителя на его вход. Этот сигнал обратной связи должен применяться синхронно с исходным входным сигналом. Усилитель обычно представляет собой инвертор, который сам по себе обеспечивает сдвиг фазы на 180 ^o , а дополнительный сдвиг фазы на 180 ^o должен быть обеспечен другими средствами.

В цепи LC-генератора цепь обратной связи представляет собой настроенную цепь (часто называемую контуром резервуара). Настроенный контур представляет собой резонатор, состоящий из соединенных вместе индуктора (L) и конденсатора (C). Заряд течет вперед и назад между пластинами конденсатора через катушку индуктивности, поэтому настроенная схема может накапливать электрическую энергию, колеблющуюся на своей резонансной частоте. В цепи резервуара есть небольшие потери, но усилитель компенсирует эти потери и подает мощность для выходного сигнала.LC-генераторы часто используются на радиочастотах, когда необходим настраиваемый источник частоты, например, в генераторах сигналов, настраиваемых радиопередатчиках и гетеродинах в радиоприемниках. Типичными схемами LC-генератора являются схемы Хартли, Колпитса и Клаппа.

Топология

В генераторе LC цепь обратной связи в основном состоит из трех импедансов (см. Рисунок 1). Все три импеданса Z1, Z2 и Z3 являются чисто реактивными элементами, что означает, что они могут быть емкостными или индуктивными, в зависимости от наших проектных требований.На рисунке 1 для удобства мы показали усилительный элемент как операционный усилитель, но можно использовать и другие устройства.

Рис. 1. Топология генератора LC

Посмотрев на рисунок 1, вы увидите, что коэффициент обратной связи (коэффициент усиления по напряжению цепи обратной связи), B (f), можно выразить в форме, напоминающей уравнение, описывающее резистивный делитель напряжения.

В (ж) = Z1 / (Z1 + Z3)

(1)

Обычно Z1 и Z2 имеют одинаковый тип реактивного сопротивления, а Z3 — «противоположного» типа.Например, если бы Z1 и Z2 были конденсаторами, то Z3 был бы индуктором; если бы Z1 и Z2 были индукторами, то Z3 был бы конденсатором.

Здесь неплохо напомнить, что необходимые условия для колебаний:

| A (f) · B (f) | ≥1

(2)

и

arg A (f) + arg B (f) = 2πn, n = 0,1,2,3… ..

(3)

Где A (f), B (f) — коэффициент усиления усилителя и коэффициент обратной связи соответственно. Как правило, как усилитель, так и цепь обратной связи изменяют величину и фазу сигнала.Итак, и A, и B являются комплексными значениями, и каждое значение имеет величину и аргумент (фазу).

Генератор Колпитца

Генератор обратной связи, в котором используются конденсаторы C1 и C2 для Z1 и Z2 и индуктор L1 для Z3, известен как генератор Колпитса (см. Рисунок 2). Генератор Колпитса был изобретен в 1918 году американским инженером Эдвином Х. Колпиттсом. Схема Колпитца, как и другие генераторы LC, состоит из устройства усиления (такого как биполярный переходной транзистор, полевой транзистор, операционный усилитель или вакуумная лампа), выход которого соединен с входом в контуре обратной связи, содержащей параллельную LC-цепь ( настроенная схема), который функционирует как полосовой фильтр для установки частоты колебаний.

Рис. 2. Топология генератора Колпитца

Частота колебаний фактически является резонансной частотой. При резонансе суммарное емкостное и полное индуктивное реактивные сопротивления вычитаются:

Z1 + Z2 + Z3 = 0 => (-j / 2πfoC1) + (-j / 2πfoC2) + (j2πfoL1) = 0 => Fo = 1 / 2πSQR (LC)

(4)

(SQR — квадратный корень)

L — индуктивность L1 в Генри, а C — эквивалентная емкость элементов C1 и C2 в Фарадах. Термин C эквивалентен последовательной комбинации C1 и C2 стандартным образом:

C = (C1 · C2) / (C1 + C2)

(5)

Математическое выражение для B (f) может быть получено из (3): B (f) = Z1 / (Z1 + Z3)

При резонансе (см. Уравнение 4):

Z1 + Z3 = -Z2

(6)

Итак, B (f) = — Z1 / Z2 при резонансе.Таким образом, математическое выражение для B (fo) имеет вид:

В (fo) = — C2 / C1

(7)

Уравнение (7) утверждает, что при резонансе коэффициент обратной связи является чисто отрицательным числом, что означает, что сеть обратной связи сама обеспечивает 180 ^o (π рад) фазового сдвига. При использовании инвертирующего усилителя (который также обеспечивает фазовый сдвиг 180 ^–) нет сомнений в том, что условие, сформулированное уравнением (3), хорошо выполняется.

Теперь давайте посмотрим, выполняется ли условие, сформулированное в (2):

В нашем примере усилитель представляет собой инвертирующий усилитель на базе операционного усилителя.Таким образом, его коэффициент усиления по напряжению равен:

.

А (розетка) = — R2 / R1

(8)

Комбинируя (2), (7) и (8), получаем:

— (R2 / R1) (- C2 / C1) ≥1 => R2 / R1≥C1 / C2

(9)

Уравнение (9) утверждает, что схема будет колебаться, если коэффициент усиления усилителя равен или превышает C1 / C2. Таким образом, C1 / C2 — это минимально необходимое усиление. На практике соотношение C1 / C2 — это компромисс между амплитудой и стабильностью. При выборе минимального коэффициента усиления общий коэффициент усиления контура будет равен 1, а амплитуда колебаний останется постоянной.Однако допуски неизбежны. Итак, на практике мы должны выбрать гораздо больший коэффициент усиления, чтобы гарантировать, что колебания будут всегда запускаться. При гораздо большем усилении амплитуда колебаний будет быстро расти со временем, пока усилитель не достигнет насыщения и не начнется ограничение.

Осциллятор Хартли

Генератор Хартли был изобретен в 1915 году американским инженером Ральфом Хартли. Отличительной особенностью генератора Хартли является то, что настроенная схема состоит из одного конденсатора, включенного параллельно с двумя последовательно включенными индукторами (или с одной ответвленной катушкой индуктивности), а сигнал обратной связи, необходимый для генерации, берется из центрального соединения двух катушек индуктивности.

Рисунок 3. Топология осциллятора Хартли

Классический осциллятор Хартли показан на Рисунке 3. Принципиальное различие между генераторами Хартли и Колпиттса заключается в типе элементов реактивного сопротивления, используемых для Z1, Z2 и Z3. В генераторе Колпитца Z1 и Z2 емкостные, но в версии Хартли они индуктивные. Генератор Хартли может использовать индуктивность с ответвлениями, но по-прежнему является генератором Хартли. Кроме того, Z3 является индуктивным у Колпитта, но емкостным у Хартли.Схема на рисунке 3 будет колебаться (см. Уравнение 4) с частотой f _o , определяемой по формуле:

f _o = 1 / 2πSQR [(L1 + L2) C1]

(10)

Как и у осциллятора Колпитца, номинальное усиление осциллятора Хартли составляет R2 / R1, а минимальное усиление — L1 / L2.

Осциллятор Клаппа

Осциллятор Клаппа на самом деле является модифицированной версией осциллятора Колпитца. Генератор Клаппа — это генератор Колпитца, в котором есть дополнительный конденсатор, включенный последовательно с катушкой индуктивности.Его опубликовал Джеймс Килтон Клапп в 1948 году.

Рис. 4. Топология генератора Клаппа

Что касается условной схемы на рис. 4, то сеть состоит из одной катушки индуктивности и трех конденсаторов. Конденсаторы C1 и C2 образуют делитель напряжения, который определяет величину напряжения обратной связи, подаваемого на вход усилителя. Частоту колебаний можно найти из (4), и она составляет:

(11)

Схема Клаппа часто предпочтительнее схемы Колпитца для построения генератора переменной частоты (VFO).В VFO Колпитца делитель напряжения содержит переменный конденсатор (C1 или C2). Это приводит к изменению напряжения обратной связи, что иногда снижает вероятность того, что схема Колпитса будет генерировать колебания в части желаемого диапазона частот. Этой проблемы можно избежать в схеме Клаппа за счет использования постоянных конденсаторов в делителе напряжения и переменного конденсатора (C ₀ ), включенных последовательно с катушкой индуктивности.

Как и у осциллятора Колпитса, номинальное усиление осциллятора Клаппа составляет R2 / R1.И минимальное усиление — C1 / C2.

Практические схемы

Реализация генератора Колпитца на дискретных транзисторах показана на рисунке 5a. Делитель напряжения на разделенных конденсаторах, обеспечивающий обратную связь, состоит из C2 и C3. Как правило, C3 имеет большее значение, чем C2. Резистор R3 смещает транзистор, а R1 обеспечивает стабильность. Выходной сигнал формируется через R1. Частота колебаний определяется резонансным контуром резервуара Z, который подключен к базе транзистора через C4, как показано.

Цепь резервуара состоит из катушки и конденсатора, которые могут быть подключены последовательно, как показано на рисунке 5b, или параллельно, как показано на рисунке 5c. Последовательная схема представляет собой генератор Клаппа.

Рис. 5. Практический генератор Колпитца использует параллельную цепь резервуара. Последовательная схема представляет собой генератор Клаппа

. Генератор Хартли может быть построен, как показано на рисунке 6. Опять же, биполярный транзистор является элементом, создающим усиление. Резисторы R1 и R2 смещают Q1 и не служат никакой другой цели.Частота колебаний определяется резонансным контуром резервуара, который состоит из L1 и C1, а выходной сигнал может приниматься либо с эмиттера транзитора через C5, либо с катушки L2, которая подключена к L1. Положение отвода L1 — это компромисс между стабильностью и амплитудой выходного сигнала.

Рисунок 6. Типичный генератор Хартли

Генераторы Хартли и Колпиттса представляют собой схемы с общим коллектором, поскольку коллектор транзистора находится на заземлении переменного тока благодаря наличию байпасного конденсатора — этот конденсатор имеет обозначение C5 на рисунке 5a, и C4 в Fihure 6.

Осциллятор Армстронга

Есть много дополнительных типов генераторов LC, но два из них особенно интересны с исторической точки зрения. Генератор Армстронга назван в честь майора Эдвина Армстронга, изобретшего регенеративный детектор, супергетеродинное радио, частотную модуляцию и другие вещи. Практическая схема генератора Армстронга показана на рисунке 7. В этой схеме в качестве усилительного элемента используется полевой транзистор; в оригинальной схеме Армстронга использовалась лампа.Другое популярное название осциллятора Армстронга — «тиклерный осциллятор», мы скоро поймем, почему.

Рис. 7. Типичный генератор Армстронга

Частота колебаний контура Армстронга определяется значениями компонентов в параллельном резонансном контуре резервуара, состоящем из C1 и L1. Катушка обратной связи, или катушка «щекотки», L2, тесно связана с L1, и она служит для подачи части выходного сигнала обратно на вход. Необходимо следить за тем, чтобы взаимная индуктивность между L2 и L1 имела правильную «полярность».В противном случае обратная связь будет происходить с неверным шагом, и цепь не будет колебаться.

Величина обратной связи или регенерации регулируется переменным резистором R3; этот резистор контролирует количество тока, протекающего в катушке тиклера. В более старых схемах катушка тиклера была намотана на механизм, который позволял изменять положение катушки относительно L1. Когда связь была максимальной, обратная связь тоже. Частоту колебаний генератора Армстронга можно вычислить, подставив значения L1 и C1 в уравнение резонанса (4), которое мы вводили ранее в этой статье.

Генератор TITO

Наш последний LC-генератор в прошлом назывался разными именами. В более старых текстах, которые иллюстрируют использование схем на электронных лампах, схема называется генератором с настроенной сеткой и пластиной (TGTP). Совсем недавно его назвали генератором с настроенным базовым коллектором (TBTC). Возможно, теперь, когда у нас есть так много типов усилительных устройств, схему следует называть генератором с настроенным входом-настроенным выходом (TITO).

Как бы мы это ни называли, это выглядит примерно так, как показано на рисунке 8. Частота колебаний контура задается контурами резервуара L1 / C1 и L2 / C2. В большинстве учебников рекомендуется, чтобы два контура резервуара резонировали почти на одинаковых, но немного разных частотах.

Рисунок 8. Генератор TITO.

Обратная связь в генераторе TITO осуществляется через межэлементную емкость транзистора. Другими словами, Cbe (емкость между базой и эмиттером) и Ccb (емкость между коллектором и базой) не являются внешними конденсаторами; они являются частью структуры транзистора.Поэтому на иллюстрации они показаны штриховой линией.

Осциллятор TITO в наши дни используется редко. Может показаться, что в такой схеме нет конденсаторов и есть только катушки индуктивности, но не обманывайте себя. Разработчики схемы сделали упор на паразитное устройство и емкость цепи, достаточную для создания колебаний с желаемой частотой.

Заключение

В этой статье мы рассмотрели довольно много основ. Мы рассмотрели теоретические основы ЖК-генераторов.Фактически, теоретические основы LC-осцилляторов основаны на общих концепциях осциллятора обратной связи. Затем мы обратились к осцилляторам Колпитца, Хартли и Клаппа. Изучив их теоретически, мы обсудили несколько практических реализаций схем. Наконец, мы обсудили несколько исторически интересных схем: генератор Армстронга и генератор настроенного входа-настройки-выхода (TITO). В следующей статье мы обсудим RC-генераторы, которые могут быть построены на основе операционных усилителей.

Понимание схемы генератора с фазовым сдвигом

В этом посте мы собираемся понять, как работает генератор с фазовым сдвигом, и мы построим его, а также будем моделировать выходные данные с помощью программных инструментов моделирования.

Генератор фазового сдвига — это генератор синусоидальной волны, который генерирует частоту на основе подключенных цепей резисторов и конденсаторов. Преимущество генератора с фазовым сдвигом — хорошая стабильность и возможность генерирования частоты без искажений при широком диапазоне нагрузок; однако для больших нагрузок нам может понадобиться каскад предварительного усиления.

Генератор фазового сдвига состоит из трех частей: RC-цепи, усилителя и положительной обратной связи. Давайте рассмотрим их подробнее.

RC-сеть состоит из резисторов и конденсаторов, соединенных в виде лестницы, как показано на рисунке.

Он имеет три RC-каскада, каждый RC-каскад сдвигает входную частоту на 60 градусов. Первый этап сдвигает частоту на 60 градусов, второй этап сдвигает частоту на 120 градусов, а третий этап сдвигает частоту на 180 градусов.

Следующий каскад — усилитель, который может быть усилителем на транзисторной основе или операционными усилителями.Каскад усилителя генерирует фазовый сдвиг на 180 градусов, который поступает от RC-цепи. Таким образом, объединение фазового сдвига от RC-цепи и фазового сдвига усилителя 180 + 180 = 360 градусов.

Чтобы получить частоту от схемы согласованно, нам необходимо обеспечить положительную обратную связь для схемы. Есть два типа обратной связи: положительная и отрицательная. Вот их общее значение:

Отрицательная обратная связь подает выходной сигнал на вход с фазовым сдвигом 180 градусов.

Положительная обратная связь означает подачу выходного сигнала на вход с нулевым фазовым сдвигом. В этом генераторе фазового сдвига мы обеспечиваем положительную обратную связь.

Схема простого генератора с фазовым сдвигом, использующая один транзистор:

Полная схема простого фазового генератора, использующего только один транзистор, приведена выше с объясненными тремя основными частями.

Частота может быть определена по следующей формуле:

Частота = 1/2 x pi x R x C x sq.Корень (2N)

Где R — резистор в Ом

C — емкость в Фарадах

N — номер RC-каскада, N = 3

Вот смоделированный выход:

Что такое цепь серии RLC? — Фазорная диаграмма и треугольник импеданса

Когда чистое сопротивление R Ом, чистая индуктивность L Генри и чистая емкость C фарад соединены вместе в последовательной комбинации друг с другом, образуется RLC Series Circuit .Поскольку все три элемента соединены последовательно, ток, протекающий через каждый элемент цепи, будет таким же, как полный ток I, протекающий в цепи.

В комплекте:

Цепь RLC показана ниже:

В цепи серии RLC

X _L = 2πfL и X _C = 1 / 2πfC

Когда переменное напряжение подается через последовательную цепь RLC, результирующий ток I течет по цепи, и, таким образом, напряжение на каждом элементе будет:

• В _R = IR, то есть напряжение на сопротивлении R, синфазное с током I.
• V _L = IX _L , то есть напряжение на индуктивности L, опережающее ток I под углом 90 градусов.
• V _C = IX _C , то есть напряжение на конденсаторе C, которое отстает от тока I на угол 90 градусов.

Фазорная схема последовательной цепи RLC

Векторная диаграмма последовательной цепи RLC, когда цепь действует как индуктивная цепь, что означает (V _L > V _C ), показана ниже, и если (V _L C ) цепь будет ведут себя как емкостная цепь.

Шаги, чтобы нарисовать фазовую диаграмму цепи серии RLC

• Возьмите ток I в качестве эталона, как показано на рисунке выше
• Напряжение на катушке индуктивности L, которое составляет V _L , опережает ток I под углом 90 градусов.
• Напряжение на конденсаторе c, равное V _c , подается с отставанием от тока I на угол 90 градусов, потому что при емкостной нагрузке ток опережает напряжение на угол 90 градусов.
• Два вектора V _L и V _C противоположны друг другу.

Где,

Это полная оппозиция протеканию тока цепью RLC, известная как Импеданс цепи .

Фазовый угол

На векторной диаграмме значение фазового угла будет

Питание в последовательной цепи RLC

Произведение напряжения и тока определяется как мощность.
Где cosϕ — коэффициент мощности цепи и выражается как:

Три случая последовательной цепи RLC

• Когда X _L > X _C , фазовый угол ϕ положителен. Схема ведет себя как цепь серии RL, в которой ток отстает от приложенного напряжения, а коэффициент мощности отстает.
• Когда X _L C , фазовый угол ϕ отрицательный, и схема действует как последовательная RC-цепь, в которой ток опережает напряжение на 90 градусов.
• Когда X _L = X _C , фазовый угол ϕ равен нулю, в результате схема ведет себя как чисто резистивная схема. В схеме этого типа ток и напряжение находятся в фазе друг с другом. Значение коэффициента мощности ед. .

Треугольник импеданса цепи серии RLC

Когда величины векторной диаграммы делятся на общий множитель I, получается прямоугольный треугольник, известный как треугольник импеданса.Треугольник полного сопротивления последовательной цепи RL, когда (X _L > X _C ) показан ниже:

Если индуктивное реактивное сопротивление больше емкостного реактивного сопротивления, то реактивное сопротивление цепи является индуктивным, что дает фазовый угол с запаздыванием .

Треугольник импеданса показан ниже, когда цепь работает как последовательная цепь RC (X _L C )

Когда емкостное реактивное сопротивление больше индуктивного реактивного сопротивления, общее реактивное сопротивление цепи действует как емкостное, и фазовый угол будет опережающим.

Применение последовательной цепи RLC

Ниже приведены приложения цепи RLC:

• Действует как регулируемая цепь
• Он действует как фильтр нижних и верхних частот, полосовой или заграждающий фильтр в зависимости от типа частоты.
• Схема также работает как генератор
• Умножитель напряжения и цепь импульсного разряда

Это все о цепи RLC.

Руководство по выбору VCO (генератора, управляемого напряжением)

Высокочастотный ГУН (0.50 дюймов x 0,50 дюйма)

CVCO55BE Серия VCO

Эта серия VCO разработана для высокочастотных приложений. Его возможность работы с высокими частотами не влияет на производительность или цену. Он предлагает частоты от 300 МГц до 5,5 ГГц, низкий фазовый шум и низкие гармоники. Толчки и тяги сведены к минимуму. Он разработан в нашей стандартной упаковке размером 0,50 x 0,50 дюйма.

ГУН сверхвысокой частоты (0.50 дюймов x 0,50 дюйма)

CVCO55BH Серия VCO

Эта серия VCO предлагает сверхвысокие частоты от 3,5 ГГц до 6,0 ГГц, обеспечивая низкий фазовый шум и низкие гармоники во всем указанном диапазоне частот. Эта серия VCO ставит нас на передовые позиции в своей отрасли. Он разработан в нашей стандартной упаковке размером 0,50 x 0,50 дюйма.

Коаксиальный резонатор VCO (0,50 x 0,50 дюйма)

CVCO55CC Серия VCO

Серия CVCO55CC представляет собой коаксиальный резонатор для обеспечения сверхнизкого фазового шума.Он разработан для узкополосных приложений и предлагает частоты от 380 МГц до 3,5 ГГц. Его технология также обеспечивает очень низкие гармоники и низкое потребление тока с превосходной линейностью во всем диапазоне настройки. Он разработан в нашей стандартной упаковке размером 0,50 x 0,50 дюйма.

Узкополосный ГУН (0,50 дюйма x 0,50 дюйма)

CVCO55CL Серия VCO

Этот VCO разработан для узкополосных приложений VCO (до 10%).Предлагает частоты от От 30 МГц до 1,7 ГГц, очень низкий фазовый шум, низкие гармоники и отличная линейность во всем диапазоне настройки. Толчки и тяги сведены к минимуму. Он разработан в нашем стандартном промышленном корпусе VCO размером 0,50 x 0,50 дюйма.

ГУН порта дополнительной модуляции (0,50 x 0,50 дюйма)

CVCO55CM Серия VCO

CVCO55CM содержит дополнительный порт модуляции (модуляция TX), что делает его идеальным выбором для приложений передатчика.Порт модуляции имеет отрицательную крутизну и обычно составляет -25 кГц / В. Это семейство доступно в полосе частот от 400 МГц до 1,2 ГГц.

Широкополосный ГУН (0,50 x 0,50 дюйма)

CVCO55CW Серия VCO

Эта серия VCO разработана для широкополосных приложений. Он предлагает ширину полосы пропускания до октавы и предназначен для работы с частотами от 50 МГц до 3.5 ГГц при сохранении низкого фазового шума и низких гармоник во всем указанном диапазоне частот. Он разработан в нашей стандартной упаковке размером 0,50 x 0,50 дюйма.

ГУН с удвоением частоты коаксиального кабеля (0,50 «x 0,50»)

CVCO55CXT Серия VCO

Семейство CVCO55CXT представляет собой коаксиальный ГУН с внутренним удвоителем частоты собственной разработки. Это семейство имеет низкий фазовый шум на рабочей частоте (то есть -103 дБн / Гц при смещении 10 кГц для 5.ГУН 4 ГГц). Благодаря нашему очень эффективному удвоителю частоты, потребляемый ток питания составляет менее 25 мА. Гармоники уменьшаются до типичного значения -25 дБн.

Малошумящий низкочастотный ГУН (0,50 x 0,50 дюйма)

CVCO55FL Серия VCO

Серия CVCO55FL предназначена для низких частот, от 75 до 450 МГц в полосах, но с чрезвычайно низким фазовым шумом.Гармоники обычно составляют -20 дБн. Это семейство демонстрирует низкие тяговые характеристики и высокую мощность за счет внутреннего буфера. CVCO55FL поставляется в нашем стандартном корпусе 0,5 «x0,5».

Узкополосный ГУН (0,40 x 0,496 дюйма)

CVCO45 Серия VCO

Этот VCO — самый экономичный из нашей производственной линии VCO, разработанный для коммуникационных и портативных приложений. Этот ГУН предлагает частоты от 50 МГц до 1.4 ГГц при сохранении отличной производительности. Он обеспечивает низкий уровень фазового шума, низкие гармоники и отличную линейность. Он разработан в нашем стандартном SMD-корпусе размером 0,40 x 0,496 дюйма.

Компактный (0,38 x 0,38 дюйма)

CVCO38 VCO Series

CVCO38 VCO упакован в сверхкомпактный 0,380-дюймовый. x 0,380 дюйма x 0,220 дюйма Пакет SMD, позволяющий сэкономить 42% места по сравнению со стандартным пакетом 0,5 x 0,5 дюйма.

Узкополосный ГУН (0,30 дюйма x 0,30 дюйма)

CVCO33 Серия VCO

Эта серия VCO разработана в нашем стандартном корпусе размером 0,30 дюйма x 0,30 дюйма. Его небольшой размер не снижает производительности и идеально подходит для приложений, где пространство ограничено. Он предлагает частоты от 50 МГц до 3 ГГц, низкий фазовый шум, низкие гармоники и отличную линейность во всем диапазоне настройки. Толчки и тяги сведены к минимуму.

Узкополосный ГУН (0,25 x 0,25 дюйма)

CVCO25 Серия VCO

Эта серия VCO разработана в нашем самом маленьком корпусе, 0,25 дюйма x 0,25 дюйма. Его небольшой размер не снижает производительности и идеально подходит для приложений, где пространство ограничено. Он предлагает частоты от 100 МГц до 1,1 ГГц, низкий фазовый шум, низкие гармоники и отличную линейность во всем диапазоне настройки. Толчки и тяги сведены к минимуму.

Герметичное уплотнение VCO (диаметр 0,50 дюйма)

CVCOT8 VCO Series

VCO серии CVCOT8 отличается отсутствием внутренних проводных соединений, сваркой сопротивлением для герметичного уплотнения, низким фазовым шумом и позолоченными контактами.

No related posts.