logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Elektroniczny żyrator na tranzystorze MOSFET

Kubald 27 Lut 2013 23:24 14088 12
  • Elektroniczny żyrator na tranzystorze MOSFET

    Żyrator to układ zaprojektowany do symulowania zachowania elementu indukcyjnego. W praktyce, trudno jest wyprodukować duże cewki o odpowiednich parametrach, a ponadto takie elementy często są drogie – dlatego w ich miejsce można w wielu przypadkach z powodzeniem zastosować żyrator.

    Poniżej przedstawiono projekt prostego żyratora, zaprojektowanego specjalnie pod kątem zastępowania cewek w zasilaczach układów lampowych – głównie wzmacniaczy. Dlatego też dla układu zaprojektowano niewielką płytkę i zastosowano radiator dla tranzystora MOSFET.

    Oczywiście należy pamiętać, że obwód zastępczy cewki nigdy nie będzie idealny, zwłaszcza, że nie wytwarza on też żadnego pola magnetycznego, aczkolwiek zaprojektowane urządzenie doskonale nada się do zastąpienia cewki w zasilaczu układu lampowego, gdzie głównym celem jest zapewnienie stałego, ustabilizowanego przepływu prądu.

    Schemat całości można zobaczyć na górze artykułu. (R1, R2: 330 kΩ; R3: 33 Ω; C1: 4,7 µF; D1: ZD15; Q1: IRF840)

    Omawiając zasadę działania załóżmy, że podajemy napięcie (pozytywny potencjał) do złącza X1-1. Układ ma symulować cewkę – zapewniać stały przepływ prądu. Jeśli zwiększamy obciążenie przyłączone do złącza X1-2 (zmniejszamy rezystancję obciążenia), na kondensatorze C1 następuje mała zmiana napięcia sterującego bramką tranzystora MOSFET. Powoduje to zmniejszenie przewodzenia tranzystora i w rezultacie zmniejszenie przepływającego prądu. Bez sprzęgania sygnału podawanego na tranzystor przez kondensator zmniejszenie rezystancji obciążenia powodowałoby zwiększenie przepływu prądu.

    Z kolei, wraz ze wzrostem potencjału na złączu X1-2, co odpowiada wzrostowi rezystancji obciążenia, rośnie również napięcie na bramce tranzystora MOSFET, tranzystor zwiększa przewodzenie, co skutkuje przepływem większego prądu.

    Dioda D1 zabezpiecza tranzystor przed przekroczeniem dopuszczalnego napięcia źródło-bramka.

    Takie zachowanie pozwala zastąpić żyratorem dławiki w zasilaczach. Dobieranym elementem jest kondensator C1 – im większa jest jego pojemność, tym większa będzie symulowana przez żyrator indukcyjność.

    Wzór ścieżek i rozmieszczenie elementów na płytce pokazano poniżej:
    Elektroniczny żyrator na tranzystorze MOSFET
    Elektroniczny żyrator na tranzystorze MOSFET

    Z wykorzystaniem elektronicznych żyratorów można budować zasilacze układów lampowych, które będą lżejsze, bardziej kompaktowe i tańsze od klasycznych rozwiązań, zawierających ciężkie i niejednokrotnie drogie dławiki. Niektórzy miłośnicy układów lampowych twierdzą jednak, że takie rozwiązanie nie jest „naturalne” i nic nie może zastąpić oryginału…

    Źródło

    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    Kubald
    Poziom 15  
    Offline 
    Specjalizuje się w: spektroskopia exafs/xanes, uc, it
    Kubald napisał 188 postów o ocenie 112. Mieszka w mieście Kraków. Jest z nami od 2004 roku.
  • #2 11997163
    kip
    Poziom 13  
    Kubald napisał:
    tranzystor C1

    Raczej "kondensator C1" :)
  • #3 11997214
    pcx
    Poziom 13  
    Kubald napisał:
    Oczywiście należy pamiętać, że obwód zastępczy cewki nigdy nie będzie idealny, zwłaszcza, że nie wytwarza on też żadnego pola magnetycznego...

    Nie mogę się zgodzić z kolegą. Prąd płynący przez przewodnik wytwarza w otaczającej go przestrzeni pole magnetyczne o wielkości wprost proporcjonalnej do wartości płynącego prądu. Dzięki tym właściwościom fizycznym działa również cewka. A to znaczy, że ten układ też wytwarza jakieś pole magnetyczne, choć pewnie ciężko by było je zmierzyć.
  • #4 11997266
    miszcz310
    Poziom 24  
    pcx napisał:

    Nie mogę się zgodzić z kolegą. Prąd płynący przez przewodnik wytwarza w otaczającej go przestrzeni pole magnetyczne o wielkości wprost proporcjonalnej do wartości płynącego prądu. Dzięki tym właściwościom fizycznym działa również cewka. A to znaczy, że ten układ też wytwarza jakieś pole magnetyczne, choć pewnie ciężko by było je zmierzyć.


    A się kolega przyczepił. Myślę, że autor/tłumacz jest tego świadom, ale raczej Mu chodziło o to, że to strumień tego pola nie jest używany tak jak w zwykłej cewce. Istotą działania tego układu jest "odwrócenie" impedancji, a nie użycie tego wytworzonego przez przewodniki pola magnetycznego.
  • #5 11999214
    komatssu
    Poziom 29  
    Pierwszy raz słyszę aby żyratory ktoś stosował w zasilaczach. Stabilizujące napięcie i prąd właściwości tranzystora można wykorzystać znacznie lepiej w zasilaczach niż w sposób opisany powyżej.
  • #6 12016008
    OldSkull
    Poziom 28  
    To ja też się przyczepię: jeśli podczas przepływu prądu od cewki odłączymy końcówkę, przeskoczy iskra, tak samo w ukłądach z diodami można wygenerować napięcie ujemne. Ten ukłąd nei ma żadnego magazynu (ani źródła) energii, więc do symulowania cewki sie nei nadaje.
  • #7 12017360
    miszcz310
    Poziom 24  
    @U.P.
    Kurde chłopie a ten kondensator to co to jest jak nie "magazyn energii"? Poza tym ten układ tylko symuluje a nie zastępuje cewkę. W układach z diodami i bez cewek też można generować ujemne napięcia...
  • #8 12017500
    Luklukowaty
    Poziom 19  
    A ja mam może głupie pytanie - czy tego typu żyratory można wykorzystywać do filtracji napięcia przemiennego przy mocach powiedzmy 15kVA zamiast stosowania dużych i ciężkich dławików? Oczywiście nie w postaci jak wyżej ale na zasadzie symulacji cewki?
  • #9 12017828
    miszcz310
    Poziom 24  
    Cytując wikipedię:

    Cytat:
    w przypadku układów wysokonapięciowych lub układów mocy zastosowanie przestaje mieć sens. Oprócz tego żyrator - jako element aktywny - w przeciwieństwie do cewki wymaga zewnętrznego zasilania. Zwykle jednak pochłaniana moc jest niewielka.


    Żyrator Wikipedia
  • #10 12019707
    OldSkull
    Poziom 28  
    miszcz310, kondensator tutaj służy nie jako magazyn energii, tylko do symulowania inercji cewki.
  • #11 12019943
    miszcz310
    Poziom 24  
    OldSkull napisał:

    miszcz310, kondensator tutaj służy nie jako magazyn energii, tylko do symulowania inercji cewki.


    A przepraszam co to jest inercja cewki, bo ja znam to słowo w innym kontekście. Według mnie to w żyratorach kondensatory to impedancje, które one odwracają by miały charakter indukcyjny. Dodatkowo napisałem, że to nie służy do magazynowania energii tylko do symulacji zachowania cewki.
  • #12 12020120
    OldSkull
    Poziom 28  
    Tym samym ten układ może co najwyżej próbować udawać cewkę. Ten kondensator powoduje, że przy zmianie dołączonej rezystancji, będzie się zmieniać rezystancja żyratora, aby prąd był wygładzony. Tylko, że prawdziwa cewka potrafi zmienić znak U/I na sobie, a ten układ co najwyżej całkowicie otworzy tranzystor.
  • #13 12021308
    miszcz310
    Poziom 24  
    No będzie tak jak mówisz. Dlatego najczęściej żyratory buduje się na wzmacniaczach operacyjnych z zasilaniem symetrycznym.
REKLAMA