Преобразователь напряжения для накала свечи

/ Просмотров: 1636
Преобразователь напряжения для накала свечи аккумулятор

Предисловие

Довольно часто для моделистов представляет большую сложность покупка двухвольтового аккумулятора для накала свечи - как правило, из-за отсутствия подобных аккумуляторов в магазинах или их высокой стоимости. В то же время многие имеют под рукой обычный автомобильный аккумулятор, или, например, аккумуляторную батарею от блока бесперебойного питания для компьютера. Частенько в таких случаях свеча подключается через реостат, на котором падает большая часть напряжения аккумулятора. При токе свечи 3. 4 А и падении напряжения на реостате около 10 В получается, что мощность, рассеиваемая им, составляет 30. 40 Вт - это мощность обыкновенного радиолюбительского паяльника. Не многовато ли? Это, конечно, простой способ накала свечи, но крайне неэффективный - большая часть энергии аккумулятора рассеивается впустую. Но есть и другой способ.

Предлагаемая вашему вниманию схема предназначена для преобразования напряжения 12-ти вольтового аккумулятора в 1.5. 2 вольта, требуемые для накала свечи калильного двигателя. Накал можно регулировать в широких пределах, поэтому схема применима для любых типов свечей, как отечественных, так и импортных. Она построена полностью на отечественных широко распространённых деталях, недорогая и легко повторяемая. Этот преобразователь эксплуатировался в течение двух сезонов (2000 и 2001 год ) и зарекомендовал себя с наилучшей стороны - за всё это время не произошло ни единого отказа.

Описание и принцип работы

Принцип работы преобразователя аналогичен принципу работы регулятора хода электродвигателя, применяемого моделистами. На свечу с частотой около 50 Гц подаются короткие импульсы амплитудой 12 вольт, т.е. полное напряжение аккумулятора; длительность их может регулироваться. Спираль же в счёт своей тепловой инерционности не успевает перегреться за столь короткое время приложения полного напряжения аккумулятора (длительность импульсов слишком мала) и не успевает остывать в паузе между импульсами. В результате получается, что на свече поддерживается необходимый постоянный накал - она работает как интегратор, усредняя по времени подаваемое на нее импульсное напряжение.

Немного о потреблении тока. Оно сильно зависит от напряжения и степени заряда аккумулятора, при этом основной ток потребляет свеча, а сам генератор - всего лишь единицы миллиампер. Может быть, важнее будет сказать, что при использовании с этим преобразователем аккумуляторной батареи напряжением 12 В и ёмкостью 1 А*ч 80% разряд достигался, как правило, к концу второго дня полётов.

К сожалению, схеме присущ довольно серьёзный недостаток - при изменении напряжения аккумулятора меняется и накал свечи, кроме того, при подключении стартёра к тому же аккумулятору накал уменьшается. Однако, как ни странно, это никоим образом не влияет на запускаемость двигателя при использовании автомобильного аккумулятора. Эту загадку разгадать так и не удалось, но. вот пример. При тестировании и эксплуатации стартовой панели JP был обнаружен точно такой же эффект: включили стартёр - накал упал - двигатель заводится с пол-оборота. Проверялись эти схемы с двигателями МДС и OS MAX - результат один. Может быть, кто-то сможет определить причину такого чуда. Мне кажется, что всё дело опять-таки в тепловой инерционности свечи.

Тем не менее, простота и доступность преобразователя с лихвой окупает этот недостаток.

Кратко о принципиальной схеме. На транзисторах VT1 и VT2 собран генератор импульсов переменной длительности, которая может регулироваться потенциометром R1. Резисторы R2 и R3 предназначены для подстройки пределов регулирования накала свечи. Транзистор VT3 выполняет роль предоконечного каскада, усиливающего импульсы генератора, а VT4 - оконечный каскад. Транзистор VT4 представляет собой шесть транзисторов КТ819, включённых параллельно.

Преобразователь собран на отечественной элементной базе. В нём использованы транзисторы КТ315 (КТ342), КТ361 (КТ347), КТ817 и КТ819. Особенность схемы - использование шести транзисторов КТ819 в ключевом каскаде. Число их подбиралось экспериментально, исходя из минимизации падения напряжения на них и снижения нагрева транзисторов. В результате получилось, что падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер составило менее 0.1 вольта, а нагрев практически отсутствует. Это позволило обойтись без радиатора для транзисторов и поместить преобразователь в пластмассовый корпус вместе с аккумулятором и амперметром, не особенно заботясь о вентиляции. Однако можно обойтись и одним транзистором, поставив его на радиатор площадью не менее 150 см 2. но это будет уже в ущерб надёжности.

Сборка и настройка

Как это ни смешно, схема, собранная правильно и из исправных деталей, начинает работать сразу.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ! При первом включении преобразователя НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ не подключайте к нему свечу. Ненастроенный преобразователь может выдать на нее слишком большое напряжение - спираль перегорит в доли секунды.

Первое включение производим с включенным вместо свечи резистором номинала около 1 кОм. Осциллографом проверим форму импульсов на нагрузке и диапазон регулирования их длительности. При вращении ручки потенциометра R1 длительность должна меняться от нуля примерно до половины периода повторения импульсов. Если всё в порядке, подключаем вместо резистора кусок нихромовой проволоки диаметром не менее 0.5 мм и сопротивлением 0.5 Ом. Можно использовать и длинный кусок медного провода с таким же сопротивлением. Проверяем работу преобразователя под нагрузкой - сопротивление её близко к сопротивлению раскаленной докрасна спирали свечи. После такой проверки можно подключать свечу, предварительно установив R1 в положение, соответствующее отсутствию импульсов на нагрузке. Подключив свечу, постепенно вращаем движок R1, наблюдаем за изменением яркости свечения спирали. Работает? Отлично. Осталось подкорректировать пределы изменения накала резисторами R2 и R3, и преобразователь готов. Можно поместить его в отдельный корпус или же встроить в стартовый ящик - как пожелаете.

Преобразователь напряжения для накала свечи напряжение

Плазменный шар из лампы накаливания


Оставьте комментарий!

grin LOL cheese smile wink smirk rolleyes confused surprised big surprise tongue laugh tongue rolleye tongue wink raspberry blank stare long face ohh grrr gulp oh oh downer red face sick shut eye hmmm mad angry zipper kiss shock cool smile cool smirk cool grin cool hmm cool mad cool cheese vampire snake excaim question

Комментарий будет опубликован после проверки

Вы можете войти под своим логином или зарегистрироваться на сайте.

Выберите человечка с поднятой рукой!