2017-03-27
Персональный сайт Вячеслава Горчилина
Все статьи
Регулируемый качер
Как известно, качер самостоятельно выбирает режим работы в зависимости от параметров катушки и оружающей среды. Но для некоторых задач требуется качер с меняющимися параметрами. Кроме того, может потребоваться гальваническая развязка вторичной обмотки качерной катушки с остальной схемой. Такой качер представлен на следующем рисунке:
Принципиальная схема регулируемого качера
Как видно из схемы, в катушку L1 добавлена ещё одна обмотка 2-2', которая отвечает за обратную связь с транзистором VT1. Она снижает риски пробоя и деградации транзисторного p-n перехода, и позволяет гальванически развязать вторичную обмотку катушки 3-3' со схемой. Коллекторная катушка в этом случае включается в том же направлении, что и вторичная; такое включение необычно для стандартной схемы качера. При правильной подстройке схемы, такой качер потребляет меньше энергии, при тех же выходных параметрах.
Ещё один новый элемент для качера — подстроечный ферритовый стержень в катушке L1, он и является основным регулирующим элементом. В зависимости от того, насколько глубоко феррит вставлен в катушку, проявляются те или иные свойства этой схемы. Если он захватывает только небольшую часть индуктора 1-1', то мы можем получить довольно высокое напряжение на вторичной обмотке, если же — весь индуктор, то — большой ток в нижней части вторички. Контролировать этот ток мы можем, например, включив нагрузку в её разрыв.
Первый случай можно усовершенствовать, если обернуть катушку немагнитным экраном. При определённых расстояниях между экраном и вторичкой можно добиться волнового резонанса, — когда LC-резонанс совмещается с режимом стоячей волны. На осцилографе это проявится в виде так называемых «рыбок» — пачек синусоидальных колебаний с довольно низкой для качера частотой.
Настройка схемы такая. Резистор R1 устанавливается в среднее положение, а конденсатор C2 — в максимальное. Индикатором поля, например таким, контролируют его напряжённость в верхней точке катушки. После подачи питания такой индикатор должен светиться. Резистор R1 выводится в максимально низкое по схеме положение, когда срыв колебаний ещё не происходит. В зависимости от задачи добиваемся максимальных характеристик при минимальном C2 (постепенно уменьшая его ёмкость). Если вместо транзистора 2SC2625 применить C4793, то подстроечную ёмкость C2 можно и вовсе убрать — качер самостоятельно выходит на оптимальный режим и без её помощи. В этом случае 2-й вывод катушки никуда не подключён.
Нужно уделить особое внимание подбору транзистора VT1: в зависимости от его параметров меняются выходные параметры всей схемы. 2SC2625 развивает большую мощность, а C4793 — лучше выходит на рабочие режимы. А вот рекомендуемый качерный транзистор 2SC5200 в этой схеме показал довольно слабые результаты. Чуть хуже, но вполне приемлемо, работают отечественные из серии — КТ805. В любом случае, этот транзистор нужно обязательно установить на радиатор.
Катушка L1 делается также, как и для обычного качера, но между индуктором и вторичкой (между 1-1' и 3-3'), поверх 3-3' наматывается 15-20 витков базовой обмотки 2-2'. Провод для неё нужно выбрать, как среднегармоническую величину от толщины индуктора и толщины вторички. Например, диаметр провода индуктора 5мм, а диаметр вторички — 0.5мм, значит толщина базовой обмотки будет равна квадратному корню из произведения 5*0.5, т.е. — 1.6мм. Все обмотки этой катушки мотаются в одну сторону.

© Горчилин Вячеслав, 2017 г.
* Использование материалов сайта возможно с условием установки соответствующих ссылок и соблюдения авторских прав

2009-2017 © Vyacheslav Gorchilin