Генератор факельного разряда на mosfet-транзисторе

Как проверить полевой транзистор мультиметром и специальным тестером

Автор С Косенко из Воронежа в журнале Радио №1 за 2005 год показал свою разработку прибора проверки полевых транзисторов. Его имя: ППТ-01. Он объяснил принципы его работы, сборки, наладки, эксплуатации доступным языком.

Новичкам это все должно быть интересно, советую читать такие журналы и больше экспериментировать. Вам нужен практический опыт.

Сейчас подобные приборы выпускаются промышленным способом. Они позволяют проверять транзисторы, тиристоры, симисторы и другие электронные компоненты, точно узнать каждый параметр.

Доступная цена и широкие возможности этих тестеров обеспечивают их популярность. Ведь вся проверка сводится к установке выводов полупроводника в контактные гнезда и нажатию кнопки: результат автоматически отображается на дисплее.

Однако все эти операции вполне можно выполнить обычным цифровым мультиметром или аналоговым стрелочным тестером. Для этого нам потребуется посмотреть заводскую маркировку и найти по ней технические характеристики, определиться с конструкцией (JFET или MOSFET) и проводимостью канала.

Затем нужно вспомнить устройство своего мультиметра или тестера, перевести его в режим прозвонки либо измерения сопротивлений (для аналоговых приборов).

На моем карманном MESTEK MT-102 плюс присутствует на красном щупе, а минус — на черном. У вас скорее всего аналогично, но проверьте. Знак дисплея 0L (или 1 на других моделях) означает величину сопротивления (∞), которая превышает предназначенный диапазон измерения.

Проверку выполняем двумя этапами, последовательно соблюдая очередь:

1. оцениваем исправность цепи сток-исток или, более точно, встроенного диода;
2. анализируем открытие и закрытие выходной цепи при подаче управляющего сигнала.

Режим проверки №1

Перед началом работы кратковременно зашунтируйте все выводы полевика. Этим действием убирается возможный потенциал на его электродах, который может помешать замеру.

Результаты измерений на табло показываю для исправного мосфета. У поврежденного переходы будут отличаться: пробиты или оборваны.

На картинке показываю два измерения для n-канального транзистора. Схему его собрата с p-каналом привел для образца в правом нижнем углу. Действия для него аналогичны, а результат зависит от проводимости.

При первом замере ставим красный щуп с потенциалом плюса на сток, а черный на исток. Если диод исправен, то показания на приборе будут порядка 400-600. Это величина падения напряжения в милливольтах. Таким способом мультиметр в режиме прозвонки оценивает состояние полупроводникового перехода p-n полярности.

Для второго замера меняем щупы местами. Диод закрыт, его огромное сопротивление показывается как 0L.

Очередность этих замеров можно произвольно изменять.

Проверка мосфета положительной проводимости проводится аналогично, а индикацию на табло вам подскажет направление встроенного диода на рисунке.

Режим проверки №2

Оставляем черный щуп на истоке, а красный переставляем на затвор. Этим действием мы подаем ему положительный потенциал с мультиметра. На табло будет отображаться 0L, но транзистор должен открыться.

Проверяем открытие перестановкой красного щупа на сток. Изменение показаний на табло (единицы или десятки) станет достоверной информацией об его открытии. В этом можно убедиться, поменяв щупы между стоком и истоком. Показания останутся примерно в тех же пределах.

Теперь потребуется закрыть мосфет. Смотрим на замер №3: красный щуп ставим на исток, черный — затвор. Показание 0L.

Логика проверки p-канального типа полевика аналогична. Только надо помнить, что он открывается подачей отрицательного напряжения на затвор относительно истока, то есть «прижимается к земле».

Убедившись в исправности встроенного диода, открытии и закрытии силового перехода сток-исток, можно сделать вывод об исправности МДП транзистора.

Однако описанный метод не во всех случаях может обеспечить достоверные результаты. И дело здесь кроется в конструкции вашего мультиметра. Его выходного напряжения может просто не хватить для подачи отпирающего или запирающего потенциала на затвор.

Поэтому более достоверную проверку выполняют двумя мультиметрами:

• одним контролируют состояние перехода сток-исток;
• вторым управляют потенциалом на затворе.

Естественно, что заменить один из мультиметров можно самодельным источником напряжения, например, двумя батарейками АА (3 вольта) или омметром с предварительно оцененными характеристиками.

Принцип таких измерений показывает в своем видеоролике Дмитрий Гильмутдинов. Рекомендую посмотреть.

Устойчивость транзистора к одиночным всплескам тока в индуктивной нагрузке

Причина отказа ключевого MOSFET-тран
зистора при работе на индуктивную нагрузку
состоит в превышении максимально допусти
мой для канала температуры и, соответствен
но, приводит к невосстановимому разруше
нию транзистора. Если температура канала
в случае рассеивания энергии, отдаваемой ин
дуктивностью (рис. 2e), превысит рекоменду
емое значение, прибор может быть повреж
ден. Обычно в документации на транзистор
рекомендованная температура канала указы
вается ниже максимальной, что позволяет уве
личить надежность конечного изделия.

В докладе детально описана методика оп
ределения устойчивости транзистора к оди
ночным всплескам тока в цепи с реактивной
составляющей. Область безопасной работы
может быть определена как функция макси
мального тока через канал I_AS от длительнос
ти события t_AV. Максимальное значение тока
через канал I_AS определено таким образом, что
температура канала в течение времени tAV
не превысит 175 °C. Используя формулу (6),
можно представить область безопасной рабо
ты графически (рис. 3).

Рис. 3. Область безопасной работы MOSFET-транзистора BUK764R0-55B при работе на индуктивную нагрузку. Температура канала ограничена значением 175 °C

На рис. 3 показаны области безопасной рабо
ты на индуктивную нагрузку (одиночные вспле
ски тока) транзистора BUK764R0-55B. Кривая
T_j = 25 °C определяет область безопасной рабо
ты при начальном значении температуры кана
ла 25 °C.Максимально возможное увеличение
температуры канала вследствие поглощения
энергии, отдаваемой индуктивностью, состав
ляет 150 °C, таким образом, результирующая
температура канала не превышает 175 °C.

Кривая T_j = 150 °C определяет область безо
пасной работы при начальном значении тем
пературы канала 150 °C. Максимально возмож
ное увеличение температуры канала составля
ет 25 °C, результирующая температура канала
не превышает 175 °C.

Области, находящиеся на графике ниже кри
вых, являются областями безопасной работы
(SOA) транзистора при соответствующей на
чальной температуре канала.

Температура канала, при которой происхо
дит его необратимое разрушение, составляет
приблизительно 380 °C, что значительно
меньше T_j(max) = 175 °C. Однако длительная
работа транзистора с температурой канала,
близкой к T_j(max), не рекомендуется, так как
это может вызвать медленные изменения
структуры прибора.

Структуры возбуждения

Любые турбо-, гидро-, дизельные генераторы, синхронные компенсаторы, моторы, производимые на данный момент, оснащаются новейшими полупроводниковыми структурами, такими как возбуждение синхронных генераторов. В данных структурах применяется метод выпрямления трехфазных переменных токов возбудителей высокой или промышленной частоты либо напряжения возбуждаемого агрегата.

Устройство генератора таково, что структуры возбуждения могут обеспечить такие параметры работы агрегата, как:

• Первая стадия возбуждения, то есть начальная.
• Работа вхолостую.
• Подключение к сети способом точной синхронизации либо самосинхронизации.
• Работа в энергетической структуре с имеющимися нагрузками или перегрузками.
• Возбуждение синхронных приборов может быть форсировано по таким критериям, как напряжение и ток, имеющими заданную кратность.
• Электроторможение аппарата.

Симисторный ключ

Для гальванической развязки цепей управления и питания лучше
использовать оптопару или специальный симисторный драйвер. Например,
MOC3023M или MOC3052.

Эти оптопары состоят из инфракрасного светодиода и фотосимистора. Этот
фотосимистор можно использовать для управления мощным симисторным
ключом.

В MOC3052 падение напряжения на светодиоде равно 3 В, а ток — 60 мА,
поэтому при подключении к микроконтроллеру, возможно, придётся
использовать дополнительный транзисторный ключ.

Встроенный симистор же рассчитан на напряжение до 600 В и ток до
1 А. Этого достаточно для управления мощными бытовыми приборами через
второй силовой симистор.

Рассмотрим схему управления резистивной нагрузкой (например, лампой
накаливания).

Таким образом, эта оптопара выступает в роли драйвера
симистора.

Существуют и драйверы с детектором нуля — например, MOC3061. Они
переключаются только в начале периода, что снижает помехи в
электросети.

Резисторы R1 и R2 рассчитываются как обычно. Сопротивление же
резистора R3 определяется исходя из пикового напряжения в сети питания
и отпирающего тока силового симистора. Если взять слишком большое —
симистор не откроется, слишком маленькое — ток будет течь
напрасно. Резистор может потребоваться мощный.

Нелишним будет напомнить, что 230 В в электросети (текущий стандарт для
России, Украины и многих других стран) — это значение
действующего напряжения. Пиковое напряжение равно .

Генератор по схеме емкостной трёхточки – для новичков в радиоделе

Чтобы завершить разговор о приёмниках и передатчиках, рассмотрим одну схему, упоминание о которой вы можете встретить в литературе, посвящённой радиотехнике Схему называют емкостной трёхточкой Как и другие незнакомые термины, это название может привести к ситуации, когда, не имея возможности увидеть генерируемый сигнал, вы не сможете настроить передатчик, скажем, радиоуправляемой модели Причина может крыться в простой ошибке Но, чтобы увидеть её, нужно понимать, в чём суть работы такого генератора

Рис 1218 Генератор по схеме емкостной трёхточки

Индуктивность L1 – элемент обратной связи (параллельной, отрицательной) Колебательный контур образован всеми реактивными элементами А одно из условий возникновения колебаний

– равенство нулю алгебраической суммы реактивных сопротивлений L1, C1, C2 или XC1 + XC2 = XL1 Вы можете проверить это, если возникают проблемы Если заменить L1 конденсатором, а ёмкости индуктивностями, то схема будет называться индуктивной трёхточкой Три точки соединения реактивных элементов в эквивалентной схеме – выводы эмиттера, базы и коллектора – видимо, дали название схеме Если мы используем вместо суммы реактивных сопротивлений конденсаторов сопротивление эквивалентной ёмкости, то равенство сопротивлений… правильно, так мы находили резонансную частоту колебательного контура

Подробный рассказ об этом можно найти в статье Андреевской ТМ о принципах построения автогенераторов

И последнее Часто в схемах генераторов применяют кварцевый резонатор Кварцевый резонатор, как известно, имеет ёмкостный характер: пьезоэлемент находится между двумя пластинами Но взгляните на генератор с кварцевым резонатором, собранный по схеме с емкостной трёхточкой

Рис 1219 Генератор с кварцевым резонатором

На схеме кварцевый резонатор заменят индуктивность, если сравнивать генератор с предыдущим рисунком Как же так

Оказывается, что на частоте резонанса кварца, его проводимость носит индуктивный характер Прочитав о конструкции кварцевого резонатора, о том, что он очень похож на ёмкость, мы могли бы неверно истолковать смысл емкостной трёхточки Если бы не были уверены, что для работы генератора нужна индуктивность

Источник

Качер

Очень большой интерес к высоковольтной технике проявляют начинающие радиолюбители. Сегодня мы коснемся темы одного такого прибора, всем хорошо известный — качер. Качер предназначен для получения высокочастотного напряжения, может служить основой для интересных радиолюбительских устройств. С готовым качером можно проводить ряд познавательных опытов, например ионный двигатель, свечение газовых ламп вдали от устройства и передача энергии одним проводом. Ниже рассмотрен вариант качера Бровина.

Первичная обмотка состоит из 5 витков медного провода с диаметром 4.5мм, диаметр намотки 10см, мотается в виде спирали. Вторичная обмотка имеет 1300 витков, провод 0.12 мм. Обмотка мотается на трубе типа ПВХ, высота в моем случае 15.7см.

Транзистор КТ808АМ нужно установить на теплоотвод, возможна также замена, поскольку транзистор не критичный, то можно использовать широко известные — КТ805, КТ819, для получения более высокой мощности КТ827.

Схема работает в широком диапазоне питающих напряжений, от 2-х до 30 Вольт, типовое — 12 Вольт.

В схеме также можно использовать транзисторы прямой проводимости, только в этом случае нужно будет поменять полярность питания.

Что делать если схема не заработала? Для начала проверьте исправность транзистора, если он рабочий, то поменяйте местами выводы первичной катушки. Если качер заработал, но на высоковольтной обмотке ток очень слабый, то понижайте номинал R2 до 10к, желательно данный резистор заменить на подстроечный, для более точной настройки.

Для опыта по передачи энергии по одному проводу нужно собрать простую «диодную вилку» схема приведена ниже.

Интересно то, что высокий потенциал выходного напряжения качера не опасен для человека. Ток течет по коже, не поражая тело.

Список радиоэлементов

Преобразователь напряжения с ШИМ управлением

На рис. 9 показана схема преобразователя стабилизированного напряжения с широтно-импульсным управлением. Преобразователь сохраняет работоспособность при уменьшении напряжения батареи с 9…. 12 до 3В. Такой преобразователь оказывается наиболее пригодным при батарейном питании аппаратуры.

КПД стабилизатора — не менее 70%. Стабилизация сохраняется при уменьшении напряжения источника питания ниже выходного стабилизированного напряжения преобразователя, чего не может обеспечить традиционный стабилизатор напряжения. Принцип стабилизации, использованный в данном преобразователе напряжения.

Рис. 9. Схема преобразователя стабилизированного напряжения с ШИМ управлением.

При включении преобразователя ток через резистор R1 открывает транзистор ѴТ1, коллекторный ток которого, протекая через обмотку II трансформатора Т1, открывает мощный транзистор ѴТ2. Транзистор ѴТ2 входит в режим насыщения, и ток через обмотку I трансформатора линейно увеличивается.

В трансформаторе происходит накопление энергии. Через некоторое время транзистор ѴТ2 переходит в активный режим, в обмотках трансформатора возникает ЭДС самоиндукции, полярность которой противоположна приложенному к ним напряжению (магнитопровод трансформатора не насыщается).

Транзистор ѴТ2 лавинообразно закрывается и ЭДС самоиндукции обмотки I через диод VD2 заряжает конденсатор C3. Конденсатор С2 способствует более четкому закрыванию транзистора. Далее процесс повторяется.

Через некоторое время напряжение на конденсаторе C3 увеличивается настолько, что открывается стабилитрон VD1, и базовый ток транзистора ѴТ1 уменьшается, при этом уменьшается ток базы, а значит, и коллекторный ток транзистора ѴТ2.

Поскольку накопленная в трансформаторе энергия определяется коллекторным током транзистора ѴТ2, дальнейшее увеличение напряжения на конденсаторе C3 прекращается. Конденсатор разряжается через нагрузку. Таким образом на выходе преобразователя поддерживается постоянное напряжение. Выходное напряжение задает стабилитрон VD1. Частота преобразования изменяется в пределах 20… 140 кГц.

Пример расчета устойчивости MOSFET-транзистора к импульсу тока в индуктивной нагрузке в режиме однократного переключения

Прибор: Philips BUK764R0-55B, индуктивность нагрузки: L = 2 мГн, максимальный ток
в канале: I_AS = 40 А, тепловое сопротивление
переход — среда: R_th(j–amb) = 5 K/Вт.

1. Длительность переходного процесса t_AV
   определим по формуле (2), t_AV = 1,11 мс.
   Согласно графику на рис. 5 определим область безопасной работы транзистора.
2. Для проверки найдем максимально возможное увеличение температуры канала T_jrise(max),
   используя формулу (5) (согласно документации Z_th(556мкс) = 0,065 K/Вт). Получим
   T_jrise(max) = 124,8 °C.

T_jrise(max) = 124,8 °C.
Согласно полученным результатам температура канала T_j в рабочем режиме не должна
превышать 50 °C.

Индуктивная трехточка

Эту схему выбираю я, и советую вам.

R1 – ограничивает ток генератора
R2 – задает смещение базы
C1, L1 – колебательный контур
C2 – конденсатор ПОС

Катушка L1 имеет отвод, к которому подключен эмиттер транзистора. Этот отвод должен быть расположен не ровно посередине, а ближе к «холодному» концу катушки (то есть тому, который соединен с проводом питания). Кроме того, можно вообще не делать отвод, а намотать дополнительную катушку, то есть – сделать трансформатор:

Эти схемы идентичны.

Механизм генерации:

Для понимания того, как работает такой генератор, давайте рассмотрим именно вторую схему. При этом, левая (по схеме) обмотка будет вторичной, правая – первичной.

Когда на верхней обкладке C1 увеличивается напряжение (то есть, ток во вторичной обмотке течет «вверх»), то на базу транзистора через конденсатор обратной связи C2 подается открывающий импульс. Это приводит к тому, что транзистор подает на первичную обмотку ток, этот ток вызывает увеличение тока во вторичной обмотке. Происходит подпитка энергией. В-общем – то, все тоже довольно просто.

Преобразователь напряжения 3-12В/+15В, -15В

Преобразователь напряжения, схема которого показана на рис. 10, отличается тем, что в нем цепь нагрузки гальванически развязана от цепи управления. Это позволяет получить несколько вторичных стабильных напряжений. Использование интегрирующего звена в цепи обратной связи позволяет улучшить стабилизацию вторичного напряжения.

Рис. 10. Схема преобразователя стабилизированного напряжения с биполярным выходом 15+15В.

Частота преобразования уменьшается почти линейно при уменьшении питающего напряжения. Это обстоятельство усиливает обратную связь в преобразователе и повышает стабильность вторичного напряжения.

Напряжение на сглаживающих конденсаторах вторичных цепей зависит от энергии импульсов, получаемых от трансформатора. Наличие резистора R2 делает напряжение на накопительном конденсаторе С3 зависимым и от частоты следования импульсов, причем степень зависимости (крутизна) определяется сопротивлением этого резистора.

Таким образом, подстроечным резистором R2 можно устанавливать желаемую зависимость изменения напряжения вторичных обмоток от изменения напряжения питания. Полевой транзистор ѴТ2 — стабилизатор тока. КПД преобразователя может доходить до 70… 90%.

Нестабильность выходного напряжения при напряжении питания 4… 12 В не более 0,5%, а при изменении температуры окружающего воздуха от -40 до +50°С — не более 1,5%. Максимальная мощность нагрузки — 2 Вт.

При налаживании преобразователя резисторы R1 и R2 устанавливаются в положение минимального сопротивления и подключают эквиваленты нагрузок RH. На вход устройства подается напряжение питания 12 В и с помощью резистора R1 на нагрузке Rн устанавливается напряжение 15 В. Далее напряжение питания уменьшают до 4В и резистором R2 добиваются напряжения на выходе также 15 В. Повторяя этот процесс несколько раз, добиваются стабильного напряжения на выходе.

Обмотки I и II и магнитопровод трансформатора у обоих вариантов преобразователи одинаковы. Обмотки намотаны на броневом магнитопроводе Б26 из феррита 1500НМ. Обмотка I содержит 8 витков провода ПЭЛ 0,8, а II — 6 витков провода ПЭЛ 0,33 (каждая из обмоток III и IV состоит из 15 витков провода ПЭЛ 0,33 мм).

Устройство и работа полевого транзистора

Управление полевыми транзисторами осуществляется посредством электрического поля, отсюда и появилось их название. В свою очередь электрическое поле создается под действием напряжения. Таким образом, все полевые транзисторы относятся к полупроводниковым приборам, управляемым напряжением.

Канал этих устройств открывается только с помощью напряжения. При этом, ток не протекает через входные электроды. Исключение составляет лишь незначительный ток утечки. Отсюда следует, что какие-либо затраты мощности на управление отсутствуют. Однако на практике не всегда используется статический режим, в процессе переключения транзисторов задействована некоторая частота.

В конструкцию полевого транзистора входит внутренняя переходная емкость, через которую протекает некоторое количество тока во время переключения. Поэтому для управления затрачивается незначительное количество мощности.

В состав полевого транзистора входит три электрода. Каждый из них имеет собственное название: исток, сток и затвор. На английском языке эти наименования соответственно будут выглядеть, как source, drain и gate. Канал можно сравнить с трубой, по которой движется водяной поток, соответствующий заряженным частицам. Вход потока происходит через исток. Выход заряженного потока происходит через сток. Для закрытия или открытия потока существует затвор, выполняющий функцию крана. Течение заряженных частиц возможно лишь при условии напряжения, прилагаемого между стоком и истоком. При отсутствии напряжения тока в канале также не будет.

Таким образом, чем больше значение подаваемого напряжения, тем сильнее открывается кран. Это приводит к увеличению тока в канале на участке сток-исток и уменьшению сопротивления канала. В источниках питания применяется ключевой режим работы полевых транзисторов, позволяющий полностью закрывать или открывать канал.

Оверклокинг

Особый интерес тактовый генератор процессора представляет для оверклокеров. К оверклокерам относят специалистов в области компьютерных технологий и просто любителей, стремящихся повысить производительность своей техники. В настоящее время оверклокинг доступен даже простым пользователям. Для изменения настроек компонентов компьютера иногда достаточно просто зайти в BIOS.

Прежде всего необходимо ответить на вопрос: за счет чего будет повышаться производительность? Здесь все очень просто. Производители компьютерных комплектующих для повышения надежности своих компонентов закладывают в них технологический запас. Именно этот запас и привлекает любителей выжать максимум из своего компьютера.

Одним из способов разгона компьютера будет замена кварцевого резонатора на кристалл, имеющий более высокую частоту. Или, например, можно убрать дополнительные элементы в виде делителей частоты из схемы генератора.

В современных компьютерах генераторы, как правило, реализуются на одной интегральной схеме. Значения тактовой частоты и множителя процессора, как уже было отмечено выше, можно изменить непосредственно из BIOS.

Начинающие оверклокеры нередко задаются вопросом, как определить модель тактового генератора. Программными средствами это сделать невозможно. Остается только открывать системный блок и искать генератор визуально.

С другой стороны, программным способом определяется модель материнской платы (AIDA64, Everest и другие). Затем для данной модели ищется подробная инструкция, а в ней вполне возможно будет найти информацию о названии генератора. А как узнать для тактового генератора значение тактовой частоты, установленное по умолчанию, и значение после разгона? Эти сведения также можно почерпнуть из инструкции для материнской платы.

Основные сферы применения

Стоит помнить о том, что обычное электричество в розетках появляется благодаря работе огромных генераторов переменного тока на тепловых электростанциях. Сфера использования этих электрических машин включает в себя все виды деятельности человека:

• используются в качестве резервного источника энергии на объектах, где нельзя допускать перебоев электроснабжения;
• незаменимы в местах, где отсутствуют линии электропередачи;
• бо́льшая часть транспортных средств снабжена генератором, он вырабатывает электричество для бортовой сети;
• питание установок для гидролиза;
• промышленность;
• на атомных и гидроэлектростанциях.

В последнее время всё большую популярность набирают бытовые агрегаты для выработки электроэнергии. Они отличаются компактными размерами и малым потреблением топлива. Могут работать на бензине и на дизеле. Применяются в походных условиях, на даче или как аварийный источник питания.

Изобретение способа получения электричества из механического движения имело эпохальное значение для развития современной цивилизации. Окружающий мир полон загадок, ответы на которые неизвестны, но, возможно, людей ждут и другие важные открытия, способные изменить жизнь.

Двухтактный генератор для ленивых

Самая простая схема генератора, какую только мне приходилось когда-либо видеть:

В этой схеме легко улавливается схожесть с мультивибратором. Я вам скажу больше – это и есть мультивибратор. Только вместо цепочек задержки на конденсаторе и резисторе (RC-цепи), здесь используются катушки индуктивности. Резистор R1 устанавливает ток через транзисторы. Кроме того, без него генерация просто-напросто, не пойдет.

Механизм генерации:

Допустим, VT1 открывается, через L1 течет коллекторный ток VT1. Соответственно, VT2 закрыт, через L2 течет открывающий базовый ток VT1. Но поскольку сопротивление катушек раз в 100…1000 меньше сопротивления резистора R1, то к моменту полного открытия транзистора, напряжение на них падает до очень маленького значения, и транзистор закрывается. Но! Поскольку до закрытия транзистора, через L1 тек большой коллекторный ток, то в момент закрытия происходит выброс напряжения (ЭДС самоиндукции), который подается на базу VT2 открывает его. Все начинается по новой, только с другим плечом генератора. И так далее…

Этот генератор имеет только один плюс – простота изготовления. Остальные – минусы.

Поскольку в нем отсутствует четкое времязадающее звено (колебательный контур или RC-цепь), то частоту такого генератора рассчитать весьма сложно. Она будет зависеть от свойств применяемых транзисторов, от напряжения питания, от температуры и т.д. Во-общем, в серьезных вещах этот генератор лучше не использовать. Однако, в диапазоне СВЧ его применяют довольно часто.

Механизм генерации

Упрощенно схему можно представить так:

Вместо транзистора мы ставим некий «элемент с отрицательным сопротивлением». По сути – усилительный элемент. То есть, ток на его выходе больше, чем ток на входе (так вот хитро).

К входу этого элемента подключен колебательный контур. С выхода элемента на этот же колебательный контур подана обратная связь (через кондер C2). Таким образом, когда на входе элемента ток увеличивается (происходит перезарядка контурного конденсатора), увеличивается ток и на выходе. Через обратную связь, он подается обратно на колебательный контур – происходит «подпитка». В результате, в контуре устаканиваются незатухающие колебания.

Все оказалось проще пареной репы (как всегда).

Пример расчета устойчивости транзистора к периодическим всплескам тока в индуктивной нагрузке

Прибор: Philips BUK764R0-55B, индуктивность нагрузки: L = 0,5 мГн, максимальный
ток в канале: I_AR = 6 А, частота переключений:
f = 3 кГц, тепловое сопротивление переход—среда: R_th(j–amb) = 5 °K/Вт, температура перехода в рабочем режиме: T0 = 100 °C.

1. Длительность переходного процесса t_AV
   определим по формуле (2):t_AV = 0,042 мс.
   Согласно графику на рис. 5 определим область безопасной работы транзистора, воспользовавшись кривой Rep. Ava.
   Таким образом, условие 1 выполняется — ток канала не превышает допустимый.
2. По формуле (3.1) рассчитаем энергию, отдаваемую нагрузкой при одиночном переключении: E_AS = 9 мДж.
3. По формуле (7) рассчитаем усредненную мощность, выделяемую на канале:
   P_AV(R) = 27 Вт.
4. По формуле (9) рассчитаем усредненное увеличение температуры канала вследствие
   всплесков тока:ΔT_j = 135 °C
5. По формуле (9) определим температуру канала в режиме многократного переключения индуктивной нагрузки: T_j(avg) = 235 °C.
   Условие 2 не выполняется, так как температура канала в режиме коммутации превышает допустимую T_j(avg) = 170 °C.

Условие 2 не выполняется, так как температура канала в режиме коммутации превышает допустимую T_j(avg) = 170 °C.

Решение: для обеспечения безопасной работы транзистора BUK764R0-55B в режиме периодических переключений необходимо понизить температуру перехода до T_j(avg) = 170 °C.
Данное требование можно обеспечить применением теплоотвода, который понизит тепловое сопротивление переход — среда. Если
R_th(j–amb) = 2,5 K/Вт, температура перехода будет равна T_j(avg) = 167,5 °C, таким образом, условие 2 будет выполнено.

Похожие записи:

Как выставить зажигание с помощью стробоскопа? Сигнализация действия защиты и автоматики Подключение потолочного светильника со светодиодами Маркировка smd компонентов: кодовые обозначения Как сделать веб-приложение для вашего собственного bluetooth low energy девайса? Как подключить усилитель в машине