Преобразовательдлякалильнойсвечиx

Преобразователь напряжения для накала калильной свечи.
Широтно-импульсный преобразователь напряжения для накала калильной
свечи, который комфортно уместится в полётном ящике или отдельном корпусе.
В ШИМ
преобразователе использована микросхема LM2576ADJ с типовым включением
и питается она от аккумулятора 6-12v. Изменение выходного напряжения, а
соответственно и тока калильной свечи, производится переменным резистором
150 Ом, этот резистор совместно с постоянными R1 и R2 составляют делитель
напряжения на выходе преобразователя. Данная схема способна отдать ток в
нагрузку до 3.5 Ампер. Ток 5А предельный для этой микросхемы, защиту от
перегрузки по току и от короткого замыкания обеспечивает внутренняя защита.
Резистор R3 играет роль шунта амперметра. В качестве амперметра
используется вольтметр с полным отклонением стрелки 200 мВ, это равно
падению напряжение на шунте при токе 4 Ампера. Вообще можно использовать
любой прибор, требуется только правильно его откалибровать.
Диод D1 предохраняет от неправильного подключения аккумулятора, можно
использовать кремниевый диод, с током более 5А. D2 - диод Шоттки, с током не
менее 10 Ампер.
С1 С3 - любые электролиты, С2 С4 - керамика.
У дросселя L1 индуктивность порядка 50 mH, он намотан на стержне из феррита
марки М700 d=10 мм, длина 25 мм, 20 витков провода ПЭЛ-0.76, после намотки
готовый дроссель помещается в термоусадочную трубку.
Микросхема устанавливается на радиаторе 50-100 кв.см.
В настройке схема не нуждается.
Простой преобразователь напряжения для калильной свечи
Несколько лет назад я сделал простой ШИМ-преобразователь (GDriver) для питания калильной свечи от 12
вольтового аккумулятора. В последние дни интерес к этой конструкции опять "проснулся" - поэтому пришлось
написать статью на эту тему.
Рис. Схема преобразователя напряжения для калильной свечи (GDriver)
(нажмите для отображения)
ШИМ-преобразователь напряжения для накала калильной свечи собран на микросхеме LM2576ADJ по
типовой схеме включения, и может работать от внешнего источника постоянного напряжения 6-12 вольт.
Регулировка выходного напряжения, а следовательно и тока свечи, осуществляется потенциометром P1,
который вместе с резисторами R1 и R2 образует делитель выходного напряжения. При указанных номиналах
этих деталей схема обеспечивает регулировку тока в нагрузке (свеча КС-2) примерно от 1.5 до 3.5 А.
Больший ток является предельным для данной микросхемы, и ограничивается внутренней схемой защиты,
благодаря чему схема не боится коротких замыканий на выходе.
Балластный резистор R3 является шунтом амперметра, и на работу схемы влияния не оказывает. В качестве
амперметра я использовал какой-то старый импортный вольтметр со шкалой полного отклонения 200 мВ именно такое напряжение падает на шунте R3 при токе в нагрузке 4 А. Вы можете использовать любой
подходящий стрелочный вольтметр, откалибровав его последовательно включенным резистором (номинал
придется подобрать). В принципе, от измерения тока свечи можно отказаться вообще (но это не совсем
удобно, т.к. прибор показывает также, "жива" ли свеча) , тогда не понадобится и R3, который у меня
составлен из пяти включенных параллельно резисторов номиналом 0.25 Ом и мощностью 0.5 Ватт.
Диод D1 защищает схему от неправильной полярности входного напряжения, здесь можно применить любой
кремниевый диод, рассчитанный на ток не менее 5-10 А. В качестве диода D2 можно применить и другой
диод Шоттки, рассчитанный на максимальный ток не менее 10 А.
Конденсаторы С1 и С3 - электролитические, любого типа, С2 и С4 - керамические.
Дроссель L1 индуктивностью примерно 50 mH намотан на ферритовом стержне М700 диаметром 10 мм,
длиной 25 мм, и содержит 20 витков провода ПЭЛ-0.76. Намотка делается на металлической оправке
диаметром ~ 8.5 мм (мотается примерно 22-23 витка), после чего готовая "пружинка" переносится на
ферритовый сердечник, у дросселя формуются выводы, и он обтягивается термоусадочной трубкой.
Схема практически не нуждается в настройке, единственное, что может понадобиться - это изменение
номиналов P1, R1 и R2 (на схеме показаны со звездочками) для расширения (или ограничения) диапазона
выходного тока.
Желательно чтобы микросхема была установлена на радиаторе площадью не менее 50-100 кв.см. В качестве
радиатора можно использовать алюминиевую лицевую панель преобразователя, на которой крепится
печатная плата устройства, устанавливаются клеммы для подключения свечи, регулирующий потенциометр и
контрольный амперметр.

Школа дядьки Глайдера Все права на статьи принадлежат И.В. Карпунину (aka Glider).
Преобразователь напряжения для накала свечи
Автор - Олег Ряховский (Сергеич)




Предисловие
Описание и принцип работы
Сборка и настройка
Перечень элементов
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 12ти 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 коллекторэмиттер 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.
Перечень элементов
R1
1.5 K
VT1
R2
5.1 K
VT2
R3
1.0 K
VT3
R4
10 K
VT4
R5
33 K
C1
R6
22 K
R7
2.7 K
R8
2.7 K
R9
2.7 K
R10
470
R11
1.0 K
R12
100