|
Эксперименты закончил, делюсь результатами и пояснениями. Добавил в эксперимент ещё одну схему под номером 6 (см. мой рисунок, выложенный вчера). В экспериментах изменял число витков трансформатора (описан во вчерашнем сообщении) в первичной от 10 до 20, во вторичной от 1 до 15. При любых соотношениях витков все схемы работали. Но лучшие результаты получаются, когда во вторичной обмотке витков меньше в 2…4 раза по сравнению с первичной. Для измерений во всех схемах использовал трансформатор со следующими обмотками: первичная – 20 витков, вторичная – 10 витков. Для измерений использовалась ёмкость величиной 100 мкФ. Величина ёмкости не критична и вполне достаточен интервал 1…10 мкФ. Но, поскольку другие исследователи радели за увеличение номинала до тысяч мкФ, я остановился на 100 мкФ. Конечно это был электролит, но полярность его включения не играет никакой роли, т.к. при напряжении около 1 В (на нём именно такое напряжение) утечка в нём отсутствует при любой полярности. Повторяю, нет никакой необходимости в использовании большой ёмкости. Результат от этого не изменится. Частота генерации блокинга при разных вариациях лежала в интервале 50…20 кГц. На таких частотах вполне достаточна ёмкость около 1 мкФ и даже ниже. Ток смещения в базу задаётся резистором, номиналы которого для измерений я использовал 1075 Ом и 75 Ом. Во всех случаях увеличение тока смещения, путём уменьшения сопротивления резистора, приводило к увеличению яркости свечения диода и росту потребляемого от батареи тока. В измерениях использовал две батарейки разной свежести. Одна хорошо сохранившаяся с напряжением 1,59 В в холостом режиме. При работе напряжение не падало ниже 1,5 В. Другая батарейка со значительно меньшей ёмкостью заряда и начальным напряжением в холостом режиме 1,09 В, которое при работе блокинга падало до 1…1,02 В. Теперь привожу и результаты измерений. Напомню, что измерялись ток через светодиод и ток потребления от батарейки для разных схем и транзисторов из кремния (КТ316) и германия (МП42Б). Эффективность (Э) работы схемы оценивалась отношением тока светодиода в мА к току потребления в мА. Результаты измерений сведены в таблицу. 
Таблица получилась конечно громоздкая, но какие-то выводы сделать позволяет. Первый и очевидный вывод состоит в том, что во всех этих простейших схемах с падением напряжения питания сильно падает и яркость свечения диода (см. величину тока через светодиод). Поэтому использовать фонарик по назначению с таким преобразователем при сильно разряженной батарейке не получится. В руках будет просто светлячок. Можно, конечно, настроить схему и на работу с подсевшей батарейкой, чтобы светила приемлемо, но тогда нельзя будет использовать новую батарейку, т.к. с ней светодиод быстро деградирует, а севшая батарейка очень быстро уйдёт на переработку. Второй вывод заключается в том, что схемы 4 и 5 не показали никаких выдающихся свойств по сравнению со схемами 3 и 6, которые хорошо известны в интернете. Они могут претендовать только на родство с известным "качером" ssv радовался работе схемы 5 без дополнительного диода VD и резистора. Запуск такого варианта схемы при подаче питания происходит за счёт импульса зарядного тока конденсатора через базу транзистора, а поддержание работы за счёт наличия светодиода между базой и коллектором. Этот диод и осуществляет перезарядку конденсатора. Если после возникновения генерации питание отключить и затем через небольшое время обратно включить, генерация может и не возникнуть, т.к. конденсатор может остаться заряженным и запускающего импульса через базу не будет. Поэтому данная схема нестабильна в работе и не имеет смысла в применении. При отсутствии диода между базой и коллектором и токозадающего резистора в базе работа блокинга становится невозможной, о чём я уже вчера упоминал. В экспериментах с первыми пятью схемами в погоне за яркостью свечения диода я "спалил" два светодиода. Возможно, причина заключалась в чрезмерно больших импульсных токах, хотя средний ток был значительно ниже. Для устранения импульсных перегрузок была собрана схема 6, где светодиод запитывался через диод Шоттки типа 1N5819 и напряжение сглаживалось электролитом. Его ёмкость составляла 10 мкФ. Вот эта схема по результатам измерений и оказалась наиболее эффективной. Такой же эффективностью (КПД) обладает и схема 3, но в ней возможна импульсная перегрузка светодиода. Различие в работе блокинга на кремниевом и германиевом транзисторах заключается только в возможности генерации с германиевым транзистором при более низком питающем напряжении вплоть до 0,3 В. Но это эфемерное преимущество, т.к. не имеет практического смысла. Фонарик на сильно разряженной батарейке выполняет лишь функцию светлячка. Измерения показали, что КПД с германиевым транзистором был ниже, чем с кремниевым. Я не нахожу этому факту другого объяснения, кроме как меньший коэффициент передачи по току у МП42Б, чем у КТ316. Реально этот параметр я у транзисторов не измерял. |
|
|
Думаю, в свете всего вышенаписанного никто не удивится моему заявлению (абсолютно правдивому, разумеется), что я на днях умудрялся запускать схему почти как у FOV'a, но с кремниевым транзистором и разделительным конденсатором, без резистора смещения? )) Знаю, знаю, повторяемость никакая... |
|
|
Согласен с каждым словом в прекрасных выкладках ВиНи! (кроме дополнительного выпрямителя для светодиода, и, разумеется, нецелесообразности существования моей любимой схемы, т.к. для любительских условий она применима наряду с прочими, если не капризничает.) Ещё точно подмечено по поводу низкой эффективности светлячков. Достаточно яркая, чтоб называться фонарём, схема, убила у меня подсевшую батарейку за 10 часов, а экономичные годятся чтоб по дому лазать и ложку мимо рта не пронести, когда электричество отключают, не более. |
|
|
ВиНи, спасибо за лабораторную работу. Все бы так высказывались! ВиНи: Различие в работе блокинга на кремниевом и германиевом транзисторах заключается только в возможности генерации с германиевым транзистором при более низком питающем напряжении вплоть до 0,3 В. Но это эфемерное преимущество, т.к. не имеет практического смысла. Фонарик на сильно разряженной батарейке выполняет лишь функцию светлячка. А если преобразователь со стабилизацией?..  |
|
|
ВиНи: А преобразователь со стабилизацией, во-первых, является более сложным схемотехнически и, во-вторых, дохлую батарейку будет дожигать значительно быстрее, чем без стабилизации. А здесь речь идёт о простейшей схемке, типа игрушки. простейщая стабилизация по току =+1 транзистор и пару деталек я от 3-х вольт делал, не идеально но стабилизирует пока батарейки издыхать не начинают P.S. присоединяюсь к "спасибо за труд" 
|
|
|
Мастера, спецы, практики и теоретики! Я в этой теме не писатель, но внимательный читатель. Есть вопрос - а как изменится работа "простейшей схемки" при питании не от батареек, а от аккумуляторов? Ведь батарейки долго и медленно снижают напряжение, а аккумулятор способен кратковременно отдать в схему повышенный ток и тут же просядет; в таком режиме без отключения схемы он будет убивать себя сам. Не могу сказать, насколько надо изменить схему, чтобы она при определённом понижении напряжения переходила, например, в режим пульсации. Это был бы хороший индикатор состояния источника питания. А? |
|