Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Поток DIY доступен 24/7 благодаря поддержке друзей Хабра
Комментарии 61
Отличное устройства для начинающих самодельщиков. В юности собирал на нем повышающий преобразователь, получал 700 вольт, при очень малых токах. Известна давно, называется блокинг генератор. По этой схеме например собраны генераторы строчной развертки телевизоров с ЭЛТ.
Известна давно, называется блокинг генератор.
Нет, тут вы промахнулись, это не блокинг. Характерный признак блокинг-генератора - наличие конденсатора в базовой цепи, задающего длительность паузы между импульсами. Тут этого конденсатора нет.
В годы моей юности такая схема называлась "L-генератор". Сейчас это название почти никому (кроме вот таких старых хрычей, как я) не известно. Даже Гугл его не знает. L-генератор может быть и двухтактным, его схема тоже приведена в этой статье.
Спасибо за уточнение. Согласен, длительность импульса здесь задается величиной индуктивности. Хотя между ними и много общего. Несмотря на то, что первые мои уроки были получены из книги Юный радиолюбитель, и много лет эксплуатировал и ремонтировал узкоспециализиованую ламповую технику, вынужденно работающую на 30 лет дольше чем предполагалось, такого названия не могу вспомнить. Блокинг генератор оказался максимально похожим, если рассматривать работу изделия со стороны транзистора.
… s – коэффициент форсирования, обычно 2. Коэффициент форсирования используется для гарантированного насыщения транзистора при разбросе параметров.
Для гарантированного насыщения транзистора - лучше не измерять малосигнальный коэффициент усиления, а воспользоваться соответствующим параметром из документации. Для BC574 - это условия измерения напряжения насыщения Vce(sat). По ним, получается h21e(sat) ~ 20.
Типичные соотношения витков: … 2,0 возможна перегрузка базы
С рассчитанным ранее R1 - маловероятно. С рассчитанным по усилению 20 - может быть и возможна, но представляется мне ещё маловероятной.
Также - не рассмотрены амплитудные обратные напряжения на эмиттерном переходе транзистора и светодиоде.
А можно схему нормальную, с показом начал обмоток? По красивым картинкам непонятно, что как намотано. Понимаю, что примитивизация для не умеющих читать условные обозначения, но кажется, такую моду продвигают владельцы магазинов радиодеталей. Больше сожгут - больше продажи.
А пост хорош, напомнили полезную вещь. Спасибо.
А зачем в этой схеме насыщение сердечника? Транзистор приоткрывается, ток начинает нарастать. Изменение тока приводит к появлению ЭДС во вторичной обмотке полностью открывающей транзистор. В какой-то момент ток перестает расти и без насыщения сердечника. Потому как сопротивление открытого транзистора, внутреннее сопротивление батареи и сопротивление обмотки ограничивают ток. Как только ток перестает расти, ЭДС на вторичной обмотке падает. Транзистор призакрывается. Теперь ток не просто не растет, а падает. Падение тока вызывает появление ЭДС обратой полярности закрывающей транзистор полностью.
Насыщение сердечника выводит из насыщения транзистор (ток резко нарастает из-за малого сопротивления коллекторной обмотки, базового тока не хватает) и запускает ПОС на выключение.
ПОС на выключение запускается не из-за выхода транзистора из насыщения и не из-за возрастания коллекторного тока, а из-за того, что магнитный поток перестает нарастать. А потом и уменьшаться начинает. А ЭДС индукции во вторичной обмотки пропорциональна изменению магнитного потока. Да, поток может перестать нарастать из-за насыщения сердечника. Но даже если насыщения сердечника нет, то он все равно перестанет нарастать, только несколько позже.
Потому как сопротивление открытого транзистора, внутреннее сопротивление батареи и сопротивление обмотки ограничивают ток
В таком режиме резко падает КПД. Лучше заложить большой запас по току и ограничивать длительность импульса конденсатором в базе или хотя бы насыщением сердечника.
Пробовали ли прикинуть КПД схемы? Более чем уверен что Li-SOCl2 батарейка тех же размеров обеспечит свечение светодиода раз в 5-10 более долгое время при той же яркости.
И да, на полевом транзисторе можно начинать воровать джоули милливольт так с 20-30 навскидку...
C 20-30мВ ? Каким образом и на каких полевых транзисторах у вас так получится? Интересно...
На любом у которого ток сток-исток протекает при нулевом напряжении на затворе. Забытые технологии древней, намного более развитой цивилизации...
Ну почему же “забытые”? Такие МОП-транзисторы массово выпускаются, просто не все о них знают.
В теории да, на практике как правило ничего дельного не получится. Т.к. кпд там будет несколько процентов, условно перекачка микроватт-едеиниц милливат, это не ключевые полевики с низким Rdson. Есть с нулевым пороговым напряжением полевики типа ALD310700. Но купить их целая проблема... Проще и дешевле взять готовую микросхему повышайку (например ncp14xx, zxsc310 и т.п.), некоторые из них высасывают батарейку до 0.2-0.3В, главное им запустится от 0.6-0.8В. Еще германиевые старички можно попробовать...
Именно мощные ключевые - тоже есть. Littelfuse/IXYS. Да и среднетоковые, порядка сотен мА - тоже есть.
Есть и с пороговым напряжением затвора ниже нуля, тот же BF862, да много их. Да, КПД там будет низкий, но это (кажется) единственный способ хоть что-то получить с 10-20-30 мВ если у нас нет своего аккумулятора который можно использовать для старта работы.
на полевом транзисторе можно начинать воровать джоули милливольт так с 20-30 навскидку...
Нет, не получится. Даже самые низкопороговые полевики имеют порог напряжения открывания, сравнимый с кремниевыми биполярниками (0,6 вольт, из таких состоят низковольтные CMOS-микросхемы), про более низковольтные не слыхал. Вот с германиевыми, у которых порог открывания 0,15...0,2 вольт, это прокатило бы.
Кстати, по этой же причине, при чтении статьи у меня возникло сомнение в её работоспособности от 0,3...0,4 вольт. Впрочем, если попытаться притянуть за уши хоть какое-то вменяемое объяснение, то можно предположить, что запуск схемы происходит при 0,6 вольт, а потом она молотит без выключения до понижения питания до 0,3 вольт. Всплески более высокого уровня, открывающие транзистор, можно попытаться объяснить самоиндукцией.
Есть полевички со встроенным каналом. Изначально "приотрытые", грубо говоря. Из современных могу вспомнить, например, BSS126. Только его надо будет не открывать, а закрывать напряжением. Смещение не требуется. В остальном же смысл не меняется.
Можешь продолжать не верить, а вот тут https://www.eevblog.com/forum/beginners/royer-oscillator-applied-to-ultra-low-voltageenergy-harvesting/?action=dlattach;attach=1664356 с 9 мВ запускают генератор. Может и меньше можно...
Вот побольше бы таких проработанных статей на Хабре! Вообще люблю основательность в описании подобных схем! Если не что то не надо - читаешь по диагонали, если надо - читаешь все и находишь ответы! Спасибо автору!
а что на счет масштабирования данной схемы? к примеру, есть 100 батареек, приготовленных к утилизации диапазон напряжений от 1В до 0.7В можно ли перекачать из них энергию в аккумулятор, перед утилизацией? просто хранить 100 батареек, на случай блэкаута, не выглядит разумным. тут конечно сразу есть понимание, что параллельное включение батареек затруднительно из-за неэффективности использования диодов. Но если их собрать последовательно в 100в, потребуются схемы байпасов для выжатых. В принципе, сколько стоит выбрасываемая энергия батареек? Можете дать временные рамки работы для досаживаемой батарейки? тогда при среднем напряжении (диапазона от 0.3 до 0.9) 0.6В (в идеале бы, кончено, кривую разряда снять) с током отдачи 20мА можно было бы посчитать мВт*ч и сделать вывод по их стоимости к розетке, исходя из 0 остаточной стоимости батарей и стоимости компонентов. За статью, спасибо!
Если есть 100 батареек напряжением от 1В до 0.7В, то выкачать из них оставшуюся энеригию для той же зарядки аккумулятора будет проще за счет простого последовательного соединения этих батареек.
Не совсем: батарейка с минимальной остаточной ёмкостью испортит процесс. А вот параллельно уже перспектив чуть больше. Давно когда-то делал подзаряд 12 В акб от цепей катодной защиты с напряжением порядка 0.65 В, КПД получился 70%.
можете описать параллельную схему? я как раз и видел проблему, что они разные по напряжению, а сводить их через запирающие диоды (к примеру, Шотки -0.2В) или использовать на каждую батарейку мосфеты (стоят дороже батарейки) выглядит не стоящим "овчинки". Но и при последовательном соединении байпасить тоже придётся через полупроводниковые элементы, то же накладно. ну вопрос количества оставшейся энергии ключевой в данной идее. Но все идеи интересны.
Почему? Сопротивление батарейки значительно повышается? Если сопротивление остается малым, то будет просто эквивалентом сопротивления.
Разрядится до 0, переполюсуется и станет тратить энергию остальных впустую.
Пожалуй, устрою натурный эксперимент. Взял AA батарейку GP Super с напряжением 1.2В и лабораторный источник в режиме источника тока 0.5А и резистор 10Ом с сетапом как на картинке.
Скрытый текст
Если АА закоротить, то на источнике будет 5В 0.5А.
С АА сейчас 4В, т.е. АА дает 1В. Оставлю так на неопределенное время и посмотрю, действительно переполюсует и будет ли потреблять больше.
Если ваше утверждение верно, то через некоторое время лабораторный источник должен начать выдавать больше 5В.
В батарейках с напряжением ниже 1 В остатка заряда настолько мало, что смысла его вытягивать почти нет. Тем более что они могут потечь и причинить вреда больше, чем стоит этот остаток заряда.
1 квт*ч стоит всего несколько рублей, и прямо сейчас электричество у вас есть. Проще зарядить от розетки. Вы спасёте заряда на 10 копеек, а возни с этим всем довольно много.
Какой в итоге материал кольца использовался? Для таких применений мне альсифер понравился с проницаемостью в районе 125.
Поздравляю с новым открытием старого блокинг-генератора 😀
Люблю возиться с такими схемами, но с точки зрения повторяемости и стабильности это кошмар :)
Немного подобного.
Еще была подобная схема на туннельном диоде.
Работала на разных. И на усилительных и на генераторных и переключательных. Если на первых двух синусоида была хорошая. То на переключательных обрезалась по разному. В зависимости от типа диода.
Во время опытов не сгорел ни один. Хотя везде пишут. Бояться статитики. Не прозванивать и тд
на кольцо наматываются две тестовые катушки
А вы сильны!
Схему бы, все таки, по ГОСТу нарисовали бы, а? Было бы совсем по красоте.
И прогнали устройство на климатику, на вибростенде, а также на воздействия специальных факторов.
Напряжение на выходной обмотке W3 полярное, это нужно помнить при подключении светодиода, если не загорится то перевернуть.
Спасибо за схему, была надежда конечно увидеть её сначала в статье на техническом ресурсе. ps предлагаю добавить конденсатор по питанию .
Поменять схемы на рисунки идея моего "редактора", поэтому статью менять не буду.
Что касается конденсатора, то я перепробовал десятки схем и остановился на этой. Просто, хорошо работаер, решило мою задачу. Из улучшений, если нужна более стабильня частота, пнравилось поставить небольший (47—220 пФ) конденсатор база–колектор.
что за шрифт? как вам удалось минус вертикально начертить? :)
Спасибо всем прочитавшим статью за теплые слова и благодарности в мой адрес.
Это вдвойне приятно, поскольку мое образование можно сказать диаметрально противоположно теме. Всем читателям статьи, чтоб не возникло недопонимания, постараюсь пояснить.
В прошлом году у меня возникла объективная необходимость изготовить несколько таких устройств. Сначала делал, как писали в интернете, результат получился не очень. Стало понятно, что нужно делать какой то (хотя бы предварительный) расчет, и через какое-то время пришел к удовлетворяющей меня методике изготовления.
Недавно мне предложили описать методику и поделиться с теми, у кого тоже возникнет необходимость в самостоятельном изготовлении этих или подобных устройств, что я и сделал как смог.
Сразу хочу принести свои извинения всем читателям за какие-то неточности в технических нюансах. Так-так я не технарь, да и радиолюбителем себя назову с натяжкой. Поэтому (к сожалению) я не смогу принять участия в уже начавшемся обсуждении многих технических тонкостей работы этого устройства.
В отечественной среде вполне распространено название "Джоуль-вор". Не вижу смысла оставлять англицизм - он менее знаком. Тем более, Автор наверняка видел ролики Касьяна на ютубе по этой теме.
Хорошо написано, но уж очень много витков) Я делал проще, без развязки.
Сердечник - TDK-Epcos B64290L0038X038, по 10 витков на обмотку.
Формула в статье вроде неправильная там получается B = (U * T)/(4 * w * Se) = (1.28 * 0.0000398) / (4 * 15 * 0.000008) тогда да, 106 mT а по формуле автора ~212 mT
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Практический расчет и изготовление преобразователя типа Joule Thief