Вибратор (электронный)

Вибратор — это электромеханическое устройство, которое принимает электрический ток постоянного тока и преобразует его в импульсы, которые можно подавать в трансформатор . По назначению он аналогичен (хотя и сильно отличается по принципу работы) твердотельному инвертору мощности .

До разработки импульсных источников питания и внедрения полупроводниковых приборов, автомобиля работающих от низкого напряжения, существовала потребность генерировать напряжение от 50 до 250 В постоянного тока от аккумуляторной батареи . Вибратор использовался для создания пульсирующего постоянного тока, который можно было преобразовать в более высокое напряжение с помощью трансформатора, выпрямить и отфильтровать для создания постоянного тока более высокого напряжения. По сути, это реле, использующее нормально замкнутые контакты для подачи питания на катушку реле, тем самым немедленно разрывая соединение только для того, чтобы очень быстро снова подключиться через нормально замкнутые контакты. Это происходит так быстро, что оно вибрирует и звучит как зуммер. Этот же быстро пульсирующий контакт подает на трансформатор повышающееся и падающее постоянное напряжение, которое может повысить его до более высокого напряжения. ^[1]

В основном схема этого типа использовалась для работы радиоприемников на электронных лампах в транспортных средствах , но она также использовалась и с другими мобильными электронными устройствами с аккумулятором 6 или 12 В , особенно в местах без электроснабжения , таких как фермы. Эти источники питания для вибраторов стали популярными в 1940-х годах, заменив более громоздкие системы мотор-генератор для генерации переменного напряжения для таких приложений. ^[2]^[3] Электронные лампы требуют напряжения на пластинах в диапазоне от 45 до 250 В в электронных устройствах, таких как радиоприемники. Для портативных радиоприемников, слуховых аппаратов и аналогичного оборудования батареи типа B изготавливались с различным номинальным напряжением. Чтобы обеспечить необходимое напряжение для радиоприемника от обычного источника постоянного тока 6 или 12 В, имеющегося в автомобиле, или от аккумуляторной батареи сельскохозяйственного освещения, необходимо было преобразовать постоянный источник постоянного тока в пульсирующий постоянный ток и использовать трансформатор для увеличения напряжения. Напряжение.

Вибраторы часто сталкивались с механическими неисправностями, находясь в постоянном движении, например, пружины теряли напряжение и изнашивались точки контакта. ^[3] Когда лампы начали заменяться электрическими системами на основе транзисторов , необходимость генерировать такие высокие напряжения стала уменьшаться. Механические вибраторы были сняты с производства ближе к концу 20-го века, но полупроводниковые электронные вибраторы до сих пор производятся с учетом обратной совместимости со старыми устройствами. ^[4]

Использовать

Вибратор представлял собой устройство с переключающими контактами, закрепленными на концах гибких металлических полосок. Во время работы эти полоски вибрируют под действием электромагнита , заставляя контакты быстро открываться и закрываться. Контакты прерывают постоянный ток напряжением 6 или 12 В, поступающий от батареи, образуя поток импульсов, которые изменяются туда и обратно от 0 В до напряжения батареи, эффективно генерируя прямоугольную волну . В отличие от постоянного постоянного тока, когда такой пульсирующий ток подается на первичную обмотку трансформатора, он индуцирует переменный ток во вторичной обмотке с заранее определенным напряжением, основанным на коэффициенте трансформации обмоток. Этот ток затем может быть выпрямлен термоэмиссионным диодом , медно-оксидно - селеновым выпрямителем или дополнительным набором механических контактов (в этом случае вибратор действует как своего рода синхронный выпрямитель ). Выпрямленный выходной сигнал затем фильтруется, в конечном итоге создавая напряжение постоянного тока, обычно намного превышающее напряжение батареи, при этом некоторые потери рассеиваются в виде тепла. По сути, это устройство представляет собой схему электромеханического инвертора.

Первичные контакты вибратора попеременно замыкают и отключают подачу тока на первичную обмотку трансформатора. Поскольку контакты вибратора не могут мгновенно переключиться, сжимающееся магнитное поле в сердечнике создаст высокое напряжение в обмотках и вызовет искрение на контактах вибратора. Это приведет к очень быстрому разрушению контактов, поэтому во вторичной обмотке трансформатора добавляется снабберный конденсатор с высоким номинальным напряжением (C8 на схеме), чтобы гасить нежелательные «выбросы» высокого напряжения.

Поскольку вибраторы со временем изнашивались, их обычно заключали в стальной или алюминиевый корпус «консервной банки» с многоконтактной вилкой внизу (аналогично контактным штырям на электронных лампах), чтобы их можно было быстро отсоединить и заменить без каких-либо усилий. используя инструменты.

Вибраторы во время работы издают определенный звуковой шум (постоянный жужжащий звук), который потенциально могут услышать пассажиры в автомобиле при включенном радио. Чтобы сдержать этот звук внутри корпуса вибратора, внутреннюю поверхность банки часто покрывали толстым звукоизоляционным материалом, например поролоном . Поскольку вибраторы обычно подключались к розеткам, установленным непосредственно на шасси радиоприемника, вибрация потенциально могла быть механически связана с шасси, заставляя его действовать как резонатор для шума. Чтобы предотвратить это, звукопоглощающую облицовку внутри банки иногда делали достаточно толстой, чтобы поддерживать компоненты вибратора только за счет трения. Затем компоненты были подключены к контактам вилки гибкими проводами, чтобы дополнительно изолировать вибрацию от вилки.

См. также

Ссылки

^ Бедфорд, Б.Д.; Хофт, Р.Г. (1964). Принципы инверторных схем . Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc. ISBN 0-471-06134-4 .
^ Фундаментальные принципы проектирования источников питания вибраторов (PDF) (Первое изд.). Индианаполис, Индиана: PR Mallory & Co., Inc., март 1947 г., с. 9.
^ Jump up to: ^а ^б «Источники питания вибраторов» . www.radioremembered.org . Проверено 24 января 2016 г.
^ «Радиовибраторы MikeHaganAntiqueAutoRadio.com» . www.mikehaganantiqueautoradio.com . Проверено 24 января 2016 г.

[1] Бедфорд, Б.Д.; Хофт, Р.Г. (1964). Принципы инверторных схем . Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc. ISBN 0-471-06134-4 .

[2] Фундаментальные принципы проектирования источников питания вибраторов (PDF) (Первое изд.). Индианаполис, Индиана: PR Mallory & Co., Inc., март 1947 г., с. 9.

[:0-3] Jump up to: ^а ^б «Источники питания вибраторов» . www.radioremembered.org . Проверено 24 января 2016 г.

[4] «Радиовибраторы MikeHaganAntiqueAutoRadio.com» . www.mikehaganantiqueautoradio.com . Проверено 24 января 2016 г.

[1]

[2]

[3]

[4]