Здравствуйте мои уважаемые читатели!
Этот материал дополняет предыдущий по блокинг-генераторам. И начало будет не очень приятным… Не удивляйтесь!
Но предварительно ознакомьтесь с началом этой темы в материале от 28 декабря прошлого года, с чего всё и началось…
Подготовка материала всегда требует поиска информации и иногда «выплывают айсберги». Вот эти самые «айсберги» очень огорчают!
Если так и дальше будет продолжаться, то от инженерных кадров, а так же других специалистов останутся только воспоминания!
Почему такое заключение? Всё очень просто! Оказывается, учиться уже не надо! Открываешь в интернете в поисковике требуемую тему, но обязательно с добавление слова «расчет». И вот, ПОЖАЛУЙСТА! Открывается сайт с расчётом, но там так всё замысловато написано, что разобраться даже специалисту очень трудно! НО!!! Вот именно «НО» - сверху поверх сайта появляется небольшое окно где написано: «Здравствуйте! Меня зовут Марина ( Таня, Лена и много ещё бывает разных имен! ). Что Вас интересует, и что Вы хотите рассчитать?» Ура! Даже помогут! А дальше всё очень просто – тема – цена и когда надо!!! Спрашиваю: «но мой преподаватель сразу поймет, что это не я написал» «Не волнуйтесь! Придёт два файла: первый с ошибками, чтобы преподаватель увидел и указал ошибки, а второй файл будет четкий и без ошибок для зачёта!» Вот и всё «высшее или подобное ему» образование!
Ради интереса «покопался» и только по блокинг-генератору таких сайтов быстро нашел аж, ПЯТЬ!!! И самое интересное на всех этих сайтах нет чёткого пояснения, что такое блокинг-генератор и чем он отличается от простого генератора с трансформаторной обратной связью…
И таких «учебных сайтов», но за деньги великое множество!!! И НА ЛЮБУЮ ТЕМУ!!! Если постараться – можно и врачом стать, а уж экономистом и юристом 100%. НО ЗА ДЕНЬГИ!!!
У НАС ЖЕ ТЕПЕРЬ ПЛАТНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ!!!
Вот это и есть первая ЧЁРНАЯ ЖЕМЧУЖИНА, точнее ЖЕМЧУЖНОЕ ОЖЕРЕЛЬЕ!!!
Однако, переходим к блокинг-генератору.
Ламповый блокинг-генератор был придуман в 30-х годах, почти 100 лет назад. Не буду вспоминать авторов этого каскада, а вот для чего он был придуман, поясню.
В начале прошлого века начала бурно развиваться авиация и военным потребовалось устройство «видящее самолёты в воздухе» и желательно на большом расстоянии. Как мои читатели догадались – закладывались основы ПВО. И таким устройством был радиолокатор. Чтобы обнаружить металлический предмет на расстоянии необходимо «отправить» радиосигнал в сторону цели, а потом отраженный от цели сигнал принять. Всё очень просто, но есть одна сложность в этом вопросе: как заставить «лететь» сигнал и как отраженный сигнал принять. Не буду утомлять читателей антеннами и системами вращения антенн, но вот каким должен быть «улетающий» ( излучаемый ) сигнал, уточню!
Сигнал должен быть очень мощным и очень коротким, мощность передатчика пропорциональна от дальности в квадрате. Для увеличения дальности в два раза, мощность передатчика надо увеличивать в четыре раза. Можно не увеличивать, но тогда надо в четыре раза увеличить чувствительность приёмника, а это очень трудно сделать!
Поэтому решили повышать мощность. И одновременно с этим возникла проблема – разрешающая способность по дальности зависит от длительности импульса. А как мои читатели догадались, если импульс имеет длительность одну микросекунду, то он «занимает» в пространстве 300 метров. Следовательно, если две цели летят близко друг от друга, они будут восприниматься как одна. Но в те времена и одну микросекунду получить было большой проблемой.
Получить такой короткий импульс позволял магнетрон, но вот «как его накормить». Придумали импульсную зарядно-разрядную схему – дроссель-конденсатор. Осталось заставить её в течение микросекунды отдать всю энергию на магнетрон. И для этой цели прекрасно подошел ТИРАТРОН. В трассовых локаторах 70-х годов на магнетрон подавался импульс 35…37кВ, длительность 1мксек и мощностью 1 000 000 Ватт. Вот как раз для управления тиратроном и был придуман БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОР. Только он смог нормально «поджигать» разряд в тиратроне. Дифференцированные, при помощи конденсатора и усиленные импульсы «поджигали» разряд, но длительность импульсов была дольше времени разряда, и тиратрон начинал «коротить» зарядный блок питания. В 70-х годах часто бывало наблюдать такое явление – тиратрон уже на грани ресурса и остаётся открытым дольше, чем положено и как следствие, срабатывает защита – «сброс высокого!». Очень неприятное явление, особенно когда самолеты в воздухе и локатор очень нужен…
Вот для того чтобы тиратрон не «коротил или закорачивал» блок питания и был придуман хитрый генератор!!!
В электронике много простых схем, но, как мне кажется, проще не бывает! Хочу добавить, что генератор с трансформаторной обратной связью его родной брат, только старший и был придуман раньше, но только младший смог эту задачу решить
Рис. 1. Два блокинг-генератора.
Расскажу, как работает блокинг-генератор на примере ламповой схемы, а потом добавлю, чем транзисторная схема отличается от ламповой.
Как видно из схемы – это обычный генератор с трансформаторной связью. И обратная связь осуществляется за счет напряжения, вырабатываемого в обмотке, подключенной через конденсатор на сетку лампы, а второй вывод обмотки подключен к общему проводу. Вот теперь первый интересный момент во всех рассказах как ведет себя генератор после подачи питания ( и ламповый и транзисторный ). Все авторы и в интернете и даже в учебной литературе указывают, что когда напряжение на управляющем электроде ( особенно это всегда указывают авторы «блокинг-генераторов» из интернета ) достигает порога или точки отпирания, то генератор «заводится» и вырабатывает импульс.
Когда напряжение на управляющем электроде достигает порога, то лампа или транзистор начинают открываться, но вот не «заведётся» он просто так! Напряжение достигнет максимального, лампа или транзистор откроются, но нет импульса!!!
Нет той первой снежинки, с которой начинается снежный ком и как следствие, ЛАВИНА! Вот такой снежинкой является шум, который всегда есть и в лампах, и на резисторах, и вообще он есть. Вот как раз этот шум усиливается лампой ( транзистором) и возвращается на сетку ( базу ) вот тогда генератор «заводится». Простое возрастание постоянного напряжения на управляющем электроде не сможет трансформироваться из анодной обмотки в сеточную, из-за очень низкой частоты. Причину не рассказываю, мои читатели, надеюсь, догадались!
Итак, всё дело в маленьком шуме – он маленький, но зато полоса частот у него от нуля до бесконечности. Вот поэтому блокинг-генератор и «заводится». В этом есть и отрицательная сторона – каждый раз когда напряжение на управляющем электроде подходит к «точке запуска» процесс может начаться раньше или позже. Это называется нестабильностью и, следовательно, период следования импульсов незначительно, но «дрожит». На «дрожание» также влияют нестабильность питающих напряжений, помехи на питающем напряжении и ещё много факторов. Для любительский конструкций на них можно не обращать внимания. А вот на локаторе этот импульс запускает импульс на магнетрон и ещё запускает «когерентный гетеродин» в приёмнике и другие цепи связанные с картинкой на индикаторе.
Ну, вот! Точка запуска достигнута, шумок сделал своё дело, и завертелось! Сигнал на сетке открывает лампу, ток в анодной обмотке нарастает, соответственно возрастает напряжение на сетке и так до бесконечности. Но к счастью в электронике понятие «бесконечность» существует только теоретически, а в данном случае наступает НАСЫЩЕНИЕ! Просто лампа больше открыться не может! Надо отметить, что такой лавинный процесс иначе его называют блокинг-процесс, свою работу он выполнил и «организовал» передний фронт импульса. Далее лампа открыта, идёт формирование вершины импульса… Определённое время лампа ждёт ответ от трансформатора.
Что же происходит? Напряжение на любой обмотке трансформатора ( любого трансформатора!!! ) зависит от многих величин… Падение постоянного напряжения на активном сопротивлении обмотки нас не интересует. Нам интересно только переменное напряжение, а его величина зависит в первую очередь от изменения магнитного потока в сердечнике, но он ведь не изменяется, лампа открыта полностью. Изменения магнитного потока нет, лампа открыта, но поток электронов не всегда постоянен – это уже шумы самой лампы. И как только первое уменьшение потока электронов появится, но тут же отразится на сетке ( надо заметить и там так же есть шумы… ) и опять запускается процесс, но уже в другую сторону. Происходит обратный блокинг-процесс, формирующий спад или задний фронт импульса. И вот здесь начинается интересный момент. Лавинный процесс уже закрыл лампу до полного отсутствия тока, но сердечник продолжает отдавать накопленную энергию. Анодная обмотка закорочена диодом, а вот на сеточной обмотке получается отрицательный импульс очень большой амплитуды, заряжающий конденсатор. При этом на сетке получается отрицательное напряжение, значительно превышающее напряжение запирания лампы. Лампа заперта, и конденсатор начинает медленно разряжаться до напряжения открывания лампы и процесс повторяется… Следовательно, от времени разряда конденсатора зависит частота повторения импульсов, а от чего де зависит длительность импульса? Длительность фронтов ( переднего и заднего ) зависят от параметров лампы, а вот длительность плоской вершины импульса ( она как раз и определяет длительность ) зависит от блокинг-трансформатора!!! И самое главное в блокинг-трансформаторе – это его сердечник!
В качестве сердечника импульсного трансформатора используют ненасыщающиеся сердечники из магнитомягкого материала, т.е. сердечники с прямоугольной петлей гистерезиса.
На вершину так же влияют свойства лампы или транзистора, но основное влияние оказывает именно блокинг-трансформатор! Вот и весь секрет блокинг-генератора! Именно блокинг-трансформатор определяет его свойства как блокинг-генератора.
Если трансформатор содержит сердечник из «непонятно какого материала» или обмотки намотаны «на обум святых» то это обычный генератор с трансформаторной обратной связью. Где же применялись блокинг-генераторы кроме локаторов? Очень широко они применялись в телевизионных приёмниках или телевизорах ламповой серии. А в черно-белых иногда «доставали» телемастеров и были бичом. БТК – блокинг-трансформаторы кадров были на устах всех «ремонтёров» телевизоров. Очень ненадёжными были и именно в кадровой развёртке. Со временем и с приходом транзисторов эта проблема исчезла – стали применять другие схемные решения.
И то, что пишут в источниках о применении блокинг-генераторов в современной импульсной технике, и особенно цифровой, мягко говоря неправда!!! Есть импульсные трансформаторы серии МИТ, они применялись в старой технике… Современные радиоэлементы позволяют получить мощные короткие импульсы, но это опять же не блокинг-генераторы!!!
Читая любой материал, обращайте внимание – если автор материала не написал, что применяется блокинг-трансформатор, значит Вам предлагается хорошая рабочая схема генератора с трансформаторной обратной связью.
В отличии от ламповых схем, в транзисторных блокинг-генераторах или в обычных генераторах с трансформаторной обратной связью необходимо устанавливать защитный диод между базой и общим проводом, иначе базовый переход не выдержит отрицательного запирающего напряжения, но это в свою очередь требует увеличения ёмкости конденсатора.
Рис. 2. Вот такой материал попался мне в интернете.
И заглянул я в этот материал потому, что поисковик его отыскал…
Раз поисковик его отыскал, значит, там есть блокинг-генератор. И, правда, там он оказался! Но как он меня поразил!
Автор материала магистрант ( не знаю что это такое! ) и научный руководитель, доктор технических наук, профессор. От такого материала надо ожидать много – руководитель доктор и даже профессор…
Рис. 3. Вот такое простое название материала.
Ждущий блокинг-генератор от простого блокинг-генератора мало чем отличается, и я решил дочитать весь материал…
Далее следует принципиальная схема
Рис. 4. Вот такая простая схема ждущего блокинг-генератора.
Простая с виду схема, но какой транзистор нарисован!!! IGBT!!! Видимо, очень мощный ждущий блокинг-генератор…
А вот описание его работы просто ЖЕМЧУГ!!!
Рис. 5. Супер возможности!
Особенно про путь нарушения условий возбуждения!
Рис. 6. Замысловато написано!!!
Оказывается в блокинг-генераторе не лавинный блокинг-процесс, а лавинный пробой!!! И самое главное транзистор находится в регенеративном процессе… Надо думать, что его так пробило сильно! Он же IGBT…
Рис. 7. Начало первичной связи завораживает – импульс запуска маленький, но очень «шустрый», аж, в нагрузку попадает!
Рис. 8. Вот такие рекомендации…
Рис. 9. Заключительный аккорд описания ждущего блокинг-генератора.
Тут всё ЖЕМЧУГ!!! Какой транзистор отпирается и находится в отпертом состоянии, формируя блокинг-процесс? Я не понял! А мои читатели смогли понять? И про нагрузку классно написано! Кем нагрузка будет отключаться на время начала и формирования блокинг-процесса и что тогда останется нагрузке если она при этом будет отключаться???
Вот такое ЖЕМЧУЖНОЕ ОЖЕРЕЛЬЕ найдено в интернете. Написано магистрантом, утверждено профессором! Чему же учат в этом Государственном Энергетическом Университете? Куда же движется наша ВЫСШАЯ ШКОЛА, а ведь не так давно была лучшая в мире… ОБИДНО!!!
И в заключении, как пел Великий В.С.Высоцкий: - пару слов без протокола!
Блокинг-генератор – это генератор с трансформаторной обратной связью, содержащий в своём составе помимо других радиоэлементов БЛОКИНГ-ТРАНСФОРМАТОР, вырабатывающий очень короткие импульсы.
Я до сих пор обслуживаю оборудование, в котором применяются НАСТОЯЩИЕ БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОРЫ и которые «поджигают» мощные тиратроны. Импульс поджига имеет длительность 0,5 – 0,7 мкс и амплитуду от 300В до 700В.
Рис. 10. Вот такой «самовар» работает в станке и «поджигает» его лампа ГК-71, которой в свою очередь управляет ГУ-50.
Очень мощный генератор импульсов и во времена его разработки, тиратрон не имел альтернативы. Вот его и поджигает импульс 700В. Даже когда на аноде тиратрона от 500В до 3000В, импульс запуска 700В. Работает классно импульсы очень короткие, твердый сплав режет как нож деревяшку.
Вот и весь сказ про блокинг-генератор. В каком бы режиме не работал блокинг-генератор: в автоколебательном, в ждущем, в режиме синхронизации или деления частоты он вырабатывает короткие запускающие импульсы для других каскадов, но не как преобразователь напряжения.
Надеюсь, материал не утомил моих читателей.
Пишите комментарии, подписывайтесь на канал!
Желаю всем здоровья, счастья, успехов и мирного неба над головой!!!
