Автоматическая схема подключения генератора

Нюансы подключения отопительного котла от резервного источника питания, генератора

Для полноценного существования загородный дом помимо общего питания от основной электрической сети должен быть обеспечен альтернативными источниками электропитания. Здесь наиболее популярным и общедоступным считается бытовой генератор.

Для того чтобы ваш дом не остался без электричества, во время аварийной ситуации, рассмотрим вариант установки АВР (автоматического включения резерва) для перевода питания с электрической сети на генератор.

Если быть точным, то это действие будет называться автоматикой восстановления действующего электропитания.

Стандартный запуск генератора в работу

. подключение котла отопления от генератора

Рис.№1. Трехфазная схема автоматического восстановления рабочего электропитания от бытового генератора.

Для запуска генератора предусмотрен кнопочный пост с кнопками «пуск» (КВ) и «стоп» (КО). Реле РКН выполняет функцию блокирующего элемента цепи.

При исчезновении основного питания требуется провести некоторые самостоятельные действия, чтобы запустить генератор. Подойдя к генератору, проверяем наличие топлива в баке, состояние масляной системы, свечей зажигания. Включаем ключ зажигания, открываем топливо и воздушную заслонку, начинаем запускать. После запуска, включаем вводной автомат и кнопку «пуск». Автоматическое включение получается весьма условное.

После подачи основного питания, включается реле контроля напряжения, катушка ПМ2 разрывает цепь, команда об отключении ПМ дает возможность запуска пускателя на основном вводе ПМ1. После этого останавливаем двигатель генератора. Это так называемая упрощенная схема запуска резервного генератора.

Автоматическая схема ввода генератора в работу

Автоматическая схема ввода генератора в работу

Рис. №2. Трехфазная схема автоматического включения генератора в сеть

Схема дополнена некоторыми добавочными элементами. Реле РКН1 – контролирует напряжение в главной питающей линии, оно замыкает цепь подачи напряжения от аккумулятора к стартеру (РКН12), а также служит замыкания цепи зажигания (РКН13). После пуска генератора и появления величины напряжения удовлетворяющим всем требованиям, реле РКН2 подает питание на пускатель ПМ2, он подает питание потребителю.

Восстановление питания осуществляется за счет РКН1. Контакт РКН4 прерывает катушку РКН2. Контакт РКН12 служит для разрыва цепи зажигания от двигателя к генератору.

Генератор, электрическая сеть и автоматический отопительный котел

Стандартный генератор, сконструированный по классической схеме, вырабатывает пилообразную синусоиду сетевого напряжения, поэтому желательно для котла обогрева использовать инверторный генератор, выдающий напряжение в виде чистого синуса (волна). Частота от обычного генератора вырабатывается со значением отличным от промышленной частоты сети переменного напряжения в 50Гц. Напряжение также отличается от стандартного напряжения 220В. А многим, например, газовым отопительным котлам необходимо напряжение с четко выраженной нейтралью и фазой., в обычных же генераторах четкая фаза отсутствует.

Для котлов, которые работают на дизтопливе, необходимо заземление. Для полноценного подключения котла от резервной цепи, желательно, чтобы генератор был инверторного типа. Его конструкция выдает чистую синусоиду напряжения.

Для качественного подключения отопительного котла от генератора необходимо использовать ИБП, и лучше, если он будет с двойным преобразователем. Есть возможность установить источник питания со встроенными батареями или аккумулятором, в этом случае ИБП будет выполнять функцию преобразователя переменного тока, что даст возможность пользователю выиграть несколько минут для запуска генератора и для того чтобы сохранить беспрерывный режим работы отопительного котла. Тот же генератор можно использовать как зарядное устройство для аккумуляторных батарей.

Схема подключения отопительного газового котла от генератора через ИБП

Котел и циркулярный насос, его наличие в отопительной сети необходимо, не выйдут из строя после того как пойдет питание от генератора, но такая вероятность тем не менее присутствует, она всегда возрастает при периодическом использовании генератора для питания котла.

Рис.№3.Схема подключения отопительного газового котла от генератора через ИБП.

Идеальный вариант ИБП on-line типа, Его плюсы:

  1. Напряжение на систему отопления будет поступать беспрерывно.
  2. Отопительный котел имеет четко обозначенную нейтраль и фазу, это необходимо для котлов с датчиком горения.
  3. Синусоида напряжения имеет чистый вид.
  4. Превосходная стабилизация напряжения сети, ИБП справляется с задачей ограждения от высокочастотных импульсов и помех от сварочного оборудования.
  5. Возможность справляться с повышением качества сетевого напряжения без стабилизатора напряжения.
  6. Увеличение времени автономной работы с аккумуляторами до нескольких суток, особенно если установить аккумуляторы большой емкости.

Правила безопасности, необходимые к выполнению при эксплуатации генератора питающего отопительный котел.

Схемы подключения нагрузки от генератора

  1. Корпус генератора целесообразно заземлять, можно объединить вместе с проводом РЕ.

Рис. №4. Способ заземления генератора.

  1. Для получения явно выраженного фазного и нулевого провода, вывод генератора объединяется с заземляющим проводником.

Рис..№5.Схема, демонстрирующая, как вывод генератора объединяется с заземлением.

  1. Запрещено совмещать рабочий нулевой провод с нулевым защитным проводом в сети постоянного и однофазного тока. Для выполнения задачи нулевого защитного проводника необходимо использовать третий провод.
  2. Оптимальная схема подключения генератора состоит в проведении заземления независимым проводником. Защитный провод ведется к нагрузке через розетку расположенную на электрическом щите. Фазный провод в контакте разъема (розетки) шунтируется, чтобы избежать неустойчивого контакта. Схема приобретает такой вид.

Рис. №6. Завершающая схема подключения генератора с нагрузкой.

Таким образом, главное при подключении отопительного котла от бензинового или дизельного генератора выбрать правильную модель и подобрать ИБП, для того чтобы на выходе была правильная синусоида напряжения.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта , буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Схема Подключения Генератора

Яркое горение лампы или свечение ее в пол накала говорит о неисправностях.


При появлении первых признаков неисправности в его работе следует максимально быстро заняться диагностикой и устранением неполадок, поскольку это может привести к серьезным последствиям.

Это связано с тем, что трехфазная модель обходится дороже. Благодаря такому подключению, протекание тока разряда от АКБ исключено.
Для чего нужен контакт «D» и «L» автомобильного генератора.

В работе при переключении клавиш, например, вниз, такая комбинация автоматов будет блокировать питание сети от внешней линии и открывать путь для электротока, вырабатываемого автономным генератором.

Схема соединений генератора. Генераторное устройство находится в передней части силового агрегата и приводится в движение коленвалом.

Схема подключения ВАЗ почти такая же, как и на более поздних моделях.

Сборка с выпрямительными диодами 2. Если ток будет завышенным, аккумулятор быстро разрядится, а если заниженным — возрастет риск возбуждения генератора на ХХ мотора холостых оборотах.

Шуи и вой. В продаже встречается довольно большое количество рубильников старого образца.

Схема цепи генератора .

Схема подключения генератора в автомобилях ВАЗ

Промышленные модели способны работать длительное время, так как в них предусмотрено жидкостное охлаждение. При включении зажигания лампа должна гореть, а после пуска двигателя — гаснуть, если генератор исправен. Примером можно назвать случай обильного выпадения снега.

Отсоединить аккумуляторную батарею. Содержание [ Скрыть] Устройство и принцип работы Как известно, основное предназначение генераторного устройства заключается в преобразовании механической энергии в электрическую.

Он может быть осуществлен при помощи специальной контрольной лампы и вольтметра на панели приборов. Важно составить ее правильно и защитить сам генератор и потребителей от высокой нагрузки.

Первое, о чем следует рассказать — как запрещается выполнять подключение генератора к домашней сети. При пропадании электричества в сети нужно будит запустить генератор оставив его выключатель зажигания в положении «выкл», в доме снова загорится свет от электростанции.

Читайте также  Схемы стабильных кварцевых генераторов

Для тюнинга используют установки с током отдачи ампер и выше. Всё что нужно для подключения — присоединить жилы вводов и шины потребителей на устройства коммутации, а также соединить вторичную клеммную колодку с дополнительным оборудованием генератора с помощью четырёх или пяти жильного провода.

После го вместо контрольной лампы начали устанавливать вольтметр, который более-менее точно показывает уровень заряда батареи. Стержень вбивается практически на всю длину в почву.

Простой способ организации автопереключения Чтобы не переключать вручную рубильник каждый раз при отсутствии подачи электричества от основной линии электропитания домовладения, можно сделать довольно несложную схему, позволяющую после пуска бензогенератора на автомате перейти с внешней сети к автономной.
АВР на 2 ввода и генератор. Автоматический ввод резерва. AVR-02

Устройство генератора

По этой причине по обмотке ротора пропускают сначала небольшой ток, обеспечивающий намагничивание устройства. Когда включается зажигание, от замка поступает питание через предохранитель приборной панели на электромагнитное реле лампы заряда аккумулятора и контакту катушки.

Многие модели, не предназначенные для длительного применения, снабжаются воздушными вентиляторами. Об износе могут сообщить скачки напряжения в бортовой сети автомобиля.

Единственный способ обойтись без надлежащего подключения — подсоединить к электростанции удлинитель и в него уже включить те электроприборы, в которых Вы нуждаетесь. Правильное подсоединение оборудования в розетку Однако если у Вас на даче либо дома часто происходит отключение электроэнергии, рекомендуем подключить генератор к сети через перекидной рубильник или систему автозапуска — АВР.

Устройства лучше использовать для активных нагрузок. Однако внешний контроль она не отменяет — запуск ДВС подразумевает управление дроссельной заслонкой.

Но за деньги. Генераторные установки без дополнительного выпрямителя, но с подводом к регулятору вывода фаз, применение которых, особенно японскими и американскими фирмами, расширяется, выполняются по схеме рис.

Все изношенные и вышедшие из строя элементы подлежат ремонту, но обычно они меняются. В этом случае контрольная лампа не будет гореть, потому что напряжение с ее стороны на дополнительных диодах будет ниже, чем со стороны статорной обмотки и диоды закроются.

Содержание [ Скрыть] Устройство и принцип работы Как известно, основное предназначение генераторного устройства заключается в преобразовании механической энергии в электрическую. После чего добавляем нагрузку, берем гологенную лампу H4 и вешаем ее на клемму аккумулятора, она должна загореться. Следует обратить внимание на то, что под термином «выпрямительный диод» не всегда скрывается привычная конструкция, имеющая корпус, выводы и т. Основной минус подключения электрогенератора через АВР — это стоимость как самого оборудования так и монтажных работ связанных с переделкой миниэлектростанции для работы с автоматикой. Есть смысл использования автоматического устройства переключения.

Полупроводниковые диоды находятся в открытом состоянии и не оказывают существенного сопротивления прохождению тока при приложении к ним напряжения в прямом направлении и практически не пропускают ток при обратном напряжении. Но использование таких устройств оправдано лишь при условии, что к электрооборудованию подключено много мощных потребителей.
2. Система зарядки — 1

Комментарии и отзывы

В основе схемы автомобильного генератора лежит принцип электромагнитной индукции.

К ABP подключается параллельно генератора.

Современные системы автоматического управления выпускаются для решения, в том числе и управления генераторами.

Ручное переключение на электрогенератор дешевле. Их назначение заключается в определении времени, на протяжении которого обмотка должна быть подключена к сети. Другие рекомендации Провести подключение генератора можно самостоятельно.

Выпрямитель состоит из трех пар диодов, которые установлены на токопроводящем основании и попарно объединяются друг с дружкой. Контактные кольца используются для запитки обмотки.

Только если Ваша резервная станция маломощная до 4 кВт допускается подсоединить ее через розетку. У многих типов генераторных установок обмотка возбуждения имеет свой выпрямитель, собранный из 3-х диодов.

Типичные ошибки

Обратное же действие с клавишами приведёт к пропуску тока из линии электропередач и блокировке поступления энергии от генератора. Температура работоспособной генераторной установки может составлять до 90 градусов, но если имеется явный перегрев, следует произвести диагностику работоспособности диодного моста. С этого момента устройство дает ток, который необходим для питания нагрузки в автомобиле и подзаряда АКБ. Особенностей управления, подключения и заливки топлива.

Включается стартер и электростанция начинает работу. Также автовладелец должен запомнить и ряд запретов, а именно: Не оставляйте машину с подключенной АКБ, если имеются подозрения поломки диодного моста. Современные системы автоматического управления выпускаются для решения, в том числе и управления генераторами. Но как только двигатель начинает работать, на генераторе вырабатывается ток. Реле регулятора.
Проводка с нуля. Иж юпитер/планета 4,5

Простые способы и схемы подключения автомобильного генератора

Основным источником электрической энергии в любом транспортном средстве является генератор. Благодаря этому узлу питается все электрооборудование авто, поэтому он всегда должен быть работоспособным. Что представляет собой схема подключения генератора, какое его устройство и принцип действия, и как произвести диагностику агрегата? Об этом мы расскажем ниже.

Устройство и принцип работы

Как известно, основное предназначение генераторного устройства заключается в преобразовании механической энергии в электрическую. Благодаря этому узел восстанавливает емкость аккумуляторной батареи, а также позволяет питать все электрооборудование в автомобиле. Генераторное устройство находится в передней части силового агрегата и приводится в движение коленвалом.

Подробнее об основных элементах и принципе действия:

  1. Роторный механизм. Этот элемент представляет собой вал с установленной обмоткой возбуждения. Обе половины данной обмотки находятся в противоположных полюсных половинах узла. Роторный механизм приводится в движение благодаря ременной передаче привода.
  2. Контактные кольца используются для запитки обмотки.
  3. Статорный механизм — состоит из обмотки и сердечника. Этот элемент предназначен для выработки тока переменного значения. Выработанный механизмом ток через кольца подается дальше по электроцепи.
  4. Для того, чтобы выработанный ток возбуждения успешно попал на кольца, используются щетки. Эти элементы, как показывает практика, зачастую выходят из строя по причине износа.
  5. Выпрямительный блок. Этот компонент предназначен для преобразования переменного напряжения. Конструктивно данное устройство состоит из пластин с установленными диодными элементами. В зависимости от распиновки агрегата, схема подключения автомобильного генераторного устройства может включать в себя отдельную пару диодов обмотки. В данном случае напряжение не сможет проходить через аккумуляторную батарею при заглушенном моторе.
  6. Реле регулятора. Этот элемент предназначен для поддержания определенного уровня напряжения в бортовой сети в нормированных пределах. Реле регулятора напрямую влияет на частоту, а также продолжительность сигналов тока. Непосредственно сам регулятор конструктивно включает в себя контроллеры, а также исполнительные компоненты. Их назначение заключается в определении времени, на протяжении которого обмотка должна быть подключена к сети. Если реле регулятора по каким-то причинам выходит из строя, пропадает стабилизация поступающего напряжения на аккумуляторную батарею.
  7. Корпус устройства, в котором расположены основные детали и компоненты агрегата. Сам корпус обычно выполнен из алюминия, поэтому его вес относительно небольшой. Корпус установки позволяет оперативно рассеять тепло, в результате чего температурный режим не доходит до критической отметки. Также корпус является немагнитным (автор видео о принципе действия устройства — Михаил Нестеров).
Читайте также  Александр седой генератор схема бтг

Проверка неисправного генератора

Рассмотрим основные неисправности, характерный для генераторных автомобильных установок:

  1. Обрыв в электроцепи, замыкания и прочие повреждения. Для диагностики такой неисправности нужно проверить количество ампер, а также уровень напряжения на выходе устройства. В соответствии с полученными данными подбирается решение этой проблемы.
  2. Часто наши соотечественники сталкиваются с такой проблемой, как износ графитовых щеток, регулятора напряжения, а также диодного моста. Все изношенные и вышедшие из строя элементы подлежат ремонту, но обычно они меняются. Отдельно следует сказать про регулятор — как сказано выше, он обеспечивает оптимальный заряд аккумуляторной батареи в соответствии с температурой в моторном отсеке. Таким образом, устройство автоматически выявляет количество вольт для АКБ при текущих условиях.
    В зависимости от модели генераторной установки, может использовать регулятор с ручным переключением в соответствии с временем года, в данном случае минусовые температуры будут не страшны устройству. О поломке реле может сообщить нестабильное напряжение в системе — к примеру, тусклый свет фар, который становится более ярким при нажатии на педаль газа.
  3. Выход из строя подшипников. О выходе из строя данных элементов может сообщить повышенная шумность, но этот же признак свидетельствует и о недостаточной смазки.
  4. Шуи и вой. При таких симптомах следует проверить сепараторные элементы, дорожки качения, контактные кольца на предмет проворота. Также такой симптом может сообщить о возможном межвитковом замыкании обмоток статорного механизма или тягового реле. В принципе при появлении сторонних звуков следует также произвести диагностику состояния контактов.
  5. Температура работоспособной генераторной установки может составлять до 90 градусов, но если имеется явный перегрев, следует произвести диагностику работоспособности диодного моста. Также нужно убедиться в том, что к бортовой сети автомобиля подключено не много дополнительных устройств и приборов. При критическом повышении температуры в первую очередь потемнеет изоляция обмотка статорного механизма, более того, она может расплавиться.
  6. Износ ремня генераторной установки. В том случае, если износится и порвется ремень генератора, это приведет к некорректной работе агрегата в целом, то есть все потребители энергии в авто будут питаться от аккумуляторной батареи. При обрыве ремня генератор перестает функционировать, поэтому у водителя есть время только добраться до ближайшего СТО или гаража для устранения проблемы. Об износе могут сообщить скачки напряжения в бортовой сети автомобиля.
    Необходимо проверить целостность ремешка, обратить внимание на его состояние — трещины и другие виды повреждений на ремне не допускаются. Если они имеются, то нужно понимать, что в скором времени ремень придется менять.

Фотогалерея «Основные неисправности генератора»

О выходе из строя агрегата также может сообщить и слишком слабый заряд аккумуляторной батареи либо отсутствие напряжения на его выводах. Также признаком неисправности устройства является некорректное функционирование индикации и оборудования.

Возможные способы подключения узла

Как произвести установку и как подключить агрегат? В целом схема подключения узла аналогична для всех легковых транспортных средств. Незначительные различия связаны с качеством изготовления установки, ее мощностью, а также расположением узлов в моторном отсеке. Все автомобили оборудуются генераторами переменного тока, оснащенные регулятором напряжения.

Заключение

Сам по себе генератор представляет собой достаточно сложный по конструкции и принципу действия агрегат, работа которого во многом определяет работоспособность авто в целом. Из-за того, что узел питает все электрооборудование в автомобиле, он считается основным элементом в бортовой сети транспортного средства. При появлении первых признаков неисправности в его работе следует максимально быстро заняться диагностикой и устранением неполадок, поскольку это может привести к серьезным последствиям. Ремонт можно доверить специалистам или выполнить самостоятельно — на нашем сайте представлено множество статей на эту тему.

Видео «Диагностика и ремонт генераторной установки»

Подробная инструкция на тему самостоятельной диагностики, а также ремонта агрегата в гаражных условиях описана в ролике ниже (автор видео — Вячеслав Ляхов).

  • Исправная работа генератора — задача №1 автомобилиста: как ее поддерживать?
  • Как правильно выбрать, поменять и обслуживать подшипники генератора?
  • Что следует знать о напряжении бортовой сети своего железного коня?

Автоматическая схема подключения генератора

Неотъемлемой частью методики тестирования является электрическая принципиальная схема стенда. В предыдущих статьях, по ходу создания отдельных блоков и модулей, мы для каждого из них приводили отдельные схемы. Из-за большой загруженности, процесс по реализации тестового стенда во времени затянулся. С одной стороны это дало возможность обстоятельно подойти к детальным проработкам, а с другой стороны проект превратился в бесконечность. В связи с чем, некоторые схемы частично устарели*. Теперь пришло время их обновить и объединить в одно целое.

* часть схем в ранее опубликованных статьях всё же была обновлена, а часть, для истории, была оставлена без изменений. Данная заметка распространяется исключительно на этот проект тестового стенда.

Обновление схем начнём с сегментов, из которых состоит наш стенд.

Электрическая принципиальная схема генератора.

Генератор включает в себя три цепи и состоит из девяти катушек. Одна катушка относится к цепи «Датчика», две катушки относятся к цепи «Зажигание» остальные шесть относятся к цепи «Освещение».

Параметры катушек генератора:
— катушка датчика. Наматывается проводом ПЭТВ-2 0,165, содержит 1000 (+/-20) витков и имеет сопротивление от 35 до 50 Ом. Выводы обозначаются буквами «Д» и «Д1». Вывод «Д1» закреплён на корпусе генератора.
— катушки зажигания (не путать с бабиной!). Их в генераторе две, соединены они последовательно. Намотку катушек выполняют проводом ПЭТВ-2 0,125, каждая катушка содержит по 1400 (+50) витков и имеет сопротивление от 210 до 220 Ом. Вывод обозначается буквой «З». Вторым выводом является корпус генератора.
— катушки освещения. Их в генераторе шесть штук. Соединены они в две параллельные линии по три штуки. Наматываются проводом ПЭТВ-2 0,900, каждая катушка содержит по 67 витков и имеет сопротивление от 0,21 до 0,22 Ом. Вывод обозначается буквой «О». Вторым выводом является корпус генератора.

Электрическая принципиальная схема основного модуля.

Разработку и доработку этого модуля мы рассматривали в нескольких статьях:

Основного модуль включает в себя следующие компоненты:

— барокамеру,
— свечу зажигания,
— катушку зажигания (здесь имеется ввиду бобина),
— коммутатор,
— реле указателей поворотов,
— жгут для подключения к генератору,
— два блока разъёмов,
— панель управления,
— жгут для подключения нагрузочного блока и звукового сигнала.

Схема электрическая принципиальная катушки зажигания 2102.3705.

Она представлена на рисунке ниже и представляет из себя импульсный высоковольтный трансформатор с двумя обмотками:
— Первичная обмотка имеет сопротивление в пределах от 0,5 до 0,6 Ом, (измерения проводить при температуре изделия +22 градуса и без учёта сопротивления проводов щупов)
— Сопротивление вторичной обмотки должно быть в пределе от 7,23 до 7,26 кОм. (условия измерения аналогичны предыдущим)
В катушке имеется магнитный сердечник, здесь он предназначен для усиления магнитного поля. Вторичная обмотка располагается ближе к сердечнику и может включать в себя до тридцати тысяч витков. Первичная обмотка находится поверх вторичной и имеет гораздо меньшее количество витков, около пары сотен.

Читайте также  Трансмиссия тойота рав 4 схема

Схема электрическая принципиальная коммутатора БКС-1МК211.

Устройство коммутатора можно разделить на несколько цепей: цепь зажигания, цепь освещения и цепь звукового сигнала. На просторах интернета можно встретить разные схемы. Предварительную мы составили, она расположена ниже. Полную достоверность данной схемы мы подтвердить пока не можем, но обязательно сделаем это позже.

Схема электрическая принципиальная нагрузочного блока.

Более подробно нагрузочный блок разбирается в трёх статьях:

Для упрощения восприятия устройства блока нагрузки было составлено две схемы. На первой схеме можно увидеть принцип, по которому было осуществлено деление проволочных резисторов.

А на второй схеме показано как осуществляется управление блоком нагрузки. Здесь проволочные резисторы отображены упрощённо.

Электрические принципиальные схемы аналоговых измерительных приборов.

Данный стенд не ограничивается включением только аналоговой измерительной техникой в статье Измерительное оборудование тестового стенда генератора 80.3701 мы рассматриваем весь спектр подключаемых приборов, там и цифровые прецизионные мультиметры и осциллограф.

Схема амперметра.

В амперметре использована измерительная головка марки М367 для постоянных токов до 150 ампер с использованием шунтирующего сопротивления. В последствии она была переделана под измерение переменного тока силой до 8 — 10 амперметр.

Схема вольтметра.

В вольтметре используется измерительная головка марки М309, для постоянного напряжения до 250 вольт. В последствии мы её также переделали под измерение переменного напряжения до 20 вольт.

Схема подключения аналоговых измерительных приборов.

Полная схема тестового стенда.

В следующей части мы рассмотрим методику тестирования компонентов электрической схемы мотоциклов Восход, Сова, ЗИД 200 Курьер, Фермер, ЗДК-200 2ШП, Таран и ЗДК-175 4ШП выпускаемых заводом имени Дегтярёва.

Конструкции генераторов. Примеры схем

Конструкции генераторов. Примеры схем

Устройство без генератора либо вообще ни на что не способно, либо предназначено для подключения к другому (которое скорее всего содержит генератор). Не будет преувеличением сказать, что генераторы являются таким же необходимым устройством в электронике, как регулируемый источник питания постоянного тока.

В зависимости от конкретного применения генератор может использоваться просто как источник регулярных импульсов («часы» в цифровой системе). От него может потребоваться стабильность и точность (например, опорный интервал времени в частотомере), регулируемость (гетеродин передатчика или приемника) или способность генерировать колебания в
точности заданной формы (как например, генератор горизонтальной развертки осциллографа).

Релаксационный генератор
Очень простой генератор можно получить несложными манипуляциями. Зарядим конденсатор через резистор (или источник тока), а затем, когда напряжение достигнет некоторого порогового значения, быстро его разрядим и начнем цикл сначала. Это можно сделать с помощью внешней цепи, обеспечивающей изменения полярности тока заряда при достижении некоторого порогового напряжения. Следовательно, будут генерироваться колебания треугольной формы, а не пилообразные. Генераторы, построенные на этом принципе, известны под названием «релаксационные генераторы». Они просты и недороги и при умелом проектировании могут обеспечивать удовлетворительную стабильность по частоте.

Раньше для создания релаксационных генераторов применялись устройства с отрицательным сопротивлением, такие, как однопереходные транзисторы или неоновые лампы. Теперь предпочитают ОУ или специальные интегральные схемы таймеров. На рисунке показан классический релаксационный RС-генератор.

Конструкции генераторов. Примеры схем

Релаксационный генератор на базе операционного усилителя

Работает он просто. Допустим, что при начальном включении питания выходной сигнал ОУ выходит на положительное насыщение (каким образом это произойдет — неважно). Конденсатор начинает заряжаться до напряжения U + с постоянной времени, равной RC. Когда напряжение на конденсаторе достигнет половины напряжения источника питания, ОУ переключается в состояние отрицательного насыщения (он включен как триггер Шмитта). Конденсатор начинает разряжаться до U- с той же самой постоянной времени. Этот цикл повторяется бесконечно, с периодом 2,2 RС. Цикл не зависит от напряжения источника питания.

Применяя для заряда конденсатора источники тока, можно получить колебания хорошей треугольной формы. Пример удачной схемы (datasheet СА3160):

Конструкции генераторов. генератор, управляемый напряжением

Пример схемы генератора, управляемого напряжением

Иногда необходим генератор с очень низким уровнем шума (так называемый «низкий внеполосный шум»). В этом отношении хороша простая схема, показанная на рисунке:

Конструкции генераторов. генератор с низким уровнем шума

Генератор с низким уровнем шума

В схеме используется пара КМОП-инверторов (в виде цифровых логических схем). Соединение инверторов между собой образует некоторую разновидность RC релаксационного генератора с выходным сигналом в виде прямоугольного колебания. Измерения, проведенные для этой схемы, работающей на частоте 100 кГц, показали, что плотность мощности шума в ближайшей боковой полосе ниже, по крайней мере, на 85 дБ уровня основного колебания. Иногда встречается аналогичная схема, в которой заменяют местами элементы R2 и С. Хотя это и превосходный генератор, но он уже имеет крайне зашумленный выходной сигнал.

Представленная на рисунке ниже схема имеет даже более низкий уровень шума.

Конструкции генераторов. малошумящий генератор

Малошумящий генератор

Кроме того, имеется возможность модулировать выходную частоту с помощью внешнего тока, прикладываемого к базе транзистора Т1. В этой схеме транзистор Т1 функционирует как интегратор. На коллекторе Т1 вырабатывается сигнал асимметричной треугольной формы. Сами же инверторы работают в качестве неинвертирующего компаратора. Изменяют полярность возбуждения на базе каждые полпериода. Эта схема имеет плотность шума — 90 дБД/Гц, измеренную на частоте 100Гц смещения от несущего колебания 150 кГц, и —100 дБД/Гц, измеренную при смещении 300 Гц. Эти схемы превосходны в отношении уровня бокового шума. Но генерируемая частота имеет большую чувствительность к колебаниям напряжения источника питания.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: