Вибратор представляет собой электромеханическое устройство , которое принимает электропитание постоянного тока и преобразует его в импульсы , которые можно подавать в трансформатор . Он аналогичен по назначению (хотя и сильно отличается по принципу действия) с твердотельным преобразователем мощности .
До разработки импульсных источников питания и внедрения полупроводниковых устройств, работающих от низкого напряжения, существовало требование генерировать напряжения от 50 до 250 В постоянного тока от аккумуляторной батареи транспортного средства . Вибратор использовался для создания пульсирующего постоянного тока, который можно было преобразовать в более высокое напряжение с помощью трансформатора, выпрямить и отфильтровать для создания более высокого напряжения постоянного тока. По сути, это реле, использующее нормально замкнутыеконтакты для подачи питания на катушку реле, таким образом, немедленно разрывая соединение, только для того, чтобы очень быстро повторно подключить через нормально замкнутые контакты. Это происходит так быстро, что он вибрирует и звучит как зуммер. Этот же быстро пульсирующий контакт подает на трансформатор нарастающее и падающее постоянное напряжение, которое может повышать его до более высокого напряжения. [1]
В первую очередь этот тип схемы использовался для управления радиоприемниками на электронных лампах в транспортных средствах , но он также использовался с другими мобильными электронными устройствами с аккумулятором на 6 или 12 В , особенно в местах, где отсутствует электроснабжение, например, на фермах. Эти источники питания для вибраторов стали популярными в 1940-х годах, заменив более громоздкие системы двигатель-генератор для генерации переменного напряжения для таких приложений. [2] [3] Вакуумные трубки требуют напряжения пластины в диапазоне от приблизительно 45 вольт до 250 вольт в электронных устройствах , таких как радио. Для портативных радиоприемников, слуховых аппаратов и аналогичного оборудования, батарейки Bбыли изготовлены с различными номинальными напряжениями. Чтобы обеспечить необходимое напряжение для радиоприемника от типичного источника постоянного тока 6 или 12 вольт, доступного в автомобиле или от аккумуляторной батареи фермерского освещения, необходимо было преобразовать постоянный источник постоянного тока в пульсирующий и использовать трансформатор для увеличения Напряжение.
Вибраторы часто испытывали механические неисправности, находясь в постоянном движении, например, пружины теряли натяжение, а точки контакта изнашивались. [3] По мере того как лампы начали заменяться электрическими системами на основе транзисторов , потребность в генерировании таких высоких напряжений стала уменьшаться. Механические вибраторы были сняты с производства в конце 20-го века, но твердотельные электронные вибраторы по-прежнему производятся с учетом обратной совместимости со старыми устройствами. [4]
Используйте [ редактировать ]
Вибратор представлял собой устройство с переключающими контактами, установленными на концах гибких металлических полос. В процессе работы эти полоски вибрируют под действием электромагнита , в результате чего контакты быстро размыкаются и замыкаются. Контакты прерывают постоянный ток 6 или 12 В от батареи, чтобы сформировать поток импульсов, которые изменяются от 0 вольт до напряжения батареи, эффективно генерируя прямоугольную волну . В отличие от постоянного постоянного тока, когда такой пульсирующий ток подается на первичную обмотку трансформатора, он вызывает переменный ток во вторичной обмотке с заранее определенным напряжением, основанным на соотношении витков обмоток. Этот ток может быть исправлен с помощью термоэлектронного диода , авыпрямитель на основе оксида меди / селена или с помощью дополнительного набора механических контактов (в этом случае вибратор действует как тип синхронного выпрямителя ). Выпрямленный выходной сигнал затем фильтруется, в конечном итоге создавая напряжение постоянного тока, обычно намного превышающее напряжение батареи, с некоторыми потерями, рассеиваемыми в виде тепла. Это устройство представляет собой схему электромеханического инвертора.
Первичные контакты вибратора попеременно замыкают и прерывают подачу тока на первичную обмотку трансформатора. Поскольку контакты вибратора не могут переключаться мгновенно, коллапсирующее магнитное поле в сердечнике вызовет высокое напряжение в обмотках и вызовет искру на контактах вибратора. Это очень быстро разрушит контакты, поэтому демпфирующий конденсатор с высоким номинальным напряжением (C8 на схеме) добавляется во вторичной обмотке трансформатора, чтобы гасить нежелательные выбросы высокого напряжения.
Поскольку вибраторы со временем изнашивались, их обычно помещали в стальной или алюминиевый корпус типа «жестяная банка» с многополюсной вилкой внизу (аналогично контактным штифтам на вакуумных трубках), чтобы их можно было быстро отсоединить и заменить без с помощью инструментов.
Во время работы вибраторы издают определенный уровень слышимого шума (постоянный жужжащий звук), который потенциально могут слышать пассажиры в машине при включенном радио. Чтобы помочь сдержать этот звук внутри корпуса вибратора, внутренняя поверхность банки часто облицовывалась толстым звукопоглощающим материалом, например, поролоном . Поскольку вибраторы обычно подключались к гнездам, установленным непосредственно на шасси радиостанции, вибрация потенциально могла быть механически связана с шасси, заставляя его действовать как звуковая плата.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 [ править ]
- Повышающий преобразователь
- Чоппер
- Механический выпрямитель
- Мультивибратор
- Герконовое реле
- Импульсный источник питания
Ссылки [ править ]
- ^ Бедфорд, BD; Хофт, Р.Г. (1964). Принципы инверторных схем . Нью-Йорк: ISBN John Wiley & Sons, Inc. 0-471-06134-4.
- ^ Основные принципы проектирования источника питания вибратора (PDF) (Первое издание). Индианаполис, Индиана: PR Mallory & Co., Inc., март 1947 г., стр. 9.
- ^ a b «Источники питания вибраторов» . www.radioremembered.org . Проверено 24 января 2016 .
- ^ "Радио Вибраторы MikeHaganAntiqueAutoRadio.com" . www.mikehaganantiqueautoradio.com . Проверено 24 января 2016 .
