Форум РадиоКот

Доброго времени суток. Хочу сделать индукционную базовую станцию (ИБС) для питания без проводов некоторых устройств. По некоторым причинам, которые не хочу приводить, частота индукционного поля выбрана ~50 Гц (чистый синус). Знаю, что неэкономично, и добавит габариты как базовой станции, так и приемнику, но причины, повторюсь, есть. Вопросов, думаю, в процессе возникнет много, поэтому попробую описать желаемое и планы по его воплощению.
1. Мощность ИБС будет не больше 100 Вт. По факту, столько, сколько смогу выжать от двухтактного эмиттерного повторителя. Период работы - длительный. В идеале - непрерывный.
2. Сам эмиттерный повторитель будет собран по мостовой схеме, или по схеме двухтактного трансформаторного усилителя мощности. (может, ещё как-нибудь, не решил ещё) Нужно учесть, что нагрузка будет чрезвычайно низкоомная - несколько витков толстого провода без сердечника. Практически КЗ. (транзисторы греться будут - жуть )
3. Генератор синуса будет собран на логике К561ЛН2 (или других серий) по схеме:

И первый вопрос: можно ли использовать незадействованные элементы логики (всего шесть, четыре свободных) для другого генератора наподобие вот этих:


Сигнал от этого второго генератора будет использоваться для других, не важных в обсуждении целей.
4. Придётся ставить предварительный усилитель, и вот тут второй вопрос: Имеется К174УН4. Можно ли её использовать в качестве предварительного усилителя, или лучше использовать другое решение? Приветствуется простота, как сборки (количество и доступность деталей), так и настройки (в идеале, что бы вообще не требовалась ).
Может у кого есть наработки в этой области, или встречалось где-нибудь. Буду благодарен любой информации.

Padredes писал(а):частота индукционного поля выбрана ~50 Гц

Padredes писал(а):Мощность ИБС будет не больше 100 Вт

Padredes писал(а):нагрузка будет чрезвычайно низкоомная - несколько витков толстого провода без сердечника.

Ну-ну... На 50 Гц вдуть 100 ватт в нагрузку в виде куска провода только за счёт магнитной связи... Да и ещё в условиях дикой секретности! Понаблюдаю за развитием

Padredes писал(а):По некоторым причинам, которые не хочу приводить, частота индукционного поля выбрана ~50 Гц

Некоторые причины - это недостаток знания в электронике и электротехнике?
Пы.Сы. Уж простите за грубость, но с таким ТЗ вряд-ли кто-то чем-то поможет.

На 50 Гц вдуть 100 ватт в нагрузку в виде куска провода только за счёт магнитной связи... Да и ещё в условиях дикой секретности! Понаблюдаю за развитием

Вполне реально. Только рядом ЛЭП 500ку лучше иметь, пропускающую мегаватт сто через себя...

Ну что вы, никакой секретности, уважаемый Seriyvolk. Просто, у меня нет желания разводить пустопорожнюю болтовню в теме, но если кратко, то это устройство будет использоваться для экспериментов по взаимодействию полей. Прошу удовлетвориться этим. А по поводу:

На 50 Гц вдуть 100 ватт в нагрузку в виде куска провода только за счёт магнитной связи

Я не говорил что собираюсь "вдуть" в нагрузку 100 Вт. Сколько смогу, столько и "вдую". Число 100 Вт использовалось для обозначения максимума, вряд ли достижимого.
По поводу моих знаний в электронике и электротехнике могу сказать: Это не тема для обсуждения. Но если вас это так задевает, то практически все просящие помощи в чем-то, не могут похвастаться в этом самом особыми знаниями и умениями. Для меня это хобби. Если бы мну был умелым схемотехником-электронщиком, вряд ли я обратился бы сюда.

С уважением, Мну.

Я не говорил что собираюсь "вдуть" в нагрузку 100 Вт. Сколько смогу, столько и "вдую".

Если вас устраивают милливатты - вполне реально. На уровне "поджечь светодиод". С КПД стремящимся к нулю.

Padredes, 50 кГц - и тогда уже дальше можно разговаривать. А лучше 500. На этих частотах уже вполне реально достичь какого-то заметного результата при передаче энергии на безсердечниковую катушку вменяемых размеров. 50 Гц - дело гиблое. И, кстати, передающую катуху не обязательно синусом кормить, только лишний гемор, не отражающийся на конечном результате.

Ну вот начинается. Сейчас опять гемора разведём на несколько страниц. Неужели так уж трудно принять к сведению специально оговоренные условия про 50 Гц? А по поводу милливаттов вы ошибаетесь, ploop. Просто, без нагрузки вся потребляемая мощность будет уходить в тепло на транзисторах (что не есть гуд). Под нагрузкой же часть этой энергии будет уходить в нагрузку (извиняюсь за тавтологию), при этом транзисторы будут греться чуть меньше, так как индуктивность контура будет расти, а значит и его сопротивление тоже будет расти. КПД будет не больше 20%, а скорее всего 1-4%, и будет зависеть напрямую от индуктивной связи между катушками передающей и нагрузочной. И повторюсь: устройство предназначено для экспериментов, а не передачи энергии с максимальным КПД. Иначе я давно бы уже сделал ген на 35 кГц управляющий мощным полевиком с нагрузкой в десяток витков 1-2 мм^2 сечения медным проводом, и приёмным контуром на нужное количество витков. И уж точно не стал бы регистрироваться на вашем форуме, так как на такое знаний у мну хватает.

С ув., Мну

А зачем генератор и транзисторы?! Под требуемое задание подходит катушка от мощного магнитного пускателя (с половинкой сердечника). И 50 герц и синус чистый и заморотов 0, сразу в розетку пихаеться. Для опытов хватит. А когда речь пойдет о маленьких размерах, КПД и т.д. то частота поднимется в 10-100 тыщ раз.
На логических элементах чистого синуса не бывает, возьмите хоть 555 таймер (логика лишь приближается к синусу и то на килогерцах). Или лучше мощную микру УМЗЧ, желательно с биполярным питанием, и дайте ей положительную обратную связь, подстройте номинал кондея и резистюка обратки и будет 50 герц и реальный чистый синус. + УМЗЧшной микры - может пахать на катушку в 2-4 ома без проблем, а на индуктивность катушки - ей хвостом, важно только оммическое сопротивление (никто-же не заморачиваться с индуктивностью динамиков, только оммическое сопротивление и все)

На 50 герцах делали плавильные индукционники, но там сердечник под тонну и плавят они металлы парамагнитные (для стали и никеля их ваяют). Хотя уже и это дело перешло на более высокие частоты.

Спасибо, dracon. К сожалению, магнитный пускатель мне не подходит. Мне нужна катушка вообще без сердечника. Эта без сердечника быстро сгорит, а ЛАТРа у меня нет. К тому же, я не пользуюсь в экспериментах сетевым напряжением из соображений безопасности. Только аккумулятор в схемах с большими токами. И никакого высокого напряжения. Боюся мну его.

УЗМЧ - это хорошо. Как только у меня появится мощная микросхема, ватт на 100, то я тут же ей воспользуюсь. А пока что, максимум, в качестве предварительного усилителя могу использовать К174УН4. Можно, конечно, её саму ввести в режим генерации. Так и попробую. Остаётся вопрос: потянет ли она мост на КТ818/КТ819 (металл) напрямую.

Синус на логике вполне реален. Схема (первая) взята из "Радиоконструктор" 2007 №11. Вряд ли они стали бы "гнать фуфло". Но если получится генератор на К174УН4, то хоть логику сэкономлю.

С ув., ещё не Мяу.

Я то-же так думал, пока Тектрониксом не посмотрел. Если сопротивление нагрузки мегаомы, то еще о чем-то можно думать, но то-же не на 50 герц. Да и гармоники там.... Кондер с резистором - превращают прямоугольник в синус весьма приближенно, сильно зависит от параметров этой цепочки. Эту схему, даже при большем сопротивлении нагрузки, без осцилографа в нормальный, неискаженный синус ни как невыведиш.
Чистый синус - аналоговый сигнал. И его генерят все операционники, УМЗЧ и т.п. при положительной обратной связи. То-же не абсолютно по частоте (ну если на ОПА делать и с 1% деталюшками, да в термостат.....), но очень качественно по форме.
Вы собираетесь, посути, сделать УМЗЧ. Возьмите готовую схему, на нужных транзисторах и дайте ей положительную обратку. Ну или на операционнике соберите генератор синуса, LMки должны эти транзисторы раскачать, кт815 нешибко-то мощные. Для опытов - достаточно УМЗЧ, для дела - отдельный добротный генератор

А по поводу милливаттов вы ошибаетесь, ploop. Просто, без нагрузки вся потребляемая мощность будет уходить в тепло на транзисторах (что не есть гуд). Под нагрузкой же часть этой энергии будет уходить в нагрузку (извиняюсь за тавтологию), при этом транзисторы будут греться чуть меньше, так как индуктивность контура будет расти, а значит и его сопротивление тоже будет расти. КПД будет не больше 20%, а скорее всего 1-4%, и будет зависеть напрямую от индуктивной связи между катушками передающей и нагрузочной.

Хорошо, докажите, что ошибаюсь. Я расскажу как: возьмите обычный трансформатор на 6В (раз боитесь в розетку лезть), на выход подцепите катушку, предназначенную для 220 (например от пускателя или от другого транса), но без сердечника. В этом случае не сгорит даже на чистом омическом сопротивлении. И проверьте.

Про синус на логике: извращенцы вы. Нельзя обычный ОУ взять?

Зачем делать хрень, когда можно сделать нормально? Та же логика, те же кт818-819 потянут 50кгц меандром. Их можно нагрузить на понижающий трансформатор, а его уже на контур с катушкой. В принимающем устройстве тоже контур на ту же частоту.

Также жажду пруф нормального синуса на логике.

задача безнадёжна

Таже самая банальная TDA2030 фактически представляет собой мощный операционник(3А выход), который и сам-то не обломается нагрузку покачать, а уж транзисторами-то порулить тем более.
П.С.: Но всё-таки интересно почему именно синус и именно 50 гц? Тогда берите любой сетевой трансформатор, достаточный по мощности: и высокого нет, и гальваническая развязка полная, и сигнал нужной формы. Всего один элемент, который включается напрямую в розетку и готово. Мобильности, конечно, не шибко много, но если

Padredes писал(а):будет использоваться для экспериментов

, то такой вариант мне нравится.

IMHO. Лучше прямоугольные импульсы на высокой частоте, чем исчезающе малый КПД с синусом на 50 Гц. Коммутация - парой MOSFET на 0,5 ... 1 МГц, управление - на UC3825 или подобной мелочёвке.

Лучше не просто коммутировать первичную катушку с определенной частотой, а включить её в контур, тогда и кпд, и результат будет лучше.

Зачем собственно генерировать синус с КПД около 40%, порнография полная, полиции нравов на вас нет.
Просто последовательно с катушкой включаем конденсатор и настраиваем этот контур на 50Гц, и подаём прямоугольники то же 50Гц. Ток в контуре будет синусоидальным. Правда напряжение на катушке будет заметно превышать выходное напряжение.
Это левый рисунок.
Если добавит к вашему выходному каскаду трансформатор тока, то получится автогенератор синуса где транзисторы работают в ключевом режиме.
Это правый рисунок.
А ключевой режим это малый нагрев и высокий КПД в усилителе. Если катушку сделать большого диаметра то витков потребуется не так уж много.
Хотя советую всё же увеличить частоту.

Телекот писал(а):на 50Гц

Телекот писал(а):витков потребуется не так уж много

Если взять катушку проложить по периметру комнаты то можно при желании настроить и на 50 Гц

Удачи