Между прочим, тоже где-то год обратно, заметил огромное количество патентов тов. Тесла на тему управления разрядом.
Для меня все еще открыт вопрос, а что же было целью?
Цель - тема для отдельного разговора.
Ответ на этот вопрос имеет прямое отношение к теме : «Эффективный способ накачки» (опять, к сожалению, получается объемный пост).
В посте:
http://www.microsmart.eu/index.php?PHPSESSID=f73c8828f601fe22ff923c7a14dfc192&topic=9.msg131#msg131 уже приводилась схемотехника Тесла с использованием прерывателя. Это не разрядник!!!
Еще раз выскажу свое мнение:
В своих главных экспериментах Тесла НЕ ИСПОЛЬЗОВАЛ ИСКРОВОЙ РАЗРЯДНИК! Он заменил его на свой механический контроллер. Как таковой, контроллер - разрядником не является. Это механический замыкатель и размыкатель контура индуктора, который позволяет вручную регулировать частоту и длительность замыкания. Искра является следствием замыкания и размыкания контактов в контроллере. Все усилия по модернизации своего контроллера Тесла направил именно на ликвидацию искрообразования. Что по сути является потерями, а он вел с ними постоянную борьбу.
Наша задача заменить механический контроллер, на электронный аналог. Однако, мы обязаны сохранить главный замысел Тесла – передача высоковольтного потенциала, накопленного в емкости, на индуктор.
При этом, также обязаны добиться и соблюдение следующих важных условий эффективной накачки:
1) однополярность;
2) однонаправленность (отсутствие колебательного процесса в контуре индуктора);
3) попадание фронтом в пик колебания рабочего контура.
Низковольтный вариант накачки решает почти все эти задачи, за исключением одной – высоковольтный потенциал в контуре индуктора. Но решение этой задачи требует совсем другой схемы накачки. Причем остается единственный выбор – искровик. Только он способен коммутировать потенциал на десятках киловольтах.
Остается только «научить» искровик срабатывать в нужный момент фазы колебаний рабочего контура. А это не простая задача, с учетом его нестабильной работы. Здесь требуется «ход конем», как говорил Magic.
По сути у нас два нестабильных устройства, вторичный контур и искровик. Колебания во вторичке постоянно сбиваются с фазы от любого внешнего воздействия. А нам требуется искровиком (второе нестабильное устройство) попасть в нужную фазу колебаний вторички. Причем надо учесть, что заряд накопительной емкости до пробоя искровика вряд ли успеет завершиться за один период колебаний вторички. Значит пройдет несколько периодов колебаний вторичного контура, прежде чем конденсатор накопит потенциал необходимый для пробоя.
Мы умеем снимать сигнал со вторичного контура, и по нему отслеживать текущую фазу колебаний вторички. Мы даже можем по этому сигналу определить ожидаемый пик колебания (задав смещение фазовращателем). Вопрос, как попасть разрядом в этот пик?
Так как мы предположили, что заряд накопительного конденсатора требует несколько периодов колебаний вторички, то совершенно очевидно, что требуется схема, которая будет вырабатывать
УПРЕЖДАЮЩИЙ сигнал запуска заряда конденсатора (на несколько периодов) времени нужного пика колебаний вторички. А за это время фаза вторички может «уплыть». И как же решать эту задачу? Фазовращатель в этом варианте не помощник.
Остается единственный путь, и он достаточно хорошо отработан в электротехнике - фазовая автоподстройка (сигнала запуска заряда накопительной емкости).
Вариант контроля частоты и фазы хорошо отработан в телевидении и также в современных установках индукционного нагрева. Основной прием слежения и определения нужной точки колебания – разбивка (дискретизация) колебаний рабочего контура на мелкие отрезки. Определяется переход через ноль колебания и проводится подсчет интервалов дискретизации до нужной точки. Все эти задачи с легкостью выполнит ФАПЧ1, построенный или на известной дискретной элементной базе, или на основе МК. Итак, нужная точка определена. А что с запуском заряда накопительной емкости?
И вот здесь опять требуется «ход конем». Как выполняется типичный цикл заряда-разряда?
1) Начинается очередной заряд емкости.
2) Потенциал на емкости достигает пробивного напряжения.
3) Происходит разряд.
4) все повторяется...1-2-3
Напоминает «маховик», не правда ли? Остается научиться управлять этим маховиком. Для этого в первую очередь нужна информация о текущем состоянии «маховика». Ее можно получить, взяв сигнал с одного из электродов искровика через делитель напряжения. Этот сигнал покажет моменты пробоя. Остается совместить момент пробоя с нужной точкой, которую мы определили методом дискретизации.
И с этим легко справиться ФАПЧ2, функционирование которой в электронике также сравнивают с «маховиком». Итак, электронный «маховик» (ФАПЧ2) следит за физическим «маховиком» цикла заряда-разряда, подстраивая скорость своего «вращения» под процесс в индукторе.
Вспоминаем, что у нас запущен еще один электронный «маховик» (ФАПЧ1), подстраивающийся под колебания во вторичке. Итак, задача совместить сигнал о нужной точке (фазе) с «маховика1» с сигналом разряда с «маховика2». Для специалистов эта задача не составляет большого труда, с учетом того, что ФАПЧ умеет выдавать упреждающие сигналы (negative time) гораздо лучше любого фазовращателя, и в любом диапазоне «смещения» во времени.
Визуально работу двух ФАПЧ можно представить, как два вращающихся колеса. Одно вращается быстро (ФАПЧ1), другое медленно (ФАПЧ2). На каждом колесе есть железный контакт. Регулируя скорость вращения медленного колеса, необходимо добиться того, чтобы железный контакт медленного колеса попадал в ближайшую точку к быстрому колесу, в тот момент, когда железный контакт быстрого колеса также находился в ближайшей точке к медленному (друг напротив друга).
P.S.
На данный момент есть рабочая схема ФАПЧ1, разработанная Андреем (Andrew). С его разрешения привожу ее здесь (Две попытки выложить ее на lab'е, закончились неудачей. Леонид - ликвидировал ее).
