TÉRSZOBRÁSZAT Energiakonverterek Blogja
Az előző oldalon azt vizsgáltuk meg, hogy a kapacitás változtatásával hogyan lehet parametrikus erősítőt létrehozni. Ezen az oldalon Naudin egy újabb kísérletével ismerkedhetünk meg, ahol már az induktivitás változtatásával hoz létre egy parametrikus rezgőkört.
A kapcsolási rajzot az 1. ábrán láthatod.
1. ábra. Az induktív parametrikus rezgőkör kapcsolási rajza
Az órajel generátor négy darab logikai NEM kapuból áll, melynek négyszög alakú jelét a C4 kondenzátoron keresztül vezetjük a vezérlő tekercsre. Mint a kapcsolási rajzon is látható, Naudin nem egy közös vasmagra tekercselte a két tekercset, hanem különböző anyagokból készített vasmagokra. Ezzel azt érte el, hogy nem hatott egymásra a két tekercs fluxusa. Az elvi megvalósítás a 2. ábrán látható.
2. ábra. A tekercsek elvi megvalósítása
A tekercsek konkrét megvalósítást a 3. ábrán láthatjuk.
3. ábra. A legyártott tekercsek a vasmagokkal
A vezérlő (pumpáló) tekercs induktivitása 3,25 H, az ohmikus ellenállása 302 W, a vasmag lemezelt lágyvasból készült.
A kimeneti tekercs induktivitása 0,13 H és 0,03 H között változik a pumpáló jel függvényében. A tekercs ellenállása 4 W, a vasmag négyzet alakú ferritből készült.
Naudin azt írja, hogy a két tekercs között nincs fluxus egyesítés, ezáltal éri el azt, hogy a kimeneti tekercsben végbemenő változások nincsenek hatással a bemeneti tekercsre. Viszont ha jobban belegondolunk, valamekkora kapcsolatnak kell lennie, hiszen máskülönben nem jöhetne létre a vezérlés, azaz az induktivitás megváltoztatása a kimeneti tekercsben. A lényeg tehát a gyenge csatoláson van.
A kimeneti tekercs jósági tényezője Qlin = 8,15 lineáris üzemmódban, mikor az induktivitása 0,13 H. Ekkor a pumpáló frekvencia 11,9 kHz.
Parametrikus üzemmódban, mikor a kimeneti tekercs induktivitása 0,05 H és 0,13 H között változik és a pumpáló frekvencia 25 kHz, akkor a jósági tényező Qpar = 43,1.
A feszültség függvényében történő induktivitás változás a következő táblázatban van feltűntetve.
|
Feszültség
|
Induktivitás
|
|
0,00 V
|
0,13 H
|
|
4,80 V
|
0,12 H
|
|
5,70 V
|
0,10 H
|
|
7,10 V
|
0,08 H
|
|
8,47 V
|
0,06 H
|
|
10,60 V
|
0,05 H
|
|
17,45 V
|
0,03 H
|
|
20,00 V
|
0,03 H
|
1. táblázat. A kimeneti tekercs induktivitásának változása a pumpáló tekercsen eső feszültség függvényében
4. ábra. Az 1. táblázat grafikus ábrázolása
A mérési eredményeket a következő ábrán láthatjuk.
 |
|
|
a;
|
b;
|
5. ábra. Mérési eredmények. Bemeneti pumpáló jel és kimeneti feszültség (a), valamint a bemeneti áram és a kimeneti feszültség (b)
A Naudin által megadott mérési eredmények közül sajnos hiányzik a kimeneti áram görbéje, ezért nem tudjuk kiszámolni a rendszer hatásfokát.
Naudin tervezte, hogy megépít egy következő verziót is, bár azóta eltelt sok év és még nem publikálta az eredményeit, ha el is végezte a méréseket. Mindenesetre az elképzelését a következő ábrán mutatja be.
6. ábra. Naudin tervezett következő verziója
Az eredeti anyagot angol nyelven itt és itt találod.