Arduino.ru

Добрый день, коллеги,

Вынужден обратиться в Вам с вопросом по электронике в которой, к сожалению разбираюсь значительно слабее, чем хотелось бы.

Общая задача: запитать т.н. «холодный неон» с возможностью настройки частоты. Это гибкий ПВХ шнур по центру которого проходит провод залитый люминофором, далее идёт второй провод (два на самом деле, с разных сторон) и сверху ПВХ оболочка. Провода внутри образуют своеобразный конденсатор. Если подать на него переменный ток с напряжением (как пишут) 60 – 250 вольт и частотой 1 – 30 кГц, люминофор начнёт светиться.

Желательно давать ему синусоиду или что-то синусоподобное (гладкое), т.к. от прямоугольного сигнала провод быстро деградирует из-за скачков тока.

Для начала я купил готовый инвертор «на посмотреть». Обнаружил, что внутри какая-то залитая компаундом микросхема и трансформатор. Всё это хозяйство выдаёт на гора ток с амплитудой прибл. 300В и частотой 7,2 кГц. Разумеется, трансформатор мерзко пищит.

Потребление у этой штуки зависит от частоты (т.к. от неё зависит сопротивление светящегося провода). Пишут,.что при частоте 2 кГц она кушает прибл. 1 ватт на погонный метр.

Кстати, вопрос №1 по ходу дела. Можно ли померить ток с частотой 7кГц обычным мильтиметром в режиме «AC Current» или будет «цена на овёс»?

Пишут, что светимость (и, отчасти, цвет) зависят от частоты. Решил поэкспериментировать с частотой. Среди готовых инверторов не нашёл ни одного с настраиваемой частотой, и потому возникла

конкретная задача: сделать устройство, выдающее гладкий синусоподобный сигнал с амплитудой 200-300 вольт и настраиваемой в предела 1 – 35 кГц частотой. Желательно обойтись без трансформатора, т.к. большая часть требуемых частот - звуковые.

Как такие вещи делают грамотные люди – не знаю. Нашёл такое решение:

1.       спаял генератор сигнала с настраиваемой в нужном диапазоне частотой и амплитудой 10В на основе микросхемы ICL8038. Это есть и работает;
2.       пытаюсь придумать подходящий усилитель амплитуды.

Вопрос №2. Нормальное ли это решение? Или это нужно делать совсем по-другому?

Вопрос №3. (если ответ на предыдущий вопрос «да, нормальное»), то вопрос по усилителю амплитуды.

Общая идея – выпрямить 220 (по ходу удвоив напряжение) и промодулировать это сигналом от моего генератора. Затем отрезать постоянную составляющую.

Высоковольтных конденсаторов и транзисторов пока под рукой нет, потому сделал модель в Electronics Workbench. Схема вот такая.

Синим слева обведен «левый» кусок схемы которым я просто смоделировал сигнал, который у меня уже есть (10В с настраиваемой частотой). Этот сигнал подаётся на базу транзистора Q1.

По схеме же (слева направо)

1.       Выпрямитель с удвоением напряжения на диодах D1, D2 и конденсаторах C1, C2
2.       Усилитель напряжения на транзисторе Q1 и резисторах R1, R2
3.       Эмиттерный повторитель на транзисторе Q2 и резисторе R3.
4.       Конденсатор C3 отрезает постоянную составляющую.
5.       Наконец, нагрузка.

Всё это красиво работает, и выдаёт ровно то, что нужно. Вот что он мне намоделировал:

Но тут беда. При нагрузке в 360К (как на модели) всё здорово, но если мой провод жрёт 1Вт на метр при частоте 2кГц, то при частоте в 30кГц он будет жрать 15Вт на метр, а это 15/220 = 67мА, 220/0,067 = 3,3 килоома. А если нужно метра три, так и вовсе, скажем 1 килоом. Вот такая должна быть нагрузка.

А вот такую нагрузочную способность мне получить никак не удаётся. Напряжение проседает мгновенно. Пробовал каскадировать пачку эмиттерных повторителей – не получается пока.

Ну, вот, собственно….

Если у кого-то найдётся время и желание подсказать как мне быть в этой ситуации, буду весьма признателен.

Спасибо, что дочитали.

P.S. Если нужно, то вот схема в формате EWB для загрузки в Electronics Workbench.