DIY լևիտացնող խաղալիք սրահի սենսորով: Կատարիր ինքդ լևիտրոն. մագնիսական դաշտում լևիտացիայի համար սարքի ինքնուրույն պատրաստված դիագրամ: Հավաքման համար մեզ անհրաժեշտ է

Լևիտրոնը խաղալիք է, որը ցույց է տալիս պտտվող գագաթի վերելքը, որի մեջ նեոդիմի մագնիսը գտնվում է ավելի մեծ տրամագծով ֆերիտային մագնիսի վերևում: Այն զարմանալի տեսք ունի:

Լևիտրոն պատրաստելու նյութեր

Այսպիսով, խաղալիք պատրաստելու համար մեզ անհրաժեշտ է երեք մագնիս՝ օղակների տեսքով, որոնք ունեն բավարար հզորություն... Վուֆերներից մագնիսները, որոնց ժամկետը վաղուց անցել է, բավականին հարմար են մեր նպատակին:

Վերև պատրաստելու համար ձեզ հարկավոր է նեոդիմումի մագնիս։ Այն կարող եք վերցնել բարձրախոսից, որն ունի «Neodium transducer» մակագրությունը։ Նմանատիպ բարձրախոսներ օգտագործվում են բջջային հեռախոսներում: Այսօրվա ամենաուժեղ մշտական մագնիսը նեոդիմն է, որը պատրաստված է նեոդիմի, բորի և երկաթի համաձուլվածքից: Բարձր ջերմաստիճանը բացասաբար կանդրադառնա դրա վրա, հետևաբար այս մագնիսը պետք է պաշտպանված լինի տաքացումից։ Այսպիսով, մագնիս Բջջային հեռախոսկարող է լինել երկու տեսակի՝ կլոր ափսեի կամ օղակի տեսքով։ Օղակաձև մագնիսը դրվում է վերևի վրա՝ խիստ կենտրոնում, իսկ պլանշետի տեսքով մագնիսը սոսնձված է վերին առանցքին ներքևից։ Վերևի նյութը ինքնին պետք է լինի թեթև նյութ, ինչպիսին է կոմպոզիտը կամ պլաստիկը:

Լևիտրոնի տեղադրում

Կարգավորմանը պետք է մոտենալ հատուկ բծախնդիրությամբ, քանի որ աշխատանքի այս հատվածը կարևոր է և ամենաշատ ժամանակատար է: Օղակաձեւ մագնիսները պետք է միացված լինեն հակառակ բեւեռականություններով: Դրանց վրա պետք է տեղադրվի մինչև 1 սմ հաստությամբ թիթեղ (ոչ մետաղից), որի վերին մասը կոկիկ տեղադրվի Լևիտրոնի հիմքում՝ մագնիսի կենտրոնում։ Եթե նկատում եք, որ գագաթը թեքվում է դեպի կողմը, ապա մագնիսը պետք է փոխարինել ավելի մեծ տրամագծով մեկ այլով։

Վերևը սկսելու համար ձեզ հարկավոր են ևս մի քանի տարրեր, որոնց միջոցով կարող եք կարգավորել հարթակի հաստությունը, որպեսզի հասնեք վերևի նորմալ պտույտին: Մեզ անհրաժեշտ է պլեքսիգլաս պլաստիկ թղթե թերթերով։ Եթե վերին մասը նորմալ է պտտվում, մենք սկսում ենք սահուն բարձրացնել հարթակը, մինչև այն վեր թռչի:

Եթե մեր գագաթը շատ արագ է թռչում, մենք պետք է ավելացնենք նրա քաշը: Եթե այն շեղվում է մեկ ուղղությամբ, ապա իրավիճակը կարելի է շտկել՝ հակառակի տակ դնելով թղթե թերթեր։ Այս քայլերը թույլ են տալիս մեզ հարմարեցնել մեր խաղալիքի հիմքը, որպեսզի այն հստակ լինի ծովի մակարդակի վրա:

Եվ տեսահոլովակ լևիտրոններով ...

Երբ խնդրում են ձեզ նվեր տալ Նոր Տարիհակագրավիտացիա Ձմեռ պապը չպետք է պատասխանի «Առաքելությունն անհնարին է». Լսեք այս պատասխանը, գիտեք, պապիկը կեղծ է: Որովհետև հակագրավիտացիոն տարրերով գիտական խաղալիքներ կան և արդեն մի քանի տարի վաճառվում են 30-60 դոլարով։

Սիեթլում կա Fascinations Toys and Gifts անունով ընկերություն: Նրա արտադրանքի հմայքն այն է, որ սկզբում դրանք անիրական են թվում։ Ճիշտ է, ի տարբերություն կախարդների, անսովոր հուշանվերների ստեղծողները պատրաստակամորեն բացահայտում են իրենց գաղտնիքները:

Նախ ասեմ Լևիտրոնի մասին. Մեր առջև մոխրամանի պես մի բան է (մենք այն կանվանենք հիմք), որի վերևում օդում կախված է մի գագաթ և պտտվում։ Նման հակագրավիտացիոն սարք։ Լևիտրոնին զվարճացնում է հետևյալ կերպ.

Դուք վերցնում եք մատակարարված ափսեը ձեր ձեռքում և պահում այն հիմքի վրա: Վերևը դրեք ափսեի վերևում և ուժեղ պտտեք այն ձեր ցուցիչով և բութ մատով:

Այնուհետև ափսեը դանդաղորեն բարձրացվում է, այնուհետև իջեցվում և հեռացվում է. գիրոսկոպը մնում է օդում կախված, պտտվում և թեթևակի օրորվում:

Դա լավ բան է, բայց գործնականում անօգուտ ֆերմայում (լուսանկարը՝ hobbytron.net-ի):

Խաղալիքը էլեկտրականություն չի պահանջում։ Այստեղ օգտագործվում են մշտական մագնիսներ, որոնք տեղակայված են ինչպես հիմքում, այնպես էլ գիրոսկոպում։

Դասական ֆիզիկայի տեսանկյունից անհնար է հասնել երկու վանող մագնիսների կայունությանը, որոնցից մեկը մյուսից վեր է լողում։

Fascinations-ի փորձագետները բացատրում են, որ իրենց հաջողվել է բացառություն գտնել կանոնից։

Ավելի ճիշտ՝ այն գտել է գյուտարար Ռոյ Մ. Հարրիգանը և արտոնագրել 1983 թվականի մայիսին։

Ինչպես դուք կռահեցիք, պտույտը թույլ չի տալիս վերին մագնիսը շրջվել: Բայց ի՞նչն է խանգարում նրան կողք-կողքի սահել ու թռչել մագնիսական բարձից։

Ստորին մագնիսը և համապատասխանաբար դրա դաշտը ունի բարդ ձև... Եվ երբ գագաթը շեղվում է կենտրոնից, առաջանում է մի ուժ, որը հետ է մղում այն դեպի հավասարակշռության կետ:

Ահա թե ինչպիսի տեսք ունի DIY Levitron-ը (լուսանկար hcrs.at):

Այդ ուժը շատ փոքր է, և այդ պատճառով «Լևիտրոնի» գործարկումը կպահանջի վերապատրաստում։

Այս համակարգում հավասարակշռությունն այնքան նուրբ է, որ դրա վրա ազդում է սենյակի ջերմաստիճանը կամ նույնիսկ երկրագնդի մագնիսականության փոքր տատանումները:

Խաղալիքների հավաքածուն ներառում է 5 կշռաքարերի հավաքածու՝ 3-ից 0,1 գրամ: Նրանց համադրությամբ հավասարակշռություն է ձեռք բերվում:

Հիմքի կարգավորվող ոտքերը թույլ են տալիս այն ճիշտ դնել հորիզոնական, և բացի այդ, անհրաժեշտ է պահպանել որոշակի կողմնորոշում դեպի կարդինալ կետերը։

Վերջապես, պտտվող գիրոսկոպով թիթեղը բարձրացնելու և հանելու գործընթացը ծայրահեղ խնամք է պահանջում: Եվ որքան արագ կարողանաք պտտել վերին մասը, այնքան երկար այն կլողանա:

Եթե լևիտացող մանող վերնաշապիկը ձեզ գերում է, ապա Սիեթլի նորարարները պատրաստ են առաջարկել ձեզ լրացուցիչ պարագաներԼևիտրոնին։

Օրինակ, «Perpetuator» (Perpetuator), այս անգամ արդեն միացված է վարդակից: Ի տարբերություն սովորական բազայի, այստեղ ավելացված են էլեկտրամագնիսական դաշտերորոնք պտտվում են պտտվող վերնաշապիկը, որպեսզի այն կարողանա շաբաթներով կախված մնալ ձեր գրասեղանի վրա:

Մեկ այլ հակագրավիտացիոն խաղալիք կոչվում է Art Bank: Սա տուփ է, որի ներսում թենիսի գնդակը, ինքնաթիռի մոդելը, մետաղադրամը կամ քաղցրավենիքի փաթաթան են թռչում:

Բացի այդ, կա «թռչող գլոբուս»՝ Amazing Anti-Gravity Globes:

Հակագրավիտացիոն գլոբուսը իսկապես մի բան է (photo fascinations.com):

Fascinations-ի մեկ այլ «ֆիզիկական» ստեղծումը թեթև և թափանցիկ ջրվեժներն են (Gosammer Falls): Սա ջրվեժների մի ամբողջ հավաքածու է, այսպես ասած, տան և գրասենյակի համար։

Նրանք արժանի են հիշատակման, քանի որ, ի տարբերություն շատ անալոգների, նրանք ցուցադրում են հետաքրքիր ազդեցություն:

նրանց մեջ ջուրը հոսում է լայն ու բարակ թաղանթ, որը երբեք չի կոտրվում, ոչ մի տեղում։ Ինչպե՞ս է դա հնարավոր:

Ջուրը, որը դուրս է հորդում նույնիսկ բարակ երկարացված բացվածքից, հակված է հավաքվելու քիչ թե շատ կոմպակտ հոսքի մեջ, և եթե դա անհնար է, այն ճեղքվում է առանձին հոսքերի, բաժանվում կաթիլների։

Levitron խաղալիքի աշխատանքի սկզբունքը, որը հստակ ցույց է տալիս անկշռության վիճակը, հիմնված է մագնիսական դաշտի գործողության վրա, որը փոքր առարկաներ է պահում օդում։

Ցավոք, նման խաղալիքները դեռ չեն արտադրվում հայրենական արդյունաբերության կողմից, ուստի դրանց պահանջարկը չի կարող բավարարվել։ Արտերկրից Levitron պատվիրելու հնարավորություն, իհարկե, կա, սակայն խաղալիքի արժեքը (արդեն բավականին բարձր՝ 35 դոլար) զգալիորեն բարձրանում է՝ պայմանավորված առաքման արժեքով։

Բայց մյուս կողմից, ոչինչ չի կարող խանգարել ձեզ Լևիտրոն պատրաստել ձեր սեփական ձեռքով երկու հայտնի եղանակներից մեկով՝ էլեկտրամագնիսով կամ մշտական մագնիսներով:

Այս մեթոդներից երկրորդը զգալիորեն ավելի հեշտ, քան առաջինը, ընդ որում, ֆիզիկայի ոլորտում հատուկ գիտելիքներ չեն պահանջվում, և այս սարքը նույնպես էլեկտրական հոսանքի աղբյուրի կարիք չունի։

Լևիտրոն պատրաստելու նյութեր

Այսպիսով, մեզ անհրաժեշտ է երեք մագնիս՝ օղակների տեսքով՝ բավարար հզորությամբ խաղալիք պատրաստելու համար։ Վուֆերներից մագնիսները, որոնց ժամկետը վաղուց անցել է, բավականին հարմար են մեր նպատակին:

Վերև պատրաստելու համար ձեզ հարկավոր է նեոդիմումի մագնիս։ Այն կարող եք վերցնել բարձրախոսից, որն ունի «Neodium transducer» մակագրությունը։ Նմանատիպ բարձրախոսներ օգտագործվում են բջջային հեռախոսներում: Այսօրվա ամենաուժեղ մշտական մագնիսը նեոդիմն է, որը պատրաստված է նեոդիմի, բորի և երկաթի համաձուլվածքից: Բարձր ջերմաստիճանը բացասաբար կանդրադառնա դրա վրա, հետևաբար այս մագնիսը պետք է պաշտպանված լինի տաքացումից։ Այսպիսով, բջջային հեռախոսից մագնիսը կարող է լինել երկու տեսակի՝ կլոր ափսեի կամ օղակի տեսքով։ Օղակաձև մագնիսը դրվում է վերևի վերևի մասում, խիստ կենտրոնում, իսկ պլանշետի տեսքով մագնիսը սոսնձված է վերևի առանցքին ներքևից: Վերևի նյութը ինքնին պետք է լինի թեթև նյութ, ինչպիսիք են. որպես կոմպոզիտային կամ պլաստիկ:

Լևիտրոնի տեղադրում

Մագնիսական լևիտացիան միշտ տպավորիչ և հմայող տեսք ունի: Այսօր դուք կարող եք ոչ միայն գնել նման սարք, այլ նաև պատրաստել այն ինքներդ։ Իսկ նման մագնիսական լևիտացիայի սարք ստեղծելու համար պետք չէ դրա վրա մեծ գումար և ժամանակ ծախսել։

Այս նյութը կներկայացնի դիագրամ և հրահանգներ էժան բաղադրիչներից մագնիսական լևիտատոր հավաքելու համար: Հավաքումն ինքնին կտևի երկու ժամից ոչ ավելի:

Լևիտրոն կոչվող այս սարքի գաղափարը շատ պարզ է: Էլեկտրամագնիսական ուժը օդ է բարձրացնում մագնիսական նյութի մի կտոր, և սավառնող էֆեկտ ստեղծելու համար առարկան բարձրացվում և իջեցվում է բարձրությունների շատ փոքր միջակայքում, բայց շատ բարձր հաճախականությամբ։

Levitron-ը հավաքելու համար անհրաժեշտ է ընդամենը յոթ բաղադրիչ, ներառյալ կծիկը: Ստորև ներկայացված է մագնիսական լևիտացիայի սարքի դիագրամը:

Այսպիսով, ինչպես երևում է գծապատկերից, բացի կծիկից, մեզ անհրաժեշտ է դաշտային տրանզիստոր, օրինակ՝ IRFZ44N կամ նմանատիպ այլ MOSFET, HER207 դիոդ կամ 1n4007, 1K օմ և 330 օհմ դիմադրություններ, A3144 Hall սենսոր և կամընտիր ցուցիչ LED: Կծիկը կարող է պատրաստվել ինքնուրույն, դրա համար անհրաժեշտ է 20 մետր մետաղալար՝ 0,3-0,4 մմ տրամագծով։ Շղթայի սնուցման համար կարող եք վերցնել Լիցքավորիչ 5 Բ.

Կծիկ պատրաստելու համար հարկավոր է հիմք վերցնել հետևյալ նկարում ներկայացված չափսերով։ Մեր կծիկի համար բավական կլինի 550 պտույտ։ Փաթաթումն ավարտելուց հետո կծիկը ցանկալի է մեկուսացնել ինչ-որ էլեկտրական ժապավենով։

Այժմ փոքր տախտակի վրա միացրեք գրեթե բոլոր բաղադրիչները, բացառությամբ Hall սենսորի և կծիկի: Տեղադրեք Hall սենսորը կծիկի անցքի մեջ:

Կծիկը ամրացրեք այնպես, որ այն գտնվում է մակերեսի վերևում որոշակի հեռավորության վրա: Այնուհետև մագնիսական լևիտացիայի սարքը կարող է միացվել: Վերցրեք մի փոքր կտոր նեոդիմի մագնիս և բերեք այն կծիկի հատակին: Եթե ամեն ինչ ճիշտ արվի, ապա էլեկտրամագնիսական ուժը կվերցնի այն և կպահի օդում։

Եթե այս սարքը չի աշխատում ձեզ մոտ, ապա ստուգեք սենսորը: Նրա զգայուն հատվածը, այսինքն՝ մակագրություններով հարթ կողմը պետք է լինի գետնին զուգահեռ։ Նաև լևիտացիայի համար պլանշետի ձևը, որը բնորոշ է վաճառվող նեոդիմում մագնիսների մեծ մասին, ամենահաջողը չէ: Ծանրության կենտրոնը «քայլելուց» կանխելու համար հարկավոր է այն տեղափոխել մագնիսի հատակը՝ վրան ոչ շատ ծանր, բայց ոչ շատ թեթև բան ամրացնելով։ Օրինակ, դուք կարող եք ավելացնել մի կտոր ստվարաթուղթ կամ ծանր թուղթ, ինչպես առաջին նկարում:

Ես կարդացի ամեն տեսակ ինտերնետ այստեղ և որոշեցի կառուցել իմ սեփական Լևիտրոնը՝ առանց որևէ թվային անհեթեթության։ Ասել է շուտ, քան արվել է: Ստեղծագործության տանջանքները տարածում եմ, որ բոլորը տեսնեն։

1.Համառոտ նկարագրություն

Լևիտրոնը մի սարք է, որը մագնիսական դաշտի միջոցով մարմինը պահում է ծանրության ուժերի հետ հավասարակշռության մեջ: Վաղուց հայտնի է, որ ստատիկ մագնիսական դաշտերի միջոցով անհնար է օբյեկտի վերելքը բարձրացնել: Դպրոցական ֆիզիկայում սա կոչվում էր անկայուն հավասարակշռության վիճակ, որքան հիշում եմ: Այնուամենայնիվ, մի փոքր ցանկության, գիտելիքի, ջանքերի, փողի և ժամանակի դեպքում հնարավոր է դինամիկ կերպով շարժել առարկան՝ օգտագործելով էլեկտրոնիկան որպես հետադարձ կապ:

Ահա թե ինչ է տեղի ունեցել.

2.Ֆունկցիոնալ միացում

Էլեկտրամագնիսական սենսորները, որոնք տեղակայված են կծիկի ծայրերում, արտադրում են մագնիսական ինդուկցիայի մակարդակին համաչափ լարում: Արտաքին մագնիսական դաշտի բացակայության դեպքում այդ լարումները նույնն են լինելու՝ անկախ կծիկի հոսանքի մեծությունից։

Ստորին սենսորի մոտ մշտական մագնիսի առկայության դեպքում կառավարման միավորը կստեղծի մագնիսի դաշտին համաչափ ազդանշան, այն կուժեղացնի մինչև ցանկալի մակարդակը և կփոխանցի այն PWM-ին, որպեսզի վերահսկի հոսանքը կծիկի միջով: Այսպիսով, կա Հետադարձ կապև կծիկը կառաջացնի մագնիսական դաշտ, որը մագնիսը կպահի հավասարակշռության մեջ ծանրության ուժերի հետ:

Ինչ-որ բան խելացիորեն ստացվեց, ես այլ կերպ կփորձեմ.
- մագնիս չկա - կծիկի ծայրերում ինդուկցիան նույնն է - սենսորների ազդանշանը նույնն է - կառավարման միավորը նվազագույն ազդանշան է տալիս - կծիկը աշխատում է ամբողջ ուժով.
- Նրանք մոտեցրին մագնիսը - ինդուկցիան շատ տարբեր է - սենսորների ազդանշանները շատ տարբեր են - կառավարման միավորը տալիս է առավելագույն ազդանշան - կծիկը ամբողջովին անջատվում է - ոչ ոք չի պահում մագնիսը, և այն սկսում է ընկնել;
- Մանիտը ընկնում է - հեռանում է կծիկից - սենսորներից ազդանշանների տարբերությունը նվազում է - կառավարման միավորը նվազեցնում է ելքային ազդանշանը - կծիկի միջով հոսանքը մեծանում է - կծիկի ինդուկցիան մեծանում է - մագնիսը սկսում է գրավել.
- Beckons-ը գրավում է - մոտենում է կծիկին - սենսորներից ազդանշանների տարբերությունը մեծանում է - կառավարման միավորը մեծացնում է ելքային ազդանշանը - կծիկի միջով հոսանքը նվազում է - կծիկի ինդուկցիան նվազում է - մագնիսը սկսում է ընկնել.
- Հրաշք - մագնիսը չի ընկնում և չի ձգում - ավելի ճիշտ, ընկնում և գրավում է վայրկյանում մի քանի հազար անգամ - այսինքն ՝ առաջանում է դինամիկ հավասարակշռություն - մագնիսը պարզապես կախված է օդում:

3.Շինարարություն

Հիմնական կառուցվածքային տարրը էլեկտրամագնիսական կծիկն է (սոլենոիդ), որն իր դաշտով պահում է մշտական մագնիս։

Վրա պլաստիկ շրջանակ D36x48 78 մետրանոց պղնձե էմալապատ մետաղալար 0,6 մմ տրամագծով պինդ փաթաթել, պարզվել է ինչ-որ տեղ 600 պտույտ։ Ըստ հաշվարկների՝ 4,8 Օմ դիմադրությամբ և 12 Վ սնուցմամբ հոսանքը կլինի 2,5 Ա, հզորությունը՝ 30 Վտ։ Սա անհրաժեշտ է ընտրության համար արտաքին բլոկսնուցում. (Փաստորեն, պարզվեց 6.0 Օմ, քիչ հավանական է, որ ավելի շատ լարեր կտրեն, ավելի շուտ խնայեցին տրամագիծը):

Կծիկի ներսում տեղադրվում է պողպատե միջուկ դռան ծխնիտրամագիծը 20 մմ: Դրա ծայրերում սենսորները ամրացվում են տաք սոսինձով, որը պետք է կողմնորոշվի նույն ուղղությամբ։

Սենսորներով կծիկը ամրացված է ալյումինե ժապավենի ամրացման վրա, որն իր հերթին ամրացված է մարմնին, որի ներսում գտնվում է կառավարման տախտակը։

Բնակարանը պարունակում է LED, անջատիչ և հոսանքի վարդակից:

Արտաքին էլեկտրամատակարարման միավորը (GA-1040U) վերցված է էներգիայի ռեզերվով և ապահովում է մինչև 3,2 Ա հոսանք 12 Վ-ում:

N35H մագնիսը D15x5 սոսնձված Coca-Cola բանկաով օգտագործվում է որպես լևիտացնող առարկա։ Անմիջապես պետք է ասեմ, որ լիքը բանկա լավ չէ, ուստի բարակ գայլիկով ծայրերում անցքեր ենք անում, ցամաքեցնում արժեքավոր ըմպելիքը (կարող եք խմել, եթե չեք վախենում սափրվելուց) և մագնիս կպցնում վերին օղակին։ .

4 սխեմատիկ դիագրամ

U1 և U2 սենսորներից ազդանշանները սնվում են գործառնական ուժեղացուցիչ OP1 / 4-ին, որը միացված է դիֆերենցիալ միացումով: Վերին U1 սենսորը միացված է շրջվող մուտքին, ստորին U2-ը՝ ոչ շրջվողին, այսինքն՝ ազդանշանները հանվում են, իսկ OP1/4 ելքում մենք ստանում ենք լարում, որը համաչափ է միայն ստեղծված մագնիսական ինդուկցիայի մակարդակին։ մշտական մագնիս U2 ստորին սենսորի մոտ:

C1, R6 և R7 տարրերի համադրությունը այս սխեմայի կարևորագույն կետն է և թույլ է տալիս հասնել ամբողջական կայունության էֆեկտի, մագնիսը արմատացած կկախվի տեղում: Ինչպես է դա աշխատում? Ազդանշանի մշտական բաղադրիչն անցնում է R6R7 բաժանարարով և թուլանում է 11 անգամ։ Փոփոխական բաղադրիչն անցնում է C1R7 ֆիլտրով առանց թուլացման: Որտեղի՞ց է առաջանում փոփոխական բաղադրիչը: Մշտական մասը կախված է մագնիսի դիրքից ստորին սենսորի մոտ, փոփոխական մասը առաջանում է հավասարակշռության կետի շուրջ մագնիսի տատանումներից, այսինքն. ժամանակի դիրքի փոփոխությունից, այսինքն. արագությունից։ Մեզ համար հետաքրքիր է, որ մագնիսը անշարժ է, այսինքն. դրա արագությունը հավասար էր 0-ի։ Այսպիսով, կառավարման ազդանշանում մենք ունենք երկու բաղադրիչ՝ հաստատունը պատասխանատու է դիրքի համար, իսկ փոփոխականը՝ այս դիրքի կայունության համար։
Ավելին, պատրաստված ազդանշանը ուժեղացվում է OP1 / 3-ով: Փոփոխական ռեզիստորը P2 օգտագործվում է թյունինգի փուլում հավասարակշռության հասնելու համար անհրաժեշտ շահույթը սահմանելու համար՝ կախված մագնիսի և կծիկի հատուկ պարամետրերից:

OP1 / 1-ի վրա հավաքվում է պարզ համեմատիչ, որն անջատում է PWM-ը և, համապատասխանաբար, կծիկը, երբ մոտակայքում մագնիս չկա: Բարձր հարմար բան, մի հանեք սնուցման աղբյուրը վարդակից, եթե մագնիսը հանված է: Գործարկման մակարդակը սահմանված է փոփոխական դիմադրություն P1.

Հաջորդը, կառավարման ազդանշանը սնվում է իմպուլսի լայնության մոդուլյատորին U3: Ելքային լարման ճոճանակը 12 Վ է, ելքային իմպուլսների հաճախականությունը սահմանվում է C2, R10 և P3 գնահատականներով, իսկ աշխատանքային ցիկլը կախված է մուտքային ազդանշանի մակարդակից DTC մուտքագրում:
PWM-ն վերահսկում է T1 հոսանքի տրանզիստորի միացումը, որն, իր հերթին, վերահսկում է հոսանքը կծիկի միջով:

Հնարավոր է, որ LED1 LED-ը տեղադրված չէ, բայց SD1 դիոդը պահանջվում է ավելորդ հոսանքը հոսելու և գերլարումից խուսափելու համար, երբ կծիկը անջատված է ինքնահոսքի երևույթի պատճառով:

NL1-ը մեր տնական ոլորան է, որը ծածկված է առանձին բաժնում:

Արդյունքում, հավասարակշռության ռեժիմում պատկերը կլինի այսպիսին՝ U1_OUT = 2.9V, U2_OUT = 3.6V, OP1 / 4_OUT = 0.7V, U3_IN = 1.8V, T1_OPEN = 25%, NL1_CURR = 0.5A:

Պարզության համար ես կցում եմ փոխանցման բնութագրի, հաճախականության արձագանքի և փուլային արձագանքի գրաֆիկները, ինչպես նաև օսցիլոգրամը PWM-ի և կծիկի ելքի վրա:

5. Բաղադրիչների ընտրություն

Սարքը հավաքվում է էժանագին և հասանելի բաղադրիչներ... Ամենաթանկը եղել է WIK06N պղնձե մետաղալարը, 78 մետրի համար WIK06N-ը վճարել է 1200 ռուբլի, մնացած ամեն ինչ միասին վերցրած շատ ավելի էժան է եղել։ Փորձերի համար ընդհանրապես լայն դաշտ կա, առանց միջուկի կարելի է անել, ավելի բարակ մետաղալար վերցնել։ Հիմնական բանը չպետք է մոռանալ, որ կծիկի առանցքի երկայնքով ինդուկցիան կախված է պտույտների քանակից, դրանց միջով հոսանքից և կծիկի երկրաչափությունից:

Անալոգային Hall սենսորները SS496A գծային բնութագրով մինչև 840G օգտագործվում են որպես մագնիսական դաշտի U1 և U2 սենսորներ, սա նույնն է մեր դեպքում: Տարբեր զգայունությամբ անալոգներ օգտագործելիս ձեզ հարկավոր է կարգավորել օգուտը OP1 / 3-ում, ինչպես նաև ստուգել ինդուկցիայի առավելագույն մակարդակը ձեր կծիկի ծայրերում (մեր դեպքում միջուկով այն հասնում է 500 Գ-ի), որպեսզի սենսորները չեն հագեցվում առավելագույն բեռի ժամանակ:

OP1-ը LM324N քառակուսի գործառնական ուժեղացուցիչ է: Երբ կծիկը անջատված է, այն 14-րդ ելքում զրոյի փոխարեն 20 մՎ է տալիս, բայց դա միանգամայն ընդունելի է: Հիմնական բանն այն է, որ չմոռանաք ընտրել 100K ռեզիստորներից ամենամոտիկը իրական արժեքով, որոնք տեղադրվելու են R1, R2, R3, R4:

C1-ը, R6-ը և R7-ն ընտրվում են փորձության և սխալի միջոցով որպես ամենաշատը լավագույն տարբերակըտարբեր տրամաչափի մագնիսները կայունացնելու համար (փորձարկվել են N35H D27x8, D15x5 և D12x3 մագնիսները): R6 / R7 հարաբերակցությունը կարելի է թողնել այնպես, ինչպես կա, իսկ C1 վարկանիշը կարող է ավելացվել մինչև 2-5 μF՝ խնդիրների դեպքում:

Շատ փոքր մագնիսներ օգտագործելիս կարող է ձեզ պակասել շահույթը, այս դեպքում նվազեցնել R8 վարկանիշը մինչև 500 ohms:

D1-ը և D2-ը սովորական ուղղիչ դիոդներ են 1N4001, այստեղ ցանկացածը կարող է անել:

Հանրաճանաչ TL494CN միկրոսխեման օգտագործվում է որպես U3 զարկերակային լայնության մոդուլատոր: Աշխատանքային հաճախականությունը սահմանվում է C2, R10 և P3 տարրերով (ըստ 20 կՀց սխեմայի): Օպտիմալ միջակայքը 20-30 կՀց է, ավելի ցածր հաճախականության դեպքում հայտնվում է կծիկի սուլիչը։ R10-ի և P3-ի փոխարեն կարող եք պարզապես տեղադրել 5.6K ռեզիստոր:

T1-ը IRFZ44N դաշտային տրանզիստոր է, նույն շարքից ցանկացած այլ տրանզիստոր է: Այլ տրանզիստորներ ընտրելիս կարող է անհրաժեշտ լինել տեղադրել ռադիատոր՝ առաջնորդվելով նվազագույն արժեքներալիքի դիմադրություն և դարպասի լիցքավորում:
SD1-ը VS-25CTQ045 Schottky դիոդ է, այստեղ ես բռնեցի մեծ լուսանցքով, նորմալ արագընթաց դիոդը կստացվի, բայց կարող է շատ տաքանալ:

LED1 դեղին LED L-63YT, ահա, ինչպես ասում են, համն ու գույնը, կարող ես նրանց ավելի շատ հրահանգել, որ ամեն ինչ փայլի գունավոր լույսերով։

U4-ը 5V L78L05ACZ լարման կարգավորիչ է սենսորների և գործառնական ուժեղացուցիչի համար: Լրացուցիչ 5 Վ ելքով արտաքին սնուցման աղբյուր օգտագործելիս կարող եք առանց դրա, բայց ավելի լավ է թողնել կոնդենսատորները:

6.Եզրակացություն

Ամեն ինչ ստացվեց այնպես, ինչպես նախատեսված էր: Սարքը կայուն աշխատում է շուրջօրյա, սպառում է ընդամենը 6 Վտ։ Ո՛չ դիոդը, ո՛չ կծիկը, ո՛չ տրանզիստորը չեն տաքանում։ Կցում եմ ևս մի քանի լուսանկար և վերջնական տեսանյութ.

7. Հերքում

Ես էլեկտրոնիկայի ինժեներ կամ գրող չեմ, պարզապես որոշեցի կիսվել իմ փորձով։ Միգուցե ինչ-որ բան ձեզ համար չափազանց ակնհայտ թվա, և ինչ-որ բան չափազանց բարդ, բայց ընդհանրապես մոռացել եք ինչ-որ բան նշել: Ազատորեն կառուցողական առաջարկներ արեք ինչպես տեքստի, այնպես էլ սխեմայի բարելավման համար, որպեսզի մարդիկ ցանկության դեպքում հեշտությամբ կարողանան կրկնել այն: