笔者自制电棒,制作的电棒可以将常见的9V电池经过直-交转换,倍压整流,输出将近千伏的高电压小电流防身装置。
基本模块可分为:振荡电路,倍压电路
振荡电路主要是RL多谐振荡电路。原理图如下:
http://s7/bmiddle/6044e39et7d30a223c026&690&690
主要由Q1,Q2,R1,R2,B1,TR1组成。其中R2是Q1的基极偏置,R1是Q2的基极偏置,TR1是起到互感并进行耦合作用。
工作原理:依据图我们可知,两个三极管参数设置相同。那么当B1给电路供应电源时,电流会通过TR1的输入级的中心抽头,向上下两个线圈供电,且在TR1的输入上下两端的对地电位相同,上边给Q2集电极供电,且为R2供电,为Q1提供偏置电流;下边给Q1集电极供电,且为R1供电,为Q2提供偏置电流,虽然两个放大电路的参数设置一样,但仍然会有一个三极管使集电极电流相对另一个大一些。我们现在假设,Q1的集电极电流大于Q2的集电极电流。那么就会使TR1的下边线圈电流增大,下边线圈感应出上正下负的电压,对于Q1的偏置来说,感应电压与B1供给Q1的集电极电压相反,使Q1的集电极电压下降,同时使为Q2提供偏置的R1两端电压下降,故Q2的基极电流下降,使Q2的集--射电压上升,且由于电感的互感特性,会在TR1的上边线圈,感应出上正下负电压,与B1为Q2提供的电源电压同相,促使Q2的集电极电压迅速上升,既是使为Q1提供偏置的R2两端电压上升,促使Q1基极电流上升,形成正反馈,从而使Q1达到饱和状态,且Q2达到截止状态。当Q1饱和,Q2截止时,TR1的下边线圈电流不受R2的控制,则TR1下边不会有电流变化,TR1上面线圈,也不会感应到电动势,同时使为R1的电流上升,Q2的从截止状态,向饱和状态过渡,那么在TR1的上面电流上升,感应出上负下正的电压,使Q2集电极电压下降,同时使R2的电流下降,且TR1的下面线圈感应出上负下正的电压,使Q1由饱和状态向截止状态过渡,形成正反馈。但值得注意的是:变压器的输入级峰值电压接近于2倍的直流电压。且存在突变现象,利用变压器使压降升高输出。其振荡频率由电阻和变压器的上下线圈感量,和互感系数有关,因此笔者称此电路为RL多谐电路。
TR1的耦合波形图如下图所示:黄色波形使Q2的积极波形基极波形,蓝色为Q2的集电极波形
http://s3/bmiddle/6044e39et7d69a6ee40e2&690&690
上面笔者已经阐述了震荡电路,下面阐述一下倍压电路。
依据上述波形,我麽可以知道,TR1的次级可以耦合出该波形电压。
倍压电路,当IR1耦合出的电压,下正上负时,电流经过二极管D1向C1充电,由于没有阻抗较小,电容C1两端很快获得峰值能量。当上正下负时,电容C1的电动势与TR1的耦合电压方向相同,既是将电源电压加上C1电压进行叠加,经过D2向C2充电,获得双倍的峰值压降,D1处于截止状态,当TR1再次耦合出下正上负的时候,电流向C1充一个峰值压降能量,同时TR1耦合电压与C2叠加(既是3倍的峰值压降)经过D3对C3进行充电,由于C1电源方向与TR1耦合压降方向相反,所以在C3的两端只是两倍的峰值压降。依此进行下去,将电位逐级升高,则在D5的输出端会产生高压。
参数选择:电源可以选择9V电池或其它代替,变压器选择推挽功放变压器即可(老式调幅收音机内有),三极管可以选择9014或8050,二极管和电容选择耐压值高的元件。
电路特点:本设计采用的是RL多谐振荡,升高了能量的工作效率。
该电路还可以制作简易手机充电器哦!可以选择一节干电池(1.5v)然后在末端加入一个滤波电容。适当选择几级倍压,电压接近4v即可。
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