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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 소형 에어 디퓨저. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
콤팩트한 가전제품을 만들기 위한 목적으로 새로운 공기이온장치 개발에 착수했습니다. 그러나 완성된 디자인이 나타나기 전에 저자는 많은 실험을 했다. 처음에는 간단한 trinistor 고전압 변환기로 수행되었지만 나중에 생성된 전자기 간섭과 낮은 효율로 인해 포기해야 했습니다. 그 후 설명 된 공기 이온화 장치의 기초가 된 단일 트랜지스터 변환기가 만들어졌습니다. 두 유형의 변환기 모두 이온화 전극에서 최대 80kV의 음전위를 얻을 수 있었습니다. 전극의 전압을 변경하기 위해 조정 가능한 자동 변압기가 사용되었으며 출력에서 주파수 50Hz의 공급 전압이 변환기에 적용되었습니다. 전극에서의 전압은 자기 전기 포인터 표시기(포인터의 총 편향 전류 50μA)와 각각 2MΩ의 20개의 직렬 연결된 저항으로 구성된 저항이 100GΩ인 추가 저항기가 있는 전압계로 측정되었습니다. 따라서 측정된 전압의 한계는 100kV였습니다. 실험에서 전극은 끝이 뾰족한 얇은 전도체 다발 형태("민들레" 형태)로 사용되었습니다. 측정 결과는 이미 이온화 전극에서 20m 떨어진 2kV의 전위에서 공기 이온의 농도가 최대 허용 위생 기준 수준임을 보여주었습니다. 따라서 전극의 전위가 크면 사람이 오랫동안 머물 수있는 최소 거리가 더욱 커집니다. 또 다른 중요한 결론은 가벼운 공기 이온의 농도가 전극으로부터의 거리에 따라 크게 감소한다는 것입니다. 거리 10m당 약 XNUMX배입니다. 이러한 감소는 이온의 재결합(죽음)과 공기를 오염시키는 다양한 에어로졸 입자에 의한 포획 때문입니다. 재결합으로 인해 가벼운 공기 이온의 평균 존재 시간("수명" 지속 시간)은 매우 제한적이며 실질적으로 XNUMX초를 초과하지 않습니다. 따라서 실내에서 공기 이온의 균일 한 분포를 생성하는 것은 근본적으로 불가능하며 이온화 장치가 그중 하나에만 설치되어 있으면 여러 방에서 공기를 포화 시키려고 시도합니다. 미래를 위해 공기 이온을 비축해 두는 것도 소용이 없습니다. 장치를 끄면 집중력이 빠르게 배경 수준으로 떨어집니다. 그러나 작동 장치의 이점은 깨끗한 공기의 형태로 오랫동안 나타납니다. 여러 개의 방을 공기 이온으로 포화시켜야 하는 경우 각 방에 이온화 장치를 설치하거나 휴대용 장치를 사용해야 합니다. 말한 내용을 고려하여 저자 "Korsan"(그림 1)이 명명한 소형 공기 이온화 장치가 개발되었습니다.
고전압 변환기와 그 안에 있는 코로나 전극은 커넥터를 통해 구조적으로 하나의 전체로 통합됩니다. 외부 치수가 110x80x30mm인 플라스틱 비누 접시의 절반이 컨버터 하우징으로 사용되었으며, 여기에는 220V 네트워크의 무변압기 전원 공급 장치가 있는 단일 트랜지스터 자체 발진기 보드, 다이오드 전압 배율기, 전류 -제한 보호 저항 및 전극 부착용 소켓. 작동 장치에 접근하면 인체에 정전기가 발생하여 사용할 수 없기 때문에 장치 본체에 전원 스위치가 없습니다. 따라서 공기 이온화 장치에는 장치를 켜고 끄는 끝에 플러그가 있는 긴(최소 2m) 유연한 전원 코드가 장착되어 있습니다. 하우징의 치수로 인해 40kV 이상의 다이오드 배율기를 배치할 수 있습니다. 그러나 일상 생활과 의료기관에서 이온화 장치를 15년 동안 사용한 경험을 바탕으로 전극의 전위 선택은 30에서 XNUMXkV까지 가정용으로 적합하다는 것을 인정해야 합니다. 공기 이온화 장치의 전기 회로는 그림 2에 나와 있습니다. XNUMX.
다이오드 브리지 VD220과 커패시터 C1을 사용하여 네트워크 1V의 교류 전압은 고전압 발진기에 공급되는 약 310V의 정전압으로 변환됩니다. 트랜지스터 VT1과 변압기 T1에서 만들어집니다. 권선 I 및 커패시터 C2는 저항 R2 및 저항 R1에 의해 분로된 표시기 LED HL3과 직렬로 트랜지스터의 콜렉터 회로에 연결된 발진 회로를 형성한다. 권선 II에서 디커플링 커패시터 C3까지 포지티브 피드백 전압이 트랜지스터의 베이스에 적용됩니다. 저항 R4-R6은 베이스의 자동 바이어스 모드를 결정합니다. 승압 권선 III에서 약 3kV의 진폭으로 교류 전압이 발생하여 다이오드 VD2-VD11 및 커패시터 C4-C13의 배율기에 공급됩니다. 30개의 곱셈 단계를 통해 24kV의 음전위가 달성됩니다. 2단계 승산기를 사용할 때 출력은 각각 7kV가 됩니다. 멀티플라이어의 출력은 보호 저항 RXNUMX을 통해 소켓 XXNUMX에 연결되어 코로나 전극이 실수로 안전한 값에 닿는 경우 전류를 제한합니다. 장치의 가장 중요한 요소는 고압 변압기입니다(그림 3). M2NN 페라이트로 만든 직경 1mm의 자기 회로 8이 있는 400개 단면 원통형 프레임 XNUMX에 만들어집니다.
승압 권선 III에는 PELSHO 3300 와이어의 0,06회 권선이 포함되어 있으며 각각 300회 회선의 프레임 섹션에 고르게 배치됩니다. 권선 I에는 PELSHO 300의 0,1회 권선이 포함되어 있으며 권선 출력 구성표 III에 따라 왼쪽에서 프레임 가장자리에 있는 슬리브 4에 0,1줄로 감겨 있습니다. 피드백 권선 II의 3회 권선이 권선 I에 PELSHO XNUMX 와이어로 감겨 있고 절연 테이프(접착 테이프) XNUMX층으로 분리되어 있습니다. 마그네틱 코어가 있는 프레임의 길이는 70...100mm 범위일 수 있으며 케이스의 치수에 따라 결정됩니다. 변압기의 프레임 2와 슬리브 4는 프린터나 복사기에 사용되는 3~4겹의 종이로 접착할 수 있습니다. 섹션 분리용 뺨은 0,3 ~ 0,5mm 두께의 두꺼운 종이로 만들 수 있습니다. 그러나 물론 유전체 (불소 수지, 폴리스티렌, 플렉시 유리, 에보나이트 또는 고밀도 목재)에서 단면 프레임을 조각하는 것이 가장 좋습니다. 권선 III의 시작과 끝은 단자 5에 납땜되어 프레임 가장자리에 붙어 있습니다. 결론은 직경 0,4 ~ 0,5mm의 단일 코어 구리선으로 쉽게 만들 수 있지만 단락 회전을 만드는 것은 불가능합니다. 동일한 결론으로 변압기가 보드에 부착됩니다. 권선 I 및 II의 결론은 다이어그램에 표시된 위상에 따라 보드에 납땜됩니다. 설명된 설계를 통해 특별한 함침 없이 변압기를 작동할 수 있습니다. 회로에 표시된 바이폴라 트랜지스터 KT872A 대신 KP810, KP953 또는 KP948A 시리즈의 BSIT 트랜지스터를 사용하면 최상의 결과를 얻을 수 있습니다(게이트 단자는 베이스, 드레인 - 컬렉터, 소스 - 이미 터로 사용됨). . 다이오드 브리지 VD1 - 최소 100mA의 정류 전류 및 최소 400V의 역 전압을 위해 설계된 모든 것; 정류기 극 VD2-VD11 - KTs106B-KTs106G 또는 KTs117, KTs121-KTs123 시리즈. 커패시터 C1 - 최소 1V의 전압에 대해 10 ~ 315μF의 용량; C2, C3 - 모든 유형이지만 작동 전압이 2V 이상인 경우 C315; 4kV의 전압에 대해 13-15pF 용량의 C5-C100 - K470-6,3. LED - 가시광선이 있는 모든 것. 저항기 R1-R6 - C2-23, C2-33, MLT, OMLT; R7 - C3-14-0,5 또는 C3-14-1. 서비스 가능한 부품을 사용하고 오류 없이 설치하면 공기 이온화 장치가 즉시 작동하기 시작합니다. 측정 한계가 25-50mA인 AC 밀리암미터와 화면에서 최소 600V의 스윙으로 전기 신호를 관찰할 수 있는 오실로스코프를 사용하여 발진기의 작동을 제어하고 주요 매개변수를 측정하는 것이 편리합니다. 전류계를 사용하면 네트워크에서 소비되는 전력을 결정하고 최소화할 수 있으며 오실로스코프는 장치 작동을 시각적으로 모니터링하고 최적화할 뿐만 아니라 승수 출력에서 정전압 값을 간접적으로 결정할 수 있습니다. AC 미터는 네트워크 와이어의 파손 부분에 포함되어 있습니다. 그러나 X1 플러그를 전원 소켓에 삽입하기 전에 공기 이온화 장치는 절연 변압기 없이 전원이 공급되므로 중성선에 비해 모든 요소가 사람에게 위험한 저전압 상태라는 점을 기억하십시오. 따라서 안전 조치를 기억하고 따르십시오! 첫 번째 포함은 다이오드 배율기 없이 수행하는 것이 좋습니다. 발생하지 않는 경우(트랜지스터 콜렉터에 연결된 오실로스코프에 의해 제어됨) 소비되는 전류(정지 전류)에 주의해야 합니다. 1mA를 초과하지 않으면 트랜지스터의 기본 전류 전달 비율이 감소할 수 있으므로 교체하는 것이 좋습니다. 그러나 저항이 적은 저항 R5를 선택하여 무부하 전류를 증가시킬 수 있습니다. 무부하 전류가 2 ~ 5mA 이내이고 생성이 없는 경우 변압기 권선 리드의 위상이 잘못되었기 때문일 수 있습니다. 이 경우 I 또는 II 권선의 끝을 교체하는 것으로 충분합니다. 이 생성이 발생하지 않거나 진동이 있지만 진폭이 매우 작은 경우(트랜지스터가 컷오프 없이 작동) 피드백 권선 II의 회전 수(1 ... 2)를 늘려야 합니다. 정상적으로 작동하는 발전기(주파수 40 ... 60 kHz)에서 공통 와이어에 대한 컬렉터의 피크 전압은 500 ... 범위에 있으며 600 mA를 초과합니다. 이 모드에서는 트랜지스터에서 90W 이하의 전력이 방출되며 방열판 없이 사용할 수 있습니다. 발전기의 효율은 트랜지스터의 컷오프 각도와 관련이 있다는 점을 염두에 두어야 합니다. 이 매개 변수의 값은 저항 R4와 권선 II의 전압을 선택하여 오실로스코프를 사용하여 쉽게 최적화할 수 있습니다. 전압이 높을수록(더 많이 감음) 저항의 저항이 낮을수록 컷오프 각도가 커집니다. 컷오프 각도에 대한 효율성의 의존도는 극단적이며 최적 모드는 80-100°의 각도에서 달성됩니다. 발전기 튜닝이 완료되면 오실로스코프를 사용하여 승압 권선 III의 전압 진폭을 측정할 수 있습니다. 이를 위해 가장 쉬운 방법은 용량성 전압 분배기를 사용하는 것입니다(그림 4).
커패시터 C1은 작동 전압이 3000V 이상이어야 합니다(예: KVI 및 모든 유형의 커패시터 C2). 표시된 커패시터 값과 오실로스코프 100pF의 입력 커패시턴스가있는 체인의 분할 계수는 100입니다. 충분한 정확도로 이온화 전극(소켓 X2)의 전압은 승압 권선 III의 전압 진폭 값에 다이오드 배율기의 단계 수를 곱하여 결정됩니다. 설정이 끝나면 연결된 승수로 장치의 작동을 테스트할 수 있습니다. 이렇게하려면 최소 10cm 길이의 와이어로 승압 권선 III에 연결하고 우수한 유전체 시트 (플렉시 유리, getinax 등) 위에 놓아야합니다. 확인하는 가장 좋은 방법은 고전압 전압계를 사용하여 접지선에 대한 배율기 출력의 음전위를 측정하는 것입니다. 그러나 간단한 포함으로 자신을 제한할 수 있습니다. 일반적으로 정상적으로 작동하는 컨버터에서는 다이오드 배율기의 커패시터 단자 사이에서 특징적인 쉿하는 소리와 오존 냄새와 함께 코로나 방전이 발생하지만 스파크 방전도 가능합니다. 물론 이런 형태로 공기 이온화 장치를 작동시키는 것은 불가능하다. 유전체 화합물로 승산기를 적어도 밀봉해야 합니다. 멀티플라이어 하나만 밀봉하기로 결정했다면 전체 이온수기의 설계는 코로나 전극과 고전압 장치 사이의 거리가 최소 1m가 되도록 설계해야 하며 그렇지 않으면 공기 이온수기의 신뢰성이 급격히 떨어집니다. 몇 달 안에 실패할 수도 있습니다. 미세 전류는 기존 조인트와 틈을 통해 고전압 장치의 하우징을 통해 흐르기 시작하여 결국 표면에 에어로졸 입자가 불가피하게 침전될 뿐만 아니라 하우징으로 침투하기 때문에 스파크 방전으로 변합니다. . 설명된 디자인에서 장치의 모든 부품은 EDP 에폭시 접착제로 밀봉됩니다. 붓기 전에 장치와 요소는 벽 두께가 1,5mm 이상인 유전체 하우징에 장착됩니다. 커넥터, LED 및 전원 코드 입구를 부착하는 데 사용되는 구멍을 통해 수지가 누출될 가능성이 없도록 조치를 취해야 합니다. 이렇게 하려면 구멍의 직경이 해당 요소와 정확히 일치해야 합니다. PVA 접착제, "순간", BF 등을 사용하여 이러한 장소의 예비 밀봉을 사용할 수 있습니다. EDP 접착제는 첨부된 지침에 따라 사용됩니다. 경화제와 혼합하기 전에 베이스를 70...90°C의 온도로 가열하여 유동성을 높이고 경화 과정을 가속화합니다. 그러나 구성 요소를 혼합한 후 많은 양의 열 방출과 함께 경화 반응이 발생한다는 점을 고려해야 합니다. 50ml 이상의 레진 부피는 끓는 동안 자체 가열되고 몇 분 안에 경화될 수 있습니다. 따라서 이미 붓기 위해 준비된 덩어리에 1:1의 부피 비율로 주입된 필러(석영 또는 강모래)를 사용할 필요가 있습니다. 장치의 작동은 케이스를 채운 후 24시간 이내에 가능합니다. 저자: V.N.Korovin
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