Vibrator (electronic) - Vibrator (electronic)
Un vibrator este un dispozitiv electromecanic care preia o sursă electrică de curent continuu și îl transformă în impulsuri care pot fi alimentate într-un transformator . Este similar ca scop (deși foarte diferit în funcționare) cu invertorul de putere solidă .
Înainte de dezvoltarea surselor de alimentare cu comutare și introducerea dispozitivelor semiconductoare care funcționează în afara tensiunii joase, a fost necesară generarea de tensiuni de aproximativ 50 până la 250 V c.c. din bateria vehiculului . Un vibrator a fost folosit pentru a furniza DC pulsant care ar putea fi convertit la o tensiune mai mare cu un transformator, rectificat și filtrat pentru a crea DC de tensiune mai mare. Este în esență un releu care utilizează contacte normal închise pentru a furniza energie bobinei releului, întrerupând astfel imediat conexiunea, pentru a fi reconectat foarte rapid prin contactele normal închise. Se întâmplă atât de rapid încât vibrează și sună ca un buzzer. Același contact cu pulsare rapidă aplică tensiunea continuă de creștere și de scădere a transformatorului, care îl poate intensifica până la o tensiune mai mare.
Utilizarea principală pentru acest tip de circuit a fost utilizarea radiourilor cu tuburi de vid în vehicule , dar a văzut și utilizarea altor dispozitive electronice mobile cu acumulator de 6 sau 12 V , în special în locuri fără alimentare cu energie electrică, cum ar fi fermele. Aceste surse de alimentare cu vibratoare au devenit populare în anii 1940, înlocuind sisteme mai voluminoase de generatoare de motoare pentru generarea de tensiuni de curent alternativ pentru astfel de aplicații. Tuburile de vid necesită tensiuni ale plăcilor variind de la aproximativ 45 volți la 250 volți în dispozitivele electronice, cum ar fi aparatele de radio. Pentru aparatele de radio portabile, aparatele auditive și echipamente similare, bateriile B au fost fabricate cu diverse tensiuni nominale. Pentru a furniza tensiunea necesară pentru un radio de la alimentarea tipică de 6 sau 12 volți DC disponibilă într-o mașină sau de la o baterie de iluminat fermă, a fost necesar să convertiți alimentarea continuă DC într-o curent continuu pulsant și să utilizați un transformator pentru a crește Voltaj.
Vibratoarele au avut adesea defecțiuni mecanice, fiind în continuă mișcare, cum ar fi arcurile care pierd tensiune și punctele de contact se uzează. Pe măsură ce tuburile au început să fie înlocuite cu sisteme electrice bazate pe tranzistori , nevoia de a genera tensiuni atât de mari a început să scadă. Vibratoarele mecanice au ieșit din producție aproape de sfârșitul secolului al XX-lea, dar vibratoarele electronice în stare solidă sunt încă fabricate pentru a fi compatibile cu unitățile mai vechi.
Utilizare
Vibratorul era un dispozitiv cu contacte de comutare montate la capetele benzilor flexibile de metal. În funcțiune, aceste benzi sunt vibrate de un electromagnet , determinând deschiderea și închiderea rapidă a contactelor. Contactele întrerup curentul continuu de 6 sau 12V de la baterie pentru a forma un flux de impulsuri care se schimbă înainte și înapoi de la 0 volți la tensiunea bateriei, generând efectiv o undă pătrată . Spre deosebire de un curent continuu constant, atunci când un astfel de curent pulsatoriu este aplicat înfășurării primare a unui transformator, acesta va induce un curent alternativ în înfășurarea secundară, la o tensiune predeterminată bazată pe raportul de rotație al înfășurărilor. Acest curent poate fi apoi rectificat printr-o diodă termionică , un redresor oxid de cupru / seleniu sau printr-un set suplimentar de contacte mecanice (caz în care vibratorul acționează ca un tip de redresor sincron ). Ieșirea rectificată este apoi filtrată, producând în cele din urmă o tensiune DC de obicei mult mai mare decât tensiunea bateriei, cu unele pierderi disipate ca căldură. Acest aranjament este în esență un circuit invertor electromecanic.
Contactele primare ale vibratorului produc alternativ și întrerup alimentarea curentului la transformatorul primar. Deoarece este imposibil ca contactele vibratorului să se schimbe instantaneu, câmpul magnetic care se prăbușește în miez va induce o tensiune ridicată în înfășurări și va provoca scântei la contactele vibratorului. Acest lucru ar eroda contactele foarte repede, astfel încât un condensator snubber cu o tensiune ridicată (C8 în diagramă) este adăugat pe transformatorul secundar pentru a umple „vârfurile” de înaltă tensiune nedorite.
Întrucât vibratorii s-au uzat de-a lungul timpului, erau de obicei înveliți într-o carcasă din „cutie de tablă” din oțel sau aluminiu, cu un știft cu mai multe pini în partea de jos (similar cu știfturile de contact de pe tuburile de vid), astfel încât să poată fi deconectate rapid și înlocuite fără folosind instrumente.
Vibratoarele generează o anumită cantitate de zgomot audibil (un sunet constant) în timpul funcționării, care ar putea fi auzit de pasagerii din mașină în timp ce radioul era pornit. Pentru a ajuta la conținerea acestui sunet în incinta vibratorului, suprafața interioară a cutiei a fost adesea căptușită cu un material gros care amortizează sunetul , cum ar fi spuma de cauciuc . Deoarece vibratorii erau de obicei conectați la prize montate direct pe șasiul radio, vibrația ar putea fi cuplată mecanic la șasiu, determinând-o să acționeze ca o placă de sondare pentru zgomot. Pentru a preveni acest lucru, căptușeala amortizoare din interiorul cutiei a fost uneori suficient de groasă pentru a susține componentele vibratorului doar prin frecare. Componentele au fost apoi conectate la știfturile ștecherului prin fire flexibile, pentru a izola vibrațiile de ștecher.