UltraaSonic cleaner CODY CD-2800 on left on the picture.
31.1 Ультра звуковая ванна, как это работает в реальности.
Чиста удовлетворяю свое любопытство, захотелось потыкать скопом.
Ну и в продолжение уже написанному. Эта проблема с УЗ излучателем, если она существует, не дает мне покоя : )
Поэтому, что бы разобраться раз и навсегда и больше не тратить на это время, я решил сделать несколько экспериментов на уже работающей УЗ ванне.
Схема преобразователя мало чем отличается от схемы «спиральной энергосберегайки» или CFL lamp.
Кстати, они так и остаются бесплатным источником высоковольтных транзисторов и конденсаторов.
Если отмести 555 таймер с реле, которые включают ванну на 1-ну минуту, то схема преобразователя выглядит так.
Ну и еще две фотки, как это выглядит в реальной жизни.
УЗ преобразователь – плоская керамическая пластина хорошо видна на фотографии.Она приклеена к дну ванны. На будущее, измерил электрическую емкость - 8540 пФ.
Теорию пропускаем, смотрим с помощью скопа что происходит на выходе преобразователя и на УЗ резонаторе Напряжение питания опущено со 120 Вольт на 50, что бы избежать неприятных сюрпризов от высокого напряжения на выводах излучателя.
Теорию пропускаем, смотрим с помощью скопа что происходит на выходе преобразователя и на УЗ резонаторе Напряжение питания опущено со 120 Вольт на 50, что бы избежать неприятных сюрпризов от высокого напряжения на выводах излучателя.
Щупы 1:10, остальное на экране.
Что интересного. Все это работает на частоте 41-42 кГц, напряжение на выходе транзисторов (на входе дросселя) 43 Вольт, а на излучателе (после дросселя) 273 Вольт. Как мы и предполагали дроссель «разгоняет» напряжение на УЗ излучателе. Просто в этом приятно было убедиться.
Ну и пока схема работает неплохо было бы узнать ток через транзисторы. Одно-омные резисторы в эмиттерах легко позволяют это сделать. За одно и напряжение на базах, не пропадать же второму входу скопа : )
Ну и пока схема работает неплохо было бы узнать ток через транзисторы. Одно-омные резисторы в эмиттерах легко позволяют это сделать. За одно и напряжение на базах, не пропадать же второму входу скопа : )
Первый канал на эмиттере нижнего транзистора, второй на базе (делители 1:10).
Тут то же ничего особенного. Ток транзистора, в пике, чуть меньше двух ампер, и напряжение на базе повторяет напряжение на эмиттере, со сещением нарпяжения база-эмиттер.
Что бы полностью закончить с преобразователем, я посмотрел напряжение на выходе базовой обмотки. Там
20-ть Вольт амплитуды ... многовато будет, но работает.
Тут то же ничего особенного. Ток транзистора, в пике, чуть меньше двух ампер, и напряжение на базе повторяет напряжение на эмиттере, со сещением нарпяжения база-эмиттер.
Что бы полностью закончить с преобразователем, я посмотрел напряжение на выходе базовой обмотки. Там
20-ть Вольт амплитуды ... многовато будет, но работает.
Хорошо. С высоковольтной частью преобразователя разобрались, там ничего особенного. Теперь переходим к излучателю и согласованию, что безусловно самая загадачная часть.
Здесь, ничего кроме генератора синусоиды и резистора нам не понадобится. Подкючаем, через резистор 600 Ом излучатель к выходу генератора и смотрим скопом форму напряжения до и после.
Видим обычное состояние, где емкостная нагрузка УЗ преобразователя и напряжение на нем отстает (маленькая синусоида) по фазе от напряжения генератора.
Если поиграться с чатотой, то найдем первый резонанс, как в последовательном колебательном контуре, когда фазы совпадают. Можно предположить, что первая частота резонанса – 47,8 кГц. Дальше идут похожие резонансы на 48.3, 49.5, 50.6, 51.5, 52.1, 53.2 кГц,
Самое низкое напряжение на излучателе на частоте первого резонанса, значит там самое низкое внутреннее сопротивление излучателя и туда можно вогнать больше мощности, если это необходимо.
Ну и последнее измерение, которое мне интересно. А именно, как будет себя вести связка излучатель – дроссе. Все то же самое, подключаем к генератору синусоиды через резистор 600 Ом и смотрим до и после.
Первый резонанс, с наименьшим напряжением на излучателе, находится на частоте 40 кГц. На второй фотке то же самое, только чувствительность по второму каналу (напряжение не излучателе) в 10 раз больше.
Первый резонанс, с наименьшим напряжением на излучателе, находится на частоте 40 кГц. На второй фотке то же самое, только чувствительность по второму каналу (напряжение не излучателе) в 10 раз больше.
Так, для интереса, можно посчитать теоретическую резонансную частоту контура, даже не учитывая индуктивность УЗ преобразователя. УЗ = 8540 пФ, конденсатор в параллель =4700 пФ (в сумме =13240 пФ), дроссель 1 миллиГенри, резонансная частота такого контура = 43,7 кГц. Близко к реальной рабочей частоте, которая в рабочем устройстве = 42 кГц.
Ну и в заключении имеем два вывода.
1. Резонансная частота УЗ излучателя несложно определяется.
2. В УЗ ванне, излучатель может работать не на резонансной частоте.
1. Резонансная частота УЗ излучателя несложно определяется.
2. В УЗ ванне, излучатель может работать не на резонансной частоте.
В остальном, результат оказался очень предсказуемый : )