ఓసిలేటర్ - ఆపరేషన్ సూత్రం, రకాలు, అప్లికేషన్

డోలనం చేసే వ్యవస్థను ఓసిలేటర్ అంటారు. అంటే, ఓసిలేటర్లు కొన్ని మారుతున్న సూచిక లేదా అనేక సూచికలు క్రమానుగతంగా పునరావృతమయ్యే వ్యవస్థలు. అదే పదం "ఓసిలేటర్" లాటిన్ "ఓసిల్లో" - స్వింగ్ నుండి వచ్చింది.

ఫిజిక్స్ మరియు టెక్నాలజీలో ఓసిలేటర్లు ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి ఎందుకంటే దాదాపు ఏదైనా సరళ భౌతిక వ్యవస్థను ఓసిలేటర్‌గా వర్ణించవచ్చు. సరళమైన ఓసిలేటర్‌లకు ఉదాహరణలు ఆసిలేటింగ్ సర్క్యూట్ మరియు లోలకం. ఎలక్ట్రికల్ ఓసిలేటర్లు డైరెక్ట్ కరెంట్‌ను ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌గా మారుస్తాయి మరియు కంట్రోల్ సర్క్యూట్‌ని ఉపయోగించి అవసరమైన ఫ్రీక్వెన్సీలో డోలనాలను సృష్టిస్తాయి.

ఇండక్టెన్స్ L యొక్క కాయిల్ మరియు కెపాసిటెన్స్ C యొక్క కెపాసిటర్‌తో కూడిన ఓసిలేటరీ సర్క్యూట్ యొక్క ఉదాహరణను ఉపయోగించి, ఎలక్ట్రికల్ ఓసిలేటర్ యొక్క ఆపరేషన్ యొక్క ప్రాథమిక ప్రక్రియను వివరించడం సాధ్యపడుతుంది. చార్జ్ చేయబడిన కెపాసిటర్, దాని టెర్మినల్స్‌ను కాయిల్‌కు కనెక్ట్ చేసిన వెంటనే, దాని ద్వారా విడుదల చేయడం ప్రారంభమవుతుంది, అయితే కెపాసిటర్ యొక్క విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క శక్తి క్రమంగా కాయిల్ యొక్క విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క శక్తిగా మార్చబడుతుంది.

కెపాసిటర్ పూర్తిగా డిస్చార్జ్ అయినప్పుడు, దాని శక్తి అంతా కాయిల్ యొక్క శక్తిలోకి వెళుతుంది, అప్పుడు ఛార్జ్ కాయిల్ గుండా కదులుతూనే ఉంటుంది మరియు కెపాసిటర్‌ను వ్యతిరేక ధ్రువణతతో ప్రారంభించిన దానికంటే రీఛార్జ్ చేస్తుంది.

అలాగే, కెపాసిటర్ కాయిల్ ద్వారా మళ్లీ విడుదల చేయడం ప్రారంభమవుతుంది, కానీ వ్యతిరేక దిశలో మొదలైనవి. - సర్క్యూట్లో డోలనం యొక్క ప్రతి కాలం, వైర్ యొక్క కాయిల్ యొక్క ప్రతిఘటనపై మరియు కెపాసిటర్ యొక్క విద్యుద్వాహకంలో శక్తి యొక్క వెదజల్లడం వలన డోలనాలు అదృశ్యమయ్యే వరకు ప్రక్రియ పునరావృతమవుతుంది.

ఒక విధంగా లేదా మరొక విధంగా, ఈ ఉదాహరణలో డోలనం చేసే సర్క్యూట్ సరళమైన ఓసిలేటర్, ఎందుకంటే దీనిలో క్రింది సూచికలు క్రమానుగతంగా మారుతాయి: కెపాసిటర్‌లోని ఛార్జ్, కెపాసిటర్ ప్లేట్ల మధ్య సంభావ్య వ్యత్యాసం, విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క బలం కెపాసిటర్ యొక్క విద్యుద్వాహకము, కాయిల్ ద్వారా కరెంట్ మరియు కాయిల్ యొక్క అయస్కాంత ప్రేరణ. ఈ సందర్భంలో, ఉచిత డంపింగ్ డోలనాలు సంభవిస్తాయి.

ఆసిలేటరీ డోలనాలు అణచివేయబడకుండా ఉండటానికి, వెదజల్లబడిన విద్యుత్ శక్తిని తిరిగి నింపడం అవసరం. అదే సమయంలో, సర్క్యూట్లో డోలనాల యొక్క స్థిరమైన వ్యాప్తిని నిర్వహించడానికి, ఇన్కమింగ్ విద్యుత్ను నియంత్రించడం అవసరం, తద్వారా వ్యాప్తి క్రింద తగ్గదు మరియు ఇచ్చిన విలువ కంటే ఎక్కువ పెరగదు. ఈ లక్ష్యాన్ని సాధించడానికి, సర్క్యూట్‌లో ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్ ప్రవేశపెట్టబడింది.

ఈ విధంగా, ఓసిలేటర్ సానుకూల ఫీడ్‌బ్యాక్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్‌గా మారుతుంది, ఇక్కడ అవుట్‌పుట్ సిగ్నల్ కంట్రోల్ సర్క్యూట్ యొక్క క్రియాశీల మూలకానికి పాక్షికంగా అందించబడుతుంది, దీని ఫలితంగా స్థిరమైన వ్యాప్తి మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క నిరంతర సైనూసోయిడల్ డోలనాలు సర్క్యూట్‌లో నిర్వహించబడతాయి.అంటే, ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్ నుండి ప్రక్రియ యొక్క మద్దతుతో క్రియాశీల మూలకాల నుండి నిష్క్రియాత్మకమైన వాటికి శక్తి ప్రవాహం కారణంగా సైనూసోయిడల్ ఓసిలేటర్లు పని చేస్తాయి. కంపనాలు కొద్దిగా వేరియబుల్ ఆకారాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

ఓసిలేటర్లు:

• సానుకూల లేదా ప్రతికూల అభిప్రాయంతో;

• సైనూసోయిడల్, త్రిభుజాకార, రంపపు, దీర్ఘచతురస్రాకార తరంగ రూపంతో; తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ, రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ, అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ మొదలైనవి;

• RC, LC - ఓసిలేటర్లు, క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్లు (క్వార్ట్జ్);

• స్థిరమైన, వేరియబుల్ లేదా సర్దుబాటు ఫ్రీక్వెన్సీ ఓసిలేటర్లు.

ఓసిలేటర్ (జనరేటర్) రోయర్

స్థిరమైన వోల్టేజ్‌ను దీర్ఘచతురస్రాకార పప్పులుగా మార్చడానికి లేదా ఇతర ప్రయోజనాల కోసం విద్యుదయస్కాంత డోలనాలను పొందేందుకు, మీరు Royer ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ఓసిలేటర్ లేదా Royer జనరేటర్‌ని ఉపయోగించవచ్చు... ఈ పరికరంలో ఒక జత బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్‌లు VT1 మరియు VT2, ఒక జత రెసిస్టర్‌లు R1 మరియు R2, ఒక జత కెపాసిటర్లు C1 మరియు C2 కూడా కాయిల్స్‌తో సంతృప్త మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ - ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ టి.

ట్రాన్సిస్టర్‌లు కీ మోడ్‌లో పనిచేస్తాయి మరియు సంతృప్త మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ సానుకూల అభిప్రాయాన్ని అనుమతిస్తుంది మరియు అవసరమైతే, ప్రాధమిక లూప్ నుండి ద్వితీయ వైండింగ్‌ను గాల్వానికల్‌గా వేరు చేస్తుంది.

ప్రారంభ క్షణంలో, విద్యుత్ సరఫరా ఆన్ చేయబడినప్పుడు, చిన్న కలెక్టర్ ప్రవాహాలు మూలం నుండి ట్రాన్సిస్టర్‌ల ద్వారా ప్రవహించడం ప్రారంభిస్తాయి. ట్రాన్సిస్టర్‌లలో ఒకటి ముందుగా తెరవబడుతుంది (VT1ని అనుమతించండి), మరియు వైండింగ్‌లను దాటుతున్న మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ పెరుగుతుంది మరియు వైండింగ్‌లలో ప్రేరేపించబడిన EMF అదే సమయంలో పెరుగుతుంది. 1 మరియు 4 బేస్ వైండింగ్‌లలోని EMF మొదట తెరవడం ప్రారంభించిన ట్రాన్సిస్టర్ (VT1) తెరవబడుతుంది మరియు తక్కువ ప్రారంభ కరెంట్ (VT2) ఉన్న ట్రాన్సిస్టర్ మూసివేయబడుతుంది.

ట్రాన్సిస్టర్ VT1 యొక్క కలెక్టర్ కరెంట్ మరియు మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్‌లోని మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ యొక్క సంతృప్తత వరకు పెరుగుతూనే ఉంటుంది మరియు సంతృప్త సమయంలో వైండింగ్‌లలోని EMF సున్నాకి మారుతుంది. కలెక్టర్ కరెంట్ VT1 తగ్గడం ప్రారంభమవుతుంది, మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ తగ్గుతుంది.

వైండింగ్‌లలో ప్రేరేపించబడిన EMF యొక్క ధ్రువణత రివర్స్ అవుతుంది మరియు బేస్ వైండింగ్‌లు సుష్టంగా ఉన్నందున, ట్రాన్సిస్టర్ VT1 మూసివేయడం ప్రారంభమవుతుంది మరియు VT2 తెరవడం ప్రారంభమవుతుంది.

ట్రాన్సిస్టర్ VT2 యొక్క కలెక్టర్ కరెంట్ మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ ఆగిపోయే వరకు (ఇప్పుడు వ్యతిరేక దిశలో) పెరగడం ప్రారంభమవుతుంది, మరియు వైండింగ్‌లలోని EMF సున్నాకి తిరిగి వచ్చినప్పుడు, కలెక్టర్ కరెంట్ VT2 తగ్గడం ప్రారంభమవుతుంది, మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ తగ్గుతుంది, EMF ధ్రువణతను మారుస్తుంది. ట్రాన్సిస్టర్ VT2 మూసివేయబడుతుంది, VT1 తెరవబడుతుంది మరియు ప్రక్రియ చక్రీయంగా పునరావృతం అవుతుంది.

రోయర్ జనరేటర్ యొక్క డోలనాల ఫ్రీక్వెన్సీ శక్తి మూలం యొక్క పారామితులకు మరియు క్రింది సూత్రం ప్రకారం మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ యొక్క లక్షణాలకు సంబంధించినది:

అప్ - సరఫరా వోల్టేజ్; ω అనేది కలెక్టర్ యొక్క ప్రతి కాయిల్ యొక్క మలుపుల సంఖ్య; S అనేది చదరపు సెం.మీలో మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ యొక్క క్రాస్ సెక్షనల్ ప్రాంతం; Bn — కోర్ సంతృప్త ప్రేరణ.

మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ యొక్క సంతృప్త ప్రక్రియలో, ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క వైండింగ్లలోని EMF స్థిరంగా ఉంటుంది, అప్పుడు ద్వితీయ వైండింగ్ సమక్షంలో, దానికి కనెక్ట్ చేయబడిన లోడ్తో, EMF దీర్ఘచతురస్రాకార పప్పుల రూపాన్ని తీసుకుంటుంది. ట్రాన్సిస్టర్ల యొక్క బేస్ సర్క్యూట్లలోని రెసిస్టర్లు కన్వర్టర్ యొక్క ఆపరేషన్ను స్థిరీకరిస్తాయి మరియు కెపాసిటర్లు అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ ఆకారాన్ని మెరుగుపరచడానికి సహాయపడతాయి.

T ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లోని కోర్ యొక్క అయస్కాంత లక్షణాలపై ఆధారపడి, రోయర్ ఓసిలేటర్లు యూనిట్ల నుండి వందల కిలోహెర్ట్జ్ వరకు పౌనఃపున్యాల వద్ద పనిచేయగలవు.

వెల్డింగ్ ఓసిలేటర్లు

వెల్డింగ్ ఆర్క్ యొక్క జ్వలనను సులభతరం చేయడానికి మరియు దాని స్థిరత్వాన్ని నిర్వహించడానికి, వెల్డింగ్ ఓసిలేటర్లు ఉపయోగించబడతాయి. వెల్డింగ్ ఓసిలేటర్ అనేది సాంప్రదాయ AC లేదా DC విద్యుత్ సరఫరాలతో పనిచేయడానికి రూపొందించబడిన అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ సర్జ్ జెనరేటర్. ఇది 2 నుండి 3 kV సెకండరీ వోల్టేజ్‌తో LF స్టెప్-అప్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ఆధారంగా డంప్డ్ ఆసిలేషన్ స్పార్క్ జనరేటర్.

ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌తో పాటు, సర్క్యూట్‌లో పరిమితి, ఓసిలేటింగ్ సర్క్యూట్, కప్లింగ్ కాయిల్స్ మరియు నిరోధించే కెపాసిటర్ ఉన్నాయి. డోలనం సర్క్యూట్కు ధన్యవాదాలు, ప్రధాన భాగం వలె, అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ ట్రాన్స్ఫార్మర్ పనిచేస్తుంది.

అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ వైబ్రేషన్లు అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ ట్రాన్స్ఫార్మర్ గుండా వెళతాయి మరియు అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ వోల్టేజ్ ఆర్క్ గ్యాప్ ద్వారా వర్తించబడుతుంది. బైపాస్ కెపాసిటర్ ఆర్సింగ్ పవర్ సోర్స్‌ను బైపాస్ చేయకుండా నిరోధిస్తుంది. HF ప్రవాహాల నుండి ఓసిలేటర్ కాయిల్ యొక్క నమ్మకమైన ఐసోలేషన్ కోసం వెల్డింగ్ సర్క్యూట్లో ఒక చౌక్ కూడా చేర్చబడింది.

300 W వరకు శక్తితో, వెల్డింగ్ ఓసిలేటర్ అనేక పదుల మైక్రోసెకన్ల పాటు ఉండే పప్పులను ఇస్తుంది, ఇది లైట్ ఆర్క్‌ను మండించడానికి సరిపోతుంది. అధిక పౌనఃపున్యం, అధిక వోల్టేజ్ కరెంట్ కేవలం పని చేసే వెల్డింగ్ సర్క్యూట్లో సూపర్మోస్ చేయబడింది.

వెల్డింగ్ కోసం ఓసిలేటర్లు రెండు రకాలు:

• పల్స్ విద్యుత్ సరఫరా;

• నిరంతర చర్య.

నిరంతర ఓసిలేటర్ ఎక్సైటర్‌లు వెల్డింగ్ ప్రక్రియలో నిరంతరం పనిచేస్తాయి, అధిక పౌనఃపున్యం (150 నుండి 250 kHz) మరియు అధిక వోల్టేజ్ (3000 నుండి 6000 V) సహాయక కరెంట్‌ను దాని కరెంట్‌పై సూపర్‌ఇంపోజ్ చేయడం ద్వారా ఆర్క్‌ను తాకుతుంది.

భద్రతా జాగ్రత్తలు పాటిస్తే ఈ కరెంట్ వెల్డర్‌కు హాని కలిగించదు. అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ కరెంట్ ప్రభావంతో ఆర్క్ వెల్డింగ్ కరెంట్ యొక్క తక్కువ విలువతో సమానంగా కాలిపోతుంది.

సిరీస్ కనెక్షన్‌లో అత్యంత సమర్థవంతమైన వెల్డింగ్ ఓసిలేటర్లు, మూలం కోసం అధిక వోల్టేజ్ రక్షణ యొక్క సంస్థాపన అవసరం లేదు కాబట్టి. ఆపరేషన్ సమయంలో, అరెస్టర్ 2 మిమీ వరకు గ్యాప్ ద్వారా నిశ్శబ్ద క్రాకిల్‌ను విడుదల చేస్తుంది, ఇది ప్రత్యేక స్క్రూతో పనిని ప్రారంభించే ముందు సర్దుబాటు చేయబడుతుంది (ఈ సమయంలో, ప్లగ్ అవుట్‌లెట్ నుండి తీసివేయబడుతుంది!).

AC కరెంట్ యొక్క ధ్రువణతను తిప్పికొట్టేటప్పుడు ఆర్క్‌ను మండించడంలో సహాయపడటానికి AC వెల్డింగ్ పల్సెడ్ పవర్ ఓసిలేటర్‌లను ఉపయోగిస్తుంది.