Kameleonski šlemovi za zavarivanje su tako nazvani jer svjetlosni filter automatski mijenja stepen tame u zavisnosti od intenziteta svetlosnog toka. Ovo je mnogo praktičnije od običnog štita ili stare maske sa zamjenjivim filterom. Stavljajući kameleon, možete jasno vidjeti sve čak i prije nego što počnete sa zavarivanjem: filter je gotovo proziran i ne ometa vaš rad. Kada se luk upali, potamni za nekoliko sekundi, štiteći vaše oči od opekotina. Nakon što se luk ugasi, ponovo postaje providan. Možete izvršiti sve potrebne manipulacije bez skidanja maske, što je mnogo praktičnije od podizanja i spuštanja zaštitnog štita i mnogo bolje od držanja štita u ruci. Ali širok izbor primjeraka različitih cijena može zbuniti: u čemu je razlika i koji je bolji? U nastavku ćemo vam reći kako odabrati masku za kameleon.
Kameleonske maske za zavarivanje dolaze u velikom broju. Odabir nije nimalo lak zadatak. Štaviše, nije toliko važan izgled, koliko pokazatelji kvaliteta
Svjetlosni filter u kameleonu: šta je to i koji je bolji
To malo staklo koje je ugrađeno na kacigu za zavarivanje je pravo čudo nauke i tehnologije. Sadrži najnovija dostignuća u optici, mikroelektronici, tečnim kristalima i solarnoj energiji. Ovo je "staklo". Zapravo, ovo je cijela višeslojna pita koja se sastoji od sljedećih elemenata:
Glavna i glavna prednost kameleonske maske za zavarivanje je da čak i ako nije imala vremena za rad, neće propustiti ultraljubičasto i infracrveno zračenje (ako je maska spuštena). A stepen zaštite od ovih štetnih efekata ni na koji način ne zavisi od podešavanja. U svakom slučaju i sa bilo kojim postavkama, zaštićeni ste od ovih vrsta štetnih uticaja.
Ali to je samo ako su u "torti" prisutni odgovarajući filteri i odgovarajućeg kvaliteta. Budući da je to nemoguće provjeriti bez posebnih uređaja, morate se fokusirati na certifikate. I maske ih moraju imati. Štaviše, na teritoriji Rusije ih mogu izdati samo dva centra: VNIIS i Federalna državna budžetska institucija pri Sveruskom istraživačkom institutu za zaštitu rada i ekonomiju. Da biste bili sigurni da je certifikat originalan, njegov broj možete pronaći na službenoj web stranici Federalne službe za akreditaciju na ovom linku.
Ovo je obrazac na web stranici Rossaccreditation za provjeru certifikata. Možete popuniti samo broj, ostavljajući sva ostala polja prazna (Da biste povećali sliku, kliknite desnim klikom na nju)
Broj sertifikata se upisuje u odgovarajuće polje i dobijate datum važenja, podatke o podnosiocu zahteva i proizvođaču. Mala napomena: skraćenica RPE znači „optička lična zaštitna oprema“. Tako se birokratskim jezikom naziva maska zavarivača.
Ako takav certifikat postoji, pojavit će se sljedeća poruka. Klikom na link vidjet ćete tekst certifikata (Da biste povećali sliku, kliknite desnim klikom na nju)
Najvažnije je da se uvjerite da je ovaj proizvod (usput, usporedite i naziv i model) siguran za vaše zdravlje.
Možda vas zanima,
Klasifikacija filtera za automatsko zavarivanje
Budući da su svjetlosni filter i njegova kvaliteta ključni element u ovom proizvodu, trebali biste s njim krenuti s odabirom kameleonske maske. Svi njegovi indikatori su klasifikovani prema standardu EN379 i moraju biti prikazani na njegovoj površini kroz razlomke.
Pogledajmo sada pobliže šta se krije iza ovih brojeva i šta bi oni trebali biti. Svaka pozicija može sadržavati broj od 1, 2, 3. Prema tome, “1” je najbolja opcija - prva klasa, "3" je najgora - treća klasa. Hajde sada da razgovaramo o tome koja pozicija prikazuje koju karakteristiku i šta ona znači.
Objašnjenje klasifikacije EN37
Optička klasa
Odražava koliko će vam slika jasno i bez izobličenja biti vidljiva kroz filter. Ovisi o kvaliteti korištenog zaštitnog stakla (filma) i kvaliteti izrade. Ako je "1" prvo, izobličenje će biti minimalno. Ako su vrijednosti veće, vidjet ćete sve kao kroz krivo staklo.
Rasipanje svetlosti
Ovisi o čistoći i kvaliteti upotrijebljenih optičkih kristala. Pokazuje stepen “zamućenosti” slike koja se prenosi. Možete ga uporediti sa mokrim automobilskim staklom: sve dok nema nadolazećeg saobraćaja, kapi gotovo da ne ometaju. Čim se pojavi izvor svjetlosti, sve se zamuti. Da bi se izbjegao ovaj efekat, potrebno je da druga pozicija bude “1”.
Ujednačenost ili homogenost
Pokazuje koliko je filter ravnomjerno zasjenjen na različitim dijelovima. Ako postoji jedinica na trećoj poziciji, razlika ne može biti veća od 0,1 DIN, 2 - 0,2 DIN, 3 - 0,3 DIN. Jasno je da će biti ugodnije s ravnomjernim zatamnjivanjem.
Ugaona zavisnost
Odražava zavisnost zatamnjivanja od ugla gledanja. I ovdje je najbolja vrijednost “1” - prva klasa mijenja zatamnjenje za najviše 1 DIN, druga za 2 DIN, a treća za 3 DIN.
Ovako izgleda razlika između visokokvalitetne maske i ne tako dobrog filtera u stvarnom životu.
Iz svega je jasno da što je više jedinica u karakteristikama filtera, to će vam biti ugodnije raditi u maski. Ovo je ono na što se trebate fokusirati kada birate kameleonsku masku za zavarivanje. Profesionalci preferiraju barem sljedeće parametre: 1/1/1/2. Takve maske su skupe, ali čak i nakon dužeg rada oči se u njima neće umoriti.
Zavarivači amateri, za povremene radove, mogu se snaći i sa jednostavnijim filterima, ali se klasa 3 smatra prošlošću. Stoga se vjerovatno ne isplati kupovati maske s takvim filterima.
I jedan trenutak. Prodavci obično cijelu ovu klasifikaciju nazivaju jednim izrazom "Optička klasa". Samo što ova formulacija prilično precizno odražava suštinu svih karakteristika.
Postoji još nekoliko kameleonskih postavki koje vam omogućavaju da prilagodite način zatamnjivanja za datu situaciju. Mogu se nalaziti iznutra, na svjetlosnom filteru, ili se mogu postaviti izvana u obliku ručki lijevo na bočnoj površini maske. Ovo su sljedeći parametri:
Kameleonska maska kako odabrati
Osim parametara filtera, postoje mnoge druge postavke i funkcije koje mogu utjecati na izbor.
- Broj senzora za detekciju luka. Može ih biti 2, 3 ili 4. Reaguju na pojavu luka. Vizuelno se mogu vidjeti na prednjoj ploči maske. To su mali okrugli ili kvadratni "prozori" na površini filtera. Za amatersku upotrebu dovoljna su 2 komada, za profesionalce - što više, to bolje: ako su neki blokirani (blokirani nekim predmetom prilikom zavarivanja u teškom položaju), onda će ostali reagirati.
- Brzina odziva filtera. Raspon parametara ovdje je velik - od desetina do stotina mikrosekundi. Prilikom odabira maske za kućno zavarivanje, izbušite onu čiji će kameleon potamniti najkasnije 100 mikrosekundi. Za profesionalce, vrijeme je manje: 50 mikrosekundi. Ponekad ne primjećujemo svjetlosne udare, ali njihov rezultat su umorne oči, a profesionalcima su potrebni cijeli dan. Dakle, zahtjevi su stroži.
- Veličine filtera. Što je staklo veće, to je veća vidljivost. Ali veličina svjetlosnog filtera uvelike utječe na cijenu maske.
- Glatko ili postupno podešavanje stepena tamnosti. Bolje - glatko. Ako filter povremeno potamni/posvijetli, brzo ćete se umoriti. Osim toga, može početi "treptati" zbog odsjaja, što vam neće prijati.
- Početni nivo nijanse i raspon podešavanja. Što je filter lakši u originalnom stanju, bolje ćete moći da vidite pre zavarivanja. Takođe je poželjno da postoje dva opsega zatamnjivanja: do malih stepeni do 8DIN pri radu sa argonom ili kod ručnog elektrolučnog zavarivanja pri slabom osvetljenju. Takođe, starijoj osobi će možda trebati manje zatamnjenja. a pri dobrom osvetljenju potrebno je zatamnjenje do 13 DIN. Zato je bolje da postoje dva moda: 5-8DIN/8-13DIN.
- Napajanje. Većina kaciga za zavarivanje sa automatskim zatamnjivanjem ima dvije vrste energetskih ćelija: solarne i litijumske baterije. Ovaj kombinovani izvor napajanja je najpouzdaniji. Ali u isto vrijeme, odjeljak za litijumsku bateriju mora se otvoriti tako da je moguće zamijeniti neispravne baterije. U nekim jeftinim maskama ugrađene su baterije: možete ih ukloniti samo rezanjem plastike (što ponekad rade naši majstori).
- Težina. Maske mogu biti teške od 0,8 kg do 3 kg. Ako sedam ili osam sati na glavi morate nositi uteg od tri kilograma, do kraja smjene vrat i glava će vam biti kao drveni. Za amatersko zavarivanje ovaj parametar nije jako kritičan, iako nije nimalo ugodno raditi u teškoj maski.
- Lako se pričvršćuje na glavu. Postoje dva sistema za pričvršćivanje trake za glavu i samog štita, ali za ove maske oni su gotovo nevažni: ne morate svaki put podizati/spuštati masku. Može se izostaviti tokom čitavog rada. Važno je koliko podešavanja ima i koliko vam omogućavaju da pričvrstite traku za glavu. Takođe je važno da sve ove trake ne pritiskaju, ne trljaju, kako bi zavarivač bio udoban.
- Postoji podešavanje koje vam omogućava da pomaknete štit od lica. Ovo je važno ako su vam potrebne naočare za normalan vid. Zatim štitnik treba odmaknuti od vašeg lica kako bi se smjestila vaša sočiva.
Od korisnih, ali opcionih načina rada, postoji i mogućnost prebacivanja maka iz načina zavarivanja u način mljevenja. Ovim prekidačem zapravo isključujete napajanje filtera, vaša maska postaje običan štit.
Brendovi i proizvođači
Znate kako odabrati kameleonsku masku za zavarivanje, ali kako se kretati među masom proizvođača? U stvarnosti, sve nije mnogo teško. Postoje provjereni brendovi koji uvijek isporučuju kvalitetne proizvode i potvrđuju svoje jamstvene obaveze. Evo ih nema mnogo:
- SPEEDGLAS iz Švedske;
- OPTREL iz Švicarske;
- BALDER iz Slovenije;
- OTOS iz Južne Koreje;
- TECMEN iz Kine (nemojte se iznenaditi, maske su stvarno dobre).
Odabir kameleonske maske za kućnu upotrebu nije lak. S jedne strane, potrebno je da bude kvalitetan, ali očigledno ne može svako da plati 15-20 hiljada za njega, a nije ni isplativ. Stoga ćemo morati zaboraviti na evropske proizvođače. Barem proizvode dobre maske, ali njihove cijene nisu niže od 70 dolara.
Na tržištu postoji mnogo kineskih maski po vrlo niskim cijenama. Ali njihova kupovina je rizična. Ako vam je potreban dokazani kineski brend, ovo je TECMEN. Oni zapravo imaju certificirane kameleonske maske tvorničkog kvaliteta. Raspon modela je prilično širok, cijene se kreću od 3 hiljade rubalja do 13 hiljada rubalja. Postoje filteri prve klase (1/1/1/2) i malo lošiji, sa svim podešavanjima i podešavanjima. Nakon ažuriranja, čak i najjeftinija maska za 3.000 rubalja (TECMEN DF-715S 9-13 TM8) ima zamjenjivu bateriju, kašnjenje čišćenja od 0,1 do 1 sekunde, glatko podešavanje i način rada "mljevenja". Fotografija ispod prikazuje njegove tehničke karakteristike. Teško je povjerovati, ali košta samo 2990 rubalja.
Vlasnici dobro govore o Resanta kacigama za zavarivanje. Modela nema mnogo, ali MS-1, MS-2 i MS-3 su dobar izbor za malo novca (od 2 hiljade rubalja do 3 hiljade rubalja).
Resanta MS-1 i MS-3 maske imaju glatko podešavanje, što je nesumnjivo praktičnije. Ali kameleon MC-1 nema podešavanja osjetljivosti. Malo je vjerojatno da će odgovarati profesionalcima, ali su sasvim prikladni za kućnu upotrebu.
Tehničke karakteristike Resanta kameleon maski
Južnokorejska kompanija OTOS proizvodi veoma dobre maske. Njegove cijene su nešto veće od gore navedenih, ali postoje dva relativno jeftina modela: OTOS MACH II (W-21VW) za 8.700 rubalja i ACE-W i45gw (Infotrack™) za 13.690 rubalja.
Tehničke karakteristike OTOS MACH II W-21VW Ova kameleon maska je dostojan izbor čak i za profesionalnu upotrebu
Upravljanje kameleonom za zavarivanje
Glavni zahtjev za njegu maske: svjetlosni filter se mora brinuti: lako se ogrebe. Zbog toga ne možete staviti masku licem nadole. Treba ga obrisati samo potpuno čistom i mekom krpom. Ako je potrebno, krpu možete navlažiti čistom vodom. NEMOJTE brisati alkoholom ili bilo kojim rastvaračima: filter je prekriven zaštitnim filmom koji se rastvara u ovim tečnostima.
Postoji još jedna karakteristika bilo kojih kameleona za zavarivanje: oni počinju "usporiti" na niskim temperaturama. Odnosno, rade sa zakašnjenjem, i to u oba smjera - i za zatamnjenje i za posvjetljenje. Ova karakteristika je vrlo neugodna, pa nećete moći normalno raditi u njima zimi, čak i ako je radna temperatura navedena kao -10°C, kao na TECMEN DF-715S 9-13 TM8. Već na -5° sve ne može da potamni na vrijeme. Tako se u tom pogledu OTOS pokazao iskrenijim, ukazujući na početnu radnu temperaturu od -5°C.
Na kraju pogledajte video o tome kako odabrati kameleonsku masku za zavarivanje.
Donijeli su mi etaltech et8f masku za automatsko zavarivanje uz pritužbu - bila je nestabilna. Nažalost, nisam ga slikao, ovako je, samo je naljepnica drugačija:
Pogledajmo upute:
Crno na bijelo piše da radi na solarnim panelima. otvorim ga i...
Dvije litijumske baterije, čvrsto zatvorene u ploču. Toliko o solarnim panelima... Nažalost, na internetu nema dijagrama maski. Na tabli piše artotic s777f - Ovo je kineski proizvođač ovih maski, kao i obično, velika kineska fabrika zakiva proizvode, ali etiketiramo samo brend - Corvette, etalon, kraton, caliber...
Litijumske baterije su povezane serijski i prolaze kroz diodu do VCC magistrale. Ploča ima 27L2C operativno pojačalo, dva četvorokanalna analogna multipleksora BU4551BF i jedan multivibrator HCF4047. Malo sam preokrenuo strujno kolo, često sam imao ovaj izraz na licu: Oh, ali uspio sam nešto shvatiti.
Napajanje se uvijek dovodi do multipleksora iz VCC. Pošto su CMOS, oni troše struju samo tokom prebacivanja. Solarna baterija je povezana sa bazom tranzistora tako da kada je svjetlost tranzistor se otvara i napajanje se dovodi do operativnog pojačala preko tranzistora sa VCC kroz filter. Maska ima dva varijabilna otpornika za podešavanje - stepena tamnosti i osjetljivosti. Unutra se nalaze dva prekidača – režim zavarivanja-oštrenja i brzina rasta stakla nakon prestanka luka. Kao senzori koriste se dvije paralelno povezane fotodiode. Štoviše, u načinu "oštrenja" kratko spajaju, sjedeći na tlu. Ispostavilo se da se solarna baterija koristi samo kao senzor. Nakon 2-3-5 godina, baterije će se istrošiti i masku će baciti i kupiti novu. Tako Kinezi pametno osiguravaju stalan protok narudžbi. Nema ionistora ili krugova za punjenje.
Šta smo još saznali? Staklo je dvostruki sendvič LCD filtera, odnosno dvije čaše se koriste za garantirano zasjenjenje. Istina, kvalitet stakla nije visok i jasno sam vidio razliku u zasjenjenju između sredine i rubova. Staklo je povezano između izlaza Q i!Q multivibratora 4047. Istovremeno, na staklu je kvadratni val čija je amplituda stepen zasjenjenja. Kada se stepen zasjenjenja promijeni od minimalnog do maksimalnog, amplituda meandra se mijenja od 4,2V do 6V. Za implementaciju ovog lukavog trika, mijenja se napon na ulazu za napajanje multivibratora. Zašto napajati staklo pravokutnim naponom - ne znam, da li da smanjim fenomen polarizacije ili za nešto drugo. Probao sam da se igram sa staklom tek tako, ako se na njega stavi napon - puni se kao posuda i kada se napon skine dosta dugo se raspršuje - trebalo bi da prođe 5-7 sekundi dok ne postane providno.
UPD. Naizmjenična struja za napajanje LCD filtera koristi se za uklanjanje fenomena elektrolize; ako napajate staklo jednosmjernom strujom, s vremenom će se jedna od prozirnih elektroda otopiti. Napon napajanja je drugačiji - za fubag optima 11 napon napajanja stakla je 24V AC sa frekvencijom od 0,5 Hz.
Sami senzori su fotodiode u zatamnjenom plastičnom kućištu, dizajnirane za IR zračenje, tako da je maska tvrdoglavo odbijala da aktivira lampu koja štedi energiju. Ali oštro je reagovao na LCD monitor i dobro je radio sa lampom sa žarnom niti.
To je to. S obzirom na nedostatak kontrolnih kola za masku na Internetu općenito, čini se zanimljivim zadatkom sastaviti kontrolno kolo otvorenog koda na mikrokontroleru. Uz normalno punjenje iz solarne baterije, pametnu obradu signala sa senzora i neke dodatne funkcije. Na primjer, automatskim čvrstim sjenčanjem ako je temperatura ispod praga, i dalje neće raditi brzo na hladnoći - tako da ćemo ga potpuno zasjeniti i postati samo maska za zavarivanje.
Dogovoreno je da je pri snagama iznad 600 W bolje koristiti napajanje na dva nivoa, što vam omogućava da prilično ozbiljno rasteretite izlazni stupanj i dobijete više snage s manje konačnih tranzistora. Za početak, vrijedi objasniti šta je to - ishrana na dva nivoa.
Nadamo se da nema potrebe objašnjavati šta je bipolarni izvor napajanja; ova ista opcija se može nazvati "kvadripolarnim", budući da postoje 4 različita napona u odnosu na zajedničku žicu. Šematski dijagram takvog izvora prikazan je na slici 1.
Slika 1.
Međutim, napon napajanja mora biti doveden do završnog stupnja pojačala, ali što ako postoje 2 od ovih napona? Tako je - potreban je dodatni upravljački krug za ovo isto napajanje. Po principu upravljanja, postoje 2 glavne klase - G i H. One se međusobno razlikuju prvenstveno po tome što klasa G nesmetano menja napon napajanja u završnoj fazi, tj. Tranzistori snage sistema za upravljanje napajanjem rade u režimu pojačavanja, a u klasi H prekidači napajanja sistema za upravljanje napajanjem se napajaju stepenasto, tj. Ili su potpuno zatvorene ili potpuno otvorene...
Vremenski dijagrami su prikazani na slikama 2 i 3, na slici 2 - klasa G, na slici 3 - klasa H. Plava linija je izlazni signal, crvena i zelena linija su napon napajanja završnog stupnja pojačala snage. .
Slika 2. 
Slika 3.
Čini se da smo shvatili kako treba snabdjeti struju do završne faze, ostaje nam samo da smislimo s kojim skupom elemenata to uraditi...
Prvo, pogledajmo klasu H. Slika 5 prikazuje šematski dijagram pojačala snage koji radi u klasi H.
Slika 4 UVEĆAJ.
Plava označava napon i snagu za opterećenje od 4 Ohma, crvena za opterećenje od 8 Ohma, slika također prikazuje preporučeni izvor napajanja. Kao što se vidi iz dijagrama, njegovo jezgro se sastoji od tipične klase AB, međutim, napajanje se napaja pojačalo iz višenaponske „grane“ napajanja, a uticaj izlaznog signala na napon napajanja pojačalo je smanjeno (smanjen otpor R36, R37, ponekad se vrijednost ovih otpornika mora smanjiti i do 68 Ohma, posebno pri snagama iznad 1 kW), jer kada se priključi "drugi sprat" napajanja, dolazi do malog skok u izlaznom signalu, koji ne mogu svi čuti, ali prilično ozbiljno utiče na stabilnost kola...
Snaga koja se dovodi do završnih stupnjeva kontrolira se komporatorima LM311, čiji je prag odziva reguliran trim otpornicima R73 i R77. Da biste ga ispravno podesili, trebat će vam VRLO dobar sluh ili, po mogućnosti, osciloskop.
Nakon komporatora tu su drajveri tranzistora koji rade direktno na vratima mosfita različitih struktura. Budući da mosfitovi za kontrolu snage rade u prekidaču, toplina koju oni stvaraju je prilično niska; za njih je mnogo važnija maksimalna struja koja teče kroz otvoreni drejn-izvorni spoj. U ove svrhe koristimo tranzistore IRFP240-IRFP9240 za pojačala do 700 W, isto, ali 2 paralelno za snage do 1 kW i IRF3710-IRF5210 za snage iznad 1 kW.
Na slici 5 prikazan je šematski dijagram pojačala snage 1400 W klase H. Kolo se razlikuje od prethodne verzije po tome što završni stepen već koristi 6 pari tranzistora (za pojačalo od 1000 W potrebna su 4 para), a prekidači za kontrolu snage su IRF3710 -IRF5210.
Slika 5. UVEĆAJ
Na slici 6 prikazan je šematski dijagram “Chameleon 600 G” pojačala, koji radi u klasi G i sa izlaznom snagom do 600 W, oba za opterećenje od 4 oma i 8 oma. U suštini, kontrolu „drugog sprata“ napajanja vrše repetitori napona izlaznog signala, samo što se prvo napajaju dodatnim referentnim naponom od 18 volti, a čim se izlazni napon približi naponu vrijednost "prvog kata" za više od 18 volti, repetitori počinju napajati napon sa "drugog kata". Prednost ovog dizajna kola je u tome što nema karakteristike smetnji kod prebacivanja klase H, međutim, poboljšanje kvalitete zvuka zahtijeva prilično ozbiljna odricanja - broj tranzistora u kontroli napona napajanja završnog stupnja mora biti jednak broju završnih tranzistora sami, a to će biti skoro na granici OBR, tj. zahteva prilično dobro hlađenje.
Slika 6 UVEĆAJ
Na slici 7 prikazano je kolo pojačala za snagu do 1400 W, kutija G, koja koristi 6 para završnih i kontrolnih tranzistora (za snage do 1000 W koriste se 4 para)
Slika 7 UVEĆAJ
Dostupni su crteži štampanih ploča - puna verzija. Crteži u lay formatu, u jpg-u biće malo kasnije...
Tehničke karakteristike pojačala su sažete u tabeli:
| Naziv parametra | Značenje |
| Napon napajanja, V, dvostepeni ne više | |
| Maksimalna izlazna snaga u opterećenju od 4 oma: MIND CHAMELEON 600 H MIND CHAMELEON 1000 H MIND CHAMELEON 1400 H MIND CHAMELEON 600 G MIND CHAMELEON 1000 G | |
| Ulazni napon se reguliše izborom otpornika R22 i može se podesiti na standardni 1 V. Međutim, treba napomenuti da što je veći intrinzični napon, veći je nivo THD i verovatnoća pobude. | |
| THD za klasu H i izlazna snaga 1400 W ne više THD za klasu G i izlazna snaga 1400 W ne više Na izlaznoj snazi prije uključivanja "drugog sprata" napajanja THD nivo za oba pojačala ne prelazi | 0,1 % |
| Preporučena struja mirovanja pretposlednjeg stepena na otporniku R32 ili R35 napon je postavljen na 0,2 V pomoću otpornika R8 | |
| Preporučena struja mirovanja terminalnih tranzistora na bilo kojem od otpornika od 0,33 oma napon je postavljen na 0,25 V pomoću otpornika R29 | |
| Preporučuje se podešavanje zaštite na pravom zvučniku povezivanjem otpora od 6 Ohma paralelno sa zvučnikom i postizanjem stabilnog sjaja VD7 LED na 75% maksimalne snage |
Nažalost, ovo pojačalo ima jedan nedostatak - pri visokim naponima napajanja, diferencijalni stepen počinje spontano da se zagrijava zbog prevelike struje koja teče kroz njega. Smanjenje struje znači povećanje izobličenja, što je vrlo nepoželjno. Stoga je korištena upotreba hladnjaka za tranzistore diferencijalnog stupnja:
PROČITAJTE CIJELI MATERIJAL O KONSTRUKCIJI SEMETRIČKOG POJAČALA
Kurikulum kursa
| Novine br. | Edukativni materijal |
| 17 | Predavanje br. 1. Glavni ciljevi i zadaci olimpijskog pokreta u kontekstu modernog obrazovanja u Rusiji. Istorija pokreta hemijske olimpijade u Rusiji. Sistem hemijskih olimpijada i kreativnih takmičenja u Rusiji. Uloga hemijskih olimpijada u obrazovanju i nauci.(Tyulkov I.A., Arkhangelskaya O.V.) |
| 18 | Predavanje br. 2. Metodologija pripreme i izvođenja olimpijada na različitim nivoima. Organizacija hemijskih olimpijada: od jednostavnih do složenih. Pripremna, glavna i završna faza organizovanja olimpijada. Sistem olimpijadskih glumaca, njihova uloga.(Tyulkov I.A., Arkhangelskaya O.V.) |
| 19 | Predavanje br. 3. Konceptualne osnove za sadržaj olimpijskih zadataka. Približan sadržaj programa za različite faze hemijskih olimpijada: stroge granice ili smjernice za pripremu? Klasifikacija olimpijskih zadataka. Ciljevi hemijskih olimpijada: od etape do etape, od kola do kola.(Tyulkov I.A., Arkhangelskaya O.V.) Test br. 1(rok: 25. novembar 2008.) |
| 20 | Predavanje br. 4. Metodologija za rješavanje problema koji uključuju “lanac” transformacija. Klasifikacija problema sa transformacionim šemama. Taktika i strategija rješavanja olimpijskih zadataka “lancima”. |
| 21 | Predavanje br. 5. Metode rješavanja zadataka iz fizičke hemije (1). Problemi u termohemiji. Problemi sa korištenjem pojmova “entropije” i “Gibbsove energije”.(Tyulkov I.A., Arkhangelskaya O.V., Pavlova M.V.) |
| 22 | Predavanje br. 6. Metode rješavanja zadataka iz fizičke hemije (2). Problemi sa hemijskom ravnotežom. Kinetički problemi.(Tyulkov I.A., Arkhangelskaya O.V., Pavlova M.V.) Test br. 2(rok – 30. decembar 2008.) |
| 23 | Predavanje br. 7. Metodološki pristupi izvođenju eksperimentalnih zadataka. Klasifikacija zadataka eksperimentalnog kruga. Praktične vještine potrebne za uspješno obavljanje eksperimentalnih zadataka.(Tjulkov I.A., Arkhangelskaya O.V., Pavlova M.V.) |
| 24 | Predavanje br. 8. Metodički principi pripreme školaraca za olimpijade. Upotreba savremenih pedagoških tehnologija u pripremi za olimpijade na različitim nivoima. Taktika i strategija pripreme i učešća na olimpijadama. Organizacioni i metodički rad nastavnika-mentora. Metodološki pristupi sastavljanju olimpijskih zadataka. Olimpijade kao sredstvo za unapređenje kvalifikacija nastavnika-mentora. Uloga internet komunikacije i medija u razmjeni nastavnog iskustva.(Tyulkov I.A., Arkhangelskaya O.V., Pavlova M.V.) |
| Završni rad. Kratak izvještaj o završnom radu, uz potvrdu obrazovne ustanove, potrebno je poslati na Pedagoški univerzitet najkasnije do 28. februara 2009. godine (Više detalja o završnom radu biće objavljeno nakon predavanja br. 8.) |
|
I.A.TYULKOV,
O.V.ARKHANGELSKAYA,
M.V. PAVLOVA
PREDAVANJE br. 4
Metodologija za rešavanje problema,
koji uključuje "lanac" transformacija
Klasifikacija problema sa transformacionim šemama
U zadacima Sveruske hemijske olimpijade za školsku decu, u bilo kojoj fazi i za bilo koju starosnu grupu učesnika, uvek postoje zadaci sa dijagramima sekvencijalnih transformacija jedne supstance u drugu, koji karakterišu odnos između glavnih klasa organskih i neorganske supstance. Višestepena shema za pretvaranje jedne tvari u drugu u određenom nizu često se naziva "lanac". U “lancu” neke ili sve supstance mogu biti šifrirane.
Da biste izvršili ove zadatke, potrebno je poznavati glavne klase neorganskih i organskih spojeva, nomenklaturu, laboratorijske i industrijske metode za njihovu pripremu, hemijska svojstva, uključujući proizvode termičke razgradnje supstanci i mehanizme reakcije.
„Lanci“ su optimalan način da se testira velika količina znanja (skoro svi delovi opšte, neorganske i organske hemije) u jednom problemu.
Šeme transformacije supstanci mogu se klasifikovati na sledeći način.
1) Po objektima:
a) neorganski;
b) organski;
c) mješoviti.
2) Po vrstama ili mehanizmima reakcija (ovo se uglavnom odnosi na organsku hemiju).
3)U obliku "lanca".
a) Sve supstance su date bez navođenja uslova reakcije.
b) Sve ili neke supstance su šifrovane slovima. Različita slova odgovaraju različitim supstancama, uvjeti reakcije nisu naznačeni.
(Na dijagramima, strelice mogu biti usmjerene u bilo kojem smjeru, ponekad čak iu oba smjera. Štoviše, to nije znak reverzibilnosti! Takve reakcije, po pravilu, sadrže različite reagense.)
c) Supstance u shemi su potpuno ili djelimično šifrovane slovima i naznačeni su reakcioni uslovi ili reagensi.
d) Na dijagramima, umjesto tvari, elementi koji čine tvari dati su u odgovarajućim oksidacijskim stanjima.
e) Šeme u kojima su organske supstance šifrovane u obliku bruto formula.
Šeme mogu biti linearne, razgranate, u obliku kvadrata ili drugog poligona (tetraedar, kocka, itd.).
Taktika i strategija za rješavanje olimpijskih problema "lancima"
U ovom predavanju ćemo se pridržavati klasifikacije zadataka prema formi predstavljeno u „lancu“ uzastopnih transformacija jedne supstance u drugu.
Da biste ispravno riješili bilo koji problem sastavljanja jednadžbi reakcija prema dijagramu, morate:
1) stavite brojeve ispod ili iznad strelica - numerirajte jednadžbe reakcija, obratite pažnju na koji način strelice su usmjerene u lancu transformacija;
2) dešifrirati supstance predstavljene slovima, svojstvima ili bruto formulama (odgovor bi trebao biti motivisan, tj. potrebno je ne samo zapisati formule dešifriranih spojeva, već dati detaljna objašnjenja dešifriranja);
3) zapisati (pod odgovarajućim brojevima) sve jednačine reakcija;
4) pažljivo provjeriti da li su koeficijenti pravilno postavljeni;
5) napišite uslove za reakcije, ako je potrebno.
Jedna supstanca se može pretvoriti u drugu na različite načine. Na primjer, CuO se može dobiti iz Cu, Cu(OH) 2, CuSO 4, Cu(NO 3) 3 itd. Bilo koji ispravan rješenje. Za neke probleme data su alternativna rješenja.
Ilustrujmo skoro sve vrste „lanaca“ koji su dati u regionalnoj (III) fazi. Nivo ovih zadataka je blizak programu za one koji upisuju hemijske fakultete. Stoga će to biti primjeri ne samo iz skupova regionalnih faza Sveruske olimpijade, već i iz kartica prijemnog ispita iz hemije na Moskovskom državnom univerzitetu. M.V. Lomonosov. Osim toga, koriste se zadaci sa olimpijada posljednjih godina koje prethode ovim ispitima (na primjer, sa takmičenja „Osvojite vrapčija brda“ i olimpijade „Lomonosov“). Prilikom rješavanja zadataka u kojima postoje šifrirane supstance, daju se detaljna objašnjenja za dešifriranje određene veze.
Počnimo s najjednostavnijim zadacima.
Sve supstance su date bez navođenja uslova reakcije
Zadatak 1.
Fe 2 (SO 4) 3 -> FeI 2 -> Fe (OH) 2 -> Fe (OH) 3 -> Fe 2 O 3 -> Fe -> Fe 2 (SO 4) 3.
Rješenje
Numerimo lanac:
Za izvođenje prve reakcije potrebni su i redukcijski agens i spoj koji može ukloniti sulfatni ion iz reakcijske sfere. Na primjer, barij jodid.
Treća reakcija zahtijeva oksidacijsko sredstvo. Najpogodniji je vodikov peroksid, tj. dobije se samo jedan produkt reakcije. Napišimo jednačine reakcije.
1) Fe 2 (SO 4) 3 + 3BaI 2 = 2FeI 2 + I 2 + 3BaSO 4;
2) FeI 2 + 2NaOH = Fe(OH) 2 + 2NaI;
3) 2Fe(OH) 2 + H 2 O 2 = 2Fe(OH) 3;
4) 2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O;
5) Fe 2 O 3 + 2Al = 2Fe + Al 2 O 3;
6) 2Fe + 6H 2 SO 4 (50%) = Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O.
Zadatak 2. Napišite jednadžbe reakcija koje odgovaraju sljedećoj shemi:
Rješenje
1) CH 3 COONa + HCl = CH 3 COOH + NaCl;
2) 5CH 3 COCH 3 + 8KMnO 4 + 12H 2 SO 4 = 5CH 3 COOH + 5CO 2 + 8MnSO 4 + 4K 2 SO 4 + 17H 2 O;
3) 2CH 3 COOH + CaCO 3 = (CH 3 COO) 2 Ca + H 2 O + CO 2 ;
4) CH 3 COCH 3 + 8NaMnO 4 + 11NaOH = CH 3 COONa + 8Na 2 MnO 4 + Na 2 CO 3 + 7H 2 O;
5) (CH 3 COO) 2 Ca + 2NaOH = 2CH 3 COONa + Ca(OH) 2
(CH 3 COO) 2 Ca + Na 2 CO 3 = 2CH 3 COONa + CaCO 3 ;
6) (CH 3 COO) 2 Ca(tv) = CH 3 COCH 3 + CaCO 3.
Zadatak 3.
Napišite jednadžbe reakcija koje odgovaraju sljedećoj shemi:
Rješenje
1) 2SuCl + Cl 2 = 2CuCl 2 ;
2) CuCl(čvrsta) + 3HNO 3 (konc.) = Cu(NO 3) 2 + HCl + NO 2 + H 2 O;
3) Cu + 4HNO 3 (konc.) = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O;
4) Cu + Cl 2 = CuCl 2;
5) 2Cl + 2NaOH + O 2 = 2CuO + H 2 O + 2NaCl + 4NH 3;
6) C 3 H 3 Cu (u reakciji 6) može biti samo propinska so (C 3 H 4), jer alkini sa terminalom
C =
CH grupa je CH kiselina s kojom reagiraju kompleksi bakra i srebra.
Cl+CH = C–CH 3 = CuC = C–CH 3 + NH 3 + NH 4 Cl;
7) 2C 3 H 3 Cu + 3H 2 SO 4 (konc.) = 2C 3 H 4 + 2CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O;
8) CuSO 4 CuO + SO 3
CuSO 4 CuO + SO 2 + 0,5O 2;
9) CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O;
10) CuCl + 2NH 3 (vodeni rastvor) = Cl;
11) C 3 H 3 Cu + 3HNO 3 (konc.) = Cu(NO 3) 2 + C 3 H 4 + NO 2 + H 2 O (u vodenom rastvoru);
12) Cu + 2H 2 SO 4 (konc.) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.
Sve ili neke supstance su šifrovane slovima.
Uslovi reakcije nisu specificirani
Zadatak 4. Shema transformacije je data:
Napišite jednadžbe za reakcije označene strelicama. Imenujte nepoznate supstance.
Rješenje
Identifikacija nepoznatih supstanci. CuSO 4 se može pripremiti otapanjem Cu, CuO ili Cu 2 O u sumpornoj kiselini. Cu 2 O nije pogodan jer ova supstanca je već prisutna u lancu. Dakle, prve dvije reakcije mogu biti:
1) 2Cu 2 O + O 2 = 4CuO (X 1 = CuO);
2) CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O.
1) Cu 2 O = Cu + CuO
ili Cu 2 O + H 2 = Cu + H 2 O (X 1 = Cu);
2) Cu + 2H 2 SO 4 (konc.) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.
Poznato je da svježe pripremljeni bakar(II) hidroksid oksidira aldehide. Kao rezultat reakcije dobija se narandžasti precipitat Cu 2 O. Dakle, X 2 – Cu(OH) 2.
3) CuSO 4 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2;
4) 2Cu(OH) 2 + R–CHO = R–COOH + Cu 2 O + 2H 2 O
RCHO + NaOH + 2Cu(OH) 2 = RCOONa + 3H 2 O + Cu 2 O.
Odgovori. X 1 je ili bakar ili bakar(II) oksid; X 2 je svježe pripremljen bakar(II) hidroksid.
Problem 5(Hemijski fakultet, Moskovski državni univerzitet, 1998). Napišite jednadžbe hemijskih reakcija koje odgovaraju sljedećem nizu transformacija:
Rješenje
Početna (ključna) karika u ovoj shemi je supstanca E - aldehid. Razmotrimo reakcije 4, 5 i 1. Poznato je da je kvalitativna reakcija na aldehid njegova interakcija sa svježe pripremljenim Cu(OH) 2. Rezultat je karboksilna kiselina koja odgovara aldehidu i Cu 2 O. Vjerovatno je da je supstanca F Cu 2 O, jer iz supstance F treba dobiti supstancu B. Pošto se supstanca B dobija i termičkim razlaganjem Cu(OH) 2, jasno je da je B CuO. Iz toga proizilazi da je supstanca C – H 2 O. D je alkohol, koji se uz pomoć CuO reducira u aldehid. I na kraju, reakcija 2: alkohol (D) se dobija hidratacijom alkena (u shemi se alkohol dobija iz vode!), što znači da mora sadržavati najmanje dva atoma ugljika u lancu.
A – Cu(OH) 2 ; B – CuO;
C – H 2 O; D – RCH 2 CH 2 OH;
E – RCH 2 CHO; F – Cu 2 O.
Jednačine reakcije:
1) Cu(OH) 2 CuO + H 2 O;
2) H 2 O + R–CH=CH 2 = R–CH 2 –CH 2 OH;
3) R–CH 2 –CH 2 OH + CuO = R–CH 2 –CH=O + Cu + H 2 O;
4) R–CH 2 –CH=O + 2Cu(OH) 2 = R–CH 2 –COOH + Cu 2 O + 2H 2 O
RCHO + NaOH + 2Cu(OH) 2 = RCOONa + 3H 2 O + Cu 2 O;
5) 2Cu 2 O + O 2 4CuO
Cu 2 O = Cu + CuO.
Problem 6 (za samostalnu odluku).
Napišite jednadžbe reakcija koje odgovaraju sljedećoj shemi sekvencijalnih transformacija:
Imenujte supstance X 1 i X 2.
Supstance u shemi su potpuno ili djelomično šifrirane slovima
i naznačeni su uslovi protoka ili reagensi
Zadatak 7. Napišite jednadžbe hemijskih reakcija koje odgovaraju redoslijedu transformacija:
Identifikujte nepoznate supstance.
Rješenje
Kada gvožđe reaguje sa hlorovodoničnom kiselinom, dobija se gvožđe(II) hlorid. (Ovo se objašnjava činjenicom da vodonik u trenutku oslobađanja ne dozvoljava željezu da oksidira do oksidacijskog stanja +3.) U 2. reakciji oksidira se do, a sumporna kiselina se može reducirati u sumpor ili SO2. Dobijeni rastvor soli gvožđa(III) ima kiselu sredinu, jer To su soli formirane od slabe baze i jakih kiselina. Kada se doda soda - sol jake baze i slabe kiseline - dolazi do hidrolize zgloba, koja se nastavlja do kraja, tj. formira se talog (Fe(OH) 3) i gas (CO 2). Hidroliza svake soli pojačava hidrolizu druge soli.
X 1 – FeCl 2; X 2 – Fe 2 (SO 4) 3 i FeCl 3 (smjesa);
X 3 – Fe(OH) 3 (ili CO 2, ili NaCl i Na 2 SO 4).
Jednačine reakcije:
1) Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2;
2) 6FeCl 2 + 4H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 4FeCl 3 + S + 4H 2 O
6FeCl 2 + 6H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 4FeCl 3 + 3SO 2 + 6H 2 O;
3) 4FeCl 3 + Fe 2 (SO 4) 3 + 9Na 2 CO 3 + 9H 2 O = 6Fe(OH) 3 + 9CO 2 + 12NaCl + 3Na 2 SO 4.
Zadatak 8. Napišite jednadžbe hemijskih reakcija koje odgovaraju sljedećem lancu transformacija:
Rješenje
Numerirajmo jednadžbe reakcija u "lancu":
Reakcija 1 je trimerizacija acetilena (tipična metoda za proizvodnju benzena). Sljedeća (reakcija 2) je Friedel-Craftsova alkilacija benzena u prisustvu Lewisove kiseline AlBr 3 . Bromiranje na svjetlosti (reakcija 3) se događa u bočnom lancu. Alkoholni rastvor alkalija u reakciji 4 je reagens za proizvodnju alkina iz dihalogenog derivata alkana. Slijedi reakcija izmjene (reakcija 5): vodik na trostrukoj vezi u alkinu i ion srebra u otopini amonijaka srebrnog oksida. I na kraju (reakcija 6) - nastali srebrni fenilacetilenid ulazi u reakciju izmjene s metil jodidom, zbog čega se ugljični lanac produžuje.
Jednačine reakcije:
1) 3C 2 H 2 = C 6 H 6;
2) C 6 H 6 + C 2 H 5 Br = C 6 H 5 – C 2 H 5 + HBr;
3) C 6 H 5 –C 2 H 5 + 2Br 2 = C 6 H 5 –CBr 2 –CH 3 + 2HBr;
4) C 6 H 5 –CBr 2 –CH 3 + 2KOH = C 6 H 5 –C = CH + 2KBr + H 2 O;
5) C 6 H 5 –CH +OH = AgC = C–C 6 H 5 + 2NH 3 + H 2 O;
6) AgC = C–C 6 H 5 + CH 3 I = AgI + CH 3 –C = C–C 6 H 5 .
Dakle, šifrirane supstance:
U dijagramima su, umjesto supstanci, dati elementi,
sastojci tvari u odgovarajućim oksidacijskim stanjima
Zadatak 9. Napišite jednadžbe reakcije koje ilustriraju shemu transformacije:
Rješenje
Numerirajmo jednadžbe reakcija u lancu:
U reakciji 1, jedinjenje Fe(II) se oksidira u jedinjenje Fe(III) (to mogu biti soli, hidroksidi, oksidi itd.). Kao oksidant možete uzeti dihromate ili hromate, permanganate, halogene itd.
U reakciji 4, željezo iz +3 oksidacijskog stanja reducira se u jednostavnu supstancu. Metalno željezo se obično dobiva redukcijom njegovih oksida (na primjer, hromom ili aluminijumom na visokim temperaturama - metalotermijom).
Gvožđe(III) oksid se može dobiti termičkom razgradnjom njegovih soli ili hidroksida (reakcija 3). Reakcija 2 je najvjerovatnije razmjena. Reakcija 5 – interakcija metalnog željeza sa neoksidirajućom kiselinom (HCl, HBr, CH 3 COOH, itd.).
Razmotrimo tri od svih mogućih rješenja za ovaj problem.
Prva opcija:
1) 2Fe 2+ + Cl 2 = 2Fe 3+ + 2Cl – ;
2) Fe 3+ + 3OH – = Fe(OH) 3;
3) 2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O (kalcinacija);
5) Fe + 2H + = Fe 2+ + H 2.
druga opcija:
1) 2Fe(OH) 2 + H 2 O 2 = 2Fe(OH) 3;
2) Fe(OH) 3 + 3HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + 3H 2 O;
3) 4Fe(NO 3) 3 = 2Fe 2 O 3 + 12NO 2 + 3O 2 (kalcinacija);
4) Fe 2 O 3 + 2Al = Al 2 O 3 + 2Fe;
5) Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2.
Treća opcija:
1) 4FeO + O 2 = 2Fe 2 O 3;
2) Fe 2 O 3 + 3H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O;
3) 2Fe 2 (SO 4) 3 = 2Fe 2 O 3 + 6SO 2 + 3O 2 (kalcinacija);
4) Fe 2 O 3 + 2Al = Al 2 O 3 + 2Fe;
5) Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2.
Šeme u kojima su organske supstance
šifrovane u obliku grubih formula
Problem 10. Napišite jednadžbe reakcije koje odgovaraju sljedećoj shemi transformacije:
U jednadžbama navedite strukturne formule supstanci i reakcione uslove.
Rješenje
Ključna karika u lancu je supstanca formule C 3 H 4 O 2. U reakciji 1 tvar se reducira (dodatna četiri atoma vodika pojavljuju se u bruto formuli), au reakciji 3 se oksidira (u formuli se pojavljuju dodatna dva atoma kisika). Najvjerovatnije je da je C 3 H 4 O 2 propandijalni (CHO–CH 2 –CHO), zatim je C 3 H 4 O 4 propandiolna kiselina (COOH–CH 2 –COOH), a C 3 H 8 O 2 je propandiol - 1,3 (CH 2 OH–CH 2 –CH 2 OH). Rezonirajući na sličan način (računajući promjene u broju atoma u molekulu), zaključujemo da reakcija 4 proizvodi dvostruki etil ester propandiolne kiseline (C 2 H 5 OOC–CH 2 –COOC 2 H 5). Reakcija 5 - alkalna hidroliza estera, koja rezultira C 3 H 2 O 4 Na 2 - so (NaOOC - CH 2 -COONa), i reakcija 6 uz pomoć halometana proizvodi dvostruki metil ester propandiolne kiseline (CH 3 OOC - CH 2 – COOCH 3).
Reakcija 2 - interakcija propandiola-1,3 sa metanalom da nastane dioksan-1,3 
Jednačine reakcije:
Problem 11.
Napišite jednadžbe reakcije koje odgovaraju sljedećoj shemi transformacije:
U jednadžbama navedite strukturne formule supstanci i uslove za odvijanje reakcija.
(Potpis S N ukazuje da se reakcija odvija mehanizmom nukleofilne supstitucije.)
Rješenje
Numerirajmo jednadžbe reakcija u lancu:
Molekul supstance C 8 H 9 Cl, dobijen kroz jednu fazu iz benzena, očigledno sadrži fenil radikal - to proizilazi iz odnosa ugljenika i vodonika u jedinjenju (C 6 H 5 C 2 H 4 Cl). Tada X može biti supstanca C 6 H 5 -CH 2 -CH 3, koja se pretvara u C 6 H 5 -C 2 H 4 Cl kada je izložena hloru na svetlosti; ili X može biti supstanca C 6 H 5 -CH=CH 2 koja daje C 6 H 5 C 2 H 4 Cl kada je izložena HCl. U oba slučaja, hlor ide do sekundarnog atoma ugljenika C 6 H 5 CHCl–CH 3.
Supstanca Y se dobija reakcijom nukleofilne supstitucije hlora, najverovatnije OH grupom (reakcija 3). Tada će reakcija 4 biti reakcija dehidracije. C 8 H 8 u kontekstu ovog problema je vjerovatno C 6 H 5 –CH=CH 2. U ovom slučaju, reakcija 5 – oksidacija na dvostrukoj vezi sa permanganatom u neutralnom mediju – rezultira stvaranjem diola empirijske formule C 8 H 10 O 2 . I, konačno, pojava u konačnoj formuli "lanca" (u poređenju sa supstancom Z) još četiri atoma ugljika, četiri atoma vodika i dva atoma kisika znači reakciju esterifikacije diola i octene kiseline.
Jednačine reakcije:
1) C 6 H 6 + CH 2 =CH 2 C 6 H 5 –C 2 H 5;
2) C 6 H 5 –C 2 H 5 + Cl 2 C 6 H 5 –CHCl–CH 3 + HCl;
3) C 6 H 5 –CHCl – CH 3 + NaOH + H 2 O = C 6 H 5 CH(OH) – CH 3 + NaCl;
4) C 6 H 5 –CH(OH)–CH 3 C 6 H 5 CH=CH 2 + H 2 O;
5) 3C 6 H 5 CH=CH 2 + 2KMnO 4 + 4H 2 O = 3C 6 H 5 CH(OH)–CH 2 (OH) + 2MnO 2 + 2KOH;
6) C 6 H 5 CH(OH)–CH 2 (OH) + 2CH 3 COOH = 
U zaključku dajemo primjere zadataka koji su predstavljeni federalni okrug* I završnim fazama Sveruske hemijske olimpijade za školarce. U ovim fazama, lanci transformacija postaju složeniji. Pored samog lanca, daju se i dodatne informacije o svojstvima šifriranih supstanci. Za dešifriranje tvari često je potrebno izvršiti proračune. Na kraju teksta zadatka obično se predlaže da se odgovori na nekoliko pitanja vezanih za svojstva supstanci iz "lanca".
Problem 1 (faza saveznog okruga 2008, 9. razred).
« A, B I IN- jednostavne supstance. A brzo reaguje sa B kada se zagrije na 250 °C, formirajući tamnocrvene kristale jedinjenja G. Reakcija B With IN nakon preliminarne inicijacije odvija se vrlo burno, što dovodi do stvaranja bezbojne tvari D, gasovita pod normalnim uslovima. G, zauzvrat, može da reaguje sa IN na temperaturi od 300–350 °C, dok se crveni kristali pretvaraju u bijeli prah E i stvara se veza D. Supstanca A reaguje sa D samo na temperaturi od oko 800 °C, u tom slučaju E I IN. Supstanca G može se lako sublimirati pri sniženom pritisku i temperaturi ispod 300 °C, ali kada se zagrije iznad 500 °C, njegove pare se razlažu i formiraju tvar B i opet veze E.
1. Identifikujte supstance A–E.
2. Napišite jednadžbe za sve navedene reakcije u skladu sa datim dijagramom.
3. Kako će tvari međusobno djelovati? G I E sa vodenim rastvorima natrijum sulfida i jodida, sa viškom koncentrovanog rastvora kalijum cijanida? Napišite jednačine reakcije.
4. Napišite jednadžbe za reakcije koje se javljaju pri interakciji tvari G, D I E sa koncentrovanom azotnom kiselinom."
Rješenje
1. Obratimo pažnju na procente: povezanost D, koji se sastoji od dva elementa B I IN, gasovita i sadrži samo 2,74% IN. Tako mali postotak ukazuje da je ili atomska masa elementa IN vrlo mali, ili u formuli D element ima veliki indeks B. S obzirom na to D na br. je gas, najverovatnije je to IN- ovo je vodonik. Hajde da testiramo našu hipotezu. Ako je sastav D izraziti formulom H X E at, To
2,74: (97,26/M E) = X : at.
Imajte na umu da veze gdje at koji nije jednak 1, ne može se dobiti direktnom interakcijom elementa sa vodonikom tokom „nasilne reakcije nakon preliminarne inicijacije“. Preuređivanje jednačine, dobijamo M E = 35,5 X, koji ima jedino razumno rješenje kada X= 1. Dakle, IN– vodonik, B– hlor
Hajde da definišemo supstancu E, koji sadrži 55,94% hlora. Nastaje tokom reakcije jednostavne supstance A sa klorovodikom, a vodik se oslobađa, što sugerira: E– hlorid elementa koji tvori jednostavnu supstancu A. Za ECl spoj x :
(55,94/35,45) : (44,06/M E) = X.
Odavde M E = 27,92 X. At X= 1 i 3, dobijaju se silicijum (28) i kripton (84), respektivno, ali to je u suprotnosti sa njihovim valentnim mogućnostima i uslovima problema, ali sa X= 2, dobija se gvožđe (56), koje u reakciji sa hlorovodonidom zapravo stvara FeCl 2. Prilikom direktne reakcije gvožđa sa hlorom nastaje još jedan hlorid - FeCl 3.
Dakle, šifrirane supstance:
A– Fe; B– Cl 2 ; IN– H 2 ;
G– FeCl 3 ; D– HCl; E- FeCl 2 .
2. Jednačine reakcije u lancu:
3. 2FeCl 3 + 3Na 2 S = 2FeS + S + 6NaCl;
FeCl 2 + Na 2 S = FeS + 2NaCl;
2FeCl 3 + 2NaI = 2FeCl 2 + I 2 + 2NaCl
(moguće reakcije:
2FeCl 3 + 6NaI = 2FeI 2 + I 2 + 6NaCl
6FeCl 3 + 18NaI = 2Fe 3 I 8 + I 2 + 18NaCl);
FeCl 3 + 6KCN = K 3 + 3KCl;
FeCl 2 + 6KCN = K 4 + 2KCl.
4. FeCl 3 + 4HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + NOCl + Cl 2 + 2H 2 O;
3HCl + HNO3 = NOCl + Cl2 + 2H2O;
2FeCl 2 + 8HNO 3 = 2Fe(NO 3) 3 + 2NOCl + Cl 2 + 4H 2 O.
Problem 2 (Federalni okrug 2007, 10. razred).
„Pod A–E(osim IN) supstance koje sadrže prelazne metale su šifrovane.
Kvantitativni sastav supstanci A I WITH:
O:(Cu)=49,3%, (O)=33,1%, (S)=16,6%.
C:(Co)=50,9%, (O)=34,5%, (S)=13,8%.
1. Identifikujte supstance A–E i napišite jednačine reakcije.
2. U kom slučaju je na datom dijagramu supstanca IN ispada amorfno, a u čemu kristalno? Predložite jednu alternativnu metodu za sintezu kristalnih i amorfnih supstanci IN.
3. Koji je trivijalni naziv za supstancu? D?»
Rješenje
1. Zbrajanjem svih datih masenih udjela (kao za supstancu A, i za suštinu WITH), nećemo dobiti 100%. To znači da ove tvari sadrže barem još jedan element!
Supstanca O:
S obzirom na mali maseni udio nepoznatog elementa, može se pretpostaviti da je u pitanju vodonik. Tada je bruto formula spoja A: Cu 3 S 2 O 8 H 4 ili Cu 2 SO 3 CuSO 3 2H 2 O.
Supstanca WITH:
Slično kao u prethodnom slučaju, možemo pretpostaviti da je ovdje nepoznati element vodonik. Zatim formula supstance WITHće biti Co 2 (OH) 2 SO 3 .
Supstanca IN– ovo je Al(OH) 3. Kada aluminijum sulfat reaguje sa natrijum sulfitom, nastaje amorfni aluminijum hidroksid. U drugom slučaju, kada trietilamonijum hlorid reaguje sa Na, nastaje kristalni aluminijum hidroksid.
Prilikom interakcije IN I WITH pri zagrijavanju nastaje kobalt aluminat - Co(AlO 2) 2.
U alkalnoj sredini, redukcija permanganatnog jona dolazi ili do oksidacionog stanja +6 ili do +5, respektivno. E– K 2 MnO 4 ili K 3 MnO 4 .
A– Cu 2 SO 3 CuSO 3 2H 2 O; B– Al(OH) 3 ; C– Co 2 (OH) 2 SO 3 ; D– CoAl 2 O 4 ; E– K 2 MnO 4 ili K 3 MnO 4 .
Jednačine reakcije u "lancu":
1) 3CuSO 4 + 3Na 2 SO 3 = Cu 2 SO 3 CuSO 3 2H 2 O + 3Na 2 SO 4 + SO 2;
2) 3Na 2 SO 3 + Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3Na 2 SO 4 + 3SO 2
(zajedno sa aluminijum hidroksidom, ova faza će sadržati bazične sulfate različitog sastava, ali se tradicionalno veruje da nastaje amorfni aluminijum hidroksid);
3) Na + Cl = Al(OH) 3 + NaCl + NEt 3 + H 2 O;
4) 2CoSO 4 + 2Na 2 SO 3 + H 2 O = Co 2 (OH) 2 SO 3 + SO 2 + 2Na 2 SO 4;
5) Co 2 (OH) 2 SO 3 + 4Al(OH) 3 2CoAl 2 O 4 + SO 2 + 7H 2 O;
6) 2KMnO 4 + Na 2 SO 3 + 2KOH = 2K 2 MnO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O
KMnO 4 + Na 2 SO 3 + 2KOH = K 3 MnO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O.
2. Otopine aluminijevih soli imaju kiselo okruženje:
3+ H + + 2+ 2H + + + .
Prilikom dodavanja alkalija (ili vodenog rastvora amonijaka), karbonata ili bikarbonata, povećanje pH rastvora dovodi do pomeranja ravnoteže udesno i polimerizacije akvahidrokso kompleksa premošćavanjem hidrokso i okso grupa u polinuklearne komplekse. Kao rezultat, nastaje proizvod sastava Al 2 O 3 x H2O( X > 3) (amorfni sediment koji nema konstantan sastav).
Metoda za proizvodnju amorfnog aluminijum hidroksida:
Al 2 (SO 4) 3 + 6KOH = 2Al(OH) 3 + 3K 2 SO 4
Al 2 (SO 4) 3 + 6KHCO 3 = 2Al(OH) 3 + 3K 2 SO 4 + 6CO 2.
Metoda za proizvodnju kristalnog aluminijum hidroksida je polako propuštanje CO 2 kroz rastvor natrijum tetrahidroksialuminata:
Na + CO 2 = NaHCO 3 + Al(OH) 3.
U drugom slučaju dobija se proizvod određenog sastava - Al(OH) 3.
3. Kobalt aluminat ima trivijalno ime “thenar blue”.
Problem 3 (završna faza 2008., 10. razred).
„Dijagram ispod pokazuje transformacije jedinjenja A–TO koji sadrže isti element X.
Dodatno poznato:
Element X se prirodno javlja kao mineral A(težinski sadržaj: Na – 12,06%,
X – 11,34%, H – 5,29%, ostatak je kiseonik);
B– binarno jedinjenje koje sadrži 15,94% (masenih) X;
IN– bezbojni gas sa gustinom vazduha od oko 1;
Compound D koristi se u medicini u obliku otopine alkohola;
d-modifikacija Z po fizičkim svojstvima sličan grafitu;
Supstanca Iširoko se koristi u organskoj sintezi kao redukciono sredstvo;
Molekul TO(gotovo ravan) ima os simetrije trećeg reda (sa potpunom rotacijom oko ove ose simetrije molekula TO reproducira svoju poziciju u prostoru tri puta); u 1H NMR spektru jedinjenja TO primećuju se dva signala.
1. Definirajte element X. Potvrdite svoj odgovor proračunima.
2. Navedite formule spojeva A–I. Imenujte mineral A.
3. Nacrtajte strukturnu formulu TO i imenujte ovu vezu.
4. Napišite jednadžbe za sve reakcije prikazane na dijagramu.
5. Napišite jednačinu reakcije X(amorfni) sa mješavinom koncentriranih dušičnih i fluorovodoničnih kiselina.
6. Ono što objašnjava sličnost fizičkih svojstava - modifikacija Z sa grafitom?
Rješenje
1. Binarna supstanca B nastala interakcijom minerala A sa kalcijum fluoridom u prisustvu koncentrovane sumporne kiseline. Može se pretpostaviti da B pored elementa X, sadrži fluor. S obzirom da je valencija fluora u jedinjenjima 1, B može se napisati u obliku XF n. Definirajmo element X:
Gdje Gospodin(X) – relativna atomska masa elementa X, n– valencija X u jedinjenju B. Iz ove jednačine nalazimo
Gospodin(X) = 3,603 n.
Petlja kroz vrijednosti n od 1 do 8. Jedina razumna opcija se dobija kada n = 3: Gospodin(X) = 10,81, tj. element X je bor (a supstanca B– bor trifluorid BF 3).
2. Hajde da pronađemo sastav supstance A.
one. Na 2 B 4 H 20 O 17, ili Na 2 B 4 O 7 10H 2 O, je mineral „boraks” (supstanca A).
Kada se bor trifluorid redukuje sa natrijum hidridom, nastaje bezbojni gas IN, najvjerovatnije predstavlja vodonično jedinjenje bora. Pošto je gustina IN zrakom oko 1, molekulske težine IN je blizu 29, dakle, supstanca B je diboran B 2 H 6 ( gospodin = 28).
Daljnja interakcija diborana sa viškom NaH u eteru dovodi do formiranja kompleksnog hidrida koji se široko koristi u organskoj sintezi kao redukciono sredstvo, natrijevog tetrahidroborata Na (tvar I).
Kada diboran sagorijeva nastaje bor oksid, G– B 2 O 3, čija redukcija metalnim aluminijumom dovodi do stvaranja amorfnog bora. Bor oksid reaguje s vodom, što rezultira stvaranjem ortoborne kiseline H 3 BO 3 (tvar D, u obliku alkoholne otopine koristi se u medicini pod nazivom "borni alkohol"). Borna kiselina reaguje sa koncentriranom fluorovodoničnom kiselinom dajući kompleksnu kiselinu, koja se nakon tretmana rastvorom natrijum hidroksida pretvara u natrijum tetrafluoroborat Na (spoj E).
Razmotrimo interakciju bor trifluorida sa gasom amonijaka. BF 3 – tipična Lewisova kiselina (akceptor elektronskih para); molekul amonijaka ima usamljeni par elektrona, tj. NH 3 može djelovati kao Lewisova baza. Kada bor trifluorid reaguje sa amonijakom, nastaje adukt sastava BF 3 NH 3 (spoj I) (kovalentna veza između atoma bora i dušika formirana je mehanizmom donor-akceptor). Zagrevanje ovog adukta iznad 125°C dovodi do stvaranja bor nitrida BN (spoj Z).
3. Kada diboran reaguje sa gasovitim amonijakom kada se zagrije, nastaje proizvod TO, koji sadrži vodonik, bor i vjerovatno dušik. Molekul TO ima ravnu strukturu, njegova visoka simetrija ukazuje na mogući analog ugljika ovog spoja - benzen. Međutim, da bi molekul TO Postojale su dvije vrste atoma vodika i postojala je osa simetrije trećeg reda, bilo je potrebno naizmjenično smjestiti atome dušika i bora u “benzenski” prsten umjesto atoma ugljika (sl.). Compound TO nazvan "anorganski benzen" (borazol).
4. Jednačine reakcija opisanih u zadatku:
1) Na 2 B 4 O 7 10H 2 O + 6CaF 2 + 8H 2 SO 4 (konc.) = 4BF 3 + 2NaHSO 4 + 6CaSO 4 + 17H 2 O;
2) 2BF 3 + 6NaH = B 2 H 6 + 6NaF;
3) B 2 H 6 + 3O 2 = B 2 O 3 + 3H 2 O;
4) B 2 O 3 + 2Al = Al 2 O 3 + 2B;
5) B 2 H 6 + 2NaH 2Na;
6) B 2 O 3 + 3H 2 O = 2H 3 BO 3;
7) H 3 BO 3 + 4HF (konc.) = H + 3H 2 O,
H + NaOH = Na + H 2 O;
8) BF 3 + NH 3 = BF 3 NH 3;
9) 4BF 3 NH 3 BN + 3NH 4 BF 4 ;
10) 3B 2 H 6 + 6NH 3 2B 3 N 3 H 6 + 12H 2.
5. B (amorfni) + 3HNO 3 (konc.) + 4HF (konc.) = H + 3NO 2 + 3H 2 O.
6. Imajte na umu da je BN čestica izoelektronska u odnosu na C 2 česticu; zbir kovalentnih radijusa atoma bora i dušika je približno jednak zbiru dva kovalentna polumjera atoma ugljika. Pored toga, bor i azot imaju sposobnost formiranja četiri kovalentne veze (tri kroz mehanizam razmene i jednu kroz mehanizam donor-akceptor). Shodno tome, BN formira i dvije strukturne modifikacije – grafitnu (-modifikacija) i dijamantu (-modifikacija). Zbog toga je -BN po fizičkim svojstvima vrlo sličan grafitu (vatrostalna, svojstva podmazivanja).
Književnost
Ciljevi sveruskih hemijskih olimpijada. Ed. akad. RAS, prof. V.V. Lunina. M.: Ispit, 2004, 480 str.; Hemija: formule za uspjeh na prijemnim ispitima. Tutorial. Ed. N.E. Kuzmenko, V.I. Terenina. M.: Izdavačka kuća Moskovskog državnog univerziteta, Nauka, 2006, 377 str.; Hemija-2006: Prijemni ispiti za Moskovski državni univerzitet. Ed. prof. N.E. Kuzmenko i prof. V.I.Terenina. M.: Izdavačka kuća Moskovskog državnog univerziteta, 2006, 84 str.; Prijemni ispiti i olimpijade iz hemije na Moskovskom univerzitetu: 2007. Ed. prof. N.E. Kuzmenko i prof. V.I.Terenina. M.: Izdavačka kuća Moskovskog državnog univerziteta, 2008, 106 str.; Ciljevi Sveruske olimpijade iz hemije federalnog okruga i završnih faza 2003-2008. Internet. http://chem.rusolymp.ru; www.chem.msu.ru.
* Do zaključno 2008. VOSH(x) se odvijao u pet faza: školska, opštinska, regionalna, federalna i završna. – Bilješka autori.
AMPovichok
ADULT
OSTALI POJAČALA NAPONA
KAMELEON
Međutim, Lanzarov dizajn kola se može malo promijeniti, značajno poboljšati karakteristike, povećati efikasnost bez korištenja dodatnog izvora napajanja, ako obratite pažnju na slabe točke postojećeg pojačala. Prije svega, razlog za povećanje izobličenja je promjenjiva struja koja teče kroz tranzistore, a koja varira u prilično velikim rasponima. Već je utvrđeno da se glavno pojačanje signala događa u posljednjem stupnju UNA, kojim upravlja tranzistor diferencijalnog stupnja. Raspon promjena struje koja teče kroz diferencijalni stepen je prilično velik, jer treba otvoriti tranzistor posljednjeg stupnja UN-a, a prisustvo nelinearnog elementa kao opterećenja (baza-emiterski spoj) čini ne doprinose održavanju struje na promjenjivom naponu. Osim toga, u posljednjoj fazi UNA, struja također varira u prilično širokom rasponu.
Jedna od opcija za rješavanje ovog problema je uvođenje strujnog pojačivača nakon diferencijalnog stepena - banalnog emiterskog sljedbenika, koji rasterećuje diferencijalni stepen i omogućava precizniju kontrolu struje koja teče kroz bazu posljednjeg stepena UNA. Za stabilizaciju struje, strujni generatori se obično uvode kroz posljednju fazu UNA, ali će se ova opcija za sada odgoditi, jer ima smisla isprobati lakšu opciju, koja će također značajno utjecati na povećanje efikasnosti.
Ideja je da se koristi pojačivač napona, ne samo za zasebnu kaskadu, već za čitav UA. Jedna od prvih opcija za implementaciju ovog koncepta bilo je pojačalo snage A. Ageeva, prilično popularno sredinom 80-ih, objavljeno u RADIO br. 8, 1982. (Slika 45, model AGEEV.CIR).
Slika 45
U ovom kolu, napon sa izlaza pojačala se, preko razdjelnika R6/R3, za pozitivnu stranu i R6/R4 za negativnu stranu, dovodi do energetskih terminala operacionog pojačala koji se koristi kao pojačivač napona. Štaviše, nivo jednosmernog napona je stabilizovan pomoću D1 i D2, ali veličina promenljive komponente zavisi samo od amplitude izlaznog signala. Tako je bilo moguće dobiti mnogo veću amplitudu na izlazu op-pojačala bez prekoračenja vrijednosti njegovog maksimalnog napona napajanja, a postalo je moguće i napajanje cijelog pojačala od +-30 V (ova verzija je prilagođena za uvozne elementnoj bazi, originalni izvor se napajao od +-25 V, a op-amp je bio sa maksimalnim naponom napajanja od +-15 V). Ako pređete na način rada STUDIJA TRANZICIJE, tada će se na “ekranu osciloskopa” pojaviti sljedeći oscilogrami:
Slika 46
Na osnovu ideje plutajuće snage, koju je koristio Ageev, kao i uvođenja strujnog pojačala nakon diferencijalnog stepena, dizajnirano je pojačalo snage čije je kolo prikazano na slici 47, model Chameleon_BIP.CIR , nazvan Chameleon, jer vam omogućava da prilagodite glavne modove korištenom naponu napajanja - podešavanje struje mirovanja posljednjeg stupnja UNA.
Slika 47 (POVEĆAN)
Pored gore opisanih rješenja kola, uvedeno je još jedno - regulacija struje mirovanja posljednjeg stupnja UNA, i to sa elementima termo stabilizacije. Struja mirovanja posljednjeg stupnja UNA podešava se trim otpornikom R12. Na tranzistorima Q3 i Q6 su napravljeni emiterski sljedbenici koji rasterećuju diferencijalni stepen, na lancima R20, C12, R24, R26 za pozitivno rame i na R21, C13, R25, R27 za negativno rame, pojačanje napona za UNA napravljeno. Osim povećanja efikasnosti, pojačanje napona obavlja još jednu sekundarnu funkciju - zbog činjenice da se stvarna amplituda signala smanjila, smanjio se i raspon promjene struje kroz posljednju kaskadu UNA, što je omogućilo da se odustane od uvođenja strujni generator.
Kao rezultat toga, nivo THD-a na ulaznom naponu od 0,75 V bio je:
Slika 49
Kao što se vidi iz rezultujućeg grafikona, nivo THD je smanjen za skoro 10 puta u odnosu na Lanzar sa PBVK.
I ovdje ruke počinju svrbjeti - s tako niskim THD nivoom, želim povećati svoj lijes pojačanja, dodati još terminalnih tranzistora i "overclockati" ovo pojačalo na razinu varijante s izlaznom snagom od oko 1 kW.
Za eksperimente treba da otvorite datoteku Chameleon_BIP_1kW.CIR da izvršite seriju primarnih "mjerenja" - struje mirovanja, vrijednost konstantnog napona na izlazu, frekvencijski odziv, THD nivo.
Dobijene karakteristike su impresivne, ali...
Upravo u ovom trenutku praksa se miješa u teoriju, i to ne na najbolji način.
Da biste saznali gdje se krije problem, trebali biste pokrenuti DC CALCULATION i uključite način prikaza disipacije energije. Treba obratiti pažnju na tranzistore diferencijalnog stupnja - na svakom se raspršuje oko 90 mW. Za kućište TO-92 to znači da tranzistor počinje zagrijavati svoje kućište, a s obzirom na činjenicu da oba tranzistora moraju biti što bliže jedan drugom kako bi se ravnomjerno zagrijavali i održavale jednake struje mirovanja. Ispostavilo se da se "komšije" ne samo griju, već i zagrijavaju jedni druge. Za svaki slučaj, treba se podsjetiti da se pri zagrijavanju struja kroz tranzistor povećava, pa će se struja mirovanja diferencijalne kaskade početi povećavati i mijenjati načine rada preostalih kaskada.
Radi jasnoće, postavite struju mirovanja završnog stupnja na 200 mA, a zatim dodijelite drugačije ime tranzistorima Q3 i Q6, desno u prozoru za označavanje dodajte donju crticu i jedinicu da dobijete sljedeće: 2N5410_1 i 2N5551_1. Ovo je neophodno da bi se isključio uticaj promenljivih parametara tranzistora diferencijalnog stepena. Zatim morate podesiti temperaturu tranzistora diferencijalnog stupnja da bude jednaka, na primjer, 80 stupnjeva.
Kao što se može vidjeti iz rezultirajućih proračuna, struja mirovanja se smanjila, i to toliko da će se već uočiti "korak". Nije teško izračunati da će sa početnom strujom mirovanja od 50 mA, struja mirovanja završnog stupnja postati praktički nula kako se diferencijalni stupanj zagrijava, tj. Pojačalo će ići u klasu B.
Zaključak se nameće sam od sebe - potrebno je smanjiti rasipanje snage diferencijalne kaskade, ali to se može učiniti samo smanjenjem struje mirovanja ovih tranzistora, ili smanjenjem napona napajanja. Prvi će uzrokovati povećanje izobličenja, a drugi će uzrokovati smanjenje snage.
Postoje još dvije mogućnosti za rješavanje problema - za ove tranzistore možete koristiti hladnjake, ali ova metoda, unatoč svojoj efikasnosti, ne doprinosi puno pouzdanosti - potrebno je stalno duvanje kućišta kako bi se spriječilo zagrijavanje radijatora do kritične razine temperature u slabo provetrenom prostoru. Ili još jednom promijenite dizajn kola.
Međutim, prije sljedeće promjene, ovo pojačalo još treba modificirati, odnosno povećati nazivne vrijednosti R24 i R25 na 240 Ohma, što će za posljedicu imati blagi pad napona napajanja UNA, i naravno, smanjenje napona napajanja na +-90 V, i neznatno smanjiti vlastito pojačanje.
Hlađenje diferencijalnog stepena Kameleon pojačala prethodne verzije
Kao rezultat ovih manipulacija, ispostavlja se da ovo pojačalo sa ulaznim naponom od 1V može razviti oko 900 W pri opterećenju od 4 Ohma, sa nivoom THD od 0,012%, i sa ulaznim naponom od 0,75 V - 0,004%.
Za osiguranje možete staviti komadiće cijevi iz teleskopske antene radija na tranzistore diferencijalnog stupnja. Da biste to učinili, potrebno vam je 6 komada dužine 15 mm i promjera 5 mm. Unutar cijevi stavite termalnu pastu, zalemite cijevi, prethodno ih postavite na tranzistore diferencijalnog stupnja i emiterske sljedbenike koji ih prate, a zatim ih spojite na zajednički.
Nakon ovih operacija, pojačalo se ispostavlja prilično stabilnim, ali ga je ipak bolje koristiti s naponom napajanja od +-80 V, jer će povećanje mrežnog napona (ako izvor napajanja nije stabiliziran) dovesti do povećanje napajanja pojačala i postojat će margina za temperaturne uvjete.
Radijatori za diferencijalnu kaskadu ne mogu se koristiti ako napon napajanja ne prelazi +-75 V.
Crtež štampane ploče je u arhivi, montaža je takođe na 2 sprata, testiranje performansi i podešavanja su isti kao i kod prethodnog pojačala.
AMP VP ili STORM ili?
Dalje ćemo razmotriti pojačalo poznatije kao „POJAČALO V. PEREPELKINA” ili „VP POJAČALO”, međutim, stavljanjem ILI u naslov poglavlja ni na koji način nije postojala namjera da se zadire u rad V. Perepelkina na dizajniranju serija njegovih pojačala - dosta posla je urađeno i na kraju smo ispali prilično dobra i svestrana pojačala. Međutim, korišćeno kolo je poznato već duže vreme i napadi na STORM u vezi sa izmenama i kloniranjem nisu sasvim pošteni i dalje razmatranje rešenja kola će dati sveobuhvatne informacije o dizajnu oba pojačala.
Kod prethodnog pojačavača nastao je problem sa samozagrijavanjem diferencijalnog stepena pri visokim naponima napajanja i naznačena je maksimalna snaga koja se mogla dobiti korištenjem predloženog dizajna kola.
Zagrijavanje same diferencijalne kaskade može se eliminirati, a jedna od opcija za rješavanje ovog problema je podjela raspršene snage na nekoliko elemenata, ali najpopularnije je uključivanje dva serijski spojena tranzistora, od kojih jedan radi kao dio. diferencijalne kaskade, drugi je djelitelj napona.
Slika 60 prikazuje dijagrame koji koriste ovaj princip:
Slika 60
Da biste razumeli šta se dešava sa ovim rešenjem, trebalo bi da otvorite fajl WP2006.CIR, koji je model pojačala V. Perepelkina, na Internetu poznat kao WP.
Pojačalo koristi UN, izgrađen prema principima gornjih primjera, ali malo modificiran - izlazni stupanj UN-a ne radi na termostabilizacijskom tranzistoru, kao što je to obično slučaj, već je zapravo zaseban uređaj s jednim izlazom - tačka spajanja kolektora tranzistora Q11 i Q12 (slika 61) .
Slika 61(POVEĆAN)
Krug sadrži stvarne ocjene jednog od pojačala, međutim, bilo je potrebno odabrati otpornik R28 na modelu, inače bi postojao neprihvatljiv konstantni napon na izlazu pojačala. Prilikom provjere DC CALCULATION Toplotni uvjeti diferencijalne kaskade su sasvim prihvatljivi - 20...26 mW se dodjeljuje diferencijalnoj kaskadi. Tranzistor Q3 koji je instaliran iznad rasipa nešto više od 80 mW, što je također unutar normalnog raspona. Kao što se može vidjeti iz proračuna, uvođenje tranzistora Q3 i Q4 je sasvim logično i problem samozagrijavanja diferencijalnog stupnja je prilično uspješno riješen.
Ovdje treba napomenuti da Q3, kao i Q4, može disipirati nešto više od 100 mW, jer zagrijavanje ovog tranzistora utiče na promjenu struje mirovanja samo posljednje faze NA. Osim toga, ovaj tranzistor ima prilično strogu vezu sa baznom strujom - za konstantan napon radi u modu emitera, a za varijabilnu komponentu je kaskada sa zajedničkom bazom. Ali dobitak u naizmjeničnom naponu nije velik. Glavni teret povećanja amplitude je još uvijek na posljednjoj fazi NA i još uvijek se postavljaju veći zahtjevi za parametre korištenih tranzistora. Završna faza koristi pojačivač napona organiziran na kondenzatorima C16 i C17, što je omogućilo značajno povećanje efikasnosti.
Uzimajući u obzir nijanse ovog pojačala i želju za korištenjem tradicionalnog izlaznog stupnja, kreiran je sljedeći model - Stormm AB.CIR. Šematski dijagram je prikazan na slici 62.
Slika 62 (POVEĆAN)
Za povećanje efikasnosti, ovo pojačalo koristi plivajuće napajanje za UNA, dodat je integrator na X2 da automatski održava nulu na izlazu, a također je uvedeno podešavanje struje mirovanja (R59) posljednje faze UNA . Sve je to omogućilo smanjenje toplinske snage koja se oslobađa na tranzistorima diferencijalnog stupnja na nivo od 18 mW. U ovoj izvedbi korišćena je zaštita od preopterećenja pojačala Lynx-16 (pretpostavlja se da Q23 upravlja tiristorom, koji zauzvrat kontroliše priključne pinove T4 i T5 optokaplera). Osim toga, najnovije pojačalo koristi još jedan ne sasvim tradicionalan pristup - kondenzatori velikog kapaciteta instalirani su paralelno s otpornicima R26 i R27, što je omogućilo značajno povećanje pojačanja ovog stupnja - nije tajna da su otpornici u emiterskim krugovima koristi se za termičku stabilizaciju i što je veća vrijednost ovog otpornika, to će kaskada biti termički stabilnija, ali će se kaskadno pojačanje proporcionalno smanjiti. Pa, budući da je ova sekcija prilično kritična, kondenzatori C15 i C16 moraju se koristiti kao kondenzatori koji se mogu dovoljno brzo napuniti. Konvencionalni elektroliti (TK ili SK) samo unose dodatno izobličenje zbog svoje inercije, ali kondenzatori koji se koriste u kompjuterskoj tehnologiji, često nazivani impulsnim (WL), savršeno se nose sa zadacima koji su im dodijeljeni.(Slika 63).
Slika 63
Sve ove promjene omogućile su povećanje termičke stabilnosti, kao i prilično ozbiljno smanjenje nivoa THD-a (to možete provjeriti, kao i sami provjeriti stupanj termičke stabilnosti).
Šematski dijagram za verziju sa dva bloka prikazan je na slici 64, model Stormm_BIP.CIR
Slika 64 (POVEĆAN)
Naziv STORM je dobio za mogućnost bezbolnog povećanja napona napajanja na +-135, što zauzvrat omogućava da se pomoću zasebnih prekidača prebaci pojačalo u klasu G ili H, a radi se o snazi do 2000 W. . Zapravo, pojačalo VP-2006 se također dobro prevodi u ove klase; tačnije, progenitor je dizajniran za klasu H, ali pošto tako velike snage praktički nisu potrebne u svakodnevnom životu, a potencijal u ovom kolu je prilično dobar, prekidači su uklonjeni i pojavila se čista klasa AB.
HOLTON AMPLIFIER
Princip podjele disipirane snage diferencijalnog stupnja također se koristi u prilično popularnom Holton pojačalu, čija je shema sklopa prikazana na slici 65.
Slika 65 (POVEĆAN)
Model pojačala je u datoteci HOLTON_bip.CIR. Razlikuje se od klasične verzije u korištenju bipolarnih tranzistora kao završnog stupnja, stoga se snažno preporučuje korištenje tranzistora s efektom polja kao pretposljednjeg stupnja.
Vrijednosti otpornika R3, R5, R6, R7, R8 također su malo prilagođene, a zener dioda D3 zamijenjena je višenaponskom. Sve ove zamjene uzrokovane su potrebom da se struja mirovanja diferencijalnog stepena vrati na nivo koji osigurava minimalno izobličenje, kao i da se rasipana snaga ravnomjernije rasporedi. Kada koristite pojačalo sa napajanjem manjim od onog koji se koristi u ovom modelu, potrebno je odabrane elemente odabrati na način da se potrebna struja mirovanja diferencijalnog stepena ponovo vrati.
Karakteristike dizajna kola uključuju generator struje u diferencijalnoj kaskadi, simetriju ulaznog signala u odnosu na signal povratne sprege. Kada napajate UNA iz zasebnog izvora napajanja, možete postići zaista maksimalnu izlaznu snagu.
Izgled gotovog pojačala (verzija od 300 W sa bipolarnim izlazom) prikazan je na slikama 66 i 67.
Slika 66
Slika 67
SKORO NATALY
Ovo je prilično pojednostavljena verzija visokokvalitetnog pojačala NATALY, međutim, parametri pojednostavljene verzije su se pokazali prilično dobrim. Model u datoteci Nataly_BIP.CIR, dijagram kola na slici 68.
Slika 68 (POVEĆAN)
Sukhov remiks jer se radi o istom VV pojačalu N. Sukhova, samo što je napravljeno po simetričnom kolu i koristi potpuno uvoznu opremu. Šematski dijagram na slici 69, model u datoteci Suhov_sim_BIP.CIR.
Slika 69 (POVEĆAN)
Želeo bih da se zadržim na ovom modelu malo detaljnije, pošto je bio ugrađen u metal (Slika 69-1).
Slika 69-1
Čak i golim okom možete vidjeti da UN izgleda pomalo neobično - na vrhu su zalemljeni dijelovi, čija je svrha vrijedna objašnjenja. Oni su dizajnirani da smire ovo pojačalo, za koje se pokazalo da je vrlo sklono uznemirenosti.
Inače, nije ga bilo moguće potpuno smiriti. Stabilnost se javlja samo pri mirnoj struji završnog stupnja reda od 150 mA. Zvuk uopće nije loš, brojčani THD metar, koji ima granicu od 0,1%, praktički ne pokazuje znakove života, a izračunate vrijednosti su također vrlo indikativne (Slika 69-2), ali stvarnost govori o nečemu potpuno drugačije - ili je potrebna ozbiljna prerada ploče, ploče u kojima je ispoštovana većina preporuka za raspored ploče ili je ovaj dizajn kola napušten.
Slika 69-2
Treba li reći da je ovo pojačalo bilo kvar? Moguće je, naravno da je moguće, ali OVO pojačalo je primjer da je modeliranje daleko od stvarnosti i da se pravo pojačalo može značajno razlikovati od modela.
Stoga se ovo pojačalo otpisuje kao slagalica, a dodaje mu se još nekoliko, koji su korišteni zajedno sa istim UN-om.
Predložene opcije imaju završnu kaskadu koja radi sa vlastitim OOS-om, tj. imaju sopstveni kafić. dobit, što vam omogućava da smanjite pojačanje samog UA i, kao rezultat, smanjite nivo THD.
Slika 69-3 Šematski dijagram pojačala sa bipolarnim završnim stepenom (UVEĆAN)
Slika 69-4 THD kola sa slike 69-3
Slika 69-4 Šema strujnog kruga sa izlaznim stepenom efekta polja (POVEĆAN)
Slika 69-6 THD kola sa slike 69-5
Manje modifikacije, uvođenje bafer pojačala na bazi dobrog op-pojačala sa repetitorima za povećanje nosivosti, imale su jako dobar uticaj na parametre ovog pojačala, koji je takođe bio opremljen balansiranim ulazom. Model VL_POL.CIR, dijagram strujnog kola na slici 70. Modeli VL_bip.CIR - bipolarna verzija i VL_komb.CIR - sa terenskim radnicima u pretposljednjoj kaskadi.
Slika 70 (POVEĆAN)
Prilično popularno pojačalo, međutim, model originalne verzije nije ostavio utisak (fajl OM.CIR), pa su napravljene neke izmene prilikom dorade UN za predloženi dizajn. Rezultate promjene možete pogledati pomoću datoteke sa modelom OM_bip.CIR, shematski dijagram je prikazan na slici 71.
Slika 71 (POVEĆAN)
TRANSISTORS
Modeli koriste tranzistore koji možda nisu svugdje dostupni, tako da ne bi bilo fer ne dopuniti članak listom tranzistora koji se mogu koristiti u pravim pojačalima.
| NAZIV, STRUKTURA | U ke, V |
I k, A |
h 21 |
F 1, MHz |
P k, W |
||
TO-220 (formacija) |
|||||||
TO-220 (formacija) |
|||||||
TO-220 (formacija) |
|||||||
Čini se da je sve jasno sa referentnim podacima, međutim...
Opšta trka za profitom stvara probleme ne samo na nivou maloprodaje na tezgi, već iu ozbiljnim preduzećima. Licencu za izdavanje IRFP240-IRFP920 kupila je Vishay Siliconix Corporation i ovi tranzistori se već razlikuju od onih koji su se ranije proizvodili I međunarodni R ectifier. Glavna razlika je u tome što čak i unutar iste serije pojačanje tranzistora prilično varira. Naravno, neće biti moguće otkriti zašto je došlo do pada kvaliteta (pogoršanje tehnološkog procesa ili odbacivanje ruskog tržišta), tako da morate koristiti ono što imate i od OVOG treba izabrati ono što vam odgovara.
U idealnom slučaju, naravno, trebali biste provjeriti i maksimalni napon i maksimalnu struju, ali glavni parametar za konstruktor pojačala je koeficijent pojačanja i posebno je važan ako se koristi više tranzistora povezanih paralelno.
Naravno, možete koristiti mjerač pojačanja dostupan u gotovo svakom digitalnom multimetru, ali postoji samo jedan problem - za tranzistore srednje i velike snage pojačanje jako ovisi o struji koja teče kroz kolektor. U multimetrima, struja kolektora u testeru tranzistora je nekoliko miliampera i njegova upotreba za tranzistore srednje i velike snage jednaka je nagađanju na talogu kafe.
Iz tog razloga je sastavljeno postolje za odbacivanje tranzistora snage, čak ne za odbacivanje, već za selekciju. Šematski dijagram postolja je prikazan na slici 72, a izgled je prikazan na slici 73. Stalak služi za izbor tranzistora sa istim koeficijentom pojačanja, ali ne i da saznamo vrijednost h 21.
Slika 73
Slika 74
Štand je montiran u roku od tri sata i bukvalno je iskoristio ono što je ležalo u kutiji „ANTIKVITI“, tj. nešto što nije teško pronaći čak ni početnicima za lemljenje.
Indikator - indikator nivoa magnetofonske trake tipa M68502. Indikator je otvoren na mjestu gdje su zalijepljeni gornji i donji poklopac, uklonjena je standardna vaga, a umjesto nje nalijepljena vaga koja se može štampati pomoću DOK dokumenta i sadrži podsjetnike za promjenu načina rada. Sektori su popunjeni markerima u boji. Poklopci indikatora su zatim zalijepljeni zajedno pomoću SUPERGLUE (Slika 75).
Slika 75
Prekidači su u suštini bilo koji prekidači sa dva fiksna položaja, a jedan MORA imati DVIJE sklopne grupe.
Diodni most VD10 - bilo koji diodni most s maksimalnom strujom od najmanje 2 A.
Mrežni transformator - bilo koji transformator snage najmanje 15 W i naizmjeničnog napona 16...18 V (napon na ulazu KRENK-a mora biti 22...26 V, KREN mora biti spojen na radijator i po mogućnosti sa dobrom površinom).
C1 i C2 imaju dovoljno veliki kapacitet, što garantuje da se igla ne trese tokom merenja. C1 za napon 25 V, C2 za 35 ili 50 V.
Otpornici R6 i R7 su pritisnuti kroz zaptivku od liskuna na radijator na koji je ugrađen KRENK, obilno premazani termalnom pastom i pritisnuti trakom od stakloplastike pomoću samoreznih vijaka.
Najzanimljiviji je dizajn stezaljki za povezivanje terminala tranzistora koji se proučavaju. Za proizvodnju ovog konektora bila je potrebna traka od stakloplastike od folije, u kojoj su izbušene rupe na udaljenosti od tranzistorskog izlaza kućišta TO-247, a folija je izrezana rezačem za papir. Tri noža iz SCART-MAMA televizijskog konektora zapečaćena su u rupe na strani folije. Noževi su bili presavijeni, gotovo čvrsto (slika 76).
Slika 76
Udaljenost “L” je odabrana tako da su kućišta tranzistora TO-247 (IRFP240-IRFP9240) i TO-3 (2SA1943-2SC5200) postavljena na pričvrsni pin.
Slika 77
Korištenje postolja je prilično jednostavno:
Prilikom odabira tranzistora s efektom polja, mod se postavlja MOSFET i odabire se tip tranzistora - sa N kanalom ili P kanalom. Zatim se tranzistor stavlja na pin, a njegovi vodovi se nanose na kontaktne oštrice konektora. Zatim varijabilni otpornik, nazovimo ga CALIBRATION, strelica je postavljena na srednji položaj (što će odgovarati struji koja teče kroz tranzistor od 350-500 mA). Zatim se tranzistor uklanja i na njegovo mjesto se postavlja sljedeći kandidat za upotrebu u pojačalu i pamti položaj strelice. Zatim se instalira treći kandidat. Ako strelica odstupa na isti način kao na prvom tranzistoru, tada se prvi i treći mogu smatrati osnovnim i tranzistori se mogu birati prema njihovom koeficijentu pojačanja. Ako strelica na trećem tranzistoru odstupi na isti način kao na drugom i njihova očitanja se razlikuju od prvog, tada se vrši rekalibracija, tj. resetiranje strelice na srednju poziciju i sada se drugi i treći tranzistori smatraju osnovnim, a prvi nije prikladan za ovu seriju sortiranja. Treba napomenuti da u seriji ima dosta identičnih tranzistora, ali postoji šansa da će biti potrebna ponovna kalibracija čak i nakon odabira značajnog broja tranzistora.
Slika 78
Tranzistori različite strukture biraju se na isti način, samo prebacivanjem desnog prekidača u položaj P-KANAL.
Da biste provjerili bipolarne tranzistore, prebacite lijevi prekidač u položaj BIPOLAR(Slika 79).
Slika 79
Na kraju, ostaje da dodamo da je sa postoljem u ruci bilo nemoguće odoljeti provjeri pojačanja kafe Toshiba proizvoda (2SA1943 i 2SC5200).
Rezultat inspekcije je prilično tužan. Tranzistori za skladištenje grupisani su u četiri komada jedne serije, kao najpogodnije skladište za ličnu upotrebu - pojačala se uglavnom naručuju ili za 300 W (dva para) ili 600 W (četiri para). Testirano je SEDAM (!) četvorki i samo u jednoj četvorki direktnog i u dvije četvorke reverznih tranzistora dobitak je bio skoro isti, tj. Nakon kalibracije, strelica je odstupila od sredine za ne više od 0,5 mm. U preostale četvorke uvijek je postojala instanca sa većim ili manjim koeficijentom pojačanja i više nije bila pogodna za paralelno povezivanje (odstupanje za više od 1,5 mm). Tranzistori su kupljeni u februaru-martu ove godine, pošto je prošlogodišnja kupovina završena u novembru.
Indikacija odstupanja u mm je čisto uslovna, radi lakšeg razumijevanja. Kada se koristi indikator gore navedenog tipa, otpor R3 jednak 0,5 Ohm (dva 1 Ohm otpornika paralelno) i položaj indikatorske strelice u sredini, struja kolektora je bila 374 mA, a sa odstupanjem od 2 mm bio je 338 mA i 407 mA. Koristeći jednostavne aritmetičke operacije, možemo izračunati da su odstupanja tekuće struje 374 - 338 = 36 u prvom slučaju i 407 - 374 = 33 u drugom, a to je nešto manje od 10%, što više nije prikladno za paralelno povezivanje tranzistora.
ŠTAMPANE PLOČE
Štampane ploče nisu dostupne za sva pomenuta pojačala, budući da obrada štampanih ploča traje dosta vremena + takođe montaža da se proveri funkcionalnost i identifikuju nijanse instalacije. Stoga, ispod je lista dostupnih ploča u LAY formatu, koja će se s vremena na vrijeme ažurirati.
Dodate štampane ploče ili novi modeli mogu se preuzeti ili sa linkova koji će dopuniti ovu stranicu:
ŠTAMPANE TABLE U LAJSKOM FORMATU |
|
| MICRO-CAP 8, sadrži sve modele spomenute u ovom članku u mapi SHEMS, osim ovog u folderu životopis nekoliko primjera filtera za kreiranje "muzike u boji", u folderu EQ nekoliko modela filtera za izgradnju ekvilajzera. | |
| Ploča izlaznog stupnja |
|
