超声波喷泉盆景

🏠 首页 《无线电》杂志 1988年 🔗 第2期 🔗 第30页 李自福 🔗

本文介绍的“晶体管超声波喷泉盆景”,除供观尝外,还有医疗保健作用,它能调节室内湿度,净化空气。

工作原理

超声喷泉是以超声波的定向压强使水面隆起,并在隆起的水面周围发生空化作用,产生雾气的。

本机电原理图见图1。它是一个大功率的高频振荡器,采用电容三点式振荡电路,电路的振荡频率是压电换能振子TD的固有频率1.3兆赫。L\(_{1}\)和C1所组成的谐振回路在这里不是决定振荡频率的,而是决定振荡幅度的,它的谐振频率比电路的振荡频率约低0.6兆赫,L\(_{2}\)和C2串联谐振频率大于电路的振荡频率,之所以用两个谐振回路,是为使电路的振荡频率更纯。

图1
图1 🔍原图 (531×506)

压电换能振子(喷水头)TD 是换能元件,它是振荡电路的负载,同时又是振荡电路的自激元件,在更换压电振子或振子老化使其固有频率略有变化时,电路能自动跟随,不用重新调整。

为了使振荡器在大功率下稳定工作,采用了两管并联使用,这样还可比单管时的β值增大,有利于电路起振。R\(_{1}\)、R2是偏置电阻,调整R\(_{1}\)使振荡器输出适中。R3、R\(_{4}\)用来平衡两管。

元件选择与制作

C\(_{1}\)用云母电容器,C2用高频损耗小且温度系数小的高频瓷介电容器。三极管要求功率=50W,反压>200V,β>15,可选3DD15D等,两管β值尽量一致,每管配用300×300×4mm的散热片。R\(_{3}\)、R4用线绕电阻拆下来的φ0.1mm的电阻丝10mm长就行,如果两管β值一致,此电阻也可不用。R\(_{1}\)、R2的功率>1W。L\(_{1}\)用长6.5厘米、外径 2厘米的塑料圆管作骨架,在上面用φ0.74mm漆包线绕70匝。L2不用骨架,用φ0.85mm漆包线在直径0.8厘米的圆棒上绕6.5匝,脱下圆棒使线圈伸长1厘米即可。电源变压器功率>35W,若自己绕制,选舌宽3厘米、叠厚2.8厘米的E型铁芯,初级用φ0.3mm漆包线绕1320匝;次级用φ0.6mm漆包线绕320匝。印制板图见图2。

图2
图2 🔍原图 (877×1054)

组装好后进行调试,将喷水头固定在盆的底部,水深8厘米为宜,水要干净。再用一个3kΩ电位器代替R\(_{1}\)接入电路,先把电位器旋至最大阻值位置。在电路图“×”处串入电流表,接通电源,慢慢减小电位器阻值,一面看电流表,一面看水喷起情况,直至水柱最高及雾量最大,而电流最小,一般电流在0.65安。用相同阻值的电阻代管电位器,调试即告完毕。(李自福)