一种屏蔽电容式LC振荡器的制作方法

一种屏蔽电容式lc振荡器
技术领域
1.本发明涉及振荡电路技术领域，具体涉及一种屏蔽电容式lc振荡器。


背景技术：

2.电子振荡器是一种能够把直流电转变为交流电的电能转换装置，现有各种原理的电子振荡器在把直流电转变为交流电时不仅没有节能的功能，还会造成对电能的部分损耗。本发明结合最新实验成功的屏蔽式电容器(详见专利号：202210575803.4)设计一种屏蔽电容式lc振荡器。从而解决对直流电源的不能节能的问题。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种屏蔽电容式lc振荡器。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种屏蔽电容式lc振荡器，包括电感线圈、屏蔽式电容器a和屏蔽式电容器b，所述电感线圈的一端接在屏蔽式电容器a的内极板上，电感线圈的另一端接在屏蔽式电容器b的内极板上，电感线圈与屏蔽式电容器a和屏蔽式电容器b组成屏蔽电容式lc振荡电路。
5.进一步，所述屏蔽电容式lc振荡电路接在三极管的集电极上，与电感线圈相耦合的反馈线圈的一端接在三极管的基极上，反馈线圈的另一端接在三极管的发射极上，屏蔽电容式lc振荡电路与三极管及反馈线圈组成变压器反馈式的屏蔽电容式lc振荡器。
6.进一步，所述屏蔽式电容器a的屏蔽感应极与屏蔽式电容器b的屏蔽感应极之间连接有用电器。
7.进一步，直流电源通电后，会在屏蔽电容式lc振荡电路上激起振荡交流电，电感线圈与两个屏蔽式电容器的内极板之间相互充放电时会在内极板上形成电场，电场会在内极板外部的屏蔽感应极上感应出正负电荷并形成感生交流电对用电器做功，由于屏蔽式电容器的屏蔽感应极对其内部内极板的静电屏蔽作用，用电器对感生交流电产生的阻抗效应不会传导到lc振荡电路上，从而实现了本发明对直流电源的节能效果。
8.本发明屏蔽电容式lc振荡器所结合的屏蔽式电容器，由于利用了电荷的电场先天具有的三种本性能力或能量表现，使本发明具有以下显著效果：
9.一是当屏蔽电容式lc振荡电路在被直流电源启动形成振荡交流电时，在电感线圈对屏蔽式电容器a和屏蔽式电容器b的内极板分别充上正电荷和负电荷的环节，两种电荷在内极板上形成的电场能够同时对位于其外部的屏蔽感应极中的正、负电荷施加大小相等、方向相反的作用力，从而能够在屏蔽感应极上分离(感应)出正、负电荷而又不消耗屏蔽电容式lc振荡电路上电能的静电(电荷)感应效应；二是由于“导体上的电荷只能分布在导体外表面上”的静电平衡条件所导致的屏蔽式电容器a和屏蔽式电容器b的屏蔽感应极中被感应出的正、负电荷能够向屏蔽感应极的外表面扩散的静电平衡效应；三是由于“导体上的电荷在导体内部的电场处处为零”的静电平衡条件所导致的屏蔽式电容器a和屏蔽式电容器b的屏蔽感应极对其内部内极板的静电(电场)屏蔽效应，这使屏蔽式电容器a和屏蔽式电容
器b的屏蔽感应极外表面上被感应出的正、负电荷在形成感生交流电对用电器做功时用电器对感生交流电的阻抗效应不会被传导到屏蔽电容式lc振荡电路上，不会对屏蔽电容式lc振荡电路上的振荡交流电产生任何的影响。上述电荷的电场先天具有的三种本性能力或能量表现，也使本发明具有了以下显著的效果：一是由屏蔽式电容器a和屏蔽式电容器b的内极板与电感线圈组成的屏蔽电容式lc振荡电路只是在被直流电源启动时和由于电感线圈的电阻和磁滞要消耗直流电源的电能，在被直流电源激起振荡交流电后由于这个振荡交流电的本质是电感线圈中的磁场能与两个屏蔽式电容器内极板上的电场能相互之间的能量转换，因此除去被启动时和由于电感线圈的电阻和磁滞要消耗直流电源的电能，这个振荡交流电本身是不消耗直流电源的电能的，并且因为这个振荡交流电本身的电流及电能远大于电感线圈的电阻和磁滞所消耗的电能，因此本发明可以大量减少对直流电源的电能消耗；二是由于本发明是利用感应出的、并扩散到屏蔽式电容器a和屏蔽式电容器b屏蔽感应极外表面的正、负感生电荷形成感生交流电对用电器做功，用电器没有真正消耗屏蔽电容式lc振荡电路上的电能，消耗的只是感生出的感生交流电的电能，并且由于屏蔽式电容器a和屏蔽式电容器b的屏蔽感应极对其内部内极板的静电屏蔽作用，用电器对感生交流电的阻抗效应也不会传导到屏蔽电容式lc振荡电路及其振荡交流电上，因此就不会造成对屏蔽电容式lc振荡电路上的振荡交流电的电能损耗，直流电源仍是只需要补充由于电感线圈的电阻和磁滞所消耗的电能即可；三是由于屏蔽式电容器a和屏蔽式电容器b的屏蔽感应极之间形成的感生交流电的电能即功率是与屏蔽电容式lc振荡电路上的振荡交流电的电能即功率基本相等的，因此这个感生交流电的电能远大于电感线圈的电阻和磁滞所消耗的直流电源的电能，这个感生交流电就可以通过升压整流稳压的电路环节把一部分感生电流补充到屏蔽电容式lc振荡电路上以取代直流电源对电感线圈的电阻和磁滞所消耗电能的电能补充(参见图2)；四是本发明中的电感线圈可以与两对或多对屏蔽式电容器的内极板相连接形成屏蔽电容式lc振荡电路，以感生出更多的感生交流电输出做功，综上所述，由于本发明所结合的屏蔽式电容器利用了电荷电场的三种先天本性能力或能量表现，并且由于这三种电荷的本性能力或能量表现是与物质一样不生不灭，用而不减，用而不变的，这也是本发明能够实现上述效果和目的的事实物质基础和电学规律基础。
附图说明
10.图1是本发明的屏蔽电容式lc振荡电路结构图
11.图2是本发明的变压器式反馈电路结构图。
12.图3是本发明的电容三点式反馈电路结构图。
13.图4是本发明的电感三点式反馈电路结构图。
14.图中：1-电感线圈；a-屏蔽式电容器a；a1-屏蔽式电容器a的内极板；a2-屏蔽式电容器a的屏蔽感应极；b-屏蔽式电容器b；b1-屏蔽式电容器b的内极板；b2-屏蔽式电容器b的屏蔽感应极；2-三极管；3-反馈线圈；c-用电器c；d-屏蔽式电容器d；e-屏蔽式电容器e；4-直流电源。
具体实施方式
15.以下将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地进一步详细的说明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.如图1-4所示，一种屏蔽电容式lc振荡器，包括电感线圈1，屏蔽式电容器a，屏蔽式电容器b，电感线圈1的一端接在屏蔽式电容器a的内极板a1上，电感线圈1的另一端接在屏蔽式电容器b的内极板b1上，电感线圈1与屏蔽式电容器a和屏蔽式电容器b组成屏蔽电容式lc振荡电路。屏蔽电容式lc振荡电路接在三极管2的集电极上，与电感线圈1相耦合的反馈线圈3的一端接在三极管2的基极上，反馈线圈3的另一端接在三极管2的发射极上，屏蔽电容式lc振荡电路与三极管2及反馈线圈3组成变压器反馈式的屏蔽电容式lc振荡器。
17.屏蔽式电容器a的屏蔽感应极a2与屏蔽式电容器b的屏蔽感应极b2之间连接有用电器c。
18.在电感线圈1的两端还连接有屏蔽式电容器d和屏蔽式电容器e的内极板，屏蔽式电容器d和屏蔽式电容器e的屏蔽感应极之间连接有变压、整流、滤波和稳压元件。整流稳压电路的正极连接在直流电源4的正极上，整流稳压电路的负极连接在直流电源4的负极上。
19.本发明提供一种利用最新实验成功的屏蔽式电容器(详见专利号申请号：202210575803.4)而设计的屏蔽电容式lc振荡器。其中屏蔽式电容器的结构是，由金属箔形成的屏蔽感应极内设有绝缘层，绝缘层内设有金属箔形成的内极板，内极板上连接有外接导线，内极板的外接导线与屏蔽感应极的边缘之间设有金属箔形成的边缘屏蔽极，边缘屏蔽极由绝缘层与内极板、外接导线及屏蔽感应极隔开。其特征是，屏蔽感应极与边缘屏蔽极在内极板及其外接导线的外部，屏蔽感应极与边缘屏蔽极对内极板及其外接导线形成一种环状包覆式静电屏蔽结构。上述屏蔽式电容器成对使用，两个电容器的边缘屏蔽极用导线相连接。两个电容器的内极板做为交流电输入端，两个电容器的屏蔽感应极做为感生交流电输出端。两个电容器的屏蔽感应极用导线相连接并在连接导线上接有用电器。上述两个屏蔽式电容器的输入输出方式也可以是两个电容器的屏蔽感应极做为交流电的输入端，两个电容器的内极板做为感生交流电的输出端，实验证明二者的节能效果是一样的，并且后者的输入输出方式感生电压会更高一些。下面为了简单明了地说明本发明的技术原理采用第一种输入输出方式。
20.下面将结合屏蔽式电容器的结构及其原理对本发明屏蔽电容式lc振荡器的技术方案、技术原理以及所能达到的技术效果，进行进一步详细完整的说明。当直流电源4对本发明中的屏蔽电容式lc振荡电路通电后，就会在这个振荡电路中激起特定频率的振荡交流电，与这个振荡电路中的电感线圈1相耦合的反馈线圈3会把这个振荡信号反馈到三极管2的基极上，并通过三极管2的发射极与集电极把直流电源4的电能不断补充到这个振荡电路上，以补偿振荡电路上电感线圈的电阻和磁滞所造成的电能损耗，这样本发明的屏蔽电容式lc振荡电路上就会形成相对稳定的振荡交流电。这个振荡交流电的实质，是屏蔽式电容器a和屏蔽式电容器b的内极板a1和b1不断把储存在自身的正电荷和负电荷释放到电感线圈1上转化为电感线圈1的磁场能，电感线圈1又不断把自身的磁场能转化为电压、电流向两个内极板a1和b1反向充电，然后屏蔽式电容器a和屏蔽式电容器b的内极板a1和b1又重新向电感线圈1反向放电的循环过程。在这个过程中，除去在启动时和屏蔽电容式lc振荡电路中电感线圈1的电阻和磁滞要消耗直流电源4的电能，由于只是电场能与磁场能之间的相互转换，这个振荡交流电本身是不消耗直流电源的电能的，并且这个振荡交流电的电流、电能远
大于屏蔽电容式lc振荡电路中电感线圈的电阻和磁滞对直流电源4的电能消耗。
21.下面以电感线圈1向两个屏蔽式电容器a和b的内极板a1和b1充电以及两个电容器的内极板a1和b1向电感线圈1反向放电的过程说明本发明的技术原理。当电感线圈1对屏蔽式电容器a的内极板a1充以正电荷时，就会对屏蔽式电容器b的内极板b1充以负电荷。以内极板被充有正电荷的屏蔽式电容器a为例，这个被充有正电荷的内极板a1就会在周围空间形成逐渐增强的正电场，这个正电场会对位于内极板a1外部的屏蔽感应极a2中的负电子形成向内的吸引力，并使负电子向屏蔽感应极的内表面聚集，同时这个正电场会对屏蔽感应极中的正电荷形成向外的排斥力并使正电荷向屏蔽感应极的外表面扩散。在这个过程中，由于电容器屏蔽感应极中被感应出的正、负电荷对内极板上正电荷的作用力大小相等方向相反，所以不仅不会阻碍电感线圈对内极板的充电过程，也不会消耗电感线圈上的任何电能；而被感应出的负电荷在到达屏蔽感应极的内表面时就会与内极板上的正电荷重新形成相对稳定的极板间电容电场，这些负电荷就屏蔽住了内极板上正电荷的电场使其不再对屏蔽感应极内表面以外的空间具有任何的电场作用；同时被感应出的正电荷因为“导体中的电荷只能分布在导体外表面上”的静电平衡效应而扩散到屏蔽感应极的外表面上，并且根据“导体外表面上的电荷在导体内部的电场处处为零”的静电屏蔽效应，这些正电荷无论是流出屏蔽感应极的外表面还是继续留在屏蔽感应极的外表面上，都不会对屏蔽感应极内部的内极板及对内极板进行充电的电感线圈产生任何的电场影响，从而也就隔绝了这些正电荷与内极板及电感线圈即lc振荡电路及其振荡交流电的任何能量关系。
22.上述电荷感应过程对于两个屏蔽式电容器a和b来说是完全相同的，只是内极板充有正电荷的电容器a其屏蔽感应极a2的内表面感应出的是负电荷，外表面感应出的是正电荷；另一个内极板被充有负电荷的电容器b其屏蔽感应极b2的内表面感应出的是正电荷，外表面是负电荷。根据静电感应原理，两个电容器屏蔽感应极上被感应出的两种电荷的各自电量是与内极板上被电感线圈充有的电量完全相等的。并且由于屏蔽式电容器的屏蔽感应极对其内极板的静电屏蔽作用，这两种感应电荷的各自电压也是与电感线圈及内极板即lc振荡电路上振荡交流电的电压基本相等的(这与现有电容器串联时的分压效应不同)
23.由于在两个电容器的各自屏蔽感应极外表面上分别感应出了正电荷与负电荷，这两种电荷就会通过两个屏蔽感应极的连接导线及用电器c形成感生电流对用电器做功，但由于用电器的阻抗功耗会对这个感生电流形成电压抵抗效应和电流阻滞效应，就会使一部分正、负电荷仍然暂时滞留在各自屏蔽感应极的外表面上，但如上所述，这些滞留在屏蔽感应极外表面的正、负电荷不会对内极板及对内极板进行充电的电感线圈产生任何的电场影响，因此用电器消耗的仅是被感应出的正、负电荷及其电压形成的感生电流的电能，而不会真正消耗内极板及电感线圈即lc振荡电路上振荡交流电的电能。
24.上述是电感线圈1对两个屏蔽式电容器a和b的内极板a1和b1充电时本发明的技术原理，当电感线圈对两个内极板的充电完成，两个内极板上的正、负电荷就会开始向电感线圈反向放电，仍以内极板被充有正电荷的屏蔽式电容器a为例，如果这时存在于这个电容器屏蔽感应极a2内表面的负电荷因为受到某种阻碍因素的影响而不能自由地离开屏蔽感应极的内表面，这些负电荷就会仍然吸引电容器内极板a1上的正电荷从而阻碍这些正电荷向电感线圈的反向放电，这样就会使这些正电荷不能以lc振荡电路上振荡交流电的正常频率完全返回到电感线圈中(即导致相位落后)，这样就会造成对lc振荡电路上振荡交流电的实
际电能损耗。而由于屏蔽式电容器的屏蔽感应极对其内部空间的静电屏蔽作用，即使电容器屏蔽感应极的外部或其外表面上有任何的其他正、负电荷，也不会对这些负电荷向电容器屏蔽感应极外表面的扩散造成任何的影响，因此这些负电荷即会由于“导体上的电荷只能分布在导体外表面上”的静电平衡效应而不受任何阻碍地扩散到电容器屏蔽感应极的外表面上，并且根据“导体外表面上的电荷在导体内部的电场处处为零”的静电屏蔽效应，这些到达电容器屏蔽感应极外表面上的负电荷同样无论是流出屏蔽感应极的外表面还是继续留在屏蔽感应极的外表面，都不会对屏蔽感应极内部的内极板及内极板上的正电荷向电感线圈的反向放电产生任何的影响，从而也就隔绝了这些负电荷与内极板及电感线圈即lc振荡电路上振荡交流电的任何相互影响。至于这些负电荷向屏蔽感应极外表面扩散的动能，根据近、现代电磁物理学的研究，其来源于电荷电场的平方反比率分布定律。
25.上述屏蔽式电容器屏蔽感应极内表面的电荷向其外表面扩散的过程对于两个屏蔽式电容器a和b来说是完全相同的，只是原来屏蔽感应极外表面是正电荷的屏蔽式电容器a这时其屏蔽感应极a2的外表面具有了负电荷，原来屏蔽感应极外表面是负电荷的屏蔽式电容器b这时其屏蔽感应极b2的外表面具有了正电荷。
26.由于在两个电容器的屏蔽感应极外表面又分别具有了负电荷与正电荷，这两种电荷同样会通过两个电容器屏蔽感应极a2和b2的连接导线及用电器c形成反向感生电流对用电器做功，但同样由于用电器的阻抗功耗会对这个反向感生电流形成电压抵抗效应和电流阻滞效应，就仍会使一部分负、正电荷暂时滞留在两个电容器屏蔽感应极的外表面上，但仍如上所述，这些暂时滞留在两个电容器屏蔽感应极外表面的负、正电荷也不会对两个电容器的内极板及其向电感线圈的反向放电产生任何的影响，因此用电器消耗的仍只是被感应出的负、正电荷及其电压形成的反向感生电流的电能，同样不会消耗两个电容器内极板及电感线圈即lc振荡电路上振荡交流电的电能。
27.上述过程是电感线圈1对两个屏蔽式电容器a和b的内极板a1和b1充电并且两个电容器的内极板a1和b1向电感线圈1反向放电时本发明的技术原理，当电感线圈1与两个屏蔽式电容器的内极板a1和b1之间进行连续的正、反向充、放电即形成连续的lc振荡电路交流电时，两个屏蔽式电容器a和b的屏蔽感应极a2和b2之间感生出的是与这个振荡交流电电流完全相同、电压基本相等、功率也基本相等，频率、波形完全相同的连续交流电，只是这个感生交流电的相位角错后了90度。
28.综上所述，由于本发明是利用屏蔽式电容器a和b的内极板a1和b1与电感线圈1组成的屏蔽电容式lc振荡电路上的振荡交流电在两个屏蔽式电容器a和b的屏蔽感应极a2和b2上感应出的两种电荷及其电压形成的感生交流电对用电器c做功，并且由于两个屏蔽式电容器的屏蔽感应极对其内部内极板的静电屏蔽作用，不仅两种电荷在被感应出的过程中不会消耗lc振荡电路上振荡交流电的电能，用电器阻抗所造成的功耗效应也只是传导到两个屏蔽式电容器屏蔽感应极外表面的这些被感应出的两种电荷上，而不会传导到两个电容器的内极板及其与电感线圈组成的lc振荡电路及其振荡交流电上，因此就不会真正消耗lc振荡电路上振荡交流电的任何电能，而消耗的只是被感应出的两种电荷及其电压形成的感生交流电的电能，并且由于两个屏蔽式电容器内极板与电感线圈组成的lc振荡电路只是因为自身电阻和磁滞的存在要消耗一部分直流电源的电能，lc振荡电路中的振荡交流电的电能是远大于这部分被电阻和磁滞所消耗的电能的，而由于本发明的感生交流电及其电能即
功率是与lc振荡电路中的这个振荡交流电的电能即功率基本相等的，因此就可以通过升压、整流、稳压后把一部分感生交流电变成直流电补充到这个lc振荡电路中以取代直流电源对lc振荡电路的电能补充，这样本发明就能够成为一个独立的电源器独立输出电能，而直流电源的作用仅是在开始时输入一部分电能把本发明启动起来。为了更方便对感生交流电的输出，还可以在电感线圈1的两端连接两对或多对屏蔽式电容器，比如可以连接一对屏蔽式电容器a和b以及另一对屏蔽式电容器d和e，其中屏蔽式电容器d和e的感生交流电经升压整流稳压后变成直流电补充到lc振荡电路中，屏蔽式电容器a和b的感生交流电则可以直接输出对用电器c做功(参见图2)。
29.综上所述，本发明不仅是一个独立完整的全新技术方案，还是一个前所未有的全新技术产品。本发明之所以能够利用两个屏蔽式电容器实现上述效果，是由于屏蔽式电容器利用了电荷电场先天具有的三种本性能力或三种能量表现，一是电荷的电场能够同时对其他导体(屏蔽感应极)中的正、负电荷施加大小相等、方向相反的作用力，从而能够在其他导体(屏蔽感应极)中分离(感应)出正、负电荷而又不消耗lc振荡电路上电能的静电(电荷)感应现象；二是由于“导体上的电荷只能分布在导体外表面上”的静电平衡效应所导致的导体内部(屏蔽感应极内表面)的电荷能够向导体(屏蔽感应极)外表面扩散的能力；三是由于“导体上的电荷在导体内部的电场处处为零”的静电平衡效应所导致的屏蔽感应极对其内部内极板的静电屏蔽效应。并且电荷电场的这三种本性能力或能量表现是与物质一样不生不灭，用而不减、用而不变的，这也是本发明能够利用屏蔽式电容器实现上述效果的事实物质基础和电学规律基础。
30.实施例
31.本发明由两部分构成，一是本发明独创的由电感线圈1与屏蔽式电容器a和屏蔽式电容器b组成的屏蔽电容式lc振荡电路，如图1所示。另一部分是以三极管2为主体的反馈电路。这种现有被普遍使用的反馈电路主要有三种，第一种是如上述具体实施方式所述的变压器式反馈电路，如图2所示；第二种是电容三点式反馈电路，如图3所示；第三种是电感三点式反馈电路，如图4所示。而本发明可以使用上述任何一种反馈电路实现本发明的技术效果。因此使用任何没有创新性、创造性的现有技术实现本发明的技术效果的技术方案均落入本发明的保护范围。
32.本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下做出的任何结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
33.本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。