Импульсный генератор 12 вольт своими руками. Генератор импульсов высокого напряжения своими руками: подробная инструкция по сборке — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как собрать генератор высоковольтных импульсов в домашних условиях. Из каких компонентов состоит схема. Какие меры безопасности нужно соблюдать при работе с высоким напряжением. На что обратить внимание при сборке и настройке устройства.

Содержание

Принцип работы генератора высоковольтных импульсов

Генератор высоковольтных импульсов позволяет получить короткие импульсы напряжения в несколько десятков киловольт. Принцип его работы основан на быстром разряде конденсатора через первичную обмотку повышающего трансформатора. Во вторичной обмотке трансформатора индуцируется импульс высокого напряжения.

Основные компоненты схемы генератора:

Источник низкого напряжения (аккумулятор или блок питания)
Преобразователь напряжения для зарядки конденсатора
Накопительный конденсатор большой емкости
Коммутирующий элемент (тиристор или разрядник)
Повышающий импульсный трансформатор
Система управления и синхронизации

Схема простого генератора высоковольтных импульсов

Рассмотрим схему простого генератора импульсов высокого напряжения на основе автомобильной катушки зажигания:

«`text +12V | | _____|____ | | | | === | | === C1 | | | | | | > | > > R1 | > R2 > | > | | | | _|_ | |___|/ \___| | | T1 | | _|_ | | |-+ | | === C2 === | GND Компоненты: C1 — электролитический конденсатор 1000 мкФ, 25В C2 — керамический конденсатор 0.1 мкФ R1 — резистор 1 кОм R2 — резистор 100 Ом T1 — биполярный транзистор КТ829 или аналог L1 — первичная обмотка катушки зажигания «`

Принцип работы:

Конденсатор C1 заряжается через резистор R1
Когда напряжение на C1 достигает напряжения пробоя транзистора T1, он открывается

Ток через первичную обмотку L1 резко возрастает
Магнитное поле в катушке нарастает, затем схлопывается, индуцируя высоковольтный импульс во вторичной обмотке
Цикл повторяется с частотой около 100 Гц

Сборка генератора высоковольтных импульсов

Для сборки генератора потребуются следующие компоненты:

Автомобильная катушка зажигания
Транзистор КТ829 или аналогичный
Конденсаторы и резисторы согласно схеме
Печатная плата или макетная доска
Источник питания 12В
Провода, разъемы

Порядок сборки:

Разместите компоненты на плате согласно схеме
Припаяйте элементы, соблюдая полярность
Подключите первичную обмотку катушки зажигания
Подключите источник питания через предохранитель
Проверьте правильность монтажа

Меры безопасности при работе с высоким напряжением

Генератор высоковольтных импульсов может быть опасен при неправильном обращении. Соблюдайте следующие меры безопасности:

Не прикасайтесь к высоковольтным выводам и деталям схемы во время работы
Используйте изолирующие материалы и инструменты
Не работайте с устройством во влажных помещениях
Отключайте питание перед любыми манипуляциями со схемой
Не оставляйте работающее устройство без присмотра
Храните генератор в недоступном для детей месте

Настройка и тестирование генератора

После сборки необходимо настроить и протестировать генератор:

Подключите нагрузку к высоковольтному выводу (например, разрядник)
Подайте питание и проверьте наличие искры на разряднике
Измерьте частоту импульсов осциллографом
При необходимости подберите номиналы R1 и C1 для изменения частоты
Проверьте нагрев компонентов, при перегреве установите радиатор на транзистор

Возможные применения генератора высоковольтных импульсов

Генератор высоковольтных импульсов может использоваться в различных целях:

Тестирование изоляции кабелей и устройств
Очистка воздуха от пыли и микрочастиц
Зажигание топливных смесей в двигателях
Питание газоразрядных ламп
Демонстрация физических опытов
Создание декоративных световых эффектов

Усовершенствование базовой схемы генератора

Базовую схему генератора можно улучшить следующими способами:

Добавить регулировку частоты импульсов
Установить индикатор работы и измеритель выходного напряжения
Использовать MOSFET вместо биполярного транзистора для увеличения КПД
Добавить схему защиты от перегрузки и короткого замыкания
Применить микроконтроллер для точного управления параметрами импульсов

Часто задаваемые вопросы о генераторах высоковольтных импульсов

Какое максимальное напряжение можно получить от такого генератора?

Максимальное напряжение зависит от параметров катушки зажигания и может достигать 30-40 кВ. Однако не рекомендуется превышать паспортные значения компонентов.

Опасен ли генератор для электронных устройств?

Да, высоковольтные импульсы могут вывести из строя чувствительную электронику. Не используйте генератор вблизи компьютеров и другой техники.

Можно ли питать генератор от батарейки?

Теоретически возможно, но из-за большого потребляемого тока батарейка быстро разрядится. Лучше использовать аккумулятор или сетевой блок питания.

Как увеличить мощность генератора?

Для увеличения мощности можно использовать более мощный транзистор, увеличить емкость накопительного конденсатора и применить катушку зажигания от более мощного двигателя.

Заключение

Сборка генератора высоковольтных импульсов — интересный проект для изучения основ электротехники. Однако необходимо помнить об опасности высокого напряжения и соблюдать все меры предосторожности при работе с устройством. При правильном подходе вы сможете создать полезный прибор для различных экспериментов и практических задач.

Два простых высоковольтных генератора своими руками / Хабр

Привет, Хабр! Опыты с высоким напряжением, наверное, никогда не выйдут из моды. Есть в них какая-то особенная романтика, увлекающая не только старшеклассников. Сегодня рассмотрим пару простых схем: электрозажигалку на блокинг-генераторе и музыкальный трансформатор Теслы на основе качера Бровина. Давайте соберём и испытаем оба устройства.

Прежде чем приступать к рассмотрению этих двух любительских конструкций, необходимо вспомнить технику безопасности. Высокие напряжения опасны для жизни людей, животных, и особенно сложной цифровой техники, такой, как компьютеры и телефоны. И вообще любой техники, содержащей полевые транзисторы. Также высоковольтный разряд способен вызвать пожар, а радиаторы высоковольтных игрушек очень сильно нагреваются.

Будем считать, что технику безопасности мы учли, и можно продолжать дальше. Обычно у меня нет времени и желания травить печатные платы (а ещё сверлить в них отверстия, обогащая атмосферу жилища вредной стеклотекстолитовой пылью). А импульсные схемы, в особенности преобразователи напряжения…

Само слово импульс, применительно к электрическому, предполагает наличие у этого импульса крутых фронтов. А значит, высоких частот в энергетическом спектре. А на высокочастотные токи сильно влияют паразитные индуктивности и ёмкости, даже совсем небольшие.

Потому импульсные схемы «не любят», когда их макетируют как попало. Они «предпочитают» печатную плату, избавляющую устройство от хаоса искажений и наводок.

К счастью, в местном киоске электротоваров продавались несколько наборов для сборки. Все они явно от китайских друзей с Алиэкспресс, но товаровед подошёл творчески и снабдил их забавными этикетками с фото любимых видеоблоггеров, распечатанных на чёрно-белом принтере.

▍ Как работает лазерный принтер

Кстати, лазерные принтеры и копировальные аппараты, они же «ксероксы», тоже работают благодаря высокому напряжению. Именно оно притягивает тонер на незасвеченные участки селенового фотобарабана. А с засвеченных, лазером либо светом, отражённым от бумажного оригинала, электрический заряд, сообщённый поверхности фоточувствительного вала роликом предварительного заряда или коротроном, уходит на алюминиевый корпус фотобарабана.

Далее тонер, представляющий собой смесь пигмента, смолы и оксида железа (ржавчины), прилипает к заряженной от коротрона бумаге, и благодаря смоле, запекается на ней в печке. А оксид железа в тонере нужен затем, чтобы он притягивался к магнитному валу для равномерной дозированной подачи на фотобарабан.

Таинственный коротрон — это натянутая металлическая проволока, лезвие или пластина с зубцами, служащие для возникновения коронного разряда. И, соответственно, переноса нужного электрического заряда соответственно замыслу разработчиков прибора.

Так как при коронном разряде создаются электромагнитные помехи и выделяется озон, могущий оказывать разрушительное воздействие на различные материалы, организмы человека и животных, (как, впрочем, и на болезнетворные микроорганизмы и вирусы), в современной технике стараются применять меньше коротронов и больше роликов переноса заряда.

К тому же ролики сильнее подвержены износу, чем коротроны, что выгодно производителям запчастей к принтерам и копирам.

Итак, первый набор самый простой. Он состоит из печатной платы, готового трансформатора с ферритовым сердечником и секционированной вторичной высоковольтной обмоткой, одного транзистора с радиатором и винтиком, клавишного выключателя, одного резистора 120 Ом и одного диода UF4007. Также прилагаются нейлоновая стяжка для крепления трансформатора и «гребёнка» PLS-6, для которой отсутствует посадочное место. Зачем она нужна, мы увидим далее.

На плате медь и паяльная маска с одной стороны. Металлизация отверстий отсутствует, она для такой простой платы и не нужна. На другой стороне шелкография сообщает, что куда паять. Это особенно радует в свете отсутствия инструкции. Хотя она нашлась на Алиэкспресс, вместе со схемой и указанием напряжения питания — 3.7 вольта.

То есть, преобразователь предназначен для питания от одной литиевой ячейки. Если хотим питать от более высокого напряжения, но не выше 12 вольт, необходимо увеличить номинал единственного резистора, в диапазоне от 150 Ом до 1 килоома.

▍ Блокинг-генератор

Схемотехнически устройство представляет собой обычный блокинг-генератор с насыщающимся сердечником. Работает он следующим образом.

Биполярный транзистор структуры NPN включён по схеме с общим эмиттером. Его коллекторной нагрузкой является толстая, она же силовая обмотка. При подаче питания на базу через тонкую, управляющую обмотку, резистор и диод приходит напряжение прямого смещения эмиттерного перехода, вследствие чего появляется ток базы, и транзистор начинает открываться.

Постепенно увеличивается ток через силовую обмотку. Соответственно, растёт магнитный поток, и в управляющей обмотке появляется электродвижущая сила (ЭДС) взаимоиндукции, действующая в том же направлении, что и питающее напряжение. Она помогает транзистору открываться дальше.

Когда магнитопровод или транзистор входит в насыщение, рост тока в толстой обмотке прекращается, и далее ток начинает уменьшаться. ЭДС в управляющей обмотке меняет знак, противодействуя напряжению питания. Транзистор закрывается. Далее всё повторяется снова.

Отметим, что диод UF4007 со сверхбыстрым временем восстановления запертого состояния. Обычный выпрямительный 1N4007 в такой высокочастотной схеме работать не будет.

▍ Сборка

Теперь, когда мы поняли, что перед нами за генератор, и на каком принципе основана его работа, поговорим о нюансах сборки данной конструкции.

Насчёт радиатора. Лично мой и моих любящих электронику друзей опыт однозначно говорит, что если китайцы положили в набор радиатор, значит, транзистор или микросхема будут нагреваться сильно или очень сильно.

Потому категорически рекомендую перед установкой транзистора на радиатор намазать его теплоотводящую поверхность тонким слоем термопасты.

Это не сильно затруднит сборку, зато добавит шансов избежать разочарований и хлопот, возникающих при тепловом пробое полупроводниковых приборов. (Сгоревший транзистор ещё и немного коптит, и очень неприятно воняет).

Установить транзистор неправильно не получится, потому что он устанавливается после крепления к радиатору. Надеюсь, вы не прикрутили его задом наперёд, то есть, медной подложкой к головке винта, а не к радиатору, как должно быть.

Сверхбыстрый диод устанавливается на плате согласно катодной полоске, отмеченной на шелкографии.

Выводы обмоток паяются так: справа правый толстый, слева левый тонкий, посередине — два остальных.

И наконец, от PLS гребёнки отламываем половину, вытягиваем тонкогубцами или пинцетом среднюю ножку, а крайние изгибаем так, чтобы расстояние между их кончиками было меньше, чем между точками пайки проводов от вторичной высоковольтной обмотки.

Это приспособление из PLS вилки будет нашим высоковольтным разрядником, и является расходным материалом, так как при работе нагревается и обгорает.

Добавлю, что лично в моём экземпляре конструктора длина кабельной стяжки оказалась недостаточной (либо я что-то не так делаю), и вместо неё пришлось взять другую из запасов.

▍ Испытания

Зато заработал преобразователь сразу, и прекрасно поджигает не только бумагу и целлюлозную салфетку, но и туристическое сухое горючее (гексаметилентетрамин, прессованный с парафином). Если поместить плату в корпус, получим хорошую зажигалку, не нуждающуюся в газе или бензине.

Как всё это происходило, можно посмотреть на видео.

А здесь резервное видео, на случай неполадок с Ютубом.

▍ Поющая Тесла

Второй высоковольтный преобразователь чуть посложнее, и представляет собой резонансный трансформатор без магнитопровода, он же трансформатор Теслы.

На биполярном транзисторе BD243 собран так называемый качер, или качатель реактивностей Владимира Ильича. Нет, не Ленина, а Бровина.

Имена и творческое наследие Николы Теслы и Владимира Бровина, как и романтика самодеятельных высоковольтных экспериментов, окутаны ореолом мистики. Им посвящены сотни дискуссий на сотни страниц, привлекающие адептов теорий заговора, искателей бестопливной генерации энергии, рептилоидов, красной ртути, древнего атмосферного электричества и прочих интересных тем, где наука, история, опыт перемежаются с научной фантастикой и волшебными сказками.

Попутно успешно рекламируются и продаются активаторы воды и иных субстанций, гармонизаторы пространства и приборы физиотерапевтического назначения, устройства для фотографирования биополя и прочие интересные вещи. В ход идут натуральный камень, красивые катушки индуктивности, газоразрядные лампы и трубки. В чём-то из всего этого есть рациональное зерно и реальная польза, в чём-то сомнительно, но всё это очень занятно.

О том, почему качатель реактивностей всё же работает, хотя необходимые для генерации вынужденных колебаний обратные связи на схеме не нарисованы, существует множество мнений. Лично мне по душе простое материалистическое объяснение на уровне школьного курса физики.

На самом деле, качер Бровина работает благодаря шумам транзистора. Собственным тепловым, квантовым, обусловленным воздействием ионизирующего излучения, — сгодятся любые. Благодаря этим шумам, транзистор начинает что-то генерировать. Это что-то (а именно, усиленный транзистором шум) возбуждает колебания в контуре, образованном индуктивностью и межвитковой ёмкостью катушки, а также паразитными ёмкостями.

А так как колебательный контур имеет резонансную частоту, то и колебания устанавливаются на этой частоте. Учитывая, что все качеры довольно мощные или очень мощные, устанавливается и паразитная обратная связь, как раз на этой частоте. Что очень похоже на классическую авторскую конструкцию Теслы с искровым возбуждением.

В помощь шумам транзистора китайские разработчики данного промышленного образца установили ещё и светодиод LED1. Не все знают, но светодиод в прямом включении также генерирует некоторый ощутимый уровень шумов.

А на полевом транзисторе с изолированным затвором, он же MOSFET, собран модулятор, позволяющей изменять мощность высоковольтного генератора в такт амплитуде звукового сигнала. Так как температура плазмы в искре очень высока, модуляция мощности приводит к колебаниям нагрева воздуха. Который, следовательно, расширяется и сужается, тем самым генерируя звуковые волны. Так работает музыкальный трансформатор Теслы.

Сборка набора затруднений не вызвала, всё заработало с первого раза. Длинный конец вторичной обмотки должен быть сверху. Это разрядник, и со временем он обгорает. Подстройка резонанса осуществляется изменением геометрии первичной обмотки, представляющей собой кусок изолированного провода.

Наилучшие результаты у меня получились от источника питания паяльной станции, выдающего 24 вольта 5 ампер постоянного тока. При более низком питающем напряжении, музыки от электрического разряда не было слышно.

Возможно, я перепутала красный и синий светодиоды, имеющие разные падения напряжения в прямом включении, и, соответственно, влияющие на работу схемы. Какой из светодиодов должен быть красным, а какой синим, на схеме не написано. Тем не менее устройство работает и поёт, потому переделывать его не хочется.

Процесс сборки и испытания электронной игрушки для взрослых запечатлён на видео.

А музыкальная шкатулка, с которой брался звуковой сигнал, собиралась так.

▍ Выводы

Собирать разные электронные устройства легко и просто, в случае набора-конструктора с готовой печатной платой, и при наличии хорошего паяльника, припоя и доступа в интернет, где можно найти ответы на возникающие вопросы.

Спасибо за внимание! Напишите в комментариях, какие схемы и конструкции будет интересно рассмотреть и собрать в будущих статьях и видео. Расскажите о своём опыте радиолюбительских поделок.

Высоковольтный генератор для коптильни своими руками | Блог Виталия Павлова

==================================================================

Высоковольтный генератор (ВВГ) с питанием 5 вольт:

Высоковольтный генератор (генератор высокого напряжения) предназначен для создания электростатического поля внутри коптильни, и позволяет в десятки раз сократить время копчения и расход щепы.

Такой генератор выдает на выходе порядка 20 кВ ПОСТОЯННОГО (не импульсного) напряжения при токе нагрузки около 25 мкА, при этом имеет двойную гальваническую развязку от сети переменного тока 220В (при питании от сетевого блока питания). При питании от литий-ионного аккумулятора, такой вопрос вообще не стоит..
Про питание от аккумулятора и про циклический таймер будет в следующих статьях.

Токоограничение высоковольтной цепи (резистор 10 мОм на выходе генератора) не позволяет образовываться сильным электрическим дугам и разрядам в коптильне, что предотвращает появление большого количества озона и снижает негативные последствия от поражения высоковольтным электрическим разрядом до минимума (в случае касания ВВ частей).

Хотя при правильной конструкции и грамотной эксплуатации коптильни такой удар вообще маловероятен, тем не менее, забывать о мерах безопасности не стоит, особенно людям с заболевания сердца, кардиостимуляторами и т.д..

Высоковольтный заряд на выходе генератора самостоятельно исчезает через 20-30 сек. после выключения ВВГ.

Схема высоковольтного генератора для электростатического копчения

Весь процесс сборки показан в видео — высоковольтный генератор для электростатического копчения своими руками

(если видео не открывается из-за блокировки, то нужен VPN)

Для самостоятельной сборки ВВ генератора :

Внимание: иногда, при ПЕРВОМ нажатии, ссылка может открыться некорректно (браузер (особенно Mozilla firefox), направит вас на неправильную страницу Aliexpress, не соответствующую нужной ссылке). Пож-ста, нажмите на ссылку повторно. Если это не поможет, попробуйте скопировать ссылку и вставить ее в др. браузер.

ВВ генератор

— с печатной платой http://ali.pub/2heb1j

Импульсные блоки питания AC-DC http://alii.pub/68pnc4

— выбрать блок питания 100-240 V (AC) — 5V, 2А (DC)

Высоковольтные конденсаторы

— 30 кВ 680 пф http://ali.pub/2caleq

— 20 кВ (разная емкость) http://ali.pub/219hnc

Высоковольтные диоды 2CL77 http://ali.pub/1z9g3e

Резистор высоковольтный 10 мОм 2 Вт http://got. by/4qsooz

Резистор высоковольтный 10 мОм 5 Вт (рекомендуется) http://ali.pub/5g3odo

Транзистор D880 http://alii.pub/68pn63

Конденсатор 0,01мкФ 100В http://ali.pub/2emik9

Резистор 10 мОм 1Вт http://ali.pub/37p6b5 (они там разные, надо выбрать — 10М). Таких резисторов нужно 4 шт, соединяем их по 2 шт параллельно и 2 таких цепочки — последовательно.

В итоге получим 2Вт 10мОм Или, еще лучше — сделать 3 цепочки по 3 резистора (всего 9 шт). Эти сборки надо будет залить термоклеем или эпоксидной смолой.

Шланг (трубка) для аквариума 6 мм http://ali.pub/254pse

Пистолет для термоклея http://alii.pub/652blq

Вентилятор DC 5V для охлаждения генератора http://ali.pub/2gdrpn

— набор для сборки киловольтметра на 50 кВ http://alii.pub/652b0q Необходимо заказать такой набор: измерительная головка на 50 кВ вместе с резистором 500 мОм в комплекте ( 50KV and resistance). Резистор подключается последовательно к любому выводу головки.

При заливке (пропитке) ВВ катушек парафином, я использовал самодельный вакуумный насос (на базе вот такого насоса http://ali.pub/fw9hv). Он подключен через MT3608 http://ali.pub/2ve5uv к литий-ионному аккуму на 3,7В.

Важно: т.к. далеко не все имеют опыт работы с радиоэлектронными компонентами, и т.к. мы имеем дело с продукцией из «поднебесной», где очень часто попадается брак, рекомендую покупать комплектующих в 2-3 раза больше, чем требуется для сборки одного устройства!

Так же см. — что может пригодиться для коптильни: http://vitaliypavlov.ru/?p=1528

ВНИМАНИЕ ! Соблюдайте меры электробезопасности при работе с высоким напряжением!

Так же рекомендую обратить внимание на дымогенераторы и сборно-разборную автономную электростатическую коптильню холодного копчения ЭВК-100, которые изготавливает «АТФ-Сервис» (г. Королев).

Посмотреть стоимость на мои устройства для электростатики, а так же сделать заказ вы можете здесь.

——————

Зарегистрируйтесь здесь и покупайте с большой экономией ( кэшбек — возврат части денег за покупки)!

Станьте партнером AliExpress и покупайте со скидками!

Успехов!

Опубликовал vit 16 февраля 2018 в рубрике Электростатическое копчение. Комментарии: 213 комментария

К записи 213 комментария

Оставить комментарий или два

Самодельный генератор импульсов мощности

Многоцелевой генератор импульсов мощности, способный управлять катушками Тесла и другими мощными катушками. Это устройство основано на проекте самодельной катушки Теслы и использует улучшенную версию схемы драйвера катушки зажигания для генерации высокого напряжения.

Этот блок может просто генерировать импульсы сильного тока переменной частоты и длительности импульса. В данном устройстве в качестве основного источника сигнала используется генератор частоты прямоугольной формы, показанный в разделе «Сделай сам», но к нему также можно подключить любой другой источник сигнала. Входной сигнал усиливается с помощью массива из девяти мощных транзисторов 2N3055 (T2), которые способны коммутировать огромное количество энергии.

ВНИМАНИЕ! В этом проекте используется высокое напряжение!

Переключатель позволяет подавать питание на внешние катушки для низковольтных приложений, или на внутренние катушки зажигания можно подавать питание для зарядки высоковольтного импульсного разрядного конденсатора.

Цепь низкого напряжения в этом устройстве похожа на драйвер для самодельной катушки Тесла, но с некоторыми важными отличиями. Импульсы сильного тока от свинцово-кислотных аккумуляторов делают генератор сигналов в оригинальной конструкции нестабильным. В новой версии используется полностью независимый источник сигнала с собственной батареей для минимизации помех. Также имеется дополнительная буферная схема для защиты транзисторов 2N3055 от скачков напряжения, вызванных индуктивной отдачей от катушек автоматического зажигания.

Вся силовая электроника размещена в алюминиевом корпусе с панельными индикаторами, портами ввода-вывода и переключателями. Схема генератора сигналов размещена в независимом блоке с собственной батареей 9 В. Его можно подключить к основному блоку с помощью экранированного кабеля, что позволяет управлять им с безопасного расстояния.

Высокое напряжение на выходе катушек зажигания выпрямляется с помощью нескольких больших высоковольтных диодов (D2), разработанных для рентгеновских аппаратов. Выпрямленный выход подключен к большому конденсатору (C1) для сглаживания выходного постоянного тока. От сглаживающего конденсатора к цепи заряда добавлены катушка индуктивности (L1) и дополнительный диод для снижения добротности (D3), чтобы предотвратить попадание переменного тока от первичной катушки TC на сглаживающий конденсатор. Они также помогают защитить выпрямитель от коротких замыканий, дуговых токов и возможных противо-ЭДС или переходных процессов.

SW1	Переключатель низкого напряжения
SW2	лз
ТР1	Четыре катушки зажигания параллельно
RC1	Фильтр шипов
Т1	Транзистор BFY 51 (предусилитель)
Т2	2n3055 (девять параллельно)
Д1	Диод высокой мощности
Д2	Высоковольтный выпрямитель
Д3	Диод для подавления добротности
С1	Высоковольтный сглаживающий конденсатор
С2	Импульсный разрядный конденсатор
Л1	Самодельный индуктор
SG1	Переменный искровой зазор

Используемые здесь разъемы представляют собой стандартные банановые разъемы. Они не предназначены для использования под высоким напряжением и, следовательно, будут терять немного энергии за счет ионизации воздуха поблизости.

Основная передняя панель высокого напряжения на коробке имеет разъемы для выхода высокого напряжения постоянного тока, внутренний высоковольтный импульсный разрядный конденсатор и внутренний искровой разрядник. Это позволяет конфигурировать цепи высокого напряжения различными способами без необходимости повторного подключения каких-либо внутренних компонентов.

На изображении справа показано, как панель подключается к катушке Теслы. Искровой зазор можно регулировать с помощью рукоятки сбоку корпуса. В зависимости от резонансной частоты ТП может потребоваться регулировка емкости. Это можно просто сделать, добавив несколько конденсаторов параллельно или используя отдельный.

На этом изображении показаны взаимосвязанные выходы катушек зажигания. Катушки зажигания соединены параллельно, чтобы обеспечить более высокий выходной ток.

Все высоковольтные кабели внутри коробки помещены в гибкие пластиковые трубки для дополнительной изоляции. Здесь вы можете видеть, что низковольтные соединения с катушками зажигания также закрыты трубками для дополнительной защиты.

Корпус заземляется путем соединения толстого провода с длинным металлическим шипом, вбитым в землю. Все заземляющие соединения внутренних цепей также подключаются к корпусу.

Подключение корпуса к штырю заземления необходимо при использовании устройства для управления катушками Теслы. Это связано с тем, что катушка Теслы (TC) будет генерировать радиочастотные (RF) токи, которые в противном случае присутствовали бы во всей цепи. Без хорошего радиочастотного заземления вы, вероятно, получите небольшие удары от элементов управления при работе с катушкой Теслы.

Внутренний регулируемый искровой разрядник

Этот новый искровой разрядник состоит из трех сферических электродов в корпусе из диэлектрика с высоким содержанием калия. Двойной кожух искрового промежутка снижает общий шум и позволяет легировать воздушный поток другими газами. Анод и катод расположены дальше, чем может произойти скачок напряжения, а третья сфера может перемещаться в зазор и из него через длинный стержень из стекловолокна. Это позволяет плавно регулировать искровой промежуток между коротким и открытым замыканием, пока он активен.

Установлена пара бесколлекторных вентиляторов постоянного тока на 12 В для улучшения потока воздуха через искровой разрядник. Это не улучшает гашение, но уменьшает коррозию электродов из-за накопления озона в корпусе искрового разрядника. К разъемам вентиляторов добавлен дополнительный фильтрующий конденсатор, так как этот тип чувствителен к скачкам напряжения. Эту схему можно найти на странице «Сделай сам» и она называется «Генератор сигналов с контролем ширины импульса». Эта схема размещена внутри небольшой ручной коробки с 9батарея В. Его можно подключить к генератору импульсов мощности с помощью разъема на конце кабеля от устройства. Вы можете купить расширенную версию этого источника сигнала здесь.

Различные катушки зажигания или трансформаторы будут иметь разные резонансные частоты. Использование этой схемы позволяет настраивать катушки зажигания и управлять ими на их резонансной частоте.

Внешние трансформаторы, катушки или соленоиды также могут приводиться в действие на любой желаемой частоте в пределах диапазона таймера 555. Возможности широтно-импульсной модуляции схемы управления используются для управления уровнем мощности трансформаторов и других катушек. Эта функция также позволяет питать большие или малые двигатели постоянного тока с переменной скоростью от 0% до 100%. Они также могут быть настроены на их резонансную частоту.

Это устройство способно питать множество экспериментов и отлично подходит для любого исследователя, экспериментирующего с импульсной энергией или резонансными приложениями. Вы можете увидеть эксперименты, которые мы провели с катушками Тесла с использованием этого устройства, на странице экспериментов с катушками Тесла.

Изготовление генератора с автономным питанием | Проекты самодельных схем

Генератор с автономным питанием — это постоянно работающее электрическое устройство, предназначенное для бесконечной работы и непрерывного производства электроэнергии, которая обычно больше по величине, чем входной источник питания, через который он работает.

Кто бы не хотел, чтобы мотор-генератор с автономным питанием работал дома и безостановочно питал нужные бытовые приборы, абсолютно бесплатно. Мы обсудим детали нескольких таких схем в этой статье.

Энтузиаст свободной энергии из Южной Африки, который не хочет раскрывать свое имя, щедро поделился подробностями своего твердотельного автономного генератора со всеми заинтересованными исследователями свободной энергии.

Когда система используется с инверторной схемой, выходная мощность генератора составляет около 40 Вт.

Система может быть реализована в нескольких различных конфигурациях.

Первая обсуждаемая здесь версия способна одновременно заряжать три 12 батареи, а также поддерживать работу генератора в непрерывном режиме (до тех пор, пока, конечно, батареи не потеряют способность заряжаться/разряжаться)

Предлагаемый генератор с автономным питанием предназначен для работают днем и ночью, обеспечивая непрерывную подачу электроэнергии, совсем как наши солнечные батареи.

Первоначальный блок был сконструирован с использованием 4 катушек в качестве статора и центрального ротора с 5 магнитами, встроенными по его окружности, как показано ниже:

Показанная красная стрелка указывает на регулируемый зазор между ротором и катушками, который можно изменить, ослабив гайку, а затем переместив узел катушки ближе или дальше от магнитов статора для желаемой оптимизированной выходной мощности. Зазор может быть от 1 мм до 10 мм.

Узел ротора и механизм должны быть чрезвычайно точными с точки зрения их выравнивания и легкости вращения, и поэтому должны быть изготовлены с использованием прецизионных станков, таких как токарный станок.

Используемый для этого материал может быть прозрачным акрилом, и сборка должна включать 5 наборов по 9 штук.магниты, закрепленные внутри цилиндрической трубы в виде полостей, как показано на рисунке.

Верхнее отверстие этих 5 цилиндрических барабанов защищено пластиковыми кольцами, извлеченными из тех же цилиндрических труб, чтобы гарантировать, что магниты будут плотно зафиксированы в соответствующих положениях внутри цилиндрических полостей.

Очень скоро 4 катушки были увеличены до 5, в которых новая добавленная катушка имела три независимых обмотки. Конструкции будут пониматься постепенно, когда мы пройдемся по различным принципиальным схемам и объясним, как работает генератор. Первую принципиальную схему можно увидеть ниже

Батарея, обозначенная буквой «А», питает цепь. Ротор «С», состоящий из 5 магнитов, вручную перемещается так, что один из магнитов приближается к катушкам.

Набор катушек «B» включает в себя 3 независимые обмотки на одном центральном сердечнике, и магнит, проходящий мимо этих трех катушек, генерирует внутри них небольшой ток.

Ток в катушке номер «1» проходит через резистор «R» в базу транзистора, заставляя его включиться. Энергия, проходящая через катушку транзистора «2», позволяет ей превратиться в магнит, который толкает диск ротора «С» на своем пути, вызывая вращательное движение ротора.

Это вращение одновременно индуцирует обмотку тока «3», которая выпрямляется через синие диоды и передается обратно для зарядки батареи «А», восполняя почти весь ток, потребляемый этой батареей.

Как только магнит внутри ротора «С» отходит от катушек, транзистор выключается, восстанавливая за короткое время напряжение на коллекторе вблизи линии питания +12 Вольт.

Истощает ток катушки «2». Из-за расположения катушек напряжение на коллекторе увеличивается примерно до 200 вольт и выше.

Однако этого не происходит, потому что выход подключен к пяти последовательным батареям, которые снижают нарастающее напряжение в соответствии с их общим номиналом.

Аккумуляторы имеют последовательное напряжение приблизительно 60 вольт (что объясняет, почему был встроен мощный быстродействующий высоковольтный транзистор MJE13009). диод начинает включаться, высвобождая электричество, накопленное в катушке, в аккумуляторную батарею. Этот импульс тока проходит через все 5 батарей, заряжая каждую из них. Проще говоря, это представляет собой схему генератора с автономным питанием.0003

В прототипе в качестве нагрузки для длительных неустанных испытаний использовался 12-вольтовый 150-ваттный инвертор, освещающий 40-ваттную сетевую лампу: приемные катушки:

Катушки «B», «D» и «E» активируются одновременно тремя отдельными магнитами. Электроэнергия, генерируемая всеми тремя катушками, передается на 4 синих диода для производства постоянного тока, который применяется для зарядки батареи «А», питающей цепь.

Дополнительный вход в приводную батарею в результате добавления 2 дополнительных приводных катушек к статору позволяет машине стабильно работать в виде машины с автономным питанием, бесконечно поддерживая напряжение батареи «А».

Единственной движущейся частью этой системы является ротор диаметром 110 мм, представляющий собой акриловый диск толщиной 25 мм, установленный на шарикоподшипниковом механизме, извлеченном из выброшенного жесткого диска вашего компьютера. Комплектация выглядит следующим образом:

На изображениях диск кажется полым, однако на самом деле это твердый, кристально чистый пластик. Отверстия просверлены на диске в пяти местах, равномерно распределенных по всей окружности, то есть с шагом 72 градуса.

5 первичных отверстий, просверленных на диске, предназначены для удержания магнитов, которые находятся в группах по девять круглых ферритовых магнитов. Каждый из них имеет диаметр 20 мм и высоту 3 мм, образуя стопки магнитов общей высотой 27 мм в длину и диаметром 20 мм. Эти стопки магнитов размещены таким образом, что их северные полюса выступают наружу.

После того, как магниты установлены, ротор помещается внутрь полоски пластиковой трубы, чтобы плотно зафиксировать магниты на месте во время быстрого вращения диска. Пластиковая труба зажимается ротором с помощью пяти крепежных болтов с потайными головками.

Катушки катушки имеют длину 80 мм и диаметр конца 72 мм. Средний шпиндель каждого змеевика изготовлен из пластиковой трубы длиной 20 мм с внешним и внутренним диаметром 16 мм. с толщиной стенок 2 мм.

После завершения намотки катушки этот внутренний диаметр заполняется рядом сварочных стержней со снятым сварочным покрытием. Впоследствии они обволакиваются полиэфирной смолой, но отличной альтернативой может стать и цельный брусок из мягкого железа:

Три жилы проволоки, составляющие катушки «1», «2» и «3», имеют диаметр 0,7 мм и наматываются друг на друга перед намоткой на катушку «В». Этот метод бифилярной намотки создает намного более тяжелый композитный жгут проводов, который можно эффективно просто намотать на катушку. Намотчик, показанный выше, работает с патроном, чтобы удерживать сердечник катушки для обеспечения намотки, тем не менее, можно использовать любой тип основного намотчика.

Конструктор выполнил скручивание проволоки, натянув 3 пряди проволоки, каждая из которых берет свое начало от независимой катушки 500-граммового пучка.

Три жилы плотно закреплены на каждом конце, провода прижаты друг к другу на каждом конце с трехметровым расстоянием между зажимами. После этого провода закрепляют в центре и приписывают 80 витков к миделю. Это позволяет сделать 80 витков для каждого из двух 1,5-метровых пролетов, расположенных между зажимами.

Набор скрученных или намотанных проводов наматывается на временную катушку, чтобы сохранить его в чистоте, потому что это скручивание необходимо повторить еще 46 раз, поскольку все содержимое катушек с проволокой потребуется для одной композитной катушки:

Следующие 3 метра трех проводов затем зажимаются и 80 витков наматываются в среднее положение, но в этом случае витки располагаются в противоположном направлении. Даже сейчас реализованы точно такие же 80 витков, но если предыдущая обмотка была «по часовой стрелке», то эта обмотка переворачивается «против часовой стрелки».

Это особое изменение направления витков обеспечивает полный ассортимент витых проводов, в которых направление витка становится противоположным через каждые 1,5 метра по всей длине. Так устроен серийно выпускаемый литцендрат.

Этот особенный набор скрученных проводов с великолепным внешним видом теперь используется для намотки катушек. В одном фланце катушки, точно возле средней трубки и сердечника, просверливается отверстие, и через него вставляется начало проволоки. Затем проволоку с силой сгибают под углом 90 градусов и наматывают на вал катушки, чтобы начать намотку катушки.

Намотка пучка проводов выполняется с большой осторожностью рядом друг с другом по всему валу катушки, и вы увидите 51 номер намотки вокруг каждого слоя, а следующий слой наматывается прямо поверх этого самого первого слоя, идя снова вернуться к началу. Убедитесь, что витки этого второго слоя располагаются точно над верхней частью обмотки под ними.

Это может быть несложно, поскольку пакет проводов достаточно толстый, чтобы его можно было легко разместить. Если хотите, вы можете попробовать обернуть первый слой толстой белой бумагой, чтобы второй слой был отчетливым при переворачивании. Вам потребуется 18 таких слоев, чтобы закончить катушку, которая в конечном итоге будет весить 1,5 кг, а готовая сборка может выглядеть примерно так, как показано ниже: up предназначен для создания фантастической магнитной индукции на двух других катушках всякий раз, когда на одну из катушек подается напряжение питания.

Эта обмотка в настоящее время включает катушки 1,2 и 3 принципиальной схемы. Вам не нужно постоянно беспокоиться о маркировке концов каждой жилы провода, поскольку вы можете легко идентифицировать их с помощью обычного омметра, проверив непрерывность на концах определенных проводов.

Катушка 1 может использоваться как пусковая катушка, которая будет включать транзистор в нужные периоды времени. Катушка 2 может быть управляющей катушкой, на которую подается питание от транзистора, а катушка 3 может быть одной из первых выходных катушек:

Катушки 4 и 5 представляют собой прямые пружинные катушки, которые подключены параллельно катушке привода 2. Они помогают усилить привод и поэтому важны. Катушка 4 имеет сопротивление постоянному току 19 Ом, а сопротивление катушки 5 может составлять около 13 Ом.

Тем не менее, в настоящее время ведутся исследования, чтобы определить наиболее эффективное расположение катушек для этого генератора, и, возможно, дополнительные катушки могут быть идентичны первой катушке, катушке «B», и все три катушки прикреплены таким же образом, и Управляющая обмотка на каждой катушке управляется одним высокоэффективным быстродействующим переключающим транзистором. Нынешняя установка выглядит так:

Вы можете игнорировать показанные порталы, так как они были включены только для изучения различных способов активации транзистора.

В настоящее время катушки 6 и 7 (каждая по 22 Ом) работают как дополнительные выходные катушки, подключенные параллельно выходной катушке 3, каждая из которых состоит из 3 витков и имеет сопротивление 4,2 Ом. Они могут быть с воздушным сердечником или с твердым железным сердечником.

При тестировании выяснилось, что вариант с воздушным сердечником работает чуть лучше, чем с железным сердечником. Каждая из этих двух катушек состоит из 4000 витков, намотанных на катушки диаметром 22 мм с использованием 0,7 мм (AWG # 21 или swg 22) суперэмалированного медного провода. Все катушки имеют одинаковые характеристики провода.

Используя эту установку катушки, прототип мог работать без остановок около 21 дня, поддерживая постоянное напряжение приводной батареи на уровне 12,7 вольт. Через 21 день система была остановлена для некоторых модификаций и снова испытана с использованием совершенно новой компоновки.

В конструкции, продемонстрированной выше, ток, проходящий от аккумуляторной батареи в цепь, фактически составляет 70 миллиампер, что при 12,7 вольт дает входную мощность 0,89 Вт. Выходная мощность составляет примерно около 40 Вт, что подтверждает КПД 45.

За исключением трех дополнительных аккумуляторов на 12 В, которые дополнительно заряжаются одновременно. Результаты действительно кажутся чрезвычайно впечатляющими для предложенной схемы.

Метод привода использовался Джоном Бедини так много раз, что создатель решил поэкспериментировать с подходом Джона к оптимизации для достижения максимальной эффективности. Тем не менее, он обнаружил, что в конечном итоге полупроводник с эффектом Холла, специально выровненный с магнитом, дает наиболее эффективные результаты.

Дальнейшие исследования продолжаются, и на данный момент выходная мощность достигла 60 Вт. Это выглядит поистине потрясающе для такой крошечной системы, особенно когда вы видите, что она не включает реалистичный ввод. Для этого следующего шага мы уменьшаем батарею до одной. Настройка показана ниже:

В этой настройке на катушку «B» также подаются импульсы от транзистора, а выходной сигнал катушек вокруг ротора теперь направляется на выходной инвертор.

Здесь приводная батарея удалена и заменена маломощным 30-вольтовым трансформатором и диодом. Это, в свою очередь, управляется с выхода инвертора. Небольшое вращательное усилие ротора создает достаточный заряд на конденсаторе, чтобы система могла запускаться без какой-либо батареи. Выходная мощность для этой текущей установки может достигать 60 Вт, что является потрясающим улучшением на 50%.

3 12-вольтовые батареи также сняты, и схема может легко работать, используя только одну батарею. Непрерывная выходная мощность от одиночной батареи, которая никоим образом не требует внешней подзарядки, кажется большим достижением.

Следующим усовершенствованием является схема, включающая датчик Холла и полевой транзистор. Датчик Холла расположен точно на одной линии с магнитами. Это означает, что датчик помещается между одной из катушек и магнитом ротора. У нас есть зазор 1 мм между датчиком и ротором. На следующем изображении показано, как именно это нужно сделать:

Еще один вид сверху, когда катушка находится в правильном положении:

Эта схема демонстрировала невероятную непрерывную мощность в 150 Вт при использовании трех 12-вольтовых батарей. Первая батарея помогает питать схему, а вторая заряжается через три диода, подключенных параллельно, чтобы увеличить передачу тока для заряжаемой батареи.

Переключатель DPDT «RL1» меняет местами соединения батареи каждые пару минут с помощью показанной ниже схемы. Эта операция позволяет обеим батареям постоянно оставаться полностью заряженными.

Ток перезарядки также проходит через второй набор из трех параллельных диодов, заряжающих третью 12-вольтовую батарею. Эта 3-я батарея управляет инвертором, через который проходит предполагаемая нагрузка. Тестовая нагрузка, используемая для этой установки, представляла собой 100-ваттную лампочку и 50-ваттный вентилятор.

Датчик Холла переключает NPN-транзистор, однако практически любой быстродействующий транзистор, например BC109 или 2N2222 BJT, будет работать очень хорошо. Вы поймете, что все катушки в этот момент управляются полевым транзистором IRF840. Реле, используемое для переключения, относится к типу с фиксацией, как указано в этой конструкции:

И он питается от таймера IC555N с малым током, как показано ниже:

Синие конденсаторы выбраны для переключения конкретного фактического реле, которое используется в цепи. Они кратковременно позволяют реле включаться и выключаться каждые пять минут или около того. Резисторы номиналом 18 кОм над конденсаторами расположены так, чтобы разрядить конденсатор в течение пяти минут, когда таймер находится в выключенном состоянии.

Однако, если вы не хотите иметь это переключение между батареями, вы можете просто настроить его следующим образом:

При таком расположении батарея, питающая инвертор, подключенный к нагрузке, имеет более высокую емкость. Хотя создатель использовал пару батарей по 7 Ач, можно использовать любую обычную 12-вольтовую батарею для скутеров на 12 ампер-часов.

В основном одна из катушек используется для подачи тока на выходную батарею и одна оставшаяся катушка, которая может быть частью основной трехжильной катушки. Это принято подавать напряжение питания непосредственно на приводной аккумулятор.

Диод 1N5408 рассчитан на 100 В, 3 А. Диоды без значения могут быть любыми диодами, такими как диод 1N4148. Концы катушек, соединенные с полевым транзистором IRF840, физически установлены по окружности ротора.

Таких катушек можно найти 5 штук. Те, которые имеют серый цвет, показывают, что крайние правые три катушки состоят из отдельных жил основной 3-проводной составной катушки, уже рассмотренной в наших предыдущих схемах.

Несмотря на то, что мы видели использование трехжильной витой проволоки для переключения в стиле Бедини, встроенного как для привода, так и для вывода, в конечном итоге было сочтено ненужным включать этот тип катушки.

Следовательно, обычная спиральная катушка, состоящая из 1500 граммов эмалированной медной проволоки диаметром 0,71 мм, оказалась столь же эффективной. Дальнейшие эксперименты и исследования помогли разработать следующую схему, которая работала даже лучше, чем предыдущие версии:

В этой усовершенствованной конструкции используется 12-вольтовое реле без фиксации. Реле рассчитано на потребление около 100 миллиампер при 12 вольтах.

Включение резистора на 75 Ом или 100 Ом последовательно с катушкой реле помогает снизить потребление до 60 миллиампер.

Он потребляется только половину времени в периоды работы, потому что он остается нерабочим, пока его контакты находятся в Н/З положении. Как и в предыдущих версиях, эта система работает неограниченное время без каких-либо проблем.

Автор: Патрик Дж. Келли

Обратная связь от одного из преданных читателей этого блога, г-на Тамала Индики

Уважаемый сэр Swagatam,
Большое спасибо за ваш ответ, и я благодарен вам за то, что подбодрил меня. Когда вы обратились ко мне с такой просьбой, я уже установил еще 4 катушки для моего маленького двигателя Бедини, чтобы сделать его все более и более эффективным. Но я не мог создать схемы Бедини с транзисторами для этих 4 катушек, так как не мог купить оборудование.
Но мой двигатель Бедини по-прежнему работает с предыдущими 4 катушками, даже если есть небольшое сопротивление ферритовых сердечников недавно присоединенных других четырех катушек, поскольку эти катушки ничего не делают, а просто сидят вокруг моего маленького магнитного ротора. Но мой мотор все еще может заряжать аккумулятор 12 В 7 А, когда я езжу на нем с батареями 3,7.
По вашей просьбе прилагаю видео ролик моего мотора бедини и советую посмотреть его до конца т.к. в начале вольтметр показывает Заряд аккумулятора 13,6В а после запуска мотора оно поднимается до 13,7В и через каких-то 3-4 минуты поднимается до 13,8В.
Я использовал небольшие батареи на 3,7 В для питания моего маленького двигателя Бедини, и это хорошо доказывает эффективность двигателя Бедини. В моем двигателе 1 катушка является бифилярной катушкой, а другие 3 катушки запускаются тем же триггером этой бифилярной катушки, и эти три катушки увеличивают энергию двигателя, выдавая еще несколько импульсов катушки при ускорении ротора магнита. . В этом секрет моего Маленького Мотора Бедини, поскольку я соединил катушки в параллельном режиме.
Я уверен, что когда я использую другие 4 катушки с цепями бедини, мой двигатель будет работать более эффективно, а магнитный ротор будет вращаться с огромной скоростью.