Высоковольтный блок питания своими руками: Высоковольтный блок питания своими руками

Содержание

Простой высоковольтный блок питания — Блоки питания — Источники питания

 

Схем и конструкций высоковольтных, регулируемых блоков питания в интернете не так уж и много, а простых и нормально работающих вообще трудно найти.
Давно была задумка собрать простой и из доступных деталей, высоковольтный регулируемый блок питания, для работы с ламповыми схемами. К импульсным БП душа не лежит, так как в планах приёмо-усилительные конструкции на лампах, и для этой цели желательно иметь обычный линейный БП.
После долгих поисков и практических опытов, предлагаю Вашему вниманию высоковольтный блок питания их доступных деталей, который нормально и надёжно работает.

Выходное напряжение данного блока питания регулируется от 9-10 до 250 вольт, ток нагрузки до 0,2 А, что более чем достаточно для конструкций, содержащих от одной до нескольких радиоламп. То есть пока мне этого вполне достаточно, а если потребуется больше, то потом сделаю БП по другому варианту.


Блок питания не боится коротких замыканий на выходе, ток короткого замыкания блока питания составляет 0,25 — 0,3 А.
На выходе блока питания так же имеется переменное выходное напряжение 6,3 вольта, служащее для питания накальных цепей радиоламп.

Как уже говорилось, блок питания собран из доступных радиодеталей. В качестве регулирующего и стабилизирующего элемента, в блоке питания применён распространённый, трёх выводной стабилизатор из серии LM317.
Эти стабилизаторы вполне могут работать и на высоких напряжениях, так как они не имеют земляного вывода и видят только разницу напряжений между входом и выходом, которая по паспортным данным не должна превышать напряжения 40 вольт.
Если соблюдать это условие, то выходное напряжение блока питания может быть гораздо выше паспортных данных этого стабилизатора (1,2-37 вольт). Поддерживает это условие дополнительный высоковольтный полевый транзистор, типа IRF840.
Блок питания собран в корпусе от компьютерного БП, схема блока питания изображена ниже на рисунке.

Здесь транзистор VT1 следит за тем, чтобы напряжение между входом и выходом стабилизатора LM317 не превышало 18-20 вольт (можно выбирать до 30-ти вольт), которое обеспечивается стабилитронами VD3, VD4.
Однако, если не принять специальных мер, микросхема может быть повреждена при коротком замыкании выхода. Поэтому на выход микросхемы включена RC цепочка (C3, R7) которая улучшает переходную характеристику и шунтирует вывод ADJ, а R3, D5 защищают вывод ADJ микросхемы во время короткого замыкания. Ток короткого замыкания ограничивает резистор R2, от него так же зависит и ток нагрузки (ток стабилизации) блока питания.

Если ток нагрузки БП планируется не выше 100 мА, то выходной транзистор можно оставить один, а если ток нагрузки желателен 150-200 мА и выше, то соответственно выходному транзистору в параллель (на схеме изображен пунктиром), подключается ещё такой же подобный транзистор (или несколько), так как ток короткого замыкания схемы выше тока стабилизации процентов на 50, и при КЗ на выходном транзисторе будет рассеиваться порядочная мощность и транзистор может быть быстро выведен из строя. Чтобы этого не случилось, ток короткого замыкания должен быть в области безопасной работы выходного транзистора (транзисторов).

Ток стабилизации, а также ток короткого замыкания в схеме зависит, как от резистора R2, так и от стабилитронов VD3, VD4.
Например, если в схеме поставить стабилитроны на 15 вольт (то есть их общее напряжение стабилизации 30 вольт), то для тока нагрузки в 100 мА, сопротивление резистора R2 должно быть в районе 200-220 Ом, и соответственно при коротком замыкании, да и при потреблении нагрузкой 100 мА, на нём будет рассеиваться мощность в несколько Ватт, и нужно будет ставить в схему цементный резистор мощностью 5 Вт. Поэтому я поставил стабилитроны с напряжением стабилизации 18-20 вольт, при этом резистор R2 можно ставить меньшего сопротивления и соответственно меньшей мощности, то есть 43-47 Ом (МЛТ-2).

Да, ещё должен сказать об особенности этой схемы блока питания. При максимальном выходном напряжении блока питания 250 вольт, переменный резистор R6 имеет общую величину (вместе с резистором R5) 25 кОм, и на нём рассеивается мощность больше 2-х Ватт. То есть переменный резистор должен иметь мощность не менее 2-х Ватт, а ещё лучше 4-5 Вт.
Я сначала поставил переменный резистор СПО-0,5 (есть кучка из старых запасов), который после включения БП почти сразу приказал «долго жить». Потом нашёл в загашниках резистор СПО-2 (на мощность 2 Ватт) на 22 кОм. Он в принципе уже держался нормально (был тёпленький), но максимальное выходное напряжение БП было около 230 Вольт. Не хватало для регулирования нескольких кОм. Можно было конечно включить последовательно с ним дополнительный резистор на 2-3 кОм, при этом минимальное выходное напряжение БП повысится, но я пошёл другим путём.

В загашниках так же имелись ещё переменные резисторы типов СП-1 (1 Ватт). Я взял такой резистор на 47 кОм и параллельно ему подключил постоянный резистор МЛТ-1 на 51 кОм. Общее сопротивление получилось около 25 кОм, напряжение БП регулируется от 9 до 250-260 вольт. Резисторы не греются, нелинейность регулировки практически не заметна. Так что такой вариант тоже вполне имеет право на жизнь.
Если найдёте подобные резисторы, то оптимальный вариант будет переменник на 47-68 кОм, и параллельно ему подобрать постоянный резистор так, чтобы общее сопротивление было 24-26 кОм.

Чтобы блок питания работал надёжно, себе я сразу поставил на выход два полевых транзистора, стабилитроны получились на 19 вольт, резистор R2 47 Ом. Ток нагрузки блока питания получился 150-160 мА, причём при его изменении от нуля до максимума выходное напряжение практически не изменяется. Для меня этого вполне пока хватит.
Силовой трансформатор подошел по габаритам и удачно поместился в корпус компьютерного блока питания.

Использовался так же и штатный радиатор от компьютерного БП и часть печатной платы, на которой он был установлен. Старые детали соответственно все были выпаяны, на радиаторе размещены два полевых транзистора и регулятор LM317 соответственно через тепло-проводящие прокладки.

Монтаж выполнен навесным способом, и часть деталей ещё размещены на небольшой дополнительной плате, установленной рядом с радиатором. Так как деталей не много, печатку поэтому не делал.
Вольтметр поставил стрелочный малогабаритный, шкала его была на 3 В, и с дополнительным резистором шкала стала на 300 Вольт.
Вы соответственно из индикаторов можете ставить себе всё, что посчитаете нужным. Это просто мой выбор, и я его Вам ни в коем случае не навязываю.
Амперметр (миллиамперметр) ставить не стал, так как в таком БП в нём нет необходимости.

Трансформатор, как я уже сказал, у меня подобран по размеру корпуса, выходное напряжение его вторичной обмотки где-то около 230 Вольт (холостой ход).

Соответственно, если применить более мощный трансформатор с напряжением вторичной обмотки 250-280 Вольт, то выходное напряжение блока питания можно повысить до 300-350 Вольт, конденсатор фильтра С1 должен быть тогда на рабочее напряжение не ниже 450 Вольт.
Необходимо будет ещё увеличить сопротивление переменного резистора R6 (33-47 кОм), так как максимальный предел регулирования напряжения зависит от его величины. Естественно можно повысить и ток нагрузки, установив параллельно выходным транзисторам ещё один, и подобрав величину резистора R2.

Штатный вентилятор я оставил в корпусе, подключив его через выпрямитель к обмотке 6,3 Вольт. Закрутился он у меня практически в полную силу, и с порядочным шумом. Пришлось последовательно с выпрямителем поставить резистор на 120 Ом, крутиться он стал медленней и шум стал почти не слышен. Так и оставил, и ещё подключил сюда же и светодиод для индикации включения БП.

Выключатель питания остался штатный, который размещён на задней стенке БП. Может это и не совсем удобно, и нужно было его вынести на переднюю панель, но пока устраивает.
В принципе всё, что планировал Вам рассказать. Удачи Вам в конструировании.

 

Высоковольтный блок питания из доступных компонентов

Источник такого рода может использоваться в качестве демонстрационного генератора для опытов с высоким напряжением. Высоковольтный блок питания был собран своими руками для преподавателя, а для чего он просил мне его собрать, сказать не могу, поскольку сам даже толком не понял.

Высоковольтный блок питания собран на мощных полевых ключах серии IRFZ44 (стандартный мультивибратор). Выходная мощность инвертора может доходить до 50 ватт, выходное напряжение не более 1200 Вольт. По сути, это универсальный генератор высокого напряжения, его можно использовать в качестве преобразователя для маломощных катушек Тесла, для ионизаторов воздуха и т.п. Высокая выходная мощность позволяет подключить к инвертору достаточно мощные газоразрядные лампы (неоновые трубки и т.п.).

Трансформатор — основная и самая важная часть в любом блоке питания. От качественной намотки импульсного трансформатора зависит вся дальнейшая работа устройства. В моем случае был использован трансформатор с Ш-образным сердечником от компьютерного БП с мощностью 200 Ватт. Трансформатор аккуратно нужно разобрать и снять все заводские обмотки, после чего нужно мотать новые.

Первичная обмотка мотается сдвоенным проводом 1 мм каждая жила, обмотка состоит из 7 витков.


К сожалению, процесс намотки трансформатора не удалось заснять, поскольку инвертор собирал в деревне, с одним только паяльником в руках.


После намотки первичной обмотки мотаем вторичную. Но прежде, обмотку нужно изолировать скотчем или же изоляционной лентой (личный опыт показывает, что скотч одно из лучших решений для этих целей). Укладываем 7-10 слоев изоляции (в случае скотча) и мотаем вторичную обмотку. Обмотка мотается проводом 0,1-0,15мм В ТОМ ЖЕ НАПРАВЛЕНИИ, что и первичная. Количество витков во вторичной обмотке — 600, через каждые 70-90 витков обмотку нужно изолировать, во избежание межвиточных пробоев.

После намотки трансформатора нужно сфазировать первичную обмотку. У нас имеется по 2 жилы первичной обмотки с каждой стороны трансформатора. Для начала снимаем лак с проводов, удобно использовать наждачную бумагу, бритву или монтажный нож. После этого, провода нужно залудить. Дальше мультиметром находим начало и конец каждой обмотки. В конце нам нужно начало одной обмотки подключить к концу второй или наоборот — конец одной к началу другой, разницы в принципе нет.

Дальше уже собираем схему. Ограничительные резисторы ключей не критичны, их номинал может отклоняться в широком пределе от 220 до 1000 Ом. Сами ключи необходимо установить на теплоотвод(ы), поскольку схема достаточно прожорливая и «кушает» немалый ток, вследствие чего, транзисторы перегреваются в ходе работы.

Высокое напряжение с трансформатора сначала выпрямляется диодным выпрямителем, затем напряжение подается на пленочный конденсатор. В моем случае был использован конденсатор отечественного типа 1000 Вольт 0,1мкФ, хотя номинал не критичен, главное, подобрать конденсаторы с допустимым напряжением 1000 Вольт и более, емкость на ваше усмотрение.

В качестве диодного выпрямителя я использовал диоды FR107, это импульсные диоды с обратным напряжением 1000 Вольт и с током до 1 Ампер. В общей сложности я использовал 3 таких диода, но желательно ставить высоковольтные диоды типа КЦ106 (с любой буквой) или, что еще лучше КЦ123Б. Такие диоды можно приобрести в магазине радиодеталей или же снять из старого телевизионного умножителя (отечественного).

Дроссель — значительным образом снижает тепловыделение на полевых ключах. Дроссель можно снять из нерабочего компьютерного блока питания или же мотать самому. Обмотка мотается проводом 0,8мм и состоит из 12-15 витков.

Из-за минимального количества используемых компонентов нет смысла травить печатную плату, поэтому в моем случае весь монтаж делался на макетной плате.

Диапазон питающих напряжений схемы от 3-х до 16 Вольт, оптимальный вариант 6-7,2 Вольт.

Высоковольтный источник напряжения для коптильни

Приветствую, радиолюбители-самоделкины, а также все любители домашних копчёных продуктов!

Очень часто при сборке самодельных коптильных установок люди задаются вопросом, где взять источник высокого напряжения, который необходим для создания статического поля в коптильне? Покупать готовые высоковольтные генераторы — выходит неоправданно дорого, тем более, что это довольно специфичный товар и продаётся далеко не на каждом углу. Многие также считают, что такой высоковольтный источник неразрывно связан с большим риском, ведь если 220В из розетки опасны для жизни, то что уж говорить про десятки киловольт, необходимых для хорошего копчения. На самом деле, говоря о безопасности, стоит упомянуть, что опасен для жизни именно ток, проходящий через человека, а не напряжение, то есть можно хоть руками ловить электрические разряды и даже не чувствовать их — но только в том случае, если высоковольтный источник не обладает большой мощностью и, соответственно, не может выдать большой ток, критичный для здоровья. Для копчения главное — создания статического поля, высоковольтный источник будет, по сути, работать в холостую, без нагрузки, а значит, от него не требуется большой мощности, которая могла бы привести к травмам при сборке или использовании устройства. Также есть заблуждение, что собрать подобное устройство своими руками весьма затруднительно, так как нужно обязательно уметь читать электрические принципиальные схемы и обладать хорошими навыками пайки, чтобы изготовить плату и суметь собрать на ней электронную схему. На самом деле, высоковольтный блок на 10-20кВ можно собрать и вовсе не собирая схемы самому, а использовать лишь несколько готовых модулей. В качестве высоковольтного трансформатора, детали, которая непосредственно будет генерировать высокое напряжение, можно использовать катушку зажигания автомобиля. Рассмотрим в этой статье более подробно, как собрать своими руками высоковольтный блок, который может использоваться не только для коптильни, но и для различных высоковольтных экспериментов, например, для получения интересного эффекта — лестницы Иакова.


Первым делом вкратце рассмотрим общую структурную схему устройства, из каких оно будет состоять блоков и какой блок какую роль выполянет.

Питаться устройство будет от розетки — сети 220В, контакты для подключения к 220В показаны в самой левой части схемы. Далее следует блок питания, который создаёт нужное напряжения для питания устройства — да, это выглядит несколько нелогичным, что сетевое напряжения сперва понижается на целый порядок, чтобы затем была возможность уже из него получить нужные 10-20кВ, но именно таков принцип работы устройства. После блока питания следует амперметр-вольтметр, который будет показывать напряжение и ток, потребляемый устройством. Контролируя ток, можно будет управлять мощностью коптильни. После амперметра-вольтметра питающее напряжение поступает на ШИМ-регулятор, задачей которого является создание импульсов прямоугольной формы, от которых будет питаться катушка зажигания, а также регулировка мощности. Сигнал с ШИМ-регулятора поступает уже непосредственно на первичную обмотку катушки зажигания — а высокое напряжение снимается с её вторичной обмотки. При этом нужно помнить, что статическое поле, необходимое для копчения, создаётся только постоянным напряжением, а с выхода катушки снимается переменное, поэтому к выходу катушки подключается умножитель. Он не только выпрямляет переменное напряжение, но и увеличивает его амплитуду, то есть напряжение, в несколько раз, что позволяет достичь нужных 10-20кВ, либо даже 30, в зависимости от применённой катушки и напряжения блока питания. Для построения умножителя потребуется всего 3 высоковольтных диода и три конденсатора — эти детали не дефицитны, кроме того, для их соединения даже не потребует печатная плата, вся сборка будет происходить навесным монтажом. Рассмотрим ниже подробнее каждый отдельный блок представленной выше схемы.

В качестве блока питания можно применить любой источник питания с выходным напряжением 12-16В, при этом чем больше будет напряжения, тем большее напряжение можно будет снимать с выхода катушки. Идеально в качестве блока питания подойдут, например, компьютерный блок питания, либо блок питания ноутбука. Также нужно обратить внимание на мощность — она не должна быть слишком маленькой, ведь схема будет потребляет ток около 2-3А при максимуме мощности, соответственно, блок питания должен иметь запас по току. Либо можно использовать мощный трансформатор со вторичной обмоткой на 12-14В, поставив после него диодный мост и конденсатор для сглаживания.

После блока питания на схеме присутствует амперметр, совмещённый с вольтметром — данная деталь не является обязательной, схема будет работать и без него, но видеть напряжения питания и протекающий в данный момент ток не будет лишним. Кроме того, схема предусматривает регулировку мощности, а мощность можно будет отслеживать как раз по показаниям амперметра, чем больше ток — тем больше мощность, соответственно, напряжение на выходе высоковольтного блока. Здесь можно применить, например, стрелочные головки, они обеспечат наилучшую наглядность показаний, либо встраиваемые приборы, как на картинке ниже, они не займут много места в корпусе будущего устройства.

После того, как протекающий ток измерен амперметр, а напряжение — вольтметром, питающее напряжение поступает на ШИМ-регулятор, пожалуй, самую важную часть схемы. Собрать схему ШИМ-регулятора можно самому, используя популярную микросхему таймер NE555, либо используя готовый модуль, как на картинке ниже — автор выбрал второй вариант. ШИМ-регулятор имеет потенциометр, служащий для регулировки мощности, при сборке устройства его ручку нужно будет вывести наружу корпуса, закрепив вместе с платой, либо отпаяв потенциометр и подсоединив его вновь уже на проводах.

Найти такие модули без труда можно на Али — там они стоят совсем немного, либо в магазинах радиодеталей. Обратите внимание, что ШИМ-регулятор должен создавать импульсы частотой не более 1,5 кГц для правильной работы катушки зажигания. Если вы собираете ШИМ-регулятор самостоятельно, то нужно изначально рассчитывать его на данную частоту, а если используется готовый модуль, то в нём нужно изменить конденсатор, помеченный стрелочной на номинал 10 нФ, его кодовая маркировка 103. Изначально большинство ШИМ-регуляторов работают на более высоких диапазонах, чтобы частота на попадала в слышимый диапазон, а здесь же наоборот требуется её уменьшить, это может привести к тому, что схема или катушка будет слегка пищать — но данная переделка необходима для правильной работы катушки зажигания.

Рассмотрим чуть подробнее, что такое ШИМ и каким образом происходит регулировка мощности. На вход модуля подаётся постоянное напряжение, а с выхода снимаются прямоугольные импульсы, их вид может быть таким, как на картинке ниже.

А может быть вот таким, как здесь.

Меняется (в зависимости от поворота потенциометра) скважность импульсов, она же длительность, она же ширина импульсов, она же коэффициент заполнения. На первой картинке длительность импульсов короткая, следовательно, мощность, подаваемая на катушку, будет небольшой, а на второй же картинке длительность гораздо больше и соответствует коэффициенту заполнения 50% — при этом достигается максимум напряжения на выходе катушки. Если ещё дальше увеличивать коэффициент заполнения, мощность будет наоборот снижаться, а катушка может начать нагреваться, поэтому для возбуждения катушек зажигания нужно использовать скважность от 0 до 50%. ШИМ-регуляторы нашли большое применение за счёт своей высокой эффективности, ведь в процессе работы они почти не нагреваются.

Катушку зажигания можно использовать практически любую — их легко купить, например, на авторазборках. Единственный критерий выбора — чтобы катушка была исправной и к ней легко можно было подключить провода. Толстый красный провод, идущий от катушки — это её высоковольтный выход, с него снимается напряжение.

Далее несколько слов об умножителе. Для его постройки нужно использовать высоковольтные диоды, рассчитанные как минимум 15 000В — найти такие диоды можно в микроволновой печи, а купить в сервисе по ремонту бытовой техники, там их с удовольствием продадут. Конденсаторы также должны быть рассчитаны на напряжение не меньше 15 000В, их ёмкость должна быть равна примерно 470 пФ, разброс ёмкость может быть большим без потери работоспособности умножителя. Наглядную схему соединения диодов и конденсаторов можно увидеть на картинке ниже.

После сборки выводы диодов и конденсаторов нужно тщательно залить термоклеем либо эпоксидной смолой, чтобы не возникло пробоев между ними.

Общий вид конструкции в сборе. Перед установкой в корпус её можно включить и протестировать — если всё собрано верно, сразу же после включения будет слышен характерный «шорох», создаваемый высоким напряжением — это значит, катушка и умножитель работают. Можно поднести друг к другу высоковольтные выводы и увидеть небольшие дуги, но не стоит закорачивать высоковольтный выход.

После этого конструкция собирается в просторном пластиковом корпусе, все соединения пропаиваются для большей надёжности и защиты от замыканий. На передней панели корпуса можно расположить амперметр-вольтметр, регулятор мощности и выключатель. Сбоку или сзади корпуса выводится высоковольтный выход, а также в корпус заводится напряжение питания. Несмотря на то, что мощности катушки зажигания недостаточно, чтобы убить, не стоит прикасаться к её выводам либо выводам умножителя — будет очень больно. Удачной сборки!



Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Facebook

ВКонтакте

Twitter

ОК

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ БЛОК ДЛЯ КОПЧЕНИЯ

Представляю народный блок высоковольтного копчения. Рассмотрим два варианта. Первый простейший, который подойдет для любительского копчения и второй посложнее, но более продвинутый. Сначала немного про работу данного ВВ блока.

Принцип высоковольтного копчения

Для образования статического поля в данном ВВ блоке используется ШИМ модуляция катушки зажигания автомобиля с последующим повышением выходного напряжения на умножителе. ШИМ или в английском PWM (Pulse-Width Modulation) широтно-импульсная модуляция — способ используемый для контроля величины напряжения и тока. Принцип действия ШИМ состоит в изменении ширины импульса постоянной амплитуды при постоянной частоте.

Но при ШИМ управлении образованием искры на катушке зажигания (далее катушка), есть один   нюанс. Дело в том, что когда ШИМ начинает подавать импульсы на катушку, импульсы вначале очень короткие и энергия вырабатываемая катушкой мала. График ниже.

Постепенно импульсы становятся шире, катушка получает больше тока и напряжения, вследствие чего энергия вырабатываемая  катушкой растет и достигает своего пика при модуляции ШИМ 50Х50.

А вот потом, наступает не очень приятное для нас обстоятельство, ширина импульсов становится все больше и наступает спад мощности вырабатываемой катушкой. Поэтому для нормальной работы катушки, нам приемлемо только первая часть работы блока ШИМ (до заполнения 50%). Это отследить просто – положив на стол высоковольтный разрядник (например как у меня), вращая ручку блока ШИМ слева направо смотрим когда искра будет иметь максимальную мощность (длину). Ставим метку на панели напротив риски ручки регулировки и запоминаем показания ампервольтметра. Все, за эти значения не выходим.  Время копчения в дальнейшем подбираем по мощности до этих значений. Например у меня максимальная мощность искры при 2 ампера, но для электрокопчения копчения за три часа пока горит картридж с опилками, я ставлю 1 ампер. При такой силе тока копчение в моей небольшой фанерной коптилке получается в самый раз. 

Практическая часть

Теперь нам надо сделать сам блок высоковольтного  копчения (далее ВВ блок). Для этого мы используем детали с Алиэкспресс. Нам понадобится:

  1. Любой блок питания на 12 – 16 вольт. 16 вольт позволяет развить максимальную мощность ВВ блока и это предельное питание для микросхемы NE555, на которой работает ШИМ.

  1. Вольтметр – амперметр для визуального контроля силы процесса копчения. Использование вольтметра — амперметра позволяет подобрать ту силу тока и напряжения копчения, которая оптимальна для используемой вами коптилки. Так же позволяет регулировать напряжение копчения при разной влажности, например зимой и летом.

  1. Сам блок ШИМ. Он может быть разный, но должен вырабатывать импульсы с частотой не выше 1500Гц. Это максимальная эффективная частота для работы используемых высоковольтных диодов от микроволновки. А так же иметь мощность не менее 4 ампера, больше надежнее. Меня например вполне устраивает вот такой с Алиэкспресса. Правда он нуждается в переделке для понижения частоты, необходимо заменить конденсатор указанный стрелкой на номинал 103 (или 001мкФ).

  1. Катушка зажигания. Я не могу точно сказать какая будет работать лучше, я использовал катушку от А/М Toyota на 12 вольт. Предполагаю, что лучше использовать катушку для работы с электронным зажиганием.

  1. Диоды использованы от микроволновой печки на 0.35A 15000 В. Они прекрасно выдерживают нагрузку, даже кратковременное короткое замыкание. Вообще есть диоды до 2.5 ампера, это для очень мощных коптилок.

  1. Ну и конденсаторы. Желательно на 15000 вольт и примерно 560 пФ. Разброс параметров до 25% в обе стороны не ухудшит качество собранного на них выпрямителя.  

Схема блока

Все это собираем по следующей схеме — должно получиться вот так:

С блока питания я корпус снял, так удобнее монтировать в корпус ВВ блока (но менее безопасно). Обратите внимание на маркировку диодов, у них на одном конце имеются полоски обозначающие катод. Для того что бы при работе ВВ блока не прошивало высокое напряжение, все выводы конденсаторов и диодов заливаем клеем из клеевого пистолета. Помимо изоляции, это придаст еще и жесткость конструкции умножителя.

Умножитель паяется так:

После этого все монтируем в корпусе:

Ну и результат. Под вольтамперметром написана максимальная эффективная мощность ВВ блока.

Видео

Ссылки на детали и модули, продающиеся на Али, не приводятся — вы можете сами найти по названиям. Автор проекта — ОлегГ.

   Форум

   Форум по обсуждению материала ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ БЛОК ДЛЯ КОПЧЕНИЯ

Высоковольтный блок питания — Секрет Мастера

Автор Master На чтение 3 мин. Просмотров 4.5k. Опубликовано

Старый ламповый телевизор является занимательным радиоконструктором для любителя помастерить с паяльником. Ранее было показано на какие детали и блоки телевизора «Рассвет-307-1» обратить внимание. Фундаментом для всех последующих собранных своими руками конструкций будет высоковольтный блок питания.

Как сделать высоковольтный блок питания своими руками

Как сделать высоковольтный блок питания своими руками / Бесплатный радио конструктор / Sekretmastera


Watch this video on YouTube

При разработке блока питания основное внимание уделено простоте его изготовления и уменьшения механических работ. Все детали блока питания из схемы телевизора перенесены на новый корпус. Упрощенная схема высоковольтного блока питания показана на фото (обмотки трансформатора упрощены).

В качестве шасси блока питания применет корпус от старого CD ROMa, чем старее CD ROM тем толще в нем железо и прочнее шасси (трасформатор тяжелый!).  Отверстия в шасси сделаны при помощи болгарки (прямоугольное отверстие), а круглые отверстия под разъемы и конденсаторы просверлены электродрелью, отверстия под конденсаторы расширены круглым напильником.

Высоковольтный блок питанияСхема блока питанияБлок питания шасси

Трасформатор закреплен на шасси двумя винтами крепления колодки с выводами. Это позволило спрятать в подвал шасси всю высоковольтную развязку и отказаться от внешнего корпуса. Внутри шасси также можно разместить выпрямительный мост телевизора, но в данном варианте он был заменен двумя выпрямительными мостами от импульсных блоков питания. Детали блока питания припаяны на колодку трансформатора и одну монтажную стойку. Индикация включения осуществляется светодиодом. На торцевой стенке установлена фанерная планка, на которой установлены выключатель высоковольтного блока питания и колодка подключения компьютерного шнура питания, смотри фото. Шасси закрывается штатной крышкой CD ROMa с приклеенными на неё опорными ножками(смотри видео).

Перенос деталей на шассиВысоковольтный блок питанияВысоковольтный блок питания

После установки и пайки всех деталей проверяем правильность монтажа и подаем сетевое питание. Если все собрано правильно, на клеммах бужут искомые напряжения накала и анодного напряжения.

Анодное напряжениеАнодное напряжениеНапряжение накала

Будьте осторожны! Внутри высокое напряжение опасное для жизни! После выключения блока питания, несмотря на гасящие резисторы на конденсаторах высоковольтного блока питания еще некоторое время сохраняется опасное напряжение (смотри видео).
Ламповые конструкции чувствительны к качеству питающего напряжения 220 Вольт. Чувствительность обусловлена прежде всего напряжением накала ламп, при его снижении эмиссия электронов на катоде резко падает. Автор налаживая эту конструкцию в дачных условиях, поддерживал качество питания при помощи установленного в цепи питания всего дома стабилизатора РЕСАНТА СПН -5400 мощностью 5400 Ватт. Стабилизатор обеспечит питание сети дома при входных напряжениях сети от 90-260 Вольт!

Далее

Назад на главную страницу

Портативный высоковольтный блок питания Thunder-4.2

ВНИМАНИЕ! Если ваши руки растут из жопы, во избежание непредвиденной смерти вследствие поражения электрическим током, СТРОГО ЗАПРЕЩЕНО чтение материала, сборка и применение данного устройства! 

Довольно часто в спектрометрической практике возникает необходимость в мощном высоковольтном блоке питания, для запитки фотоэлектронных умножителей. Но большинство представленных в интернете блоков питания обеспечивают очень маленький ток. Чтобы расширить перечень мощных блоков питания, я решил в очередной раз поделится с вами своими наработками в этой области.

Разберем устройство поблочно:

Подсистема низковольтного питания.

Микросхема U5 обеспечивает зарядку встроенных литиевых аккумуляторов, током 500мА. Микросхемы U7 и U6 обеспечивают рабочее и опорное напряжения для питания цепей генератора и обратной связи.

Повышающий каскад.

Повышающий каскад выполнен на Flyback-преобразователе, основными элементами которого являются: мощный силовой трансформатор T1, ключ VT1, драйвер затвора ключа U2, генератор управляющего напряжения затвора U1, L2, D25,R2,R3,C21,C22, C19, накопитель энергии С23-С36, С56, С57.

Трансформатор выполнен на сердечнике Epcos RM8 на феррите N48 с распределенным немагнитным зазором AL=160. Так как мощность каскада требуется достаточно высокая, первичная обмотка (1 виток) выполнена медным листом 0.4мм во всю ширину шпильки.  Вторичная обмотка 82 витка проводом ПЭТВ-2 0.3мм.

Трансформатор было решено не делать на полное выходное напряжение, поскольку в этом случае возникают значительные проблемы с фильтрацией шумов и изоляцией обмоток. Намного лучше себя показал метод генерации трансформатором переменного напряжения 230 вольт, и дальнейшее его повышение мощным каскадным генератором Халперна. Номиналы и количество ступеней умножения посчитаны исходя из частоты, выходного тока, потерь и шумов. В отличии от генераторов Кокрофта-Уолтона, генераторы Халперна способны обеспечивать несколько большую выходную мощность, однако оба эти вида генераторов очень зависимы от рабочих частот и компонентов.

Поскольку пиковый импульсный ток первичной обмотки достигает 65 ампер, трассы от АКБ до силовых компонентов выполнены полигонами с двух сторон платы из 2-х унцивой меди (35мкм), а также длина трасс сокращена до минимально возможной. АКБ применены высокотоковые, рассчитанные на рабочий ток 20-30 ампер. Но даже несмотря на это, получить необходимый импульсный ток без нарушения режима работы трансформатора невозможно. Поэтому проблема импульсной запитки первичной обмотки была решена шунтированием цепи питания 15-ю конденсаторами Murata 1206 100мкФ 6.3В серии GRM.

Ключу для нормальной работы требуется на затворе потенциал 10-14 вольт, и затворный драйвер, поскольку затворная емкость достаточно большая.

Выходной каскад рассчитан на ток 17 мА при напряжении 1200В, однако, он может обеспечить значительно больший ток как в импульсном, так и в постоянном режиме работы, что может быть смертельно опасно. При неправильной сборке, выходное напряжение может значительно превышать расчетное. Во избежание поражения электрическим током, будьте предельно осторожны. При работе с устройством соблюдайте ВСЕ меры предосторожности, предписанные  для работы с цепями напряжением свыше 10 кВ.

Также стоит отметить, что при неправильной сборке, замыкании выхода или снятой перемычке обратной связи, практически ВСЕ компоненты блока питания сразу выйдут из строя. Керамические конденсаторы треснут, микросхемы и ключи сгорят, в резисторах выгорит резистивный слой. Данные эффекты связанны с тем, что при пробое по превышению допустимого напряжения или при КЗ, возникают очень мощные ЭМ пульсации, гарантированно выводящие из строя всю электронику.

Фильтрующий каскад.

Фильтрующий каскад выполнен на элементах L3, L4, R4, C20, C32, C37, C47-C75, FB1, R22-R25, R21, R14-R17.

Элементы L3, L4, R4, FB1, C20, C32, C37,C47-С49 служат основным фильтром импульсной высокочастотной помехи Flyback-преобразователя. Остальные элементы фильтра гасят помеху на рабочей частоте 85 кГц и служат накопителем энергии. Поскольку найти керамические конденсаторы достаточной емкости на рабочее напряжение свыше 1.5 кВ очень сложно, были применены конденсаторы 100нФ 1кВ с системой балансировки заряда R4, R22, R24, R25, R14-R17, для предотвращения дисбаланса потенциала на конденсаторах. Цепочка R14-R17 также выполняет функцию разряда выходных накопительных емкостей, с целью предотвращения поражения током после выключения устройства. Однако для полной разрядки емкостей требуется около 3 минут.

Обратная связь и накачка.

К блокам питания фотоэлектронных умножителей применяются очень жесткие нормы по стабильности выходного напряжения, постольку дрейф питающего напряжения смазывает спектр и ухудшает разрешение при длительном наборе спектра. Поэтому особое внимание уделялось цепи обратной связи. Она выполнена на элементах  U6, R19, R1, C38, R6, R20, C64, U3, образующих компаратор напряжения с настраиваемым приделом. Резисторы R1, R6, R20 выбраны с малым ТКС(50 ppm/C), поскольку от них напрямую зависит дрейф выходного напряжения. Также применен проверенный длительной практикой ИОН U6 с малым ТК.

Операционный усилитель U3 подает сигнал разрешения работы драйвера  PWM U4, R8-R11, C40, который генерирует импульсы накачки Flyback каскада нужной частоты и длительности.

PLS клеммная колодка позволяет выбирать точку подключения ОС к звеньям высоковольтного фильтра, для выбора режима работы. Тем самым выбираются параметры выходного напряжения:

  • контакты 7-8 – минимальные шумы в выходном напряжении 0.3-1.2В пик-пик, но при этом появляется просадка выходного напряжения в зависимости от потребляемого тока 1.28В/1мА.
  • Промежуточные режимы.
  • Контакты 1-2 – отсутствие влияния потребляемого тока, но увеличение шумов на выходе до 3-5В пик-пик.

Шумы в режиме ОС 7-8, при нагрузке 13 мА.

Шумы в режиме ОС 7-8, без нагрузки.

Так-же можно уменьшить шумы пик-пик, если выходной высоковольтный кабель, продеть в кольца Amidon 50-7 и FT50-43, по 4 витка кабеля в каждое кольцо. Это понизит шумы на 5-20%.

Стабильность выходного напряжения при фиксированной температуре.

После пайки все компоненты цепи обратной связи обязательно надо тщательно промыть в УЗ ванне, высушить 2 часа при 80С, а затем сразу покрыть лаком УР-231 с сушкой 8 часов при 70С.

Предполагается, что при необходимости, шумы выходного каскада в зависимости от конкретного применения блока питания буду фильтроваться дополнительными RLC фильтрами.

Температурный контроль.

На элементах U10, U8, R18, R27, U9, C78 – собран термодатчик с компарацией по пределу, срабатывающий при нагреве до 34-36 градусов. Сам сенсор температуры размещен непосредственно под полевым транзистором, являющимся главным источником тепла. При превышении заданного порога температуры, транзистор Q1 включает вентилятор.

Если не удалось найти подходящий вентилятор на 5 вольт, можно сделать небольшую плату DC-DC конвертера на LM2733. Но я не рекомендую подавать на 12В вентиляторы полную мощность, обычно достаточно 9-10 вольт для достаточного охлаждения.

Сборка.

Классически, все компоненты закупаются строго по списку материалов. Пайка осуществляется с флюсом Nordson EFD FluxPlus 6-412-A. Мойка в УЗ-ванне и лакировка лаком УР-231 обязательна.

Далее следуют фотографии устройства версии 4.1, оно имеет незначительные отличия от описанной тут версии 4.2.

При неправильной сборке или снятой перемычке FB_SEL, все компоненты платы выгорают от ЭМИ и требуют полной замены. В случае если все-же произошло непредвиденное, и устройство было повреждено, необходимо искать неисправность в следующей последовательности:

  • Проверить емкость всех высоковольтных емкостей, а так-же внимательно осмотреть их на предмет трещин и последствий взрыва керамики.
  • Проверить сопротивление высоковольтных емкостей.
  • Проверить падение напряжения на всех диодах умножителя.
  • Транзистор Q1, как показывает практика нет смысла проверять, он всегда погибает, его лучше менять сразу.
  • Проверить работоспособность всех микросхем и отсутствие утечек.
  • Проверить силовой транзистор VT1. А так-же проверить не отпаялся ли он, ему это свойственно при коротком замыкании высоковольтной керамики.
  • Проверить сопротивление резисторов R23 и R21, осмотреть их на предмет воздействия плазмы.
  • Если ничего из описанного выше не помогает, надо заново проверить каждый компонент установленный на плату и каждую дорожку на плате.

Герберы платы версии 4.2 можно скачать тут.

Технические характеристики:

  • Выходное напряжение: 10-1200В.
  • Выходной ток: не менее 16 мА. (ток может обеспечиваться значительно больший, что может привести к неминуемой смерти)
  • КПД: не менее 50%.
  • Короткое замыкание выходного каскада и нагрузка током свыше 20 мА: не допускается.
  • Стабильность выходного напряжения при T-const: не хуже +-40 ppm.
  • Уровень пульсаций: см описание.
  • Температурный коэффициент: не более 112 ppm/C

Фото

Трансформатор

Плата прототипа 4.1. (в новой версии 4.2 убран второй подстроечник, и исправленны мелкие недочеты)

Фильтр на проводе внутри устройства.

Корпусировке особое внимание я решил не уделять, по этому она выполнена несколько по-спартански.

Автор устройства:

Shodan aka Андрей Быканов

Генератор высокого напряжения своими руками

   Прежде чем мы перейдём к описанию предлагаемого для сборки источника высокого напряжения, напомним о необходимости соблюдать общие меры безопасности при работе с высокими напряжениями.

Хотя это устройство даёт выходной ток чрезвычайно малого уровня, оно может быть опасным и вызовет довольно неприятный и болезненный удар, если случайно каснуться в неположенном месте. С точки зрения безопасности, это один из самых безопасных высоковольтных источников, поскольку выходной ток сравним с током обычных электрошокеров.

 Высокое напряжение на выходных клеммах — постоянного тока около 10-20 киловольт, и если подключить разрядник, то можно получить дугу 15 мм.

Схема источника высокого напряжения

   Напряжение может регулироваться изменением количества ступеней в умножителе, например, если вы хотите, чтобы оно зажгло неоновые лампы — можно использовать одну, если хотите, чтобы работали свечи зажигания — можно использовать две или три, и если нужно более высокое напряжение — можно использовать 4, 5 и более. Меньше каскадов означает меньшее напряжение, но больший ток, что может увеличить опасность этого устройства. Парадокс, но чем больше напряжение, тем менее сложным будет нанести ущерб из-за питания, поскольку ток падает до пренебрежительно малого уровня.

Как это работает

   После нажатия кнопки, ИК-диод включается и луч света попадает на датчик оптрона, этот датчик имеет выходное сопротивление около 50 Ом, что достаточно для включения транзистора 2n2222. Этот транзистор подаёт энергию батареи для питания таймера 555.

Частоту и скважность импульсов можно регулировать изменением номиналов компонентов обвязки. В данном случае частота может регулироваться с помощью потенциометра. Эти колебания, через транзистор BD679, усиливающий импульсы тока, поступают на первичную катушку.

Со вторичной снимается переменное напряжение, увеличенное в 1000 раз, и выпрямляется ВВ умножителем.

Детали для сборки схемы

   Микросхема — любой таймер серии КР1006ВИ1. Для катушки — трансформатор с отношением сопротивления обмоток  8 Ом :1 кОм. Первое, на что необходимо обратить внимание при выборе трансформатора — это размер, так как количество энергии, которое они могут обрабатывать, пропорционально их размерам. Например размером с большую монету даст нам больше энергии, чем небольшой трансформатор.

   Первое, что необходимо сделать для его перемотки, это удалить ферритовый сердечник для доступа к самой катушке. В большинстве трансформаторов две части склеиваются клеем, просто держите трансформатор плоскогубцами над зажигалкой, только осторожно, чтоб не расплавить пластик. После минуты клей должен расплавиться и надо разломить его на две части сердечника.

   Учитывайте, что феррит очень хрупкий и трескается довольно легко. Для намотки вторичной катушки использовался эмалированный медный провод 0,15 мм. Намотка почти до заполнения, чтоб потом хватило ещё на один слой более толстого провода 0,3 мм — это будет первичка. Она должна иметь несколько десятков витков, около 100.

   Почему здесь установлен оптрон — он обеспечит полную гальваническую развязку от схемы, с ним не будет электрического контакта между кнопкой замыкания питания, микросхемой и высоковольтной частью. Если случайно пробьёт высокое напряжение по питанию, то вы будете в безопасности.

   Сделать оптрон очень легко, любой ИК-светодиод и ИК-датчик вставьте в термоусадочную трубку, как показано на картинке. В крайнем случае, если не хочется усложнять дело, уберите все эти элементы и подавайте питание замкнув К-Э транзистора 2N2222.

   Обратите внимание на два выключателя в схеме, так сделано потому, что каждая рука должна быть задействована чтобы активировать генератор — это будет безопасно, уменьшает риск случайного включения. Также при работе устройства вы не должны прикасаться к чему-либо еще, кроме кнопок.

   При сборке умножителя напряжения не забудьте оставить достаточный зазор между элементами. Обрежьте все торчащие выводы, поскольку они могут привести к коронным разрядам, которые сильно снижают эффективность.

   Рекомендуем изолировать все оголенные контакты умножителя с термоклеем или другим аналогичным изоляционным материалом и, после этого, обернуть в термоусадочную трубку или изоленту. Это не только уменьшит риск случайных ударов, но и повысит эффективность схемы путем уменьшения потерь через воздух. Также для страховки добавили кусок пенопласта между умножителем и генератором.

   Потребляемый ток должен быть примерно 0,5-1 ампер. Если больше — значит схема плохо настроена.

Испытания генератора ВН

   Было испытано два различных трансформатора — оба с отличными результатами. Первый имел меньший размер ферритового сердечника и, следовательно, меньше индуктивность, работал на частоте 2 кГц, а в другом около 1 кГц.

   При первом запуске сначала проверьте генератор NE555, работает ли он. Подключите маленький динамик к ноге 3 — при изменении частоты вы должны услышать звук, исходящий из него.

 Если все сильно нагревается можно увеличить сопротивление первичной обмотки, намотав её проводом потоньше. И небольшой радиатор для транзистора рекомендуется.

Да и правильная частота настройки является важной, чтобы избежать этой проблемы.

   Схемы блоков питания

Источник: https://elwo.ru/publ/skhemy_blokov_pitanija/istochnik_vysokogo_naprjazhenija/7-1-0-743

Высокое напряжение и не только

  Наверное самый первый и самый простой девайс всех радиолюбителей со школьной скамьи является Блокинг Генератор.

 HV блокинг-генератор (высоковольтный блок питания) для опытов-его можно купить в интернете или сделать самому. Для этого нам понадобится не очень много деталей и умение работать паяльником. 

  • Для того чтобы его собрать нужно: 
  • 1. Трансформатор строчной развертки ТВС-110Л, ТВС-110ПЦ15 от ламповых ч/б и цветных телевизоров (любой строчник)
  • 2. 1 или 2 конденсатора 16-50в — 2000-2200пФ 
  • 3. 2 резистора 27Ом и 270-240Ом 

4. 1-Транзистор 2Т808А КТ808 КТ808А или схожие по характеристикам. + хороший радиатор для охлаждения 

  1. 5. Провода 
  2. 6. Паяльник 
  3. 7. Прямые руки  

И так берем строчник разбираем его аккуратно, оставляем вторичную высоковольтную обмотку, состоящую из множества витков тонкой проволоки, ферритовый сердечник. Наматываем свои обмотки эмалированной медной проволокой на вторую свободную сторону феритового сердечника предварительно сделав из плотного картона трубку вокруг ферита. 

Первая: 5 витков примерно 1.5- 1.7 мм диаметром 

Вторая: 3 витка примерно 1.1мм диаметром 

Вообще, толщина и количество витков можно варьироваться. Что было под рукой – из того и сделал. 

В кладовке были найдены резисторы и пара мощных биполярных n-p-n транзисторов – КТ808а и 2т808a. Радиатор делать не захотел – ввиду больших размеров транзистора, хотя в последствии опыт показал – что большой радиатор обязательно нужен. 

Для питания всего этого я выбрал 12В трансформатор, можно запитать и от обычного 12 вольтового 7А акк. от UPS-а.(чтобы увеличить напругу на выходе, можно подать не 12 вольт а например 40 вольт но тут уже надо думать о хорошем охлаждении транса, и витков первичной обмотки можно сделать не 5-3 а 7-5 например).

  • Если собираетесь использовать трансформатор то понадобится диодный мост чтобы выпрямить ток с переменного в постоянный, диодный мост можно найти в блоке питания от компьютера, там же можно найти конденсаторы и резисторы + провода. 
  • в итоге мы получаем 9-10кВ на выходе. 

Всю конструкцию я разместил в корпусе от БП. получилось довольно таки компактно. 

  1. Итак, мы имеем HV Блокинг генератор который дает нам возможность ставить опыты и запускать Трансформатор Тесла. 
  2. Можно сразу испытать блокинг генератор на любой лампочке или приблизить контакты выходов HV друг к другу получить жгучую дугу на выходе. 
  3. К лампочке и разряднику подключаем только 1 провод, второй провод от HV блокинга землим на батарею. 

Такой блок питания способен зажигать любые газонаполненные лампы и т.д. 

Блокинг генератор для жизни не опасен, но неприятные ощущения при касании контактов вам обеспечены. 

продолжение следует… 

Обсудить на Форуме

Источник: http://x-shoker.ru/news/vv_bp/2013-02-26-176

Генератор высокого напряжения

Иногда возникает необходимость получения высокого напряжения из подручных материалов. Строчная развертка отечественных телевизоров и есть готовый высоковольтный генератор, мы лишь чуток переделаем генератор.
Из блока строчной развертки нужно выпаять умножитель напряжения и строчный трансформатор. Для нашей цели был использован умножитель УН9-27.

  • Строчный трансформатор подойдет буквально любой.

Строчный трансформатор сделан с огромным запасом, в телевизорах используется лишь 15-20% мощности.

Строчник имеет высоковольтную обмотку, один конец которого можно увидеть прямо на катушке, второй конец высоковольтной обмотки находится на стенде, вместе с основными контактами внизу катушки (13-ый вывод). Найти высоковольтные выводы очень легко, если взглянуть на схему строчного трансформатора.

  1. Используемый умножитель имеет несколько выводов, ниже представлена схема подключения.
  2. Схема умножителя напряжения

После подключения умножителя к высоковольтной обмотке строчного трансформатора, нужно думать о конструкции генератора, который будет питать всю схему. С генератором не мудрил, решил взять готовый. Была использована схема управления ЛДС с мощностью в 40 ватт, иными словами просто балласт ЛДС.

Балласт китайского производства, можно найти в любом магазине, цена не более 2-2,5$. Такой балласт удобен тем, что работает на высоких частотах (17-5кГц в зависимости от типа и производителя).

Единственный недостаток заключается в том, что выходное напряжение имеет повышенный номинал, поэтому мы не можем напрямую подключить такой балласт к строчному трансформатору. Для подключения используется конденсатор с напряжением 1000-5000 вольт, емкость от 1000 до 6800пкФ.

Балласт может быть заменен на другой генератор, он не критичен, тут важен только разгон строчного трансформатора.

ВНИМАНИЕ!!!
Выходное напряжение от умножителя составляет порядка 30.000 вольт, это напряжение в некоторых случаях может быть смертельно опасным, поэтому просим быть предельно осторожными.

После выключения схемы в умножителе остается заряд, замыкайте высоковольтные выводы, чтобы полностью разрядить его. Все опыты с высоким напряжением делайте вдали от электронных устройств.

Вообще вся схема находится под высоким напряжением, поэтому не дотрагивайтесь компонентов во время работы.

  • Установка может использоваться в качестве демонстрационного генератора высокого напряжения, с которым можно проводить ряд интересных опытов.

Loading…

Источник: https://all-he.ru/publ/svoimi_rukami/ehlektronika/generator_vysokogo_naprjazhenija/2-1-0-203

Источник высокого напряжения за 5 минут

Из данной статьи вы узнаете как получить высокое напряжение, с высокой частотой своими руками. Стоимость всей конструкции не превышает 500 руб, при минимуме трудозатрат.

Для изготовления вам понадобится всего 2 вещи: — энергосберегающая лампа (главное, чтобы была рабочая схема балласта) и строчный трансформатор от телевизора, монитора и другой ЭЛТ техники.

Энергосберегающие лампы (правильное название: компактная люминесцентная лампа) уже прочно закрепились в нашем быту, поэтому найти лампу с нерабочей колбой, но с рабочей схемой балласта я думаю не составит труда.

Электронный балласт КЛЛ генерирует высокочастотные импульсы напряжения (обычно 20-120 кГц) которые питают небольшой повышающий трансформатор и т.о. лампа загорается.

Современные балласты очень компактны и легко помещаются в цоколе патрона Е27.

Балласт лампы выдает напряжение до 1000 Вольт. Если вместо колбы лампы подключить строчный трансформатор, то можно добиться потрясающих эффектов.

Немного о компактных люминесцентных лампах

Блоки на схеме:
1 — выпрямитель. В нем переменное напряжение преобразуется в постоянное.
2 — транзисторы, включенные по схеме push-pull (тяни-толкай).
3 — тороидальный трансформатор
4 — резонансная цепь из конденсатора и дросселя для создания высокого напряжения

5 — люминесцентная лампа, которую мы заменим строчником

КЛЛ выпускаются самой различной мощности, размеров, форм-факторов. Чем больше мощность лампы, тем более высокое напряжение нужно приложить к колбе лампы. В данной статье я использовал КЛЛ мощностью 65 Ватт.

Большинство КЛЛ имеют однотипную схемотехнику. И у всех имеется 4 вывода на подключение люминесцентной лампы. Необходимо будет подсоединить выхода балласта к первичной обмотке строчного трансформатора.

Немного о строчных трансформаторах

Строчники также бывают разных размеров и форм.

Основной проблемой при подключении строчника, является найти 3 необходимых нам вывода из 10-20 обычно присутствующих у них. Один вывод — общий и пара других выводов — первичная обмотка, которая будет цепляться к балласту КЛЛ.
Если сможете найти документацию на строчник, или схему аппаратуры, где он раньше стоял, то ваша задача существенно облегчится.

Внимание! Строчник может содержать остаточное напряжение, так что перед работой с ним, обязательно разрядите его.

Итоговая конструкция

На фото выше вы можете видеть устройство в работе.

И помните, что это постоянное напряжение. Толстый красный вывод — это «плюс». Если вам нужно переменное напряжение, то нужно убрать диод из строчника, либо найти старый без диода.

Возможные проблемы

Когда я собрал свою первую схему с получением высокого напряжения, то она сразу же заработала. Тогда я использовал балласт от лампы мощностью 26 Ватт.
Мне сразу же захотелось большего.

Я взял более мощный балласт от КЛЛ и в точности повторил первую схему. Но схема не заработала. Я подумал, что балласт сгорел. Обратно подключил колбы лампы и включил в сеть. Лампа загорелась. Значит дело было не в балласте — он был рабочий.

Немного поразмыслив я сделал вывод, что электроника балласта должны определять нить накала лампы. А я использовал только 2 внешних вывода на колбу лампы, а внутренние оставил «в воздухе». Поэтому я поставил резистор между внешним и внутренним выводом балласта. Включил — схема заработала, но резистор быстро сгорел.

Я решил использовать конденсатор, вместо резистора. Дело в том, что конденсатор пропускает только переменный ток, а резистор и переменный и постоянный. Также, конденсатор не нагревался, т.к. давал небольшое сопротивление на пути переменного тока.

Конденсатор работал великолепно! Дуга получилась очень большой и толстой!

Итак если у вас не заработала схема, то скорее всего 2 причины:
1. Что-то не так подключили, либо на стороне балласта, либо на стороне строчного трансформатора.

2. Электроника балласта завязана на работе с нитью накала, а т.к. ее нет, то заменить ее поможет конденсатор.

Используйте конденсатор на соответствующее напряжение! У меня был на 400 Вольт, взятый из балласта другой энергосберегающей лампы.

При проведении опытов с высоким напряжением будьте предельно осторожны! Высокое напряжение опасно для жизни!

Лампа мощностью 65 Ватт, обеспечивает ток порядка 65 мА (65Ватт/1000В). А сила тока более чем 50 мА, смертельна опасна для жизни и вызывает остановку сердца!

Оригинал статьи

Источник: https://cxem.net/tesla/tesla1.php

Высоковольтный генератор для коптильни своими руками | Блог Виталия Павлова | 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.

  1. Схема высоковольтного генератора для электростатического копчения
  2. Весь процесс сборки показан в видео — высоковольтный генератор для электростатического копчения своими руками
  3. 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.

  • Наборы   генератора http://ali.pub/2a4ps2
  • — с платой  http://ali.pub/2heb1j
  • Импульсные блоки питания AC-DC http://ali.pub/1zx9u5
  • — блок питания  100-240 V (AC)  —   5V, 2А (DC)  http://ali.pub/2gdpaq
  • 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 3 Вт  http://got.by/3kzh3f
  • Резистор высоковольтный 10 мОм 5 Вт  http://got.by/3kzh7o
  • Транзистор D880 http://ali.pub/2gdqy8
  • 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.

  1.                   
  2. Шланг (трубка) для аквариума 6 мм http://ali.pub/254pse
  3. Пистолет для термоклея http://ali.pub/1m9g6v
  4. Супер паяльник http://ali.pub/2i8y1t
  5. Вентилятор DC 5V для охлаждения генератора http://ali.pub/2gdrpn

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!

  • Вы можете купить готовые устройства:
  • —  разборная переносная, автономная электростатическая коптильня ЭВК-100
  • —  высоковольтные генераторы для электростатической коптильни
  • ==========================

Зарегистрируйтесь здесь http://epngo.bz/cashback_index/5f740 и покупайте на AliExpress дешевле
Станьте партнером AliExpress http://epngo.bz/epn_index/5f740

Источник: http://vitaliypavlov.ru/komplektuyushhie-s-aliexpress-aliekspress/komplektuyushhie-dlya-sborki-vysokovoltnogo-generatora-koptilni.html

Источник высокого напряжения

Для самостоятельного изготовления флокатора, пистолета порошковой покраски или электростатической коптильни требуется источник высокого напряжения. И если первые два устройства требуют 75-100 киловольт, то высоковольтный генератор для коптильни работает при 15-20.

В сети есть множество схем высоковольтных генераторов сделанных с использованием строчных трансформаторов от мониторов, телевизоров или автомобильных катушек зажигания.

В большинстве своём их схемотехника удручает – как правило это простейшие обратноходовые преобразователи, а значит транзистор в них будет работать в роли кипятильника т.к.

для новичка наверняка не имеющего осциллографа рассчитать снаббер практически не реально.

Схемы из прошлого века на тиристорах с питанием от сети 220 вольт опасны и в случае неосторожности могут привести к печальным последствиям. Мы же сделаем резонансный полумост на ТДКС.

Давайте посмотрим схему:

Схема высоковольтного генератора

Список компонентов:

  1. U1 – «IR2153»;
  2. C1 – электролит 470-1000uf 16v, желательно Low Esr;
  3. C2 – керамика 1n;
  4. C3, C4 – керамика 100n;
  5. C5, C6 – полипропилен 470nf 630v;
  6. R1 – многооборотный подстроечный резистор;
  • Остальные компоненты вопросов думаю не вызывают.
  • Файл печатной платы: ir2153.lay6[0,03MB]
  • В качестве генератора используется распространённая микросхема IR2153, для работы которой требуются всего несколько деталей в обвязке: времязадающая RC цепочка и конденсатор с диодом для верхнего ключа.

Транзисторы при сборке необходимо установить на небольшие радиаторы, я этого делать не стал т.к. плата нужна лишь для демонстрации. Так же не рекомендую включать устройство без запаянного электролитического конденсатора, может получится ситуация когда через ключи потечет сквозной ток.

Номиналы времязадающей цепи с помощью подстроечного резистора позволяют микросхеме работать в диапазоне частот примерно от 7 до 146kHz. В процессе настройки включать высоковольтный генератор желательно через амперметр для контроля тока, при этом желательно что бы блок питания выдавал не менее 3-х ампер при 12 вольт.

Подстроечным резистором можно пройтись по всему диапазону частот для нахождения резонансных участков, при этом для получения 20 киловольт искровой разряд не должен превышать буквально 1.5 см, а ток потребления при этом должен быть около 0.6-0.8А.

Если добиться таких результатов не удается то есть два варианта. Первый из них «поиграть витками», увеличивая или уменьшая их количество, второй – заменить резонансный конденсатор с 470 на 330 или 220 нанофарад. У меня все заработало сразу после сборки, но как говориться – если вдруг.

Перед намоткой первичной обмотки на ТДКС феррит следует изолировать изолентой или скотчем, мотать следует эмальпроводом 0.6-0.8мм, или (что лучше) сразу двумя-тремя проводами 0.6 параллельно. Провода от трансформатора до платы желательно не более 10 сантиметров.

Не следует забывать что во вторичной обмотке ТДКС как правило находится диод, поэтому умножитель напряжения к нему не подключишь.

Для использования в электростатической коптильне параллельно выходам необходимо поставить конденсатор ~30kV 470pf – 2.2n и выходной токоограничительный резистор.

Источник: https://humka.ru/istochnik-vysokogo-napryazheniya

Схема высоковольтного генератора

Я как любитель всяких импульсных и особенно высоковольтных устройств решил сделать высоковольтный генератор (идея вообще-то была сделать люстру Чижевского). Подошел я к этому весьма творчески. Т.е. как всегда чужую готовую схему повторять неинтересно — надо что-то сочинить свое. Сначала я правда перепробовал кучу схем.

На транзисторах делал — мне что-то не понравилось, да и транзисторы грелись сильно. Сделал обычную схему на тиристорах — трансформатор сильно трещит (можно его конечно залить эпоксидкой, но возиться не хотелось). Частота низкая импульсы короткие. Да и напряжения высокого какого хотел (а хотелось по больше) я не получил.

И я решил пойти другим путем — чтобы треск или свист не был слышен, я решил поднять частоту за пределы слышимости, т.е. килогерц 20-30 и при этом сделать генератор на тиристоре. У меня для этого было несколько высокочастотных тиристоров ТЧ63. Мощная штука — частота до 33кГц, ток постоянный 63А, а импульсный ток килоампера полтора, т.е.

для импульсных устройств подходит идеально.

Попробовал я сначала вот эту схему (с этим тиристором):

Но почему-то я не смог выжать с однопереходного транзистора больше 10 кГц, ну а свист — кому понравится. Хотя в принципе схема не плохая. Хотя недостаток был еще один — резистор R3 греется очень сильно, причем мне пришлось ставить два проволочных остеклованных по 7 Ватт каждый, и все равно нагрев чрезмерно большой. Меня это не устроило.

Хотя на выходе получил достаточно большое напряжение — пробивало зазор в несколько миллиметров. К сожалению напряжение померить было нечем — проверял на глазок по ширине пробивного зазора. В разной литературе указывается по разному, но в большинстве принято считать для переменного напряжения примерно 1 мм на 1 кВ, а для постоянного 1 мм на 3 кВ.

Хотя это зависит от частоты (для переменного тока) и от влажности и давления. У меня ширина пробоя оказалась миллиметров 10-12 для переменного тока (почему-то при попытке выпрямить или пропустить через умножитель напряжение падало настолько сильно, что зазор уменьшался почти до нуля). Меня все это совершенно не устроило.

Вот тут я и ступил на путь создания «высоковольтного монстра».

Во-первых я собрал задающий генератор по стандартной, годами проверенной схеме. На двух транзисторах разной проводимости. Это позволило без труда сделать генератор коротких импульсов с частотой изменяемой в широких пределах от 1 кГц до 50-70 кГц. Трансформатор на ферритовом колечке диаметром 10-12 мм.

Затем порывшись в груде книг и учебников я выбрал другое включение конденсатора-тиристора-трансформатора (именно так кстати делается в электронных тиристорных схемах зажигания) ее преимущество в том, что этот вариант включения практически не боится короткого замыкания на выходе:

И самое главное вместо так непонравившегося мне греющегося резистора я поставил дроссель Др1 (кстати пусковой дроссель от лампы дневного света). Дроссели Др2 и Др3 в принципе защитные (по 16 витков на феррите), но можно их наверное не ставить (хотя Др3 — влияет на резонанс).

Когда я все это включил, то начал с минимальной частоты и напряжения питания вольт 30-50. Сначала я услышал писк и на выходе пробивало зазор в пару миллиметров. Затем я стал повышать частоту и при приближении к 18-20 кГц писк не стал слышен. А вот дальше произошло самое интересное. В какой-то момент система попала в резонанс.

Я услышал мощное шипение, и между выходными проводами образовалась дуга длиной миллиметров в 45, причем это было не просто потрескивание с синей искрой — это была дуга с высокой энергией ярко сиреневого цвета — такой плазменный жгут или шнур. И это все при напряжении питания в 60 вольт (если честно, я больше 80 В дать просто побоялся).

Я решил проверить как обычно на пробой плотного листа бумаги (с предыдущими схемами я баловался — симпатичные такие дырочки получались). Сказать, что ее пробило — это ничего не сказать — бумага вспыхнула сразу при касании к дуге. Т.е. энергия была очень высокой.

Если я концы провода подносил ближе друг к другу — они на концах начинали плавиться (тут мне и пришла мысль, что сварочник надо делать именно на тиристорах и где-то на этой же частоте). Пробивался даже фторопласт.

Причем в этой схеме я использовал строчный трансформатор от цветного лампового усилителя, а выходная обмотка там имеет мало витков и при обычно схеме на выходе получалось небольшое напряжение (у ч/б телевизоров строчник с более большим коэффициентом трансформации). Я подумал, а что если напряжение питания поднять до 220В — сколько будет тогда на выходе (хотя скорее всего пробило бы трансформатор).

Когда улеглись первые восторги, я начал замечать и недостатки это конструкции. Во-первых, через пару минут работы (а то и меньше) начинал разогреваться трансформатор (и довольно сильно) затем тиристор и даже диод (мощность-то прокачивалась ого-го).

Во-вторых система оказалась очень чувствительна к изменениям частоты генератора (все-таки схема-то резонансная). Так же на резонанс влияло и изменение нагрузки. Но что хуже всего — при такой высокой частоте колебаний — я нигде не смог это применить.

Выпрямить невозможно — пробовал ставить на выходе высоковольтные (12 кВ, 300 мА, исправные) диоды — они начинали нагреваться даже, если припаяны одним концом, а второй просто висит в воздухе (в пространство что ли излучают).

Даже при подключении высоковольтного кабеля длиной всего сантиметров 20 — напряжение падало в десятки раз (может резонанс сбивается и регулировка частоты не помогает). Пробовал собрать умножитель на выходе — с тем же результатом.

Где применить такое я не знаю.

Думал даже электрошокер сделать, но схема у меня работала вольт от 16-20 не меньше, да и мощность потребляла большую и размеры были приличные (тиристор довольно внушительных размеров, дроссель, мощный конденсатор, строчный трансформатор — это будет не миниатюрное устройство, а «ранцевый» вариант, если учесть, что батареек надо к нему штук 16), к тому же в шокере на выходе должно быть постоянное напряжение (а если все-таки переменка, то на маленькую частоту). Да и вообще я такое побоюсь применить — убьет еще кого ненароком или пробьет изоляцию и мне достанется. Короче забросил я этого монстра. Хотя идея была красивая.

Источник: http://radiolub.chat.ru/Monstr/monstr.htm

Источник: https://www.qrz.ru/schemes/contribute/constr/monstr.shtml

Регулируемый генератор высокого напряжения

Регулируемый генератор высокого напряжения на NE555 и ТВС-90

В жизни иногда не хватает драйва и зрелищности — с хаотичным и загадочным потрескиванием разрядника и с зашкаливающей стоящей рядом радиоаппаратурой.

Всё это может дать вам генератор высокого напряжения!
Но если без рекламы и серъезно, то для некоторых опытов такой генератор — вещь незаменимая.
Вот и мне такой однажды понадобился, причём не просто какой-то там повышающий транс на 1000V, а на 5-20 kV.

Но главное требование — возможность регулирования выходного высокого напряжения.
Порывшись в нете и не найдя подходящей схемы, мне пришлось изобретать свою родимую.

Для задающего генератора взял самую распостранённую мелкосхему — NE555, а в качестве транса — ТВС-90 (купил на радиорынке за копейки).
Для стабилизации напряжения питания задающего применил не менее распостранённый ШИМ — LM7809.

Принцип действия схемы простой: задающий генератор выбаратывает прямоугольные импульсы с разной скважностью — от неё то и зависит наше выходное высокое напряжение.
Скважность регулируется R3 и подаётся на выходной ключ на MOSFET-транзисторе. Последний возбуждает первичную обмотку ТВС, а на вторичной мы получаем высокое напряжение.

  • Регулировкой R3 мы можем получить как маленькую искру в доли миллиметра, так и искру длиной в пару сантиметров.
  • Некоторые моменты на которые стоит обратить внимание
  • Выходной ключ нужно поставить на радиатор, т.к. при больших выходных напряжениях ток через него может превышать 5-8А.
  • Желательно, чтобы корпус устройства быть металлическим (я использовал корпус от компьютерного БП), где минус питания был бы с ним соединён.
  • Напряжение питания можно увеличить до 15-20 Вольт и получить ещё более мощную искру, но в этом случае обязательно нужно пространственно разнести блок задающего генератора и трансформатор.
    Саму задающую схему потребуется заэкранировать, т.к. сильные наводки могут повредить полупроводниковые элементы.

Замены

Высоковольтный трансформатор подойдёт, в принципе, любой из серии ТВС, ТДКС. Главное — найти задающую обмотку.
Это можно делать «методом тыка» при максимальной скважности задающего генератора (минимальная длина импульсов накачки) и минимальном напряжении питания.
Выходной ключ также может быть любым мощным MOSFET-транзистором с большим паспортным током сток-исток, например IRFP260.
Стабилизатор напряжения LM7809 можно заменить на отечественный — КР142ЕН8А.

Ещё схемы

Довольно простой маломощный высоковольтный генератор, с искрой в 1..2мм, можно собрать всего на одном транзисторе.
Он рассчитан на небольшой по размерам ТВС марки ТВС-90П4. Схема подключения изображена на следующем рисунке.
Трансформатор показан со стороны его выводов.
Транзистор лучше всего подходит 2SC2625.

Автор также рекомендует ознакомиться с генератором высоковольтных импульсов на одном mosfet-транзисторе.
Его схемотехника такая же простая и он может работать с любой индуктивной нагрузкой.

Источник: http://Gorchilin.com/articles/scheme/hv-generator

Высоковольтный генератор своими руками

Многие из нас хоть раз в жизни видели в интернете или в реальной жизни фотографии Высоковольтных генераторов, или сами их делали.

Многие представленные в интернете схемы довольно мощные, их выходное напряжение составляет от 50 до 100 Киловольт. Мощность, как и напряжение тоже довольно высокая. Но их питание – главная проблема.

Источник напряжения должен быть подобающей генератору мощности, должен уметь отдавать долговременно большой ток.

  • Есть 2 варианта питания ВВ генераторов:
  • 1)аккумулятор,
  • 2)сетевой источник питания.

Первый вариант позволяет запустить устройство далеко «от розетки».

Однако, как раннее было замечено, устройство будет потреблять большую мощность и, следовательно, аккумулятор должен обеспечивать эту мощность (если вы хотите, чтобы генератор работал «на все 100»).

Аккумуляторы такой мощности довольно большие и автономным устройство с таким аккумулятором не назовёшь. Если осуществлять питание от сетевого источника, то об автономности тоже говорить не придётся, так как генератор буквально «не оторвёшь от розетки».

Моё же устройство вполне автономно, так как потребляет от встроенного аккумулятора не так уж и много, однако вследствие низкого потребления мощность тоже не велика – около 10-15W. Но дугу с трансформатора получить можно, напряжение около 1 Киловольта. С умножителя напряжения по выше – 10-15 Кв.

Ближе к конструкции…

Так как этот генератор для серьёзных целей не планировал, я поместил все его «внутренности» в картонную коробку (как бы смешно это не звучало, но это так. Я прошу не судить строго мою конструкцию, так как высоковольтной технике я не специалистL).

У моего устройства присутствуют 2 Li-ionаккумулятора, ёмкостью 2200 мА/ч. Их зарядка осуществляется с помощью линейного стабилизатора на 8 вольт: L7808. Он также находится в корпусе. Также имеется два зарядных устройства: от сети (12 в., 1250 мА/ч.

) и от прикуривателя автомобиля.

  1. Сама схема генерации высокого напряжения состоит из нескольких частей:
  2. 1)фильтр входного напряжения,
  3. 2)задающий генератор, построенный на мультивибраторе,
  4. 3)силовые транзисторы,
  5. 4)высоковольтный повышающий трансформатор (хочу отметить, что сердечник не должен иметь зазор, наличие зазора приводить к увеличению тока потребления и вследствие выход из строя силовых транзисторов).

Также к высоковольтному выходу можно подключить «симметричный» умножитель напряжения или… люминесцентную лампу, тогда ВВ генератор превращается в фонарь. Хотя на самом деле изначально это устройство планировалось сделать как фонарь. Схема преобразователя выполнена на макетной плате, при желании можете создать печатную плату.

Максимальное потребление схемы – до 2-3 Ампера, это стоит учитывать при выборе выключателей. Стоимость устройства зависит от того, где вы брали компоненты. Я большую половину комплектации нашёл у себя в ящике или в коробке для хранения радиодеталей.

Купить мне пришлось всего лишь линейный стабилизатор L7808, ИВЛМ1-1/7 (на самом деле сюда вставил ради интереса, а купил из любопытства J), также мне пришлось купить электронный трансформатор для галогенных ламп (из него я взял всего лишь трансформатор).

  Провод для намотки вторичной (повышающей, высоковольтной) обмотки  взял из давно сгоревшего строчного трансформатора (ТВС110ПЦ), и Вам советую делать тоже самое. Так провод в строчных трансформаторах высоковольтный и с пробоем изоляции проблем быть не должно. С теорией вроде бы разобрались – теперь перейдём к практике…

  • Внешний вид…
  • Рис.1 – вид на управляющую панель:
  • 1)индикаторы работоспособности
  • 2)индикатор присутствия зарядного напряжения
  • 3)вход от 8 до 25 вольт (для зарядки)
  • 4)кнопка включения заряда аккумулятора (включать только при подключённом зарядном устройстве)
  • 5)переключатель аккумуляторов (верхнее положение – основной, нижнее — запасной)
  • 6)выключатель ВВ генератора
  • 7)высоковольтный выход

На лицевой панели присутствуют 3 индикатора работоспособности.

Их здесь такое количество, потому что семисегментный индикатор является моим инициалом (на нём светиться первая буква моего имени: «А»J), светодиоды над выключателем и переключателем изначально планировались быть дополнительными индикаторами заряда батареи, но со схемой индикации возникла проблема, а отверстия в корпусе уже были сделаны. Пришлось поставить светодиоды, но уже в качестве просто индикаторов, дабы не портить внешний вид.

  1. Рис.2 – вид на вольтметр и индикатор:
  2. 8)вольтметр – показывает напряжение на аккумуляторе
  3. 9)индикатор – ИВЛМ1-1/7
  4. 10)предохранитель (от случайного включения)
  5. Вакуумно-люминесцентный индикатор установил ради интереса, так как это мой первый индикатор такого типа.
  6. Рис.3 – внутренний вид:
  7. 11)корпус
  8. 12)аккумуляторы (12,1-основной, 12,2-запасной)
  9. 13)линейный стабилизатор 7808 (для зарядки аккумуляторов)
  10. 14)плата преобразователя
  11. 15)теплоотвод с полевым транзистором КП813А2
  12. Тут, думаю нечего пояснять.
  13. Рис.4 – зарядные устройства:

16)от сети 220 в. (12 в., 1250 мА.)

  • 17)от прикуривателя автомобиля
  • Рис.5 – нагрузки для АВВГ:
  • 18)9W люминесцентная лампа
  • 19)«симметричный» умножитель напряжения 
  • Рис.6 – принципиальная схема:
  • USB1 – стандартный выход USB
  • BAT1, 2 – Liion 7,4 в. 2200 мА/ч (18650 Х 2)
  • R1, 2, 3, 4 – 820 Ом
  • R5 – 100 КОм
  • R6, 7 – 8,2 Ом
  • R8 – 150 Ом
  • R9, 12 – 510 Ом
  • R10, 11 – 1 КОм
  • L1 – сердечник от дросселя из энергосберегающей лампы, 10 витков по 1,5 мм.
  • C1 – 470 мкФ 16 в.
  • C2, 3 – 1000 мкФ 16 в.
  • C4, 5 – 47 нФ 250 в.
  • C6 – 3,2 нФ 1,25 Кв.
  • C7 – 300 пФ 1,6 Кв.
  • С8 – 470 пФ 3 Кв.
  • С9, 10 – 6,3 нФ
  • C11, 12, 13, 14 – 2200 пФ 5 Кв.
  • D1 – красный светодиод
  • D2 – АЛ307ЕМ
  • D3 – АЛС307ВМ
  • VD1, 2, 3, 4 – КЦ106Г
  • HL1 – ЗЛС338Б1
  • HL2 – NE2
  • HL3 – ИВЛМ1-1/7
  • HL4 – ЛДС 9W
  • IC1 – L7808
  • SB1 – кнопка 1А
  • SA1 – выключатель 3А (ONOFF с неоновой лампой)
  • SA2 – переключатель 6А (ONON)
  • SA3 – выключатель 1А (ONOFF)
  • PV1 –М2003-1
  • T1 – повышающий трансформатор:

ВВ обмотка: 372 витков ПЭВ-2 0.14мм. R=38.6ом

Первичная обмотка: 2 по 7 витков ПЭВ-… 1мм. R=0.4ом

  1. VT1 – КТ819ВМ
  2. VT2 – КП813А2
  3. VT3, 4 – КТ817Б
  4. Общее количество компонентов: 53.
  5. Без чего МОЖЕТ работать эта схема, на самом деле много без чего: IC1, R1, 2, 3, 4, 5, 8, C1, 2, 3, 4, 5, 7, 8,
  6. Пояснения к схеме:

Минус общий, идёт от входа USB до платы преобразователя.  Плюсы от аккумуляторов идут к переключателю, от него уже один вывод к выключателю (SA1), а от него к преобразователю.

Также плюс идет к вольтметру (PV1), через резистор к катоду индикатора и к анодам светодиодов (для каждого светодиода отдельный резистор).

Зарядка осуществляется после того как на вход USB подаётся напряжение от 8 до 25 вольт, а также после нажатия кнопки (SB1), светодиод (D1) загорается после того как подаётся напряжение для зарядки (контролировать процесс заряда можно с помощью вольтметра PV1).

Переключение между основным и запасным аккумуляторами осуществляется с помощью переключателя (SA1), дальше силовой плюс идёт к выключателю (SA2)  (через выключатель SA3) ВВ генератора, неоновая лампа (HL2) находится внутри выключателя.

Дальше силовые выводы поступают на блок конденсаторов и задающий генератор, построенный на мультивибраторе(VT3, 4. C9, 10.

 R9, 10, 11, 12), транзисторы КТ817Б можно заменить на любые другие аналоги, от него импульсы поступают на базу и затвор транзисторов(VT1, VT2), транзисторыможно использовать менее или более мощные аналоги.

Здесь использованы полевой и биполярный транзисторы, сделано это для того, чтобы снизить потребление. После трансформатора высокое напряжение поступает на группы анодов-сегментов вакуумно-люминесцентного индикатора, а после на ВВ выход.

Потребление (как фонарь): за 1 минуту схема разряжает аккумулятор на 0,04 В. (40 милливольт.). Если генератор будет работать 25 минут, следовательно, разрядится на 1 вольт (25*0,04).

  • Вот фотообзор:
  • Ну как в наше трудное время без видеоролика
  • {youtube}KMvxOHsOFVQ{/youtube}
  • Автор — Алексей Киселёв

Источник: http://vip-cxema.org/index.php/home/bloki-pitaniya/294-avtonomnyj-vysokovoltnyj-generator

д.и.г. Высоковольтный источник питания постоянного тока 250 кВ с хитроумным трюком для переключения полярности — diy Physics Blog

Высоковольтные источники постоянного тока используются энтузиастами науки для питания электронных и рентгеновских трубок, зарядки высоковольтных конденсаторов и электростатического заряда. левитаторы »и т. д. Во многих из этих источников питания используется обратный трансформатор для выработки высокого напряжения высокой частоты (переменного тока), за которым следует« умножитель Кокрофта-Уолтона »для выпрямления и резкого увеличения напряжения.

В умножителе Кокрофта-Уолтона используется каскадный ряд диодов и конденсаторов для генерации высокого напряжения постоянного тока от входа переменного тока через топологию схемы, в которой используются диоды для зарядки конденсаторов параллельно и их последовательной разрядки. Выходная полярность умножителя Кокрофта-Уолтона зависит от того, как ориентированы его диоды, поэтому полярность выхода (относительно земли) высоковольтного источника постоянного тока обычно устанавливается при проектировании.

Однако, поскольку некоторые из наших физических экспериментов требуют той или иной полярности, мы строим наши умножители Кокрофта-Уолтона с дополнительным конденсатором, чтобы наши высоковольтные источники питания могли выводить как положительное, так и отрицательное высокое напряжение относительно земли.Схема нашего «обратимого» Кокрофта-Уолтона показана на следующем рисунке (щелкните, чтобы увеличить):

Если высоковольтный выход переменного тока обратного хода подключен к точке «A» умножителя напряжения, а точка «B» ”Подключен к земле, то выход в точке“ D ”будет положительным. Однако, если точка «C» получает высоковольтный переменный ток, а точка «D» соединена с землей, тогда точка «B» будет отрицательной.

Как показано на следующих рисунках, умножитель должен быть построен на куске чистой перфорированной платы:

Затем печатная плата подвешивается с помощью нейлоновых прокладок внутри пластикового корпуса (того типа, который используется для хранения продуктов):

Соединители типа «банан» затем устанавливаются на пластиковый контейнер и подключаются напрямую к точкам A, B, C и D.Разъемы должны быть очень хорошо герметизированы с помощью силикона RTV:

Затем разъемы маркируются следующим образом:

Затем пластиковый контейнер должен быть полностью заполнен чистым минеральным маслом (его можно купить в аптеке). погрузите схему умножителя в воду, чтобы предотвратить пробой высокого напряжения между компонентами:

Для управления умножителем можно использовать любой высоковольтный источник питания переменного тока. Наша любимая схема — это следующий преобразователь постоянного тока в переменный (щелкните диаграмму, чтобы увеличить):

В этом источнике питания переменного тока двухтактный генератор управляет обратным трансформатором телевизора от старого цветного телевизора (обратный преобразователь без встроенного тройника). ).Хорошо известный прием заключается в том, что исходный первичный элемент обратного хода не используется. Вместо этого новые первичные обмотки изготавливаются путем наматывания двух наборов по четыре витка каждого изолированного провода № 18 вокруг оголенного сердечника обратноходового трансформатора. Обратная связь для генератора получается через дополнительную катушку из 4 витков провода №24, намотанного вокруг сердечника:

Как показано на рисунке выше, мы встроили низковольтный источник постоянного тока прямо в шасси. Мы изменяем напряжение, используя внешний вариак (на рисунках не показан).В нашем источнике питания 12 В, подаваемое на вход драйвера обратного хода, дает около 250 кВ постоянного тока на выходе умножителя. Мы измерили до 300 кВ постоянного тока при более высоких входных напряжениях, но коронный разряд и пробой становятся очень страшными, поэтому мы не пытались выйти за пределы.

ОБНОВЛЕНИЕ 2/10/2012: Дополнительные сведения о создании драйвера резонансного трансформатора, а также об обмотке первичной обмотки для обратноходового трансформатора см. В следующих двух сообщениях:

http: // www.diyphysics.com/2012/02/10/universal-resonant-transformer-driver-high-voltage-flyback-driver/

http://www.diyphysics.com/2012/02/10/adding-your-own- трансформатор обратного хода первичного преобразователя в высоковольтный для резонансного возбуждения /

Следующее видео на YouTube показывает раннюю версию нашей поделки источник питания, используемый для управления электростатическим «подъемником», который Шанни построил много лет назад в рамках школьной научной ярмарки:

httpv: //youtu.be/p10OUADRr2M

В нашем d.i.y.В книге «Изучение квантовой физики через практические проекты» мы показываем множество способов использования этого источника питания для выполнения сложных физических экспериментов.

ОПАСНО! Обратите внимание, что это опасное устройство! Он создает высокое напряжение, которое может вызвать очень болезненный или смертельный удар электрическим током. Кроме того, могут возникать искровые разряды, которые могут воспламенить легковоспламеняющиеся материалы или летучую атмосферу. Помните, что конденсаторы сохраняют заряд долгое время после отключения питания.Перед тем как прикасаться к высоковольтным шинам, тщательно разрядите их!

Посетите www.prutchi.com и www.diyPhysics.com, чтобы узнать о других передовых д.и.у. проекты, и не забудьте проверить наш новый d.i.y. Книга по квантовой физике:

Источник питания постоянного тока 30 кВ (самодельный / сделай сам) с обратным ходом и умножителем / тройником

Это мой высоковольтный блок питания своими руками. Это выдает до 30 кВ постоянного тока и рассчитывает на питание от источник, подающий 0 — 24 В постоянного тока. Вход через банановые разъемы.Я обычно кормлю его своим самодельный блок питания 24В но, как показано ниже, я также использовал сетевой адаптер и питание ноутбука. поставка. Также ниже видео показаны пошаговые инструкции по изготовлению этого высоковольтного источника питания вместе с некоторыми демонстрациями.

Как вы увидите ниже, трансформатор обратного хода и умножитель для этого блока питания может быть трудно найти.Альтернативой является пойти с обратный ход со встроенными диодами, как я сделал здесь. Напряжение будет скорее всего будет ниже.

Одна из модификаций, которую я сделал, — это сделать вывод FOCUS HV от умножителя (в этом случай также называется тройником, так как он втрое увеличивает напряжение). С 30кВ выходной провод я мог получить до 4 кВ, но я захотелось пониже. Поэтому, сделав выходной провод FOCUS HV доступным в качестве альтернативы, Я смог получить диапазон 1.От 2 кВ до 4,6 кВ.

Он использует обратноходовой трансформатор для повышения входного напряжения примерно до 10 кВ переменного тока, а затем подает его на умножитель, который увеличивает его. примерно до 30 кВ постоянного тока. Я посмотрел на результат на моем телескопе, и он довольно плоский.

Конденсаторы.
Диоды.

Речь идет о материале, выделенном красным на схеме выше.Этот это то, что я сам не пробовал, но видел и слышал о от других. Я сам мало что знаю об этом, поэтому могу быть только расплывчатым. Повторяя то, что мне сказали, по крайней мере, часть его цели. уменьшает нагрев транзисторов и защищает эти биполярные переходные транзисторы от отрицательных переходных напряжений на их коллекторах поскольку они уязвимы для этого.

Детали, выделенные красным на схеме выше, — это то, что есть на моем коммерческом сделал блок питания ХВГ10.Фото справа есть из этих частей на блоке питания.

Из личного письма мне также сказали, что рекомендуемый конденсатор размер от 200 до 400 нФ неполяризованный, но 100 нФ тоже работает. Диод необходимо установить обратное смещение, рекомендуемый размер — UF4007 или BYE500.

Из комментария Alex1M6 на YouTube к мое видео о ремонте блок питания, который мне посоветовали «добавить диод быстрого восстановления на каждый транзистор в направлениях, показанных на схеме выше.Для дальнейшего защита помещает небольшие пленочные конденсаторы около 10-47 нФ через каждый диод тоже, и это переместит транзисторы в квазикласса E переключения и может даже уменьшить нагрев транзисторов чуть-чуть. Конденсаторы большей емкости уменьшат выходную мощность. напряжение немного, но также снизит нагрузку на транзистор, поэтому поэкспериментируйте, прежде чем окончательно определить значение «.

Обратный трансформатор

Мой обратный трансформатор был куплен в Интернете. который, похоже, исчез из Интернета.Это очень старый, который не имеет встроенного диода. Большинство обратноходовых трансформаторов в наши дни имеют встроенные диоды, и трудно найти тот, у которого их нет. Я нигде не мог найти его в Интернете, кроме информации о номере детали в техническом описании, прилагаемом к нему, написано SD-FLY400, замена для Motorola 24D67878A01.

Я действительно купил два из но сгорел первый, когда я тестировал без множителя подключил еще.Мне посчастливилось достать схемы обратного хода с обратным ходом а на схемах дает сопротивление в различных частях обратная связь вторичная. С помощью омметра вы можете легко проверить, обратного хода это хорошо. После того, как я испортил свой первый обратный рейс, один из отрезки вторичной измеренной бесконечности (провод явно оборвался). Так что эти схемы помогают!

Для первичной и обратной катушек обратного хода я удалил провод который пришел с ним и поставил на мои собственные провода, как показано на схеме выше и как показано на следующем фото.После намотки проводов на место и заклеив их черной изолентой, я затем покрыл результат несколько слоев черной жидкой изоленты для прочности, склейка Все это.

Обратный ход перед добавлением катушек.
Новые катушки по схеме.

Множитель

Умножитель заказывался в местной электронике. store и является NTE 521 от NTE Electronics, Inc.Он имеет два входа (горячий и GND) и два выхода (фокус и выход 30 кВ). NTE поставляет толстую книгу всех своих полупроводников детали (доступны в любом магазине, специализирующемся на деталях NTE) и Схема умножителя была в книге.

Можно использовать многие из множителей NTE. Многие из них отличаются на выходе FOCUS, но это не влияет на выход высокого напряжения.

У некоторых есть резистор 680 Ом на выходе высокого напряжения. а некоторые нет.Это не будет иметь большого значения для этого блока питания поскольку, если вы ожидаете возможность возникновения искр большой мощности (большие искровой разрядник создает большую мощность перед искрой) тогда это рекомендуется поставить около 250 кОм резисторов не менее 2 Вт. на выходе все равно.

Некоторые из них — 5-ступенчатые множители, а некоторые — 6-ступенчатые. Это означает, что 6-ступенчатые могут начинаться с более низкого входного напряжения. чтобы получить такое же высоковольтное выходное напряжение, как у 5-ступенчатого.Но имейте в виду все они имеют одинаковую максимальную длительную мощность без нагрузки, 30 кВ при 2 мА, за исключением NTE 559, который составляет 28 кВ при 2 мА. Настоящий рейтинг непрерывного выхода зависит от того, что вы даете ему в качестве входных данных, и Максимальный номинал непрерывной выходной мощности — это значение, которое вы не должны превышать.

В следующей таблице есть все, о которых я знаю, и о которых нет дополнительные входы POT, CTL или другие.

NTE арт. резистор 680 ом? Кол-во ступеней
500A N 6
521 N 6
522 Y 6
531 Y 6
532 Y 6
NTE арт. резистор 680 ом? Кол-во ступеней
533 Y 5
534 N 5
537 Y 5
539 N 5

Фотографии конструкции и испытаний

Вид сверху / спереди.Странная прозрачная пластиковая надставка наверху, потому что мой обратный ход и множитель были выше, чем я первоначально ожидал. Высоковольтный выход 30 кВ — это красный провод в верхнем левом углу изображения.
Транзисторы и радиаторы, вид спереди. Вход осуществляется через банановые разъемы справа.
Внутренний вид сверху.Множитель бежевый прямоугольник сзади и черная вещь чуть ниже это обратный ход.
Вид сбоку. Круглая черная штука — это вторичный обратный ход. Множитель находится слева от него.
Вид сзади лучше показывает транзисторы.

Щелкните здесь, чтобы получить полную информацию о где у меня радиаторы и как я установил транзисторы на радиаторы.

ВАЖНЫЙ: Рекомендуется, если у вас могут возникнуть искры большой мощности, вы должны поставить сопротивление около 250 кОм с мощностью не менее 2 Вт. номинал на выходе для защиты блока питания от сильного тока искры. Искра большой мощности обычно возникает из широкого искрового промежутка. Я повредил транзистор Q1 таким образом, забыв поставить это сопротивление. Я обычно кладу его на обратную сторону земли, так как это может включать неизолированные соединения.Мое видео ниже рассказывает о том, как я нашел и заменил этот поврежденный транзистор. Если вам интересно, что я делал, когда повредил этот транзистор посмотрите это мое видео на YouTube, Добавлена ​​модель Star Trek Enterprise с ионным движением. Ущерб на самом деле произошло после того, как видео было снято, и я еще немного поигрался.

2 x 220 кОм, резисторы 2 Вт = 240 кОм, 2 Вт защиты.
Я прикрепил маленький круглый латунный шарик к концу выходной провод ВН.Здесь сидит конец выходного провода приклеена к рулону малярной ленты, чтобы он не касался пола. Красный трубка — это высоковольтный зонд Fluke 80k-40 40kV который я могу ввести в свой мультиметр для измерения напряжения.
Мой мультиметр справа. Слева от это мой источник питания 24 В постоянного тока. Выход источника питания 24 В подается в источник питания 30 кВ, который налево.Сверху блока питания 24 В находится Variac. В этой картине Я измеряю производительность всей установки.
Когда я повышаю напряжение с помощью Variac, первый Чтение, которое я получаю от источника питания 30 кВ, это то, около 12 кВ. В измеритель находится на шкале 30 В и показывает 1,2 В (12000 вольт / 1000 (из-за датчик высокого напряжения) / 10 (из-за шкалы 30 В) = 1.2 вольта). Если Затем я постепенно уменьшаю напряжение, и я действительно могу получить меньшее напряжение. Я думаю, что в какой-то момент я упал до 4 кВ. Затем он просто падает до 0.
Вот он на максимуме был готов повернуть его вверх, 28кВ, из боязни что-то повредить.
Схема использования 1.Провод FOCUS 2-4,6кВ. Обратите внимание, что к обоим проводам прикреплены латунные шарики, так как оба должны разряжаться после использования.

ВНИМАНИЕ: этот источник питания может производить опасные или смертельные напряжения и токи. Всегда разряжайте питание заземляйте после выключения и перед тем, как подойти к нему. При создании короны, ионного ветра, искры и / или дуги он производит озон, который вреден для вашего здоровья, поэтому используйте его в хорошо вентилируемая зона.

Питание от 0 до 24 В

Как показано на приведенной выше принципиальной схеме, для этого требуется напряжение от 0 до 24 В. источник питания для его питания. Я обычно использую свой самодельный блок питания 24В но, как показано на фотографиях ниже, я также использовал небольшой сетевой адаптер. а также блок питания для ноутбука. Настенный адаптер имеет переключатель для выбор напряжения от 1,5 В до 12 В. Блок питания ноутбука выдает только 20 В и сохраняет его таким, даже если я подключу его к мой Вариак и попробуй управлять напряжением таким образом.

Настенный адаптер для 1-й ступени.
Блок питания ноутбука 1 ступень.

Вот мое видео, в котором пошагово показано, как сделать этот блок питания. Я также демонстрирую это, летая на подъемник / ионкрафт оба используют мой самодельный блок питания 24В как на первом этапе и используя вместо него блок питания ноутбука, который больше у людей тоже есть доступ.

Экспериментируя с ионный двигатель добавлен в модель Star Trek Enterprise Первый раз сломал этот блок питания. Я мог бы избежать этого если бы я последовал собственному совету и поставил около 250 кОм резисторы (2 Вт) последовательно с выходом, но я этого не сделал и закончился тем, что повредил один из транзисторов.

В следующем видео показаны мои шаги по поиску и устранению проблемы.

Как создать высоковольтный источник питания для физики плазмы и др.

Если вы не инженер-электрик, давайте вспомним, как работает электричество. Закон Ома гласит, что I = V / R, что означает, что электрический ток (измеренный в амперах) равен напряжению, деленному на сопротивление цепи. Как показывает формула, напряжение, сопротивление и ток неразрывно связаны.Означает ли это, что высоковольтный источник питания должен потреблять большой ток? Нет! Один ампер тока может дать 10 000 вольт, если сопротивление равно 10 кОм. Чтобы воплотить эту идею в жизнь, на канале Plasma Channel на YouTube есть руководство о том, как создать небольшой высоковольтный источник питания для физики плазмы и многое другое.

Лучшая аналогия закона Ома исходит из гидравлики. Представьте себе воду, текущую по трубе. В этой аналогии скорость потока (в литрах в секунду) эквивалентна току.Сама труба похожа на резистор в цепи — более высокое сопротивление похоже на меньшую трубу. Напряжение сродни давлению воды. Таким образом, при постоянной скорости потока уменьшение диаметра трубы увеличивает давление — точно так же, как увеличение сопротивления увеличивает напряжение. Однако на практике сопротивление все же нужно преодолевать. Кусок резины, например, имеет практически бесконечное сопротивление. Добавление резины в цепь не приводит к бесконечному напряжению, она полностью останавливает электрический ток, как пробка в водопроводной трубе.

Воздух имеет очень высокое электрическое сопротивление, и для создания плазменной дуги требуется довольно большое напряжение. Блок питания, подобный тому, что описан в этом видео, способен вырабатывать от 15 000 до 20 000 вольт, но может делать это с током, обычно имеющимся в электросети жилого дома. Ключевым компонентом этой сборки является обратноходовой трансформатор, который можно извлечь из старого лампового телевизора. Электронно-лучевые трубки в этих старых телевизорах также требовали высокого напряжения, поэтому их трансформаторы идеально подходят для этой работы.В видео объясняется, как использовать обратноходовой трансформатор в экспериментах по физике плазмы, и для этого требуется только транзистор и пара резисторов. Вы также можете использовать его для других интересных демонстраций физики, таких как ионный подъем — просто будьте осторожны, так как обратноходовые трансформаторы и сетевое питание потенциально опасны.

Источник питания высокого напряжения

Источник питания высокого напряжения

<<<< Индекс

Источник питания высокого напряжения

Данный проект представляет собой источник питания высокого напряжения, имеющий регулируемое выходное напряжение от 0 до 18 кВ.


Принципиальная схема, часть 1.

В этой части мы видим слева направо:
— Источник питания (TR1, D1, C1, C2), обеспечивающий около 23 В постоянного тока.
— Прямоугольный генератор на базе операционного усилителя мощности TDA2030.
Генератор имеет выходное напряжение около 20 Vp-p (Вольт пик — пик).
Частота около 11 кГц.
— Вариак (переменный трансформатор).
Напряжение 20 В (размах) подключено к ответвлению на 70% трансформатора. обмотка.
Мощность трансформатора регулируется от 0 до примерно 28 В (пик-пик).
— Три повышающих трансформатора, которые представляют собой обычные трансформаторы напряжения сети (230 до 15 В / 900 мА).
Несмотря на то, что они рассчитаны на работу с частотой 50 Гц, они также работают на 11 кГц.
3 обмотки высокого напряжения соединены последовательно, что дает максимум 1700 Впик-пик на выходе.
С помощью переключателя S1 вы также можете выбрать более низкое напряжение.


Принципиальная схема часть 2.

Эта часть представляет собой 12-ступенчатый каскад напряжения.
Первый этап — это выпрямление входного напряжения до его пикового значения, поэтому в в данном случае максимум 1700 вольт.
Каждая следующая ступень добавляет 1700 Вольт, поэтому с 12 ступенями мы получаем более 20 кВ, это напряжение, однако, может быть достигнуто только тогда, когда выход каскада не загружен.
В этой конструкции всегда присутствует некоторая нагрузка на выходе по цепи счетчика (M1, R10 … R14).
Каскадная цепь дает некоторую потерю напряжения в зависимости от тока нагрузки, номиналы конденсаторов, количество ступеней и входная частота.
Также трансформаторы будут давать потери напряжения в условиях нагрузки.
В этом случае я могу получить из цепи от 18 до 19 кВ.

Чем выше входная частота, тем меньше потери напряжения в каскаде. в условиях нагрузки.
По этой причине я использую каскад не при частоте сети 50 Гц, а при гораздо более высокая частота.

Для малых потерь в схеме я сделал номиналы конденсаторов в первом ступени выше.
На последних этапах это менее важно.

Цепь нагружена цепью счетчика (M1, R10 … R14) для контроля выходное напряжение.
Цепь счетчика также разряжает каскад при отключении питания. выключить.
R10 — R14 должны быть рассчитаны на минимальное напряжение пробоя 5 кВ каждый.

Резистор R15 будет ограничивать выходной ток при любых условиях до менее 20 мА.
Что должно быть спасительным значением, как для человека, так и для диодов в каскаде.
Эти (почти) 20 мА могут подаваться только на очень короткий период, после замыкания выхода на массу.
Когда каскад разряжен, выходной ток будет ограничен до максимума. 0,36 мА.
Из соображений безопасности R15 — специальный высоковольтный резистор (пробой 30кВ). Напряжение).

Все диоды и конденсаторы в каскадной цепи должны выдерживать пиковое значение входного напряжения (1700 В).
Я использовал компоненты, которые могут работать с 2000 В.

Диоды должны выдерживать это напряжение в условиях постоянного тока.
Некоторые диоды на 2 кВ могут выдерживать только 2 кВ в течение коротких периодов времени, но рассчитаны на постоянный ток при например 1200 В, эти диоды в этой схеме не подходят.
Используемый диод RGP02-20E очень хорошо подходит для использования здесь щелкните здесь, чтобы просмотреть техническое описание RGP02-20E.
RGP02-20E сейчас является устаревшим, но я смог купить его по адресу: http://www.voti.nl/shop/summary.html.


Взгляд внутрь высоковольтного источника питания.
С 4 трансформаторами, вариаком и схемой генератора на небольшом нагреве раковина.
Однако генератор будет производить очень мало тепла.


Каскадная схема.
На выходе более 8 кВ цепь издает шипящий шум, вызванный разряд от проводов в окружающий воздух.
По этой причине я покрыл все высоковольтные провода герметиком, который удалил большую часть шума.
Теперь подключены только резистор R15 (зеленый справа) и выходной разъем. все еще шипит.


Картинка входного напряжения каскада.
На каждый сантиметр экрана приходится 200 Вольт, поэтому в данном случае у нас 1200 В (пик-пик).



Комплектный высоковольтный источник питания.
Верх покрыт пластиной из оргстекла, поэтому каскад остается видимым.
Правая сторона аппарата сделана из полипропилена, с этой стороны высокая выход напряжения позиционируется.
Разъем на высоковольтном выходе — обычная банановая розетка, так что ничего нет особого «высокого напряжения» по этому поводу.

Потребляемая мощность блока питания 6,5 — 7,5 Вт, в зависимости от мощности. напряжение и ток нагрузки.

Максимальное выходное напряжение:
18 кВ с переключателем S1 в положении «18 кВ»
5,8 кВ с переключателем S1 в положении «5 кВ»

Когда я подключил CN1 к CN2 (соединение заземления сети с заземлением каскада), мощность может достигать 19 кВ.

Ток короткого замыкания на выходе:
0,25 мА с переключателем S1 в положении «18 кВ»
0,36 мА с переключателем S1 в положении «5 кВ»
Выходной ток в этой конструкции в основном ограничивается трансформаторами TR2, TR3 и TR4, который не может обеспечить такой большой ток на частоте 11 кГц.
Каскад также дает некоторое ограничение тока, но не так сильно, как трансформаторы.
Может быть, выходной ток короткого замыкания можно было бы несколько увеличить, уменьшив частота генератора, но измеренные значения меня устраивают.


Падение напряжения в цепях каскада напряжения

Теперь немного информации о падении напряжения в каскадной цепи.


Каскад напряжения.

Входной сигнал на первой стадии каскада выпрямлен до пика — пиковое значение входного сигнала.
Фактически вы теряете в 2 раза падение напряжения на диоде, но для высокого напряжения операции этим можно пренебречь.
На каждом следующем этапе добавляется равное количество напряжения.

Итак, с n этапами вы получите n.Вп-п на выходе.
Это верно только тогда, когда вывод не загружен.
Когда выход нагружен током (I), выходное напряжение будет падать с значение ΔU по следующей формуле:

Где:
ΔU = Падение напряжения на выходе в В.
I = Ток нагрузки в А.
f = Входная частота в Гц.
C = Значение конденсатора в F.
n = Количество ступеней в каскаде.

Для этой формулы входное напряжение должно быть синусоидальным.

Конечно, падение напряжения никогда не могло быть выше, чем на ненагруженном выходе. Напряжение.
Если это происходит при расчете, вы ввели слишком высокий ток нагрузки, чего на практике достичь не удавалось.

<<<< Индекс

Высоковольтный источник питания от + 35 кВ до -35 кВ для электропрядения своими руками

0 0 MTI-UCSD VISTEC Cylindrical Cell Pilot Line

MTI спонсирует Postdoctoral Awards

Предстоящие выставки:

Пожалуйста, напишите время выполнения заказа

Номер позиции: MSK-ESPS-35

Перевозится LTL грузовым автомобилем (грузовик)

MSK-ESPS-35 — источник питания высокого напряжения от + 35 кВ до -35 кВ для устройства электропрядения своими руками

  • Высокое напряжение в системе, перед первым использованием необходимо пройти тесты заземления (GFCI).Неправильное заземление может вызвать накопление заряда и повредить устройство.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Ваша корзина пуста.

Пожалуйста, очистите историю просмотров перед заказом продукта.В противном случае доступность и цена не гарантируются.
Спонсорская поддержка MTI:
MTI Спонсоры Семинар по термоэлектричеству

MTI-UCSD Лаборатория по производству аккумуляторов


A Высоковольтный источник питания на основе полупроводников


Для тех, кто экспериментирует и строит с электронными лампами, необходим регулируемый настольный высоковольтный источник питания.Было описано много схем для таких устройств, которые сами используют лампы. Приятно быть последовательным, но мы можем сэкономить немного места на столе и несколько ватт, используя полупроводники в таком устройстве. Этот пример построен на LR8N3: трехконтактном регуляторе высокого напряжения. Он включает выход 6,3 В переменного тока для нити трубки и цифровое измерение. На рисунке 1 показано питание.

РИСУНОК 1. Регулируемый регулируемый высоковольтный источник питания на основе полупроводников.


Регулятор

Как и знакомый LM317, LR8N3 представляет собой регулируемый трехконтактный стабилизатор положительного напряжения. Большая разница в том, что LR8 — это высоковольтный стабилизатор: его входное напряжение может достигать 450 В. Его выходное напряжение устанавливается делителем напряжения на его выходе, как и в случае регуляторов более низкого напряжения; его максимальный выход на 12 В меньше входного.

Его максимальный ток составляет 20 мА, поэтому для любого значительного источника питания требуется проходной транзистор; здесь TIP50. LR8 доступен в упаковке TO-92 и обычно стоит около шестидесяти центов в небольших количествах. На рисунке 2 показана схема регулятора.

РИСУНОК 2. Схема высоковольтного стабилизатора с трехконтактным стабилизатором LR8N3.


Блок питания

Источник питания построен на аварийном трансформаторе, типичном для силовых трансформаторов для ламповых цепей. Он имеет высоковольтную вторичную обмотку с отводом от средней точки — 480 В при 55 мА — и две вторичные обмотки низкого напряжения: 5 В при 2 А для нити накала выпрямителя, такого как 5Y3; и 6,3 В при 2 А для других ламп.

Два диода образуют двухполупериодный выпрямитель высокого напряжения. Их выход поступает на входной фильтр дросселя, который подает результирующий постоянный ток в регулируемую схему регулятора. Дроссель фильтра был найден в моем мусорном ящике вместе с трансформатором, выход 6,3 В которого доступен напрямую.

Учет

Пара цифровых ЖК-индикаторов сообщает о выходном напряжении источника питания и потребляемом от него токе. Доступно много подобных счетчиков; это номер Jameco 108388.

Основная схема измерителя измеряет 0–200 мВ, но можно установить резисторы для формирования делителей напряжения для измерения других диапазонов.Здесь один счетчик настроен на отображение 0-500 В. Считывается с точностью до вольт; десятичная точка не установлена.

Ток измеряется по падению напряжения через резистор 1 Ом; E = IR, поэтому 0-200 мА через этот резистор дает падение напряжения 0-200 мВ. Второй счетчик не имеет вспомогательного делителя напряжения, а его третья десятичная точка установлена ​​как XXX.X.

Счетчикам требуется 9 В постоянного тока независимо от измеряемой цепи. Это напряжение создается удвоителем напряжения на обмотке трансформатора на 5 В.(Относительно 2 А, который может подавать обмотка 5 В, ток, потребляемый счетчиками, не имеет значения. Это помогает поддерживать охлаждение трансформатора.) Два переключателя управляют общей мощностью блока и высоковольтным выходом. У каждого есть связанный индикатор. На рисунке 3 показана схема всего блока питания.

РИСУНОК 3. Схема всего полупроводникового источника питания.


Реализация

Компоненты в списке деталей могут показаться немного расплывчатыми, потому что почти все они получены из моей кучи запчастей.Трансформатор имел четкую маркировку, а дроссель фильтра — нет. У меня было большинство мелких деталей, и я заказал только счетчики и регулятор высокого напряжения. Разумеется, возможны различные замены.

Большая часть схемы блока питания занимает две небольшие платы, хотя трансформатор и дроссель занимают больше всего места. Одна плата содержит конденсатор фильтра и регулятор, за исключением потенциометра регулировки напряжения. На второй плате находится напряжение 9В для счетчиков. Они установлены на задней панели корпуса устройства вместе с линейным разъемом и тремя четырехконтактными гнездами Jones для выходов источника питания: регулируемого высокого напряжения и 6.3VAC.

Пропускной транзистор регулятора установлен с изолятором на задней панели, которая выполняет роль радиатора. Рисунок 4 показывает заднюю панель с двумя установленными платами и другими деталями.

РИСУНОК 4. Задняя панель блока питания с двумя печатными платами и разъемами.


На передней панели находятся два цифровых измерителя, два переключателя и индикатора, а также потенциометр, который устанавливает высокое напряжение. Пространство между двумя панелями в основном занято силовым трансформатором и дросселем.Провода этого трансформатора выходят снизу, поэтому он установлен на существенных стойках размером 1/2 дюйма.

Маленькая клеммная колодка возле задней панели удерживает два диода однополупериодного выпрямителя и подключается к трансформатору и дросселю. Передняя и задняя панели соединены длинными стойками, что делает корпус жестким. Рисунок 5 показывает внутреннюю часть собранного блока.

РИСУНОК 5. Внутренний вид блока питания в сборе.


Между счетчиками и элементами управления на передней панели и платами и гнездами на задней панели проходит множество проводов.В лучшем случае трансформатор и дроссель можно было бы разместить в задней части корпуса, а схему над трансформатором или перед ним.

Высокое напряжение готового источника питания может варьироваться от 65 В до 260 В. На рисунке 6 показан тестируемый источник питания; блок справа представляет собой ламповую регулируемую высоковольтную нагрузку.

РИСУНОК 6. Тестируемый источник питания с регулируемой нагрузкой.


Наблюдения

Хотя этот источник питания может обеспечивать только ограниченный ток, по-прежнему важно подключить проходной транзистор к соответствующему радиатору.Предположим, что входное напряжение регулятора составляет 250 В, его выход установлен на 90 В, и потребляется ток 50 мА. Тогда транзистор должен рассеять (250 — 90) x 0,05 = 8,0 Вт.

С другой стороны, резистор 1 Ом, через который протекает выходной ток, может быть небольшим. При 50 мА падение напряжения на этом резисторе составляет всего 0,05 В, поэтому мощность, рассеиваемая резистором, составляет всего 0,05 x 0,05 = 0,0025 Вт.

Заключение

Как всегда, возможны вариации. Более прочный трансформатор позволит увеличить выходной ток.Для измерения можно использовать светодиодные или аналоговые измерители. Детали можно было расположить по-разному, возможно, на одной плате. В любом случае такой источник питания занимает мало места на столе и поддерживает широкий спектр экспериментов с ламповыми цепями. NV


Список деталей

Резистор 1 — 100 кОм, 2 Вт
1 — 100 кОм, резистор 1/4 Вт
1 — 2,2 кОм, резистор 1/4 Вт
1 — 1 Ом, резистор 1/4 Вт
1 — линейный потенциометр 500 кОм
1 — 68 мкФ, 400 В, электролитический Конденсатор
1 — 20 мкФ, 400 В, электролитический конденсатор
2 — 22 мкФ, 50 В, электролитический конденсатор
1 — 1 мкФ, 50 В, конденсатор
5 — 1N4007 Выпрямители
1 — Регулятор LR8N3
1 — Регулятор 78L09
N 1 — Транзистор TIP50
N 1 — TIP50 — Тумблер SPST
1 — Тумблер DPST
2 — Индикаторы 117 В
2 — Цифровые счетчики: 0-200 мВ
1 — Силовой трансформатор
1 — Фильтр-дроссель
1 — Трехпроводные линейные соединители
3 — Четырехконтактные разъемы Jones Разъемы
1 — Ручка

Платы, оборудование и соединители.


Высоковольтный источник питания с катушкой зажигания (плазменная лампа DIY)



Источник питания высокого напряжения
Блок-схема
Здесь я объясняю схему включения высоковольтного источника питания на основе микросхемы таймера 555. Источник питания высокого напряжения осуществляется с помощью повышающего трансформатора. Здесь я использую катушку зажигания вместо повышающего трансформатора.По сути, это трансформатор высокого напряжения. Я использую трехколесную катушку зажигания.

Но работает он только при переменном напряжении. Поэтому я создал для этой цели схему высокочастотного генератора прямоугольных импульсов. Затем прямоугольный сигнал подается на силовой транзистор, чтобы увеличить его мощность за счет увеличения тока. Здесь я объясняю работу схемы высокочастотного генератора.

Таймер 555 — хорошо известная микросхема в мире. Он содержит 2 компаратора и один триггер. Так что он используется для многоцелевых работ.Здесь я подключил его как нестабильный мультивибратор. После подключения схемы подключите ее к источнику питания. Я поставляю батарею 9 В для генератора и питание 24 В от ИИП ПК. После подключения к источнику питания сначала конденсатор заряжается с помощью резистора от Vcc к конденсатору. Теперь состояние выхода высокое (Vcc). Через некоторое время конденсатор заряжается до напряжения 2/3 В постоянного тока, выходное значение меняется на более низкое (0 В). В то же время контакт номер 7 переходит в более низкий потенциал, и он разряжает конденсатор, когда на конденсаторе достигается напряжение ниже 1/3 Vcc, выход становится высоким, а контакт номер 7 отключается.Итак, зарядка конденсатора начинается. Затем повторяет описанные выше процедуры. Таким образом, он работает свободно без каких-либо триггеров. Это называется осциллятором. Затем вывод подается на силовой транзистор NPN. Он горит, когда его база имеет высокий потенциал, и выключена, когда его базовый потенциал имеет низкое значение. Таким образом, транзисторный выход нестабильный. Так что это хорошо для работы катушки зажигания. Катушка зажигания работает и вырабатывает высокое напряжение на выходных клеммах. Для нас это опасность. Так что обращайтесь осторожно.Сторона транзистора и сторона генератора работают с двумя независимыми источниками питания, потому что катушка зажигания является индуктором, поэтому она производит скачки напряжения, которые повреждают микросхему 555. Этого можно избежать, разделив блоки питания на два независимых. Это простой метод, иначе нам понадобится дополнительная схема ограничителя перенапряжения для устранения перенапряжений. потенциометр используется для изменения частоты генератора. Он используется для настройки катушки зажигания, потому что при определенной частоте катушка зажигания производит максимальную выходную мощность.Настраивается вращением потенциометра. Итак, наконец, мы завершили наш высоковольтный источник питания.

Готовая печатная плата

Соединения катушки зажигания

Для получения более подробной информации о конструкции, пожалуйста, посетите мою инструкцию. Ссылка приведена ниже,
https://www.instructables.com/id/PLASMA-Bulb-1/

Я также сделал плазменную лампу, используя этот высоковольтный источник питания.Его видео приведено ниже. Детали его конструкции приведены в моей инструкции. OK. Пожалуйста, посетите его. https://www.instructables.com/id/PLASMA-Bulb-1/
Полная сборка плазменной лампы

Плазменная лампа в рабочем состоянии
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.