Dc-генератор высокого напряжения

DC-генератор высокого напряжения

Как мы определяем, что напряжение высокое? 100, 1000, или 10000Вольт считается высоким напряжением? По сравнению с 10-тью Вольтами, все они могут считаться высоким напряжением.
Высокое напряжение опасно для человеческой жизни. Уровень опасности зависит от тока. Очевидно, что 1000 вольт с током 100 мА представляют большую опасность, чем 100 Вольт с таким же током, но это не означает, что с этой сотней Вольт можно халатно обращаться. Все же 100 Вольт все еще считается высоким напряжением и этот факт должен быть понят.

Генератор высокого напряжения приведенный в этой статье, способен выдавать 10000 Вольт. Столь высокое напряжение может ионизировать воздух и газы, заряжать высоковольтные конденсаторы, обеспечивать работу маленького лазера или кинескопа, а также может быть полезно для различных экспериментов.

Описание схемы
Выше приведена схема генератора высокого напряжения, в данном случае она работает от 12 вольт. Схема преобразует входные 12 Вольт в 10000 выходных вольт, но уже с другой частотой. К вторичной обмотке трансформатора подключен умножитель напряжения с которого можно снимать от 1 до 10 кВ. Микросхема CD4584 это триггера Шмитта. Триггер U1a работает как генератор прямоугольных импульсов. Выход генератора соединен с U1-b—-U1-f, а они соединены параллельно для увеличения тока. Затем с U1-b—-U1-f подаются импульсы на базу транзистора Q1, транзистор открывается и через него протекает нарастающий ток Iк. Этот же ток будет протекать и через обмотку W1 трансформатора Т1, что приведет к тому, что в сердечнике трансформатора увеличивается магнитный поток, при этом во вторичной обмотке W2 трансформатора наводится ЭДС самоиндукции. В конечном итоге на выходе диода VD появиться положительное напряжение. (При этом если мы будем увеличивать длительность импульса приложенного к базе транзистора VT1, во вторичной цепи будет увеличиваться напряжение, т.к энергии будет отдаваться больше, а если уменьшать длительность, соответственно напряжение будет уменьшаться. Таким образом, изменяя длительность импульса в цепи базы транзистора, мы можем изменять выходные напряжения вторичной обмотки Т1).

На выходе вторичной обмотки получается от 800 до 1000 вольт, потом идет умножитель напряжения который увеличивает выходное напряжение в 10 раз.

Для нормальной работы схемы нужно установить выходную частоту генератора (U1-а) элементами R1, R5 и C1 (приведенные на схеме номиналы составляет около 15 кГц). Потенциометр R5 используется для тонкой настройки выходной частоты генератора. Чем выше частота генератора, тем меньше емкостное сопротивление на множитель.

Светодиод показывает, что схема подключена к источнику питания, неоновая лампа дает нам знать, что схема работает нормально. Чтобы получить максимальное напряжение на умножителе нужно подключить к нему осциллограф через высоковольтный делитель и переменным резистором R5 добиться максимальной амплитуды сигнала. Если нет осциллографа, то можно визуально настроить схему, для этого нужно выходной провод умножителя разместить на полдюйма от провода заземления и вращая R5 добиться максимальной длинны искры.

Список деталей
Все резисторы 1/2Ватт, допуск 5%
R1 = 1K5 (1.5K) (коричневый-зеленый-красный)
R2 = 300 Ом (оранжевый-черный-коричневый)
R3 = 220 Ом (красный- красный-коричневый)
R4 = 1 МОм (коричневый-черный-зеленый)
R5 = 10K переменный резистор
Конденсаторы
C1 = 0.022uF, 50 Вольт, металлизированная пленка
C2 = нет
C3-C12 = 0.001uF, 2000 Вольт, керамический диск
С13 = 220uF, 25 Вольт, электролитический
C14 = 4700uF, 35 Вольт, электролитический
D1-D11 = 1N4007, 1А, 1000 Вольт
Q1 = TIP31A, NPN
U1 = MC1458BAL (CD4584) триггера Шмитта
LED1 = зеленый светодиод
Другие компоненты
Ne1 = Ne2—неоновые лампы
T1 = HVM COR-2B, ферритовый сердечник повышающего трансформатора (см. текст)
Высоковольтный трансформатор можно взять готовый (транс строчной развертки от лампового телевизора идеально подойдет), или намотать самому, пользуясь программой для расчета импульсных трансформаторов.

Внимание
Если вы дотронетесь до выходного провода умножителя, то получите сильный электрический удар. Кроме того, после отключения питания от схемы, заряд в конденсаторах сохраняется на некоторое время. В целях безопасности необходимо замыкать выходной провод умножителя на землю.

Микросхема U1 представляет собой устройство КМОП и является чувствительным к статическому электричеству. Максимальное напряжение питания 15 вольт. Диод D11 защищает схему от неправильной полярности.
Конденсаторы и диоды работающие в умножителе должны быть с двойным запасом по напряжению. Диоды D1— D10 состоят из двух последовательно включенных диода на 1000 Вольт 1 Ампер.

Само устройство может быть собрано на любой подходящей плате. Транзистор Q1 должен иметь хороший радиатор, иначе может случиться тепловой пробой. Умножитель собран таким образом, чтобы не было утечек (небольших крон) , все пайки должны быть закругленными и гладкими. В целях безопасности следует заизолировать умножитель, автор использовал высоковольтную шпатлевку. Выходной провод умножителя лучше взять с строчного трансформатора от телевизора, который идет на анод кинескопа. Этот провод может держать напряжение порядка 20000 вольт (зависит от модели телевизора)

Положительные и отрицательные ионы:
Полярность диода в умножителе будет определять полярность ионов. В прототипе автора, умножитель настроен на положительные ионы. Выходное напряжение 10000вольт. Если поменять полярность диодов, то будут отрицательные ионы. Выходное напряжение при этом будет — 10000вольт.

Эксперимент:
Если поместить выходной провод умножителя на расстояние от ½ до ¾ дюйма от провода заземления, то можно будет наблюдать искры. Следует помнить, что микросхема в генераторе чувствительна к статике, чтобы избежать выхода из строя микросхемы следует заземлить схему.

Если к умножителю подключить лампу, то в ней будут появляться небольшие грозы и вспышки. Конструкция умножителя позволяет снимать с него ряд напряжений от 1000 вольт до 10000 вольт.
Если схема не работает, то прежде всего нужно проверить напряжение питания, потом с помощью осциллографа посмотреть импульсы на 6 ножке U1, там должны быть прямоугольные импульсы частотой примерно 12 кГц. Транзистор Q1 должен быть установлен на радиатор.

Следует также проверить высоковольтный трансформатор, для этого нужно отключить умножитель и убедиться, что на выходе 800-1000вольт. Проверить компоненты умножителя, вначале прозвонить тестером диоды, а потом проверить конденсаторы. Все эксперименты следует проводить в хорошо проветриваемом месте, так как при разрядах выделяется много озона. Он является вредным в больших концентрациях. При разряде, схема излучает радио и телевизионные помехи (RFI). Они могут проявиться как шум на AM-радио или помехи на ТВ.

Эта статья первоначально была написана Vincent Vollono и опубликована в » Electronics Now » и «Popular Electronics» журналах 1992 г. Переписана и повторена Tony van Roon. (VA3AVR)

Опасное развлечение: простой для повторения генератор высокого напряжения

Добрый день, уважаемые хабровчане.
Этот пост будет немного необычным.
В нём я расскажу, как сделать простой и достаточно мощный генератор высокого напряжения (280 000 вольт). За основу я взял схему Генератора Маркса. Особенность моей схемы в том, что я пересчитал её под доступные и недорогие детали. К тому же сама схема проста для повторения (у меня на её сборку ушло 15 минут), не требует настройки и запускается с первого раза. На мой взгляд намного проще чем трансформатор Теслы или умножитель напряжения Кокрофта-Уолтона.

Принцип работы

Сразу после включения начинают заряжаться конденсаторы. В моём случае до 35 киловольт. Как только напряжение достигнет порога пробоя одного из разрядников, конденсаторы через разрядник соединятся последовательно, что приведёт к удвоению напряжения на конденсаторах, подсоединённых к этому разряднику. Из-за этого практически мгновенно срабатывают остальные разрядники, и напряжение на конденсаторах складывается. Я использовал 12 ступеней, то есть напряжение должно умножиться на 12 (12 х 35 = 420). 420 киловольт — это почти полуметровые разряды. Но на практике, с учетом всех потерь, получились разряды длиной 28 см. Потери были вследствие коронных разрядов.

О деталях:

Сама схема простая, состоит из конденсаторов, резисторов и разрядников. Ещё потребуется источник питания. Так как все детали высоковольтные, возникает вопрос, где же их достать? Теперь обо всём по порядку:

Читайте также  Устройство определения степени сульфатации аккумуляторов
1 — резисторы

Нужны резисторы на 100 кОм, 5 ватт, 50 000 вольт.
Я пробовал много заводских резисторов, но ни один не выдерживал такого напряжения — дуга пробивала поверх корпуса и ничего не работало. Тщательное загугливание дало неожиданный ответ: мастера, которые собирали генератор Маркса на напряжение более 100 000 вольт, использовали сложные жидкостные резисторы генератор Маркса на жидкостных резисторах, или же использовали очень много ступеней. Я захотел чего-то проще и сделал резисторы из дерева.

Отломал на улице две ровных веточки сырого древа (сухое ток не проводит) и включил первую ветку вместо группы резисторов справа от конденсаторов, вторую ветку вместо группы резисторов слева от конденсаторов. Получилось две веточки с множеством выводов через равные расстояния. Выводы я делал путём наматывания оголённого провода поверх веток. Как показывает опыт, такие резисторы выдерживают напряжение в десятки мегавольт (10 000 000 вольт)

2 — конденсаторы

Тут всё проще. Я взял конденсаторы, которые были самыми дешевыми на радио рынке — К15-4, 470 пкф, 30 кВ, (они же гриншиты). Их использовали в ламповых телевизорах, поэтому сейчас их можно купить на разборке или попросить бесплатно. Напряжение в 35 киловольт они выдерживают хорошо, ни один не пробило.

3 — источник питания

Собирать отдельную схему для питания моего генератора Маркса у меня просто не поднялась рука. Потому, что на днях мне соседка отдала старенький телевизор «Электрон ТЦ-451». На аноде кинескопа в цветных телевизорах используется постоянное напряжение около 27 000 вольт. Я отсоединил высоковольтный провод (присоску) с анода кинескопа и решил проверить, какая дуга получится от этого напряжения.

Вдоволь наигравшись с дугой, пришел к выводу, что схема в телевизоре достаточно стабильная, легко выдерживает перегрузки и в случае короткого замыкания срабатывает защита и ничего не сгорает. Схема в телевизоре имеет запас по мощности и мне удалось разогнать её с 27 до 35 киловольт. Для этого я покрутил подстроичник R2 в модуле питания телевизора так, что питание в строчной развертке поднялось с 125 до 150 вольт, что в свою очередь привело к повышению анодного напряжения до 35 киловольт. При попытке ещё больше увеличить напряжение, пробивает транзистор КТ838А в строчной развёртке телевизора, поэтому нужно не переборщить.

Процесс сборки

С помощью медной проволоки я прикрутил конденсаторы к веткам дерева. Между конденсаторами должно быть расстояние 37 мм, иначе может произойти нежелательный пробой. Свободные концы проволоки я загнул так, чтобы между ними получилось 30 мм — это будут разрядники.

Лучше один раз увидеть, чем 100 раз услышать. Смотрите видео, где я подробно показал процесс сборки и работу генератора:

Техника безопасности

Нужно соблюдать особую осторожность, так как схема работает на постоянном напряжении и разряд даже от одного конденсатора будет скорее всего смертельным. При включении схемы нужно находиться на достаточном удалении потому, что электричество пробивает через воздух 20 см и даже более. После каждого выключения нужно обязательно разряжать все конденсаторы (даже те, что стоят в телевизоре) хорошо заземлённым проводом.

Лучше из комнаты, где будут проводиться опыты, убрать всю электронику. Разряды создают мощные электромагнитные импульсы. Телефон, клавиатура и монитор, которые показаны у меня в видео, вышли из строя и ремонту больше не подлежат! Даже в соседней комнате у меня выключился газовый котёл.

Нужно беречь слух. Шум от разрядов похож на выстрелы, потом от него звенит в ушах.

Интересные наблюдения

Первое, что ощущаешь при включении — то, как электризуется воздух в комнате. Напряженность электрического поля настолько высока, что чувствуется каждым волоском тела.

Хорошо заметен коронный разряд. Красивое голубоватое свечение вокруг деталей и проводов.
Постоянно слегка бьет током, иногда даже не поймёшь от чего: прикоснулся к двери — проскочила искра, захотел взять ножницы — стрельнуло от ножниц. В темноте заметил, что искры проскакивают между разными металлическими предметами, не связанными с генератором: в дипломате с инструментом проскакивали искорки между отвёртками, плоскогубцами, паяльником.

Лампочки загораются сами по себе, без проводов.

Озоном пахнет по всему дому, как после грозы.

Заключение

Все детали обойдутся где-то в 50 грн (5$), это старый телевизор и конденсаторы. Сейчас я разрабатываю принципиально новую схему, с целью без особых затрат получать метровые разряды. Вы спросите: какое применение данной схемы? Отвечу, что применения есть, но обсуждать их нужно уже в другой теме.

На этом у меня всё, соблюдайте осторожность при работе с высоким напряжением.

Генератор высокого напряжения из строчника на транзисторе

Здравствуйте, уважаемые друзья! Сегодня я предлагаю вам собрать генератор высокого напряжения всего на одном транзисторе из строчного трансформатора ТВС-110ПЦ15 с умножителем напряжения УН9/57-13 от старого цветного телевизора. Схема довольно простая, построена по принципу блокинг генератора и содержит небольшое количество деталей.

Схема генератора высокого напряжения из строчника на одном транзисторе

Для сборки генератора вам понадобится один транзистор КТ819Г, или импортный аналог TIP41C, но лучше всего использовать MJE13009, поскольку этот транзистор выдерживает ток до 12 А и соответственно будет меньше греться. Лично я в своем генераторе использовал MJE13009. Транзистор обязательно намажьте термопастой и установите на радиатор, желательно с вентилятором.

Еще вам понадобится два резистора мощностью по 5 ватт. На 100 ом и 240 ом, в моем генераторе резисторы очень сильно грелись и я решил приклеить «поксиполом» небольшой радиатор. Самой важной деталью генератора является строчный трансформатор ТВС-110ПЦ15, возможно использовать ТВС-90ЛЦ5 и другие аналогичные от старых цветных, черно белых и даже ламповых телевизоров.

Строчный трансформатор ТВС-110ПЦ15

На магнитопроводе трансформатора надо намотать пару дополнительных обмоток. Катушка L1 содержит 10 витков, намотанных проводом диаметром 1 миллиметр. Катушку L2 мотаем проводом 1,5 миллиметра, всего 4 витка. Обе катушки должны быть намотаны в одну сторону. Вторичная высоковольтная обмотка остается без изменения.

Строчный трансформатор ТВС-110ПЦ15 с двумя дополнительными обмотками

Умножитель напряжения УН9/27-13 или аналогичный тоже нуждается в незначительной доработке. На нем надо удалить два неиспользуемых вывода, отмеченных на картинке красными стрелками, потом изолировать эти места «поксиполом». Делать это необязательно, но если вы случайно во время эксперимента коснетесь этих выводов… Волосы встанут дыбом и мало не покажется, конечно током не убьет, там очень мало ампер, но обжечь может. Между строчным трансформатором и умножителем устанавливается резистор на 470 ом.

Умножитель напряжения УН9/27-13

Разрядник сделан из двух проволок диаметром 1 миллиметр. Расстояние между электродами подбирается индивидуально. Для питания генератора лучше всего использовать источник питания от 12 до 30 вольт с силой тока не менее 2А.

Генератор высокого напряжения. Разрядник

После подачи питания на разряднике появляется мощная дуга. Как измерить напряжение на выходе из умножителя без киловольт метра? Принято считать, 1 миллиметр дуги за 1 киловольт, длина дуги 15 миллиметров, значит напряжение на разряднике примерно 15 киловольт.

Хочу сказать пару слов о технике безопасности. На разрядник из умножителя подается высокое напряжение несколько десятков киловольт, поэтому не прикасайтесь руками к разряднику во избежание поражения электрическим током, даже после отключения питания в конденсаторах умножителя остается высокое напряжение. Конечно током не убьет, потому что мало ампер, но ударит больно и возможно оставит ожоги на коже.

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как работает генератор высокого напряжения.

Dc-генератор высокого напряжения

Недавно доработал свой генератор и сделал некий моноблок, т.е. — гибрид высоковольтного генератора и нагнетателя воздуха (ГН), выполненный в едином корпусе и имеющим весьма полезную «фишку». А именно — нагнетатель воздуха «умеет» изменять свои обороты в зависимости от наличия высокого напряжения.

Эта статья — продолжение разговора о ВВ генераторе http://vitaliypavlov.ru/?p=1389 и о циклическом таймере к нему http://vitaliypavlov.ru/?p=1429

Читайте также  Балансир для зарядки литиевых аккумуляторов

В ГН, нагнетатель воздуха автоматически уменьшает обороты до минимальных (в независимости от текущего положения ручки регулятора оборотов) во время включения высокого напряжения, обеспечивая тем самым еще бОльшую экономию щепы и равномерность копчения продукта, чем при простом циклическом варианте копчения..

Пояснение: во время включения высокого напряжение происходит не просто выключение нагнетателя воздуха, а именно уменьшение оборотов вентилятора до минимально возможных! Многочисленные наблюдения показали, что отключение питания нагнетателя в момент его работы на больших оборотах, может привести к возгоранию щепы из-за резких перепадов давления (разряжения) в камере горения, а так же к воспламенению пиролизных газов.

При этом, достаточно иметь небольшую скорость (силу) «втягивания» дыма из камеры, что бы поддерживать нормальный пиролиз щепы на минимальном уровне и потом быстрый ее «розжиг» до необходимого количества дымовой смеси после «снятия» высокого напряжения, до уровня, выставленного регулятором обороотов.

Т.о., при включении питания устройства, нагнетатель воздуха будет работать всегда.

Ну, а если добавить еще один тумблер, который будет отключать питание по плюсу от 555-го таймера (произойдет отключение ВВ модуля из-за низкого уровня на 3-й ножке таймера и закрытия первого полевика), то можно использовать только нагнетатель воздуха, к примеру для режима классического копчения, без применения ВВ генератора и электростатики..

Весь генератор (хоть с питанием от 220В, хоть на аккумуляторе) я поместил в корпус 100х100х44 мм, а на провод длиной около 1 м «посадил» сам нагнетатель с быстросъемом..

Теперь подробнее про саму схему «фишки»:

По сути, к ключу на MOSFET IRF1404 высоковольтного генератора подключается такой же ключ, который разрывает питание по минусу нагнетателя воздуха (обведен красной рамкой). Рекомендую подключить еще один конденсатор 1000 мкФх16В параллельно стоку и истоку первого полевика.

Затвор полевика нагнетателя подключается к стоку полевика ВВ генератора и открывается тогда, когда первый полевик закрывается и наоборот.

На вход преобразователя МТ3608 подается +U питания ( 3,7 В от аккумулятора или 5В от блока питания).

Фишка заключается в том, что если бы минус самого вентилятора подключался к выходу МТ3608 » — Out», то этот бы вентилятор включался и выключался полностью.

А, так как этот минус подключается к минусу всей схемы, а не к минусу преобразователя, то при закрытии полевика нагнетателя, преобразователь уже не будет повышать входное напряжение, а превратится в «простой диод».

Т.о., когда первый полевик откроется и запустится ВВ генератор, второй полевик закроется, МТ3608 «отключится» и на вентилятор будет поступать напряжение, примерно равное Uпит — 0,3В, и вентилятор будет вращаться на минимальных оборотах в независимости от текущего сопротивления внешнего переменного резистора, которым мы регулируем обороты нагнетателя.

Когда 555-й таймер отработает свой цикл и закроет первый полевик (ВВ генератор выключится), второй полевик откроется и подключит минус к МТ3608, который запустится и подаст на вентилятор уже то напряжение, которое мы выставили переменным резистором..

Если второй полевик открывается не полностью (ему не хватает напряжения на затворе, это иногда случается при питании от аккумулятора), то добавьте диод типа 1N4007 и резистор на 2,2 кОм , который подключите к цепи питания + 5 — 9 В , как на схеме :

Пояснение по цепям питания: на приведенной схеме изображены сразу 2 варианта питания: — от БП на 220В и от аккумулятора на 3,7В.

— при питании от БП на 5В, модуль ТР4056 и МТ3608 (в левом верхнем углу схемы) не используются. 555-й таймер и сам ВВ генератор питаются напрямую от 5В. При этом в ВВ генераторе я использую транзистор D880.

— при питании от аккумулятора, ВВ генератор запитывается напряжением 3,7В через ТР4056, а питание 555-го таймера (5-12В) осуществляется через повышающий преобразователь МТ3608. При этом в ВВ генераторе я использую «родной» транзистор.

Вот так все и работает..

Может быть, немного запутанно все объяснил, но, надеюсь вы поймете суть.

Как собрать высоковольтные генераторы и нагнетатели воздуха см. на моем YOUTUBE канале и на этом блоге.

Вся электроника генератор-нагнетателя (хоть с питанием от 220В, хоть на аккумуляторе) может поместиться в корпусе 100×100×44 мм

Поэтому собирайте подобные устройства, не бойтесь экспериментировать и коптите для себя сами!

ВНИМАНИЕ ! Соблюдайте меры электробезопасности при работе с высоким напряжением!

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

Генераторы высокого напряжения

Генераторы высокого напряжения могут быть использованы в общем-то где угодно, но основное назначение следующее:

1.Запитка электронно-лучевых трубок, ЭЛТ кинескопов осциллографов, телевизоров, мониторов, дисплеев.

2.Рентгеновских трубок, ускорителей заряженных частиц.

3.Питание высоковольтных люминесцентных ламп, особенно при последовательном включении большого их количества.

4.Питание всевозможных газосветных и вакуумных ламп, некоторых радиоламп, с целью получения катодных лучей.

5.Генерация электрических полей.

6.Питание устройств коммутируемых разрядниками.

7.Реакции ХЯС, LENR, устройства Свободной Энергии, СЕ девайсы.

8.Всевозможные декоративные устройства, генераторы молний, озонаторы, лампы Чижевского, воздухоочистители.

9.Генераторы коротких и мощных импульсов с использованием разрядника

10.Множество других целей.

Итак, для начала представим внутреннюю разводку самого любимого трансформатора для получения высокого напряжения ТВС 110ПЦ15,

который в данный момент является дефицитным устройством, так как современной промышленностью не выпускается,

однако его можно купить на рынках или снять со старых советских ЭЛТ телевизоров:

Ниже приводится универсальная схема для питания ТВС и не только.

Выбранная схема хорошо формирует симметричный противофазный меандр на частотах 1-100кГц,

однако такие частоты заданы в генераторе для эксперементальных целей, истинная рабочая частота ТВС 110 ПЦ15 составляет 16кГц,

это резонансная частота данного ТВС. В схеме предусмотрено питание как на полевых, так и на биполярных транзисторах,

если не нужно использовать то и то, то обычно останавливаются на чем-то одном:

На выходе ТВС обычно получают переменное напряжение с частотой 16 кГц и напряжением около 10кВ, однако часто требуется еще более высокое напряжение и как раз постоянное,

для этого выход ТВС соединяются с блоком умножения, он и дает увеличение напряжения, он же и выпрямляет его. Возможный вариант одного звена (увеличение напряжения в 1.5-2 раза)

умножителя напряжения будет выглядеть так (в случае необходимости несколько таких звеньев включают последовательно)

(здесь указано включение блока от сети 220 вольт, но при высоковольтных диодах его можно подключать и на выход ТВС):

При возможности используют готовый умножитель хорошо совместимым с ТВС 110ПЦ15 является умножитель УН9-27-1.3.

Примерно так будет выглядеть готовая, но с более простым генератором схема включения ТВС и готового умножителя:

Как результат получится примерно такой девайс ( ВИДЕО с ютуб):

Генератор HV на ТВС и умножителе УН9/27-1.3

Генератор высокого напряжения на ТВС 110ПЦ15 с задающим генератором на ir2153d и ключом на ftp540 с защитным обвесом

ВИДЕО РАБОТЫ И ОСЦИЛЛОГРАММЫ

Колебательный процесс на индукторе ТВС на разных частотах. Осциллограмма

Поиск оптимального режима ТВС по минимуму потребляемого тока регулируя частоту с 12 до 20 кГц. Схема

Переключение между резонансным конденсатором и блоком поглощения энергии ОЭДС. Осциллограмма. Схема

Генератор HV на ТВС. Взаимосвязь между потребляемым током и частотой (оптимал 16 кГц). Осциллограмма

Генератор для раскачки ТВС. Сравнение осциллограммы на стоке и индукторе между которыми диод

Генератор высокого напряжения из строчника своими руками

Привет всем любителям самоделок. В этой статье я расскажу, как сделать генератор высокого напряжения своими руками, применение которого достаточно широкое, его можно будет использовать в качестве питания газоразрядных ламп, озонатора для травления крыс. Также он идеально подойдет для создания шокера или же электроподжига газа. Думаю многим стало интересно как это собрать, поэтому не затягиваем и переходим к сборке, самое же устройство основано на блокинг-генераторе.

Читайте также  Разработка программ в ide avr studio

Но перед прочтением подробной сборки предлагаю посмотреть видео, где можно наглядно увидеть принцип действия самоделки и понять, а надо ли оно мне.

Для того, чтобы сделать своими руками генератор высокого напряжения, понадобится:
* Транзистор IRF3205 с радиатором
* Аккумулятор типа 18650
* Умножитель
* Резистор на 100 Ом
* Паяльник, припой, флюс
* Строчный трансформатор ТВС-110ПЦ15
* Обмоточный провод, диаметр 1 мм и длиной 1 м
* Канцелярский нож или скальпель
* Провода

Вот и все, что нужно для изготовления данной самоделки, думаю не так и сложно все это найти, учитывая, что почти все детали были взяты из старого телевизора.

Шаг первый.
Данный трансформатор работает по принципиальной схеме, которая достаточна легка в повторении любому начинающему в этом деле.

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!

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.