Generatory wysokiego napięcia małej mocy są szeroko stosowane w wykrywaniu defektów, do zasilania przenośnych akceleratorów cząstek, lamp rentgenowskich i katodowych, fotopowielaczy i detektorów promieniowania jonizującego. Ponadto są one również wykorzystywane do elektropulsowego niszczenia ciał stałych, otrzymywania najdrobniejszych proszków, syntezy nowych materiałów, jako detektory iskier, do uruchamiania gazowo-wyładowczych źródeł światła, do diagnostyki elektroerozyjnej materiałów i wyrobów, do uzyskiwania zdjęć wyładowań gazowych metodą S.D. Kirliana oraz do badania jakości izolacji wysokonapięciowych. W życiu codziennym takie urządzenia są wykorzystywane jako źródła zasilania elektronicznych pułapek pyłu ultradrobnego i radioaktywnego, elektronicznych układów zapłonowych, żyrandoli elektrofluwialnych (żyrandole A. L. Czyżewskiego), jonizatorów powietrza, urządzeń medycznych (aparat D’Arsonvala, franklizacja, ultratonoterapia), zapalniczek gazowych, ogrodzeń elektrycznych, elektrowstrząsów itp.

Konwencjonalnie generatory wysokiego napięcia obejmują urządzenia, które wytwarzają napięcia powyżej 1 kV.

Generator impulsów wysokiego napięcia wykorzystujący transformator rezonansowy (ryc. 11.1) jest wykonany zgodnie z klasycznym schematem na wyładowarce gazowej RB-3.

Kondensator C2 jest ładowany pulsującym napięciem przez diodę VD1 i rezystor R1 do napięcia przebicia wyładowania gazowego. W wyniku przebicia szczeliny gazowej ogranicznika następuje rozładowanie kondensatora na uzwojenie pierwotne transformatora, po czym proces się powtarza. W rezultacie na wyjściu transformatora T1 powstają tłumione impulsy wysokiego napięcia o amplitudzie do 3 ... 20 kV.

Aby zabezpieczyć uzwojenie wyjściowe transformatora przed przepięciem, równolegle do niego podłączony jest ogranicznik przepięć, wykonany w postaci elektrod z regulowaną szczeliną powietrzną.

Ryż. 11.1. Schemat generatora impulsów wysokiego napięcia wykorzystującego wyładowanie gazowe.

Ryż. 11.2. Schemat generatora impulsów wysokiego napięcia z podwojeniem napięcia.

Transformator T1 generatora impulsów (ryc. 11.1) jest wykonany na otwartym rdzeniu ferrytowym M400NN-3 o średnicy 8 i długości 100 mm. Uzwojenie pierwotne (niskiego napięcia) transformatora zawiera 20 zwojów drutu MGShV 0,75 mm o skoku uzwojenia 5 ... 6 mm. Uzwojenie wtórne zawiera 2400 zwojów zwykłego uzwojenia drutu PEV-2 0,04 mm. Uzwojenie pierwotne jest nawinięte na uzwojenie wtórne przez uszczelkę z politetrafluoroetylenu (fluoroplastu) 2x0,05 mm. Uzwojenie wtórne transformatora musi być niezawodnie odizolowane od pierwotnego.

Przykład wykonania generatora impulsów wysokiego napięcia wykorzystującego transformator rezonansowy pokazano na ryc. 11.2. W tym obwodzie generatora występuje galwaniczna izolacja od sieci. Napięcie sieciowe jest dostarczane do transformatora pośredniego (podwyższającego) T1. Napięcie usunięte z uzwojenia wtórnego transformatora sieciowego podawane jest do prostownika, który pracuje według schematu podwojenia napięcia.

W wyniku działania takiego prostownika na górnej płycie kondensatora C2 względem przewodu neutralnego pojawia się napięcie dodatnie, równe pierwiastkowi kwadratowemu z 2Uii, gdzie Uii jest napięciem na uzwojeniu wtórnym transformatora mocy.

Odpowiednie napięcie o przeciwnym znaku powstaje na kondensatorze C1. W rezultacie napięcie na płytkach kondensatora C3 będzie równe 2 pierwiastkom kwadratowym z 2Uii.

Szybkość ładowania kondensatorów C1 i C2 (C1=C2) jest określona przez wartość rezystancji R1.

Gdy napięcie na płytkach kondensatora C3 jest równe napięciu przebicia wyładowania gazowego FV1, nastąpi przebicie jego szczeliny gazowej, kondensator C3 i odpowiednio kondensatory C1 i C2 zostaną rozładowane, w uzwojeniu wtórnym transformatora T2 wystąpią okresowe tłumione oscylacje. Po rozładowaniu kondensatorów i wyłączeniu ogranicznika proces ładowania i późniejszego rozładowania kondensatorów do uzwojenia pierwotnego transformatora 12 zostanie powtórzony.

Generator wysokiego napięcia służący do wykonywania zdjęć w wyładowaniu gazowym, a także do zbierania pyłów ultradrobnych i radioaktywnych (ryc. 11.3) składa się z podwajacza napięcia, generatora impulsów relaksacyjnych i podwyższającego transformatora rezonansowego.

Podwajacz napięcia jest wykonany na diodach VD1, VD2 i kondensatorach C1, C2. Łańcuch ładowania tworzą kondensatory C1 C3 i rezystor R1. Równolegle z kondensatorami C1 SZ do uzwojenia pierwotnego transformatora podwyższającego T1 połączonego szeregowo podłączony jest wyładowacz gazu 350 V.

Gdy tylko poziom napięcia stałego na kondensatorach C1 SZ przekroczy napięcie przebicia ogranicznika, kondensatory są rozładowywane przez uzwojenie transformatora podwyższającego, w wyniku czego powstaje impuls wysokiego napięcia. Elementy obwodu dobiera się tak, aby częstotliwość powstawania impulsów wynosiła około 1 Hz. Kondensator C4 ma za zadanie chronić końcówkę wyjściową urządzenia przed wnikaniem napięcia sieciowego.

Ryż. 11.3. Schemat generatora impulsów wysokiego napięcia wykorzystującego wyładowanie gazowe lub dinistory.

Napięcie wyjściowe urządzenia jest w całości zdeterminowane właściwościami zastosowanego transformatora i może sięgać 15 kV. Transformator wysokiego napięcia na napięcie wyjściowe około 10 kV wykonany jest na rurze dielektrycznej o średnicy zewnętrznej 8 mm i długości 150 mm, wewnątrz znajduje się elektroda miedziana o średnicy 1,5 mm. Uzwojenie wtórne zawiera 3 ... 4 tysiące zwojów drutu PELSHO 0,12, nawiniętych kolejno w 10 ... 13 warstwach (szerokość uzwojenia 70 mm) i zaimpregnowanych klejem BF-2 z izolacją międzywarstwową z politetrafluoroetylenu. Uzwojenie pierwotne zawiera 20 zwojów drutu PEV 0,75 przepuszczonego przez kambryk z PVC.,

Jako taki transformator można również użyć zmodyfikowanego poziomego transformatora wyjściowego telewizora; transformatory do zapalniczek elektronicznych, lamp błyskowych, cewek zapłonowych itp.

Gazoładowarkę R-350 można zastąpić przełączalnym łańcuchem dynistorów typu KN102 (rys. 11.3, po prawej), co pozwoli na skokową zmianę napięcia wyjściowego. Aby równomiernie rozłożyć napięcie na dinistorach, rezystory o tej samej wartości znamionowej i rezystancji 300 ... 510 kOhm są połączone równolegle z każdym z nich.

Wariant obwodu generatora wysokiego napięcia wykorzystujący urządzenie wypełnione gazem tyratron jako element przełączający próg pokazano na ryc. 11.4.

Ryż. 11.4. Schemat generatora impulsów wysokiego napięcia wykorzystującego tyratron.

Napięcie sieciowe jest prostowane przez diodę VD1. Napięcie wyprostowane jest wygładzane przez kondensator C1 i dostarczane do obwodu ładowania R1, C2. Gdy tylko napięcie na kondensatorze C2 osiągnie napięcie zapłonu tyratronu VL1, zacznie migać. Kondensator C2 jest rozładowywany przez uzwojenie pierwotne transformatora T1, tyratron gaśnie, kondensator zaczyna się ponownie ładować itp.

Jako transformator T1 zastosowano samochodową cewkę zapłonową.

Zamiast tyratronu VL1 MTX-90 można dołączyć jeden lub więcej dinistorów typu KN102. Amplituda wysokiego napięcia może być regulowana przez liczbę dołączonych dinistorów.

W pracy opisano projekt przetwornicy wysokiego napięcia z wykorzystaniem przełącznika tyratronowego. Należy pamiętać, że do rozładowania kondensatora można również użyć innych typów urządzeń wypełnionych gazem.

Bardziej obiecujące jest zastosowanie półprzewodnikowych urządzeń przełączających w nowoczesnych generatorach wysokiego napięcia. Ich zalety są jasno wyrażone: są to wysoka powtarzalność parametrów, niższy koszt i gabaryty, wysoka niezawodność.

Poniżej rozważymy generatory impulsów wysokiego napięcia wykorzystujące półprzewodnikowe urządzenia przełączające (dinistory, tyrystory, tranzystory bipolarne i polowe).

Dość równoważnym, ale niskoprądowym analogiem wyładowań gazowych są dinistory.

na ryc. 11.5 pokazuje obwód elektryczny generatora wykonanego na dinistorach. W swojej strukturze generator jest całkowicie podobny do opisanych wcześniej (ryc. 11.1, 11.4). Główna różnica polega na zastąpieniu wyładowania gazowego łańcuchem połączonych szeregowo dinistorów.

Ryż. 11,5. Schemat generatora impulsów wysokiego napięcia na dinistorach.

Ryż. 11.6. Schemat generatora impulsów wysokiego napięcia z mostkiem prostowniczym.

Należy zauważyć, że wydajność takiego analogu i prądów przełączających jest zauważalnie niższa niż w przypadku prototypu, jednak dinistory są tańsze i trwalsze.

Nieco skomplikowaną wersję generatora impulsów wysokiego napięcia pokazano na ryc. 11.6. Napięcie sieciowe jest dostarczane do prostownika mostkowego na diodach VD1 VD4. Napięcie wyprostowane jest wygładzane przez kondensator C1. Na tym kondensatorze powstaje stałe napięcie około 300 V, które służy do zasilania oscylatora relaksacyjnego złożonego z elementów R3, C2, VD5 i VD6. Jego obciążeniem jest uzwojenie pierwotne transformatora T1. Z uzwojenia wtórnego pobierane są impulsy o amplitudzie około 5 kV i częstotliwości powtarzania do 800 Hz.

Łańcuch dinistorów musi być zaprojektowany na napięcie włączenia około 200 V. Tutaj możesz użyć dinistorów typu KN102 lub D228. W takim przypadku należy pamiętać, że napięcie włączenia dinistorów typu KN102A, D228A wynosi 20 V; KN102B, D228B 28 V; KN102V, D228V 40 V; KN102G, D228G 56 V; KN102D, D228D 80 V; KN102E 75 V; KN102Zh, D228Zh 120 V; KN102I, D228I 150 V.

Jako transformator T1 w powyższych urządzeniach można zastosować zmodyfikowany transformator poziomy z czarno-białego telewizora. Jego uzwojenie wysokiego napięcia pozostaje, reszta jest usuwana, a zamiast nich uzwojenie niskiego napięcia (pierwotne) jest uzwojone 15 ... 30 zwojów drutu PEV o średnicy 0,5 ... 0,8 mm.

Przy doborze liczby zwojów uzwojenia pierwotnego należy wziąć pod uwagę liczbę zwojów uzwojenia wtórnego. Należy również pamiętać, że wielkość napięcia wyjściowego generatora impulsów wysokiego napięcia zależy w większym stopniu od dostrojenia obwodów transformatora do rezonansu niż od stosunku liczby zwojów uzwojeń.

Charakterystyki niektórych typów poziomych transformatorów telewizyjnych przedstawiono w tabeli 11.1.

Tabela 11.1. Parametry uzwojeń wysokiego napięcia zunifikowanych transformatorów liniowo-skanowych telewizyjnych.

Typ transformatora	Liczba tur		Uzwojenia R, Ohm
TVS-A, TVS-B
TVS-110, TVS-110M

Typ transformatora	Liczba tur		Uzwojenia R, Ohm
TVS-90LTs2, TVS-90LTs2-1
TVS-110PTs15
TVS-110PTs16, TVS-110PTs18

Ryż. 11.7. Obwód elektryczny generatora impulsów wysokiego napięcia.

na ryc. 11.7 pokazuje schemat dwustopniowego generatora impulsów wysokiego napięcia opublikowanego na jednym ze stron, w którym tyrystor jest używany jako element przełączający. Z kolei jako element progowy określający częstotliwość powtarzania impulsów wysokiego napięcia i wyzwalający tyrystor wybrano urządzenie wyładowcze w postaci lampy neonowej (łańcuch HL1, HL2).

Po przyłożeniu napięcia zasilania generator impulsów, wykonany na bazie tranzystora VT1 (2N2219A KT630G), generuje napięcie około 150 V. Napięcie to jest prostowane przez diodę VD1 i ładuje kondensator C2.

Gdy napięcie na kondensatorze C2 przekroczy napięcie zapłonu lamp neonowych HL1, HL2, kondensator zostanie rozładowany przez rezystor ograniczający prąd R2 do elektrody sterującej tyrystora VS1, tyrystor się otworzy. Prąd rozładowania kondensatora C2 wywoła oscylacje elektryczne w uzwojeniu pierwotnym transformatora T2.

Napięcie załączenia tyrystora można regulować, wybierając neonówki o różnych napięciach zapłonu. Możesz stopniowo zmieniać napięcie włączania tyrystora, zmieniając liczbę połączonych szeregowo neonów (lub zastępując je dinistorami).

Ryż. 11.8. Schemat procesów elektrycznych na elektrodach przyrządów półprzewodnikowych (do ryc. 11.7).

Schemat napięcia u podstawy tranzystora VT1 i na anodzie tyrystora pokazano na ryc. 11.8. Jak wynika z przedstawionych wykresów, impulsy oscylatora blokującego mają czas trwania około 8 ms. Ładowanie kondensatora C2 następuje skokowo-wykładniczo zgodnie z działaniem impulsów pobranych z uzwojenia wtórnego transformatora T1.

Na wyjściu generatora powstają impulsy o napięciu około 4,5 kV. Jako transformator T1 zastosowano transformator wyjściowy do wzmacniaczy niskiej częstotliwości. Jak

zastosowano transformator wysokiego napięcia T2, transformator błyskowy lub poddany recyklingowi (patrz wyżej) transformator telewizyjny ze skanowaniem poziomym.

Schemat innej wersji generatora wykorzystującej neonówkę jako element progowy pokazano na ryc. 11.9.

Ryż. 11.9. Obwód elektryczny generatora z elementem progowym na lampie neonowej.

Generator relaksacji jest wykonany na elementach R1, VD1, C1, HL1, VS1. Działa z dodatnimi okresami pętli napięcia sieciowego, gdy kondensator C1 jest ładowany do napięcia włączenia elementu progowego na lampie neonowej HL1 i tyrystora VS1. Dioda VD2 tłumi impulsy samoindukcyjne uzwojenia pierwotnego transformatora podwyższającego T1 i pozwala zwiększyć napięcie wyjściowe generatora. Napięcie wyjściowe osiąga 9 kV. Neonówka jest również sygnalizatorem podłączenia urządzenia do sieci.

Transformator wysokiego napięcia nawinięty jest na odcinku pręta o średnicy 8 i długości 60 mm wykonanego z ferrytu M400NN. Najpierw umieść uzwojenie pierwotne 30 zwojów drutu PELSHO 0,38, a następnie wtórne 5500 zwojów PELSHO 0,05 lub większej średnicy. Pomiędzy uzwojeniami i co 800 ... 1000 zwojów uzwojenia wtórnego układana jest warstwa izolacyjna z taśmy izolacyjnej PVC.

W generatorze można wprowadzić dyskretną wielostopniową regulację napięcia wyjściowego poprzez włączenie szeregowego obwodu lamp neonowych lub dinistorów (rys. 11.10). W pierwszym wariancie przewidziano dwa stopnie regulacji, w drugim do dziesięciu lub więcej (przy zastosowaniu dinistorów KN102A o napięciu przełączania 20 V).

Ryż. 11.10. Obwód elektryczny elementu progowego.

Ryż. 11.11. Obwód elektryczny generatora wysokiego napięcia z elementem progowym na diodzie.

Prosty generator wysokiego napięcia (ryc. 11.11) pozwala uzyskać impulsy wyjściowe o amplitudzie do 10 kV.

Przełączanie elementu sterującego urządzenia następuje z częstotliwością 50 Hz (na jednej półfali napięcia sieciowego). Jako element progowy zastosowano diodę VD1 D219A (D220, D223), która działa z polaryzacją zaporową w trybie przebicia lawinowego.

Przekroczenie napięcia przebicia lawinowego na złączu półprzewodnikowym diody powoduje przejście diody w stan przewodzenia. Napięcie z naładowanego kondensatora C2 jest przykładane do elektrody sterującej tyrystora VS1. Po włączeniu tyrystora kondensator C2 jest rozładowywany na uzwojeniu transformatora T1.

Transformator T1 nie ma rdzenia. Wykonany jest na zwoju o średnicy 8 mm z polimetakrylanu metylu lub politetrachloroetylenu i zawiera trzy rozstawione sekcje o szerokości

9 mm. Uzwojenie podwyższające zawiera 3x1000 zwojów nawiniętych drutem PET, PEV-2 0,12 mm. Po nawinięciu uzwojenie należy zaimpregnować parafiną. 2 Na parafinę nakłada się 3 warstwy izolacji, po czym uzwojenie pierwotne nawija się 3x10 zwojów drutu PEV-2 0,45 mm.

Tyrystor VS1 można zastąpić innym dla napięcia powyżej 150 V. Diodę lawinową można zastąpić łańcuchem dinistorów (ryc. 11.10, 11.11 poniżej).

Obwód przenośnego źródła impulsów wysokiego napięcia małej mocy z autonomicznym zasilaniem z jednego ogniwa galwanicznego (ryc. 11.12) składa się z dwóch generatorów. Pierwszy zbudowany jest na dwóch tranzystorach małej mocy, drugi na tyrystorze i dinistorze.

Ryż. 11.12. Schemat generatora napięcia z zasilaniem niskiego napięcia i kluczowym elementem tyrystorowo-dinistorowym.

Kaskada na tranzystorach o różnej przewodności przekształca niskie napięcie stałe na wysokie napięcie impulsowe. Łańcuch rozrządu w tym generatorze to elementy C1 i R1. Po włączeniu zasilania tranzystor VT1 otwiera się, a spadek napięcia na jego kolektorze otwiera tranzystor VT2. Kondensator C1, ładując się przez rezystor R1, zmniejsza prąd bazowy tranzystora VT2 tak bardzo, że tranzystor VT1 wychodzi z nasycenia, co prowadzi do zamknięcia VT2. Tranzystory będą zamknięte do momentu rozładowania kondensatora C1 przez uzwojenie pierwotne transformatora T1.

Zwiększone napięcie impulsowe pobierane z uzwojenia wtórnego transformatora T1 jest prostowane przez diodę VD1 i podawane do kondensatora C2 drugiego generatora z tyrystorem VS1 i dinistorem VD2. W każdym dodatnim półcyklu

kondensator magazynujący C2 jest ładowany do wartości amplitudy napięcia równej napięciu przełączania dinistora VD2, tj. do 56 V (nominalne napięcie wyzwalania impulsu dla dinistora typu KN102G).

Przejście dinistora do stanu otwartego wpływa na obwód sterujący tyrystora VS1, który z kolei również się otwiera. Kondensator C2 jest rozładowywany przez tyrystor i uzwojenie pierwotne transformatora T2, po czym dinistor i tyrystor ponownie się zamykają i rozpoczyna się kolejne ładowanie kondensatora, cykl przełączania jest powtarzany.

Impulsy o amplitudzie kilku kilowoltów są pobierane z uzwojenia wtórnego transformatora T2. Częstotliwość wyładowań iskrowych wynosi około 20 Hz, ale jest znacznie mniejsza niż częstotliwość impulsów pobieranych z uzwojenia wtórnego transformatora T1. Dzieje się tak, ponieważ kondensator C2 jest ładowany do napięcia przełączającego dinistora nie w jednym, ale w kilku dodatnich półcyklach. Wartość pojemności tego kondensatora określa moc i czas trwania wyjściowych impulsów rozładowania. Średnia wartość prądu rozładowania, bezpieczna dla dinistora i elektrody sterującej trinistora, dobierana jest na podstawie pojemności tego kondensatora i wielkości napięcia impulsowego zasilającego kaskadę. Aby to zrobić, pojemność kondensatora C2 powinna wynosić około 1 uF.

Transformator T1 wykonany jest na pierścieniowym ferrytowym obwodzie magnetycznym typu K10x6x5. Posiada 540 zwojów przewodu PEV-2 0,1 z uziemionym gniazdem po 20 zwoju. Początek jego uzwojenia jest podłączony do tranzystora VT2, koniec do diody VD1. Transformator T2 jest uzwojony na cewce z rdzeniem ferrytowym lub permallojowym o średnicy 10 mm i długości 30 mm. Cewka o średnicy zewnętrznej 30 mm i szerokości 10 mm jest nawijana drutem PEV-2 o średnicy 0,1 mm, aż do całkowitego wypełnienia ramy. Przed końcem uzwojenia wykonuje się uziemiony kran, a ostatni rząd drutu o 30 ... 40 zwojach jest nawijany na okrągło na warstwę izolacyjną z lakierowanej tkaniny.

Transformator T2 w trakcie nawijania należy zaimpregnować lakierem izolacyjnym lub klejem BF-2, a następnie dokładnie wysuszyć.

Zamiast VT1 i VT2 można użyć dowolnych tranzystorów małej mocy, które mogą pracować w trybie pulsacyjnym. Tyrystor KU101E można zastąpić KU101G. Źródło zasilania ogniw galwanicznych o napięciu nie większym niż 1,5 V, na przykład 312, 314, 316, 326, 336, 343, 373 lub akumulatory dyskowe niklowo-kadmowe typu D-0,26D, D-0,55S itp.

Tyrystorowy generator impulsów wysokiego napięcia z zasilaniem sieciowym pokazano na ryc. 11.13.

Ryż. 11.13. Obwód elektryczny wysokonapięciowego generatora impulsów z pojemnościowym zasobnikiem energii i wyłącznikiem tyrystorowym.

Podczas dodatniego półcyklu napięcia sieciowego kondensator C1 jest ładowany przez rezystor R1, diodę VD1 i uzwojenie pierwotne transformatora T1. W tym samym czasie tyrystor VS1 jest zamknięty, ponieważ przez jego elektrodę sterującą nie przepływa prąd (spadek napięcia na diodzie VD2 w kierunku do przodu jest niewielki w porównaniu z napięciem wymaganym do otwarcia tyrystora).

Przy ujemnym półcyklu diody VD1 i VD2 zamykają się. Na katodzie tyrystorowej powstaje spadek napięcia w stosunku do elektrody sterującej (minus na katodzie, plus na elektrodzie sterującej), w obwodzie elektrody sterującej pojawia się prąd, a tyrystor otwiera się. W tym momencie kondensator C1 jest rozładowywany przez uzwojenie pierwotne transformatora. W uzwojeniu wtórnym pojawia się impuls wysokiego napięcia. I tak każdy okres napięcia sieciowego.

Na wyjściu urządzenia powstają bipolarne impulsy wysokiego napięcia (ponieważ oscylacje tłumione występują, gdy kondensator jest rozładowywany w obwodzie uzwojenia pierwotnego).

Rezystor R1 może składać się z trzech połączonych równolegle rezystorów MLT-2 o rezystancji 3 kOhm.

Diody VD1 i VD2 muszą być przystosowane do prądu co najmniej 300 mA i napięcia wstecznego co najmniej 400 V (VD1) i 100 B (VD2). Kondensator C1 typu MBM na napięcie co najmniej 400 V. Jego ułamki pojemności w mikrofaradzie dobierane są eksperymentalnie. Tyrystor VS1 typu KU201K, KU201L, KU202K KU202N. Transformator cewki zapłonowej B2B (6 V) z motocykla lub samochodu.

W urządzeniu można zastosować transformator skanujący poziomy TVS-110L6, TVS-1 YULA, TVS-110AM.

Dość typowy obwód generatora impulsów wysokiego napięcia z pojemnościowym magazynem energii pokazano na ryc. 11.14.

Ryż. 11.14. Schemat generatora tyrystorowego impulsów wysokiego napięcia z pojemnościowym magazynem energii.

Generator zawiera kondensator gaszący C1, diodowy mostek prostowniczy VD1 VD4, przełącznik tyrystorowy VS1 i obwód sterujący. Gdy urządzenie jest włączone, kondensatory C2 i C3 są naładowane, tyrystor VS1 jest nadal zamknięty i nie przewodzi prądu. Napięcie graniczne na kondensatorze C2 jest ograniczone przez diodę Zenera VD5 do 9V. W procesie ładowania kondensatora C2 przez rezystor R2, napięcie na potencjometrze R3 i odpowiednio na przejściu sterującym tyrystora VS1 wzrasta do określonej wartości, po czym tyrystor przełącza się w stan przewodzenia, a kondensator C3 przez tyrystor VS1 jest rozładowywany przez uzwojenie pierwotne (niskiego napięcia) transformatora T1, generując impuls wysokiego napięcia. Następnie tyrystor zamyka się i proces rozpoczyna się od nowa. Potencjometr R3 ustawia próg tyrystora VS1.

Częstotliwość powtarzania impulsów wynosi 100 Hz. Samochodowa cewka zapłonowa może służyć jako transformator wysokiego napięcia. W takim przypadku napięcie wyjściowe urządzenia osiągnie wartość 30...35 kV. Tyrystorowy generator impulsów wysokiego napięcia (ryc. 11.15) jest sterowany impulsami napięcia pobranymi z generatora relaksacyjnego wykonanego na dinistorze VD1. Częstotliwość pracy generatora impulsów sterujących (15 ... 25 Hz) jest określona przez wartość rezystancji R2 i pojemność kondensatora C1.

Ryż. 11.15. Obwód elektryczny generatora tyrystorowego impulsów wysokiego napięcia ze sterowaniem impulsowym.

Generator relaksacji jest podłączony do przełącznika tyrystorowego przez transformator impulsowy T1 typu MIT-4. Jako transformator wyjściowy T2 zastosowano transformator wysokiej częstotliwości z aparatu darsonwalizacji Iskra-2. Napięcie wyjściowe urządzenia może dochodzić do 20...25 kV.

na ryc. 11.16 pokazuje opcję dostarczania impulsów sterujących do tyrystora VS1.

Przetwornica napięcia (ryc. 11.17), opracowana w Bułgarii, zawiera dwa etapy. W pierwszym z nich obciążeniem kluczowego elementu, wykonanego na tranzystorze VT1, jest uzwojenie transformatora T1. Impulsy sterujące o kształcie prostokąta okresowo włączają / wyłączają klucz na tranzystorze VT1, łącząc w ten sposób / odłączając uzwojenie pierwotne transformatora.

Ryż. 11.16. Opcja sterowania wyłącznikiem tyrystorowym.

Ryż. 11.17. Obwód elektryczny dwustopniowego generatora impulsów wysokiego napięcia.

W uzwojeniu wtórnym indukowane jest podwyższone napięcie, proporcjonalne do przekładni transformatora. Napięcie to jest prostowane przez diodę VD1 i ładuje kondensator C2, który jest podłączony do uzwojenia pierwotnego (niskiego napięcia) transformatora wysokiego napięcia T2 i tyrystora VS1. Pracą tyrystora sterują impulsy napięciowe pobierane z dodatkowego uzwojenia transformatora T1 poprzez łańcuch elementów korygujących kształt impulsu.

W rezultacie tyrystor okresowo włącza się / wyłącza. Kondensator C2 jest rozładowywany do uzwojenia pierwotnego transformatora wysokiego napięcia.

Generator impulsów wysokiego napięcia, ryc. 11.18 zawiera jako element sterujący generator oparty na tranzystorach jednozłączowych.

Ryż. 11.18. Schemat generatora impulsów wysokiego napięcia z elementem sterującym na tranzystorze jednozłączowym.

Napięcie sieciowe jest prostowane przez mostek diodowy VD1 VD4. Tętnienie wyprostowanego napięcia jest wygładzane przez kondensator C1, prąd ładowania kondensatora w momencie podłączenia urządzenia do sieci jest ograniczany przez rezystor R1. Kondensator C3 jest ładowany przez rezystor R4. W tym samym czasie zaczyna działać generator impulsów na tranzystorze jednozłączowym VT1. Jego kondensator „wyzwalający” C2 jest ładowany przez rezystory R3 i R6 ze stabilizatora parametrycznego (rezystor balastowy R2 i diody Zenera VD5, VD6). Gdy tylko napięcie na kondensatorze C2 osiągnie określoną wartość, tranzystor VT1 przełącza się, a impuls otwierający jest wysyłany do przejścia sterującego tyrystora VS1.

Kondensator C3 jest rozładowywany przez tyrystor VS1 do uzwojenia pierwotnego transformatora T1. Na jego uzwojeniu wtórnym powstaje impuls wysokiego napięcia. Częstotliwość powtarzania tych impulsów jest określona przez częstotliwość generatora, która z kolei zależy od parametrów łańcucha R3, R6 i C2. Za pomocą rezystora trymera R6 można zmienić napięcie wyjściowe generatora około 1,5 razy. W tym przypadku częstotliwość impulsów jest regulowana w zakresie 250 ... 1000 Hz. Dodatkowo napięcie wyjściowe zmienia się po wybraniu rezystora R4 (w zakresie od 5 do 30 kOhm).

Pożądane jest stosowanie kondensatorów papierowych (C1 i SZ dla napięcia znamionowego co najmniej 400 V); mostek diodowy musi być zaprojektowany na to samo napięcie. Zamiast tego, co pokazano na schemacie, możesz użyć tyrystora T10-50 lub, w skrajnych przypadkach, KU202N. Diody Zenera VD5, VD6 powinny zapewnić całkowite napięcie stabilizacji około 18 V.

Transformator jest wykonany na bazie TVS-110P2 z telewizorów czarno-białych. Wszystkie uzwojenia pierwotne są usuwane, a na zwolnioną przestrzeń nawija się 70 zwojów drutu PEL lub PEV o średnicy 0,5 ... 0,8 mm.

Obwód elektryczny generatora impulsów wysokiego napięcia, rys. 11.19, składa się z mnożnika napięcia diody-kondensatora (diody VD1, VD2, kondensatory C1 C4). Jego wyjściem jest stałe napięcie około 600 V.

Ryż. 11.19. Schemat generatora impulsów wysokiego napięcia z podwajaczem napięcia sieciowego i generatorem impulsów wyzwalających opartym na tranzystorze jednozłączowym.

Jako element progowy urządzenia zastosowano jednozłączowy tranzystor VT1 typu KT117A. Napięcie na jednej z jego podstaw jest stabilizowane przez stabilizator parametryczny na diodzie Zenera VD3 typu KS515A (napięcie stabilizujące 15 B). Kondensator C5 jest ładowany przez rezystor R4, a gdy napięcie na elektrodzie sterującej tranzystora VT1 przekroczy napięcie na jego podstawie, VT1 przełączy się w stan przewodzenia, a kondensator C5 zostanie rozładowany do elektrody sterującej tyrystora VS1.

Gdy tyrystor jest włączony, łańcuch kondensatorów C1 C4, naładowany do napięcia około 600 ... 620 V, jest rozładowywany do uzwojenia niskiego napięcia transformatora podwyższającego T1. Następnie tyrystor zostaje wyłączony, procesy ładowania i rozładowania są powtarzane z częstotliwością określoną przez stałą R4C5. Rezystor R2 ogranicza prąd zwarciowy przy załączaniu tyrystora i jednocześnie jest elementem obwodu ładowania kondensatorów C1 C4.

Obwód konwertera (ryc. 11.20) i jego uproszczona wersja (ryc. 11.21) jest podzielony na następujące węzły: filtr przeciwprzepięciowy sieci (filtr przeciwzakłóceniowy); regulator elektroniczny; transformator wysokiego napięcia.

Ryż. 11.20. Obwód elektryczny generatora wysokiego napięcia z zabezpieczeniem przeciwprzepięciowym.

Ryż. 11.21. Obwód elektryczny generatora wysokiego napięcia z zabezpieczeniem przeciwprzepięciowym.

Schemat na ryc. 11.20 działa w następujący sposób. Kondensator SZ jest ładowany przez prostownik diodowy VD1 i rezystor R2 do wartości szczytowej napięcia sieciowego (310 V). Napięcie to wchodzi przez uzwojenie pierwotne transformatora T1 do anody tyrystora VS1. Na drugiej gałęzi (R1, VD2 i C2) powoli ładuje się kondensator C2. Gdy podczas ładowania zostanie osiągnięte napięcie przebicia dinistora VD4 (w granicach 25 ... 35 V), kondensator C2 jest rozładowywany przez elektrodę sterującą tyrystora VS1 i otwiera go.

Kondensator C3 jest prawie natychmiast rozładowywany przez otwarty tyrystor VS1 i uzwojenie pierwotne transformatora T1. Impulsowy prąd przemienny indukuje w uzwojeniu wtórnym T1 wysokie napięcie, którego wartość może przekroczyć 10 kV. Po rozładowaniu kondensatora C3 tyrystor VS1 zamyka się i proces się powtarza.

Transformator telewizyjny jest używany jako transformator wysokiego napięcia, w którym usunięto uzwojenie pierwotne. Do nowego uzwojenia pierwotnego zastosowano drut nawojowy o średnicy 0,8 mm. Liczba zwojów 25.

Do produkcji cewek indukcyjnych filtra barierowego L1, L2 najlepiej nadają się rdzenie ferrytowe wysokiej częstotliwości, na przykład 600НН o średnicy 8 mm i długości 20 mm, mające około 20 zwojów drutu nawojowego o średnicy 0,6 ... 0,8 mm.

Ryż. 11.22. Obwód elektryczny dwustopniowego generatora wysokiego napięcia z elementem sterującym na tranzystorze polowym.

Dwustopniowy generator wysokiego napięcia (autor Andres Estaban de la Plaza) zawiera generator impulsów transformatora, prostownik, obwód czasowy RC, kluczowy element tyrystora (triaka), transformator rezonansowy wysokiego napięcia i obwód sterowania pracą tyrystora (ryc. 11.22).

Analog tranzystora TIP41 KT819A.

Przetwornica napięcia transformatora niskiego napięcia ze sprzężeniem zwrotnym, zmontowana na tranzystorach VT1 i VT2, generuje impulsy o częstotliwości powtarzania 850 Hz. Tranzystory VT1 i VT2 montuje się na radiatorach wykonanych z miedzi lub aluminium, aby ułatwić pracę przy przepływie dużych prądów.

Napięcie wyjściowe pobierane z uzwojenia wtórnego transformatora T1 przetwornicy niskiego napięcia jest prostowane przez mostek diodowy VD1 VD4 i ładuje kondensatory C3 i C4 przez rezystor R5.

Próg włączenia tyrystora jest kontrolowany przez regulator napięcia, który zawiera tranzystor polowy VTZ.

Ponadto praca przetwornicy nie różni się znacząco od procesów opisanych wcześniej: następuje okresowe ładowanie/rozładowywanie kondensatorów na uzwojeniu niskiego napięcia transformatora, generowane są tłumione oscylacje elektryczne. Napięcie wyjściowe przetwornicy przy zastosowaniu cewki zapłonowej z samochodu jako transformatora podwyższającego na wyjściu osiąga 40 ... 60 kV przy częstotliwości rezonansowej około 5 kHz.

Transformator T1 (transformator wyjściowy flyback) zawiera 2x50 zwojów drutu o średnicy 1,0 mm, uzwojonych bifilarnie. Uzwojenie wtórne zawiera 1000 zwojów o średnicy 0,20 ... 0,32 mm.

Należy pamiętać, że nowoczesne tranzystory bipolarne i polowe mogą być używane jako kontrolowane elementy kluczowe.

Generator blokujący WN (zasilacz wysokiego napięcia) do eksperymentów - możesz go kupić w Internecie lub zrobić samodzielnie. Aby to zrobić, nie potrzebujemy wielu szczegółów i umiejętności pracy z lutownicą.

Aby go zebrać, potrzebujesz:

1. Transformator skanujący poziomy TVS-110L, TVS-110PTs15 z telewizorów lampowych czarno-białych i kolorowych (dowolna linia)

2. 1 lub 2 kondensatory 16-50v - 2000-2200pF

3. 2 rezystory 27Ω i 270-240Ω

4. 1-tranzystor 2T808A KT808 KT808A lub podobny pod względem charakterystyki. + dobry radiator do chłodzenia

5. Przewody

6. Lutownica

7. Proste ramiona

I tak bierzemy liniowca, ostrożnie go demontujemy, zostawiamy wtórne uzwojenie wysokiego napięcia, składające się z wielu zwojów cienkiego drutu, rdzeń ferrytowy. Nawijamy nasze uzwojenia emaliowanym drutem miedzianym na drugą wolną stronę rdzenia ferytowego, uprzednio wykonując rurkę wokół ferytu z grubej tektury.

Po pierwsze: 5 zwojów o średnicy około 1,5-1,7 mm

Po drugie: 3 obroty o średnicy około 1,1 mm

Zasadniczo grubość i liczbę zwojów można zmieniać. Co było pod ręką - z tego i zrobione.

W spiżarni znaleziono rezystory i parę potężnych tranzystorów bipolarnych n-p-n, KT808a i 2t808a. Nie chciał robić radiatora - ze względu na duże rozmiary tranzystora, choć późniejsze doświadczenia pokazały, że duży radiator jest zdecydowanie potrzebny.

Do zasilania tego wszystkiego wybrałem transformator 12 V, można go również zasilić ze zwykłego 12 V 7 A. z UPS-a. (aby zwiększyć napięcie na wyjściu, można zastosować nie 12 woltów, ale na przykład 40 woltów, ale tutaj już trzeba pomyśleć o dobrym chłodzeniu transu, a zwoje uzwojenia pierwotnego można wykonać nie 5-3, ale na przykład 7-5).

Jeżeli będziesz używał transformatora to będziesz potrzebował mostka diodowego do prostowania prądu z AC na DC, mostek diodowy znajdziesz w zasilaczu z komputera, tam też znajdziesz kondensatory i rezystory + przewody.

w rezultacie na wyjściu otrzymujemy 9-10 kV.

Całą konstrukcję umieściłem w obudowie od zasilacza. okazał się całkiem zwarty.

Mamy więc generator blokujący WN, który pozwala nam eksperymentować i uruchamiać transformator Tesli.

Potężny generator wysokiego napięcia (aparat Kirliana), 220/40000 woltów

Generator generuje napięcia do 40 000 V, a nawet wyższe, które można przyłożyć do elektrod opisanych w poprzednich projektach.

Może być konieczne użycie grubszej szklanej lub plastikowej płytki w elektrodzie, aby uniknąć poważnego porażenia prądem. Chociaż obwód jest dość mocny, jego prąd wyjściowy jest niski, co zmniejsza ryzyko śmiertelnego ciosu w przypadku kontaktu z jakąkolwiek częścią urządzenia.

Należy jednak zachować szczególną ostrożność podczas obchodzenia się z nim, ponieważ nadal istnieje możliwość porażenia prądem.

Uwaga! Wysokie napięcia są niebezpieczne. Podczas pracy z tym obwodem należy zachować szczególną ostrożność. Pożądane jest posiadanie doświadczenia z takimi urządzeniami.

Możesz użyć generatora w eksperymentach z fotografią kirlianowską (elektrofotografia) i innych eksperymentach paranormalnych, takich jak te związane z plazmą lub jonizacją.

Obwód wykorzystuje konwencjonalne komponenty, jego moc wyjściowa wynosi około 20 watów.

Poniżej kilka specyfikacji urządzenia:

• napięcie zasilania - 117 V lub 220/240 V (sieć AC);
• napięcie wyjściowe - do 40 kV (w zależności od transformatora wysokiego napięcia);
• moc wyjściowa - od 5 do 25 W (w zależności od zastosowanych komponentów);
• liczba tranzystorów - 1;
• częstotliwość robocza - od 2 do 15 kHz.

Zasada działania

Schemat pokazany na ryc. 2.63 składa się z generatora jednotranzystorowego, którego częstotliwość robocza jest określona przez kondensatory C3 i C4 oraz indukcyjność uzwojenia pierwotnego transformatora wysokiego napięcia.

Ryż. 2.63 Aparat Kirlianowski

W projekcie wykorzystano potężny krzemowy tranzystor n-p-n. Aby usunąć ciepło, należy go zamontować na odpowiednio dużym grzejniku.

Rezystory R1 i R2 określają moc wyjściową poprzez ustawienie prądu tranzystora. Jego punkt pracy jest ustalany przez rezystor R3. W zależności od charakterystyki tranzystora konieczne jest eksperymentalne wybranie wartości rezystora R3 (powinien on mieścić się w zakresie 270 ... 470 omów).

Jako transformator wysokiego napięcia, który również określa częstotliwość roboczą, używany jest transformator wyjściowy telewizora z skanowaniem poziomym (transformator liniowy) z rdzeniem ferrytowym. Uzwojenie pierwotne składa się z 20 ... 40 zwojów konwencjonalnego izolowanego drutu. Na uzwojeniu wtórnym generowane jest bardzo wysokie napięcie, które wykorzystasz w eksperymentach.

Zasilacz jest bardzo prosty, to prostownik pełnookresowy z transformatorem obniżającym napięcie. Zaleca się stosowanie transformatora z uzwojeniami wtórnymi dostarczającymi napięcie 20...25 V i prądy 3...5 A.

Montaż

Wykaz elementów podano w tabeli. 2.13. Ponieważ wymagania montażowe nie są bardzo surowe, na ryc. 2.64 pokazuje sposób montażu za pomocą bloku montażowego. Mieści małe części, takie jak rezystory i kondensatory, połączone ze sobą za pomocą montażu powierzchniowego.

Tabela 2.13. Lista przedmiotów

Duże części, takie jak transformator, są przykręcane bezpośrednio do obudowy.

Obudowa lepiej jest wykonać z tworzywa sztucznego lub drewna.

Ryż. 2.64. Montaż urządzenia

Transformator wysokiego napięcia można wyjąć z czarno-białego lub kolorowego telewizora, który nie działa. Jeśli to możliwe, użyj telewizora o przekątnej 21 cali lub większej: im większy kineskop, tym większe napięcie powinien generować transformator liniowy telewizora.

Rezystory R1 i R2 - drut C1 - dowolny kondensator o wartości nominalnej 1500 ... 4700 uF.

Wielu z nas przynajmniej raz w życiu widziało zdjęcia generatorów wysokiego napięcia w Internecie lub w prawdziwym życiu lub samodzielnie je wykonało. Wiele obwodów prezentowanych w Internecie jest dość mocnych, ich napięcie wyjściowe wynosi od 50 do 100 kilowoltów. Moc, podobnie jak napięcie, jest również dość wysoka. Ale ich jedzenie jest głównym problemem. Źródło napięcia musi być odpowiednie dla agregatu prądotwórczego, musi być w stanie dawać długotrwały wysoki prąd.

Istnieją 2 opcje zasilania generatorów WN:

1) bateria,

2) zasilanie sieciowe.

Pierwsza opcja pozwala na uruchomienie urządzenia daleko „od gniazdka”. Jednak, jak zaznaczyliśmy wcześniej, urządzenie będzie zużywało dużo prądu i dlatego akumulator musi tę moc zapewniać (jeśli chcemy, aby generator pracował „na 100”). Baterie o takiej mocy są dość duże i nie można nazwać autonomicznego urządzenia z taką baterią. Jeśli zasilasz ze źródła sieciowego, nie musisz też mówić o autonomii, ponieważ generatora dosłownie „nie można oderwać od gniazdka”.

Moje urządzenie jest dość autonomiczne, bo zużywa niewiele z wbudowanej baterii, jednak ze względu na niski pobór mocy też nie jest duża - około 10-15W. Ale możesz uzyskać łuk z transformatora, napięcie wynosi około 1 kilowolta. Od mnożnika napięcia w górę - 10-15 kV.

Bliżej designu...

Ponieważ ten generator nie był planowany do poważnych celów, umieściłem wszystkie jego „wnętrza” w kartonowym pudełku (nieważne, jak śmiesznie to może zabrzmieć, ale tak jest. Proszę o surowe ocenianie mojego projektu, ponieważ nie jestem specjalistą od technologii wysokiego napięcia L). Moje urządzenie posiada 2 akumulatory litowo-jonowe o pojemności 2200 mAh. Są ładowane za pomocą 8-woltowego regulatora liniowego: L7808. Jest też w ciele. Dostępne są również dwie ładowarki: z sieci (12 V, 1250 mAh) oraz z gniazda zapalniczki samochodowej.

Sam obwód generowania wysokiego napięcia składa się z kilku części:

1) filtr napięcia wejściowego,

2) główny oscylator zbudowany na multiwibratorze,

3) tranzystory mocy,

4) transformator podwyższający wysokiego napięcia (chcę zauważyć, że rdzeń nie powinien mieć przerwy, obecność przerwy prowadzi do wzrostu poboru prądu, aw rezultacie do awarii tranzystorów mocy).

Do wyjścia wysokonapięciowego można też podłączyć „symetryczny” mnożnik napięcia lub… świetlówkę, wtedy generator HV zamieni się w latarkę. Chociaż w rzeczywistości to urządzenie pierwotnie miało być wykonane jako latarka. Obwód konwertera jest wykonany na płytce stykowej, jeśli chcesz, możesz stworzyć płytkę drukowaną. Maksymalne zużycie obwodu wynosi do 2-3 amperów, należy to wziąć pod uwagę przy wyborze przełączników. Koszt urządzenia zależy od tego, gdzie zabrałeś komponenty. Większość kompletu znalazłem w swoim pudełku lub w pudełku do przechowywania elementów radia. Musiałem tylko kupić stabilizator liniowy L7808, IVLM1-1/7 (właściwie wstawiłem go tu z ciekawości, ale kupiłem z ciekawości J), musiałem też kupić transformator elektroniczny do lamp halogenowych (wziąłem z niego tylko transformator). Drut do uzwojenia wtórnego (podwyższającego, wysokiego napięcia) został pobrany z długo spalonego transformatora liniowego (TVS110PT) i radzę zrobić to samo. Tak więc drut w transformatorach liniowych jest pod wysokim napięciem i nie powinno być problemów z przebiciem izolacji. Wydaje się, że opracowaliśmy teorię - przejdźmy teraz do praktyki ...

Wygląd…

Rys.1 - widok panelu sterującego:

1) wskaźniki zdrowotne

2) Wskaźnik obecności napięcia ładowania

3) wejście od 8 do 25 woltów (do ładowania)

4) przycisk włączania ładowania akumulatora (włącza się tylko przy podłączonej ładowarce)

5) włącznik akumulatora (pozycja górna - główna, dolna - zapasowa)

6) Przełącznik generatora WN

7) wyjście wysokiego napięcia

Na przednim panelu znajdują się 3 wskaźniki stanu. Jest ich tutaj tak dużo, bo siedmiosegmentowy wskaźnik to mój inicjał (jest na nim pierwsza litera mojego imienia: „A” J), diody nad włącznikiem i włącznikiem pierwotnie miały być dodatkowymi wskaźnikami naładowania baterii, ale pojawił się problem z obwodem wyświetlacza, a otwory w obudowie były już zrobione. Musiałem umieścić diody LED, ale już jako wskaźniki, aby nie zepsuć wyglądu.

Rys. 2 - widok woltomierza i wskaźnika:

8) woltomierz - pokazuje napięcie na akumulatorze

9) wskaźnik - IVLM1-1/7

10) bezpiecznik (zabezpieczający przed przypadkowym zadziałaniem)

Z ciekawości zainstalowałem próżniowy wskaźnik fluorescencyjny, ponieważ jest to mój pierwszy wskaźnik tego typu.

Ryc. 3 - widok wewnętrzny:

11) ciało

12) akumulatory (12,1-główne, 12,2-zapasowe)

13) stabilizator liniowy 7808 (do ładowania akumulatorów)

14) płyta konwertera

15) radiator z tranzystorem polowym KP813A2

Tutaj myślę, że nie ma co wyjaśniać.

Ryc. 4 - ładowarki:

16) z sieci 220 v. (12 V., 1250 mA.)

17) z zapalniczki samochodowej

Ryc.5 - obciążenia dla AVVG:

18)9 WLampa fluorescencyjna

19) „symetryczny” mnożnik napięcia

Ryc.6 - schemat ideowy:

USB1 - standardowe wyjścieUSB

NIETOPERZ1, 2 – Li- jon7,4 cala 2200 mAh (18650 x 2)

R1, 2, 3, 4 - 820 omów

R5 - 100 kiloomów

R6, 7 - 8,2 oma

R8 - 150 omów

R9, 12 - 510 omów

R10, 11 - 1 kΩ

Ł1 - rdzeń z dławika z energooszczędnej lampy, 10 zwojów po 1,5 mm.

C1 - 470uF 16V

C2, 3 - 1000 uF 16 cali

C4, 5 - 47 nF 250 V.

C6 - 3,2 nF 1,25 kV

C7 - 300 pF 1,6 Kv.

C8 - 470 pF 3 Kv.

C9, 10 - 6,3 nF

C11, 12, 13, 14 - 2200 pF 5 kv.

D1 - czerwona dioda LED

D2 - AL307EM

D3 — ALS307VM

VD1, 2, 3, 4 - KTs106G

HL1 - ZLS338B1

HL2 – NE2

HL3 - IVLM1-1/7

HL4 - SLD 9W

IC1 – Ł7808

SB1 - przycisk 1A

SA1 - przełącznik 3A (NA- WYŁĄCZONYz neonówką)

SA2 - przełącznik 6A (NA- NA)

SA3 - przełącznik 1A (NA- WYŁĄCZONY)

PV1-M2003-1

T1 - transformator podwyższający:

Uzwojenie BB: 372 zwoje PEV-2 0,14mm. R=38,6 oma

Uzwojenie pierwotne: 2 do 7 zwojów PEV-… 1mm. R=0,4 oma

VT1 — KT819VM

VT2 - KP813A2

VT3, 4 - KT817B

Całkowita liczba elementów: 53.

Bez których ten obwód MOŻE działać, w rzeczywistości jest ich wiele bez: IC1, R1, 2, 3, 4, 5, 8, C1, 2, 3, 4, 5, 7, 8,

Wyjaśnienia do schematu:

Minus jest wspólny, idzie od wejścia USB do płytki konwertera. Plusy z akumulatorów idą do włącznika, z niego jest już jedno wyjście do włącznika (SA1), a z niego do przetwornicy. Również plus idzie do woltomierza (PV1), przez rezystor do katody wskaźnika i do anod diod LED (osobny rezystor dla każdej diody). Ładowanie odbywa się po podaniu na wejście USB napięcia od 8 do 25 V, a także po naciśnięciu przycisku (SB1), po podaniu napięcia do ładowania zapala się dioda (D1) (proces ładowania można kontrolować za pomocą woltomierza PV1).

Przełączanie pomiędzy akumulatorem głównym a zapasowym odbywa się za pomocą wyłącznika (SA1), następnie plus zasilania trafia do wyłącznika (SA2) (poprzez wyłącznik SA3) generatora WN, neonówka (HL2) znajduje się wewnątrz wyłącznika. Ponadto wyjścia mocy trafiają do bloku kondensatorów i głównego oscylatora zbudowanego na multiwibratorze (VT3, 4. C9, 10. R9, 10, 11, 12), tranzystory KT817B można zastąpić dowolnymi innymi analogami, z niego impulsy trafiają do bazy i bramki tranzystorów (VT1, VT2), tranzystory mogą być używane mniej lub mocniejsze analogi. Zastosowano tutaj tranzystory polowe i bipolarne, ma to na celu zmniejszenie zużycia. Za transformatorem wysokie napięcie podawane jest na grupę segmentów anodowych próżniowego wskaźnika luminescencyjnego, a następnie na wyjście BB.

Zużycie (jak latarka): w ciągu 1 minuty obwód rozładowuje akumulator o 0,04 V. (40 miliwoltów). Jeśli generator działa przez 25 minut, zostanie rozładowany o 1 wolt (25 * 0,04).

20 lutego 2014 o 18:27

Niebezpieczna zabawa: łatwy do powtórzenia generator wysokiego napięcia

• Zrób to sam lub zrób to sam

• instruktaż

Dzień dobry, drodzy Chabrowicze.
Ten post będzie trochę inny.
W nim powiem ci, jak zrobić prosty i wystarczająco mocny generator wysokiego napięcia (280 000 woltów). Jako podstawę wziąłem schemat Generatora Marksa. Osobliwością mojego obwodu jest to, że przeliczyłem go na niedrogie i niedrogie części. Ponadto sam obwód jest łatwy do powtórzenia (stworzenie go zajęło mi 15 minut), nie wymaga konfiguracji i uruchamia się za pierwszym razem. Moim zdaniem jest to znacznie prostsze niż transformator Tesli lub mnożnik napięcia Cockcrofta-Waltona.

Zasada działania

Natychmiast po włączeniu kondensatory zaczynają się ładować. W moim przypadku do 35 kilowoltów. Gdy tylko napięcie osiągnie próg przebicia jednego z ograniczników, kondensatory przechodzące przez ogranicznik zostaną połączone szeregowo, co spowoduje podwojenie napięcia na kondensatorach podłączonych do tego ogranicznika. Z tego powodu reszta ograniczników działa niemal natychmiast, a napięcie na kondensatorach sumuje się. Użyłem 12 kroków, czyli napięcie należy pomnożyć przez 12 (12 x 35 = 420). 420 kilowoltów to prawie półmetrowe wyładowania. Jednak w praktyce, biorąc pod uwagę wszystkie straty, uzyskano wyładowania o długości 28 cm, które były spowodowane wyładowaniami koronowymi.

O szczegółach:

Sam obwód jest prosty, składa się z kondensatorów, rezystorów i ograniczników. Będziesz także potrzebował źródła zasilania. Ponieważ wszystkie części są pod wysokim napięciem, pojawia się pytanie, gdzie mogę je zdobyć? Teraz o wszystkim w porządku:

1 - rezystory

Potrzebujemy rezystorów 100 kOhm, 5 watów, 50 000 woltów.
Próbowałem wielu fabrycznych rezystorów, ale żaden nie wytrzymał takiego napięcia - łuk przebił się nad obudową i nic nie działało. Ostrożne googlowanie dało nieoczekiwaną odpowiedź: rzemieślnicy, którzy zbudowali generator Marxa dla napięć powyżej 100 000 woltów, użyli złożonych rezystorów płynnych, generator Marxa z rezystorami płynnymi lub zastosowali wiele kroków. Chciałem czegoś prostszego i zrobiłem rezystory z drewna.

Ułamałem dwie równe gałęzie wilgotnego drzewa na ulicy (suchy prąd nie przewodzi) i włączyłem pierwszą gałąź zamiast grupy rezystorów na prawo od kondensatorów, drugą gałąź zamiast grupy rezystorów na lewo od kondensatorów. Okazało się, że dwie gałęzie z wieloma wnioskami w równych odległościach. Wyciągnąłem wnioski, nawijając goły drut na gałęzie. Doświadczenie pokazuje, że takie rezystory wytrzymują napięcia dziesiątek megawoltów (10 000 000 woltów)

2 - kondensatory

Tutaj wszystko jest prostsze. Wziąłem kondensatory, które były najtańsze na rynku radiowym - K15-4, 470 pf, 30 kV, (są też zielone arkusze). Stosowane były w telewizorach lampowych, więc teraz można je kupić przy demontażu lub poprosić o darmową dostawę. Dobrze wytrzymują napięcie 35 kilowoltów, żaden się nie przebił.

3 - zasilanie

Aby złożyć oddzielny obwód do zasilania mojego generatora Marksa, moja ręka po prostu się nie podniosła. Bo któregoś dnia sąsiad dał mi stary telewizor "Electron TTs-451". Na anodzie kineskopu w telewizorach kolorowych stosuje się stałe napięcie około 27 000 woltów. Odłączyłem przewód wysokiego napięcia (przyssawkę) od anody kineskopu i postanowiłem sprawdzić jaki łuk będzie pochodził z tego napięcia.

Po wystarczającej zabawie z łukiem doszedłem do wniosku, że obwód w telewizorze jest dość stabilny, z łatwością wytrzymuje przeciążenia, aw przypadku zwarcia uruchamia się zabezpieczenie i nic się nie przepala. Obwód w telewizorze ma rezerwę mocy i udało mi się go podkręcić z 27 do 35 kilowoltów. Aby to zrobić, przekręciłem trymer R2 w module zasilacza telewizora, aby poziomy zasilacz wzrósł ze 125 do 150 woltów, co z kolei doprowadziło do wzrostu napięcia anodowego do 35 kilowoltów. Gdy spróbujesz jeszcze bardziej zwiększyć napięcie, zepsuje to tranzystor KT838A w linii skanowania telewizora, więc nie musisz przesadzać.

proces składania

Za pomocą drutu miedzianego przykręciłem kondensatory do gałęzi drzewa. Odległość między kondensatorami musi wynosić 37 mm, w przeciwnym razie może dojść do niepożądanej awarii. Wygiąłem wolne końce drutu, aby między nimi okazało się, że 30 mm - to będą ograniczniki.

Lepiej zobaczyć raz niż usłyszeć 100 razy. Obejrzyj film, na którym szczegółowo pokazałem proces montażu i działanie generatora:

Bezpieczeństwo

Należy zachować szczególną ostrożność, ponieważ obwód działa przy stałym napięciu, a wyładowanie choćby jednego kondensatora może być śmiertelne. Podczas włączania obwodu musisz znajdować się w wystarczającej odległości, ponieważ elektryczność przebija się przez powietrze na odległość 20 cm lub nawet więcej. Po każdym wyłączeniu konieczne jest rozładowanie wszystkich kondensatorów (nawet tych w telewizorze) dobrze uziemionym przewodem.

Lepiej jest usunąć całą elektronikę z pomieszczenia, w którym będą przeprowadzane eksperymenty. Wyładowania wytwarzają silne impulsy elektromagnetyczne. Telefon, klawiatura i monitor, które pokazałem na filmie, są niesprawne i nie można ich już naprawić! Nawet w sąsiednim pokoju mój kocioł gazowy wyłączył się.

Musisz chronić swój słuch. Hałas wyładowań jest podobny do wystrzałów, potem dzwoni w uszach.

Pierwszą rzeczą, którą czujesz po włączeniu, jest naelektryzowanie powietrza w pomieszczeniu. Natężenie pola elektrycznego jest tak duże, że odczuwa je każdy włos na ciele.

Wyładowanie koronowe jest wyraźnie widoczne. Piękny niebieskawy blask wokół części i przewodów.
Ciągle lekko zszokowany, czasem nawet nie rozumiesz, dlaczego: dotknął drzwi - prześlizgnęła się iskra, chciał wziąć nożyczki - strzał z nożyczek. W ciemności zauważyłem, że iskry przeskakiwały między różnymi metalowymi przedmiotami, które nie były połączone z generatorem: u dyplomaty z narzędziem iskry przeskakiwały między śrubokrętami, szczypcami i lutownicą.

Żarówki zapalają się same, bez przewodów.

W całym domu pachnie ozonem, jak po burzy.

Wniosek

Wszystkie części będą kosztować około 50 UAH (5 USD), to jest stary telewizor i kondensatory. Teraz opracowuję zasadniczo nowy schemat, którego celem jest uzyskanie zrzutów liczników bez żadnych specjalnych kosztów. Pytasz: jakie jest zastosowanie tego schematu? Odpowiem, że są zastosowania, ale trzeba je omówić w innym temacie.

To wszystko dla mnie, bądź ostrożny podczas pracy z wysokim napięciem.