Ток высокого напряжения своими руками

Содержание
  1. Источник высокого напряжения
  2. Схема высоковольтного генератора
  3. Список компонентов:
  4. Простой высоковольтный преобразователь своими руками из трех деталей » трансформатор, транзистор, резистор.
  5. Тема: как сделать, спаять схему для получения высокого напряжения самому.
  6. Источник постоянного тока высокого напряжения (HVDC). Схема
  7. Основы Boost Converter
  8. Схема и работа
  9. Програмное обеспечение
  10. Скачать исходный код.
  11. Установка программы.
  12. Сборка и тестирование
  13. Скачать печатную плату и расположение компонентов: нажмите здесь.
  14. предосторожность
  15. МозгоЧины
  16. МозгоЧины
  17. Высоковольтный блок питания своими руками
  18. Высоковольтный блок питания своими руками
  19. Шаг 1: Вступление
  20. Шаг 2: Материалы
  21. Шаг 3: Расчеты
  22. Шаг 4: Изготовляем короб
  23. Шаг 5: Управляющая схема
  24. Шаг 6: Прокладываем проводку
  25. Шаг 7: Монтаж блока питания
  26. Шаг 8: Подготовка, подключение и изоляция обратного хода
  27. Шаг 9: Тестовой запуск

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[0,03 MB]

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

Простой высоковольтный преобразователь своими руками из трех деталей » трансформатор, транзистор, резистор.

Тема: как сделать, спаять схему для получения высокого напряжения самому.

Тема о различных устройствах, повышающих напряжение до величин свыше 1000 вольт весьма популярна. Эти высоковольтные преобразователи можно использовать для таких целей как электрические зажигалки, ионизаторы воздуха, источники питания для газоразрядных ламп, электрошокеры, различные светящиеся шары (внутри которых играют молнии) и т.д. И вовсе нет особой необходимости в том, чтобы собирать преобразователь высокого напряжения по какой-то сложной схеме. Допустим я сделал очень простой вариант такого устройства, которое содержало в себе всего три детали: трансформатор с ферритовым Ш-образным сердечником, полевой транзистор и резистор.

Схема простого высоковольтного преобразователя своими руками всего из трех деталей

В этой схеме простого высоковольтного преобразователя, что был собран своими руками, основные силы уходят на намотку повышающего трансформатора. Сам трансформатор был снят с платы обычного компьютерного блока питания. Также такие трансформаторы можно найти в различной современной технике, где имеются блоки питания с высокочастотными преобразователям. Либо его можно просто купить на радиорынке, цена относительно низкая.

какой трансформатор нужен для высоковольтного преобразователя напряженияМагнитопровод такого высокочастотного трансформатора должен быть из феррита (подойдет любая марка). У меня нормально работал этот преобразователь на трансформаторе Ш-образной формы (должна подойти и П-образная форма), в то время как на круглом сердечнике схема не запускалась. Размеры трансформатора в большей степени зависят от того провода, что будет намотан на магнитопровод (диаметра, количества витков, изоляционных слоев между обмотками). Допустим свой первый трансформатор я намотал до полного его заполнения, а в итоге оказалось, что было недостаточным количество витков во вторичной обмотке. Пришлось брать трансформатор чуть больших размеров. Что касается мощности таких высокочастотных трансформаторов, то ее скорее можно назвать резиновой. То есть, электрическая мощность, которую можно получить из подобного транса, напрямую зависит от рабочей частоты тока, что подается на входные обмотки. Повышая только лишь частоту тока, оставляя размеры трансформатора прежними, можно увеличивать его общую мощность.

Если вы сняли с устройства, достали где-нибудь подходящий трансформатор с ферритовым сердечником то его нужно будет перемотать. Обычно магнитопровод этих трансов между собой склеен. Банальные попытки просто соединить сердечник путем механического воздействия (отковыривать ножом, отверткой и т.д.) в большинстве случаев приводят к раскалыванию феррита. Правильнее будет сначала имеющийся трансформатор опустить на полминуты в кипящую воду. После этого сцепление клея ослабевает и части ферритового сердечника легко отсоединяются друг от друга без повреждений.

как намотать катушку высоковольтного трансформатора для преобразователяТеперь что касается самой перемотки трансформатора под наш самодельный высоковольтный преобразователь. Итак, первичная обмотка содержит 8 витков с отводом от середины (диаметр провода около 0.8-1,5 мм). Ее проще наматывать шиной из нескольких проводов, допустим берем 6 проводов диаметром по 0.4 миллиметров каждый. Все эти провода аккуратно и равномерно наматываем на каркас трансформатора. Мотаем 4 витка. Далее выходящие концы этих проводов разделяем по 3 штуки, спаивая их между собой. В общем получается что мы имеем первичку, состоящую из двух проводов, каждый из которых имеет 4 витка, а каждый провод состоит из трех жил, соединенных параллельно между собой. Начало одной (любой) первичной обмотки соединяем с концом другой первичной обмотки. Это соединение и будет отводом от середины, образуя среднюю точку.

Для изоляционного отделения обмоток можно использовать ленту обычного скотча. Намотали первичную обмотку, нанесли изоляционный слой в несколько витков. Поверх первичной начинаем мотать вторичную, повышающую обмотку высоковольтного трансформатора. Также отделяем слоем скотча. К примеру, один слой вторичной обмотки содержит у меня по 200 витков, после чего изолирую одним витком скотча. Далее мотаю следующий слой в 200 витков. Всего вторичная обмотка должна содержать около 1600 витков провода 0,1 мм. Это получается 8 слоев по 200 витков каждый. Следим, чтобы витки различных слоев были отдалены друг от друга на некоторое расстояние (примерно 0.4 мм), что уменьшает вероятность электрического пробоя.

После завершения намотки вставляем в каркас части ферритового сердечника. Для их фиксации достаточно обмотать несколькими витками ленты скотча. Вот и все, наш высоковольтный трансформатор готов. Теперь осталось к нему припаять полевой транзистор и резистор. Подсоединяем питание. В моем случае высоковольтный преобразователь хорошо начинал работать от напряжения 5 вольт. Просто сам полевой транзистор, который я поставил, имеет пороговое напряжение 2-4 вольта. Путем подбора полевых транзисторов (имеющих другие пороговые напряжения) можно уменьшить величину питающего напряжения, к примеру, запитать схему от обычного литиевого аккумулятора, получив в итоге компактную электрическую зажигалку для газа.

Источник

Источник постоянного тока высокого напряжения (HVDC). Схема

Конструкция блока питания HVDC.

Для таких цепей, как счетчики Гейгера, трубки Никси и датчики, требуются источники постоянного тока высокого напряжения (HVDC). На рынке доступны различные типы блоков питания HVDC, в том числе удвоитель напряжения, преобразователь с обратной связью и повышающий преобразователь. Некоторые из них имеют низкую выходную мощность по току. Но при правильных вычислениях с использованием базовых формул повышающего преобразования мы можем добиться поставок HVDC, способных к чистой и высокой токовой емкости.

Авторский прототип для проектирования блока питания постоянного тока

Здесь представлен дизайн повышающего преобразователя с использованием преобразователя постоянного тока MC34063. Авторский прототип показан на рис. 1.

Основы Boost Converter

Схема повышающего переключения регулятора

В повышающем преобразователе (рис. 2) энергия накапливается в катушке индуктивности (L1a) в течение времени, когда транзистор (T1a) включен. Когда транзистор выключен (toff), энергия передается последовательно с входом Vin на конденсатор выходного фильтра (Cout) и нагрузку (RL). Эта конфигурация позволяет установить выходное напряжение на любое значение, превышающее входное. Рис. 2: Схема повышающего импульсного регулятора. Выходное напряжение можно рассчитать следующим образом: Vout = Vin (ton / toff) + Vin или Vout = Vin ((ton / toff) +1)

Схема и работа

Принципиальная схема повышающего преобразователя с использованием преобразователя постоянного тока MC34063 показана на рис. 3. MC34063 – это монолитная схема управления, содержащая все активные функции, необходимые для переключения преобразователей постоянного тока в постоянный. Он представляет собой значительный прогресс в простоте использования с высокоэффективными, но простыми переключающими регуляторами. Использование переключающего регулятора становится более явным, чем линейные регуляторы, из-за требований к размерам и энергоэффективности новых конструкций оборудования. Импульсные регуляторы увеличивают гибкость применения при одновременном снижении стоимости.

Принципиальная схема блока питания постоянного тока

Рис. 3: Принципиальная схема источника питания постоянного тока.

MC34063 был разработан для применения в режиме пониженного напряжения, повышающего напряжения и преобразователя напряжения. Включает в себя температурной компенсацией опорного напряжения, генератор, активный пик тока предела, выходной выключатель и выходного напряжения компаратора. Все эти функции содержатся в 8-контактном корпусе DIP или SOIC. Внутренняя схема MC34063 в соответствии с таблицей данных, представленной Texas Instruments, показана на рис. 4. Блок-схема МС34063Рис. 4: Блок-схема MC34063. Его вывод 5 (инвертирующий вход компаратора) измеряет и устанавливает постоянное значение выходного напряжения для расчета значений резистора обратной связи. как показано на рис. 5. Внешние резисторыРис. 5: Внешние резисторы Vout = 1,25 ((R2a / R1a) +1) Внутренний регулятор напряжения вырабатывает 1,25 вольт для внутреннего компаратора, поэтому внешний делитель напряжения, состоящий из R1a и R2a, должен быть расположен таким образом, чтобы он давал ровно 1,25 вольт при желаемое выходное напряжение достигнуто. Например, если вам нужно выходное напряжение около 501 Вольт, значения резистора делителя напряжения должны быть R2a = 2,4 Мегаомметра и R1a = 6 кОм соответственно.

Как показано на блок-схеме, выход компаратора срабатывает и отключает защелку SR. Генератор, приводимый в действие синхронизирующим конденсатором на выводе 3, состоит из источника тока и элементов-поглотителей, которые заряжают и разряжают внешний синхронизирующий конденсатор между верхним и нижним заданными пороговыми значениями. Как правило, токи заряда и разряда составляют 35 мА и 200 мА соответственно, что дает соотношение приблизительно 6: 1.

Верхний порог равен внутреннему опорному напряжению 1.25V, а нижний порог равен примерно 0,75 В. Генератор работает непрерывно со скоростью, регулируемой величиной времени конденсатора. Он также измеряет пиковый ток путем измерения напряжения, генерируемого током индуктивности, на чувствительном резисторе с более высокой номинальной мощностью, подключенном к контакту 7. В этой схеме (рис. 3), резистор 2 Ом с сопротивлением 1,5 Ом R6 является чувствительным резистором.

Как показано на блок-схеме, выходным переключателем является транзистор Дарлингтона npn. Коллектор привязан к контакту 1, а эмиттер – к контакту 2. Это позволяет конструктору использовать MC34063 в конфигурации с баком, усилителем или инвертором. Максимальное напряжение насыщения коллектор-эмиттер при 1,5 А (пик) составляет 1,3 В, и максимальный пиковый ток выходного переключателя составляет 1,5 А. Для более высокого пикового выходного тока можно использовать внешний транзистор.

Колебательные импульсы приводят в действие внутренние транзисторы, которые могут использоваться для обеспечения ускоренного / понижающего преобразования или для возбуждения внешнего силового транзистора с более высоким номиналом для получения более высокой номинальной мощности.

В некоторых схемах, в основном с повышением и инвертированием напряжения, отношение тонна / (тонна + ток) должно быть больше 0,857. Это может быть получено путем добавления схемы удлинителя отношения, которая использует германиевый диод и является чувствительной к температуре. Временной конденсатор с отрицательным температурным коэффициентом поможет уменьшить эту чувствительность.

На рис. 3 схема расширителя состоит из транзистора T2 (BC557), германиевого диода D2 (1N34A) и синхронизирующего конденсатора C3. Вот, T2 не управляет ничем иным, как переключателем разряда и зарядки конденсатора C3, питаемым от контакта 3 микросхемы. Ограничение тока должно использоваться во всех повышающих и инвертирующих напряжениях с использованием схемы удлинителя отношения. Это позволяет сбрасывать время индуктивности между циклами перегрузки по току во время первоначального включения питания коммутатора. Когда конденсатор выходного фильтра достигает своего номинального напряжения, контур обратной связи по напряжению управляет регулированием.

В главной цепи между соединением резисторов R1 и R2 и конденсаторами C1 и C2 подключен провод для балансировки заряда в обоих выходных конденсаторах. Только резистор R3, подключенный к выводу 5 MC34063, образует делитель напряжения. Это позволяет сбрасывать время индуктивности между циклами перегрузки по току во время первоначального включения питания коммутатора. Когда конденсатор выходного фильтра достигает своего номинального напряжения, контур обратной связи по напряжению управляет регулированием.

В главной цепи между соединением резисторов R1 и R2 и конденсаторами C1 и C2 подключен провод для балансировки заряда в обоих выходных конденсаторах. Только резистор R3, подключенный к выводу 5 MC34063, образует делитель напряжения. Это позволяет сбрасывать время индуктивности между циклами перегрузки по току во время первоначального включения питания коммутатора. Когда конденсатор выходного фильтра достигает своего номинального напряжения, контур обратной связи по напряжению управляет регулированием. В главной цепи между соединением резисторов R1 и R2 и конденсаторами C1 и C2 подключен провод для балансировки заряда в обоих выходных конденсаторах. Только резистор R3, подключенный к выводу 5 MC34063, образует делитель напряжения.

Програмное обеспечение

Мы разработали служебное программное обеспечение для более быстрого определения значений компонентов для быстрого прототипирования блока питания на основе MC34063. Программа написана с использованием HTML и JavaScript и может быть встроена в систему с установленным PHP. Он работает в среде разработки PHP. HTML – это интерфейсное программное обеспечение, тогда как PHP – это фоновое программное обеспечение. Файл JavaScript проверяет наличие пустых полей в HTML-форме. PHP встроен в веб-сервер. Таким образом, несколько пользователей в сети, например в лаборатории или колледже, могут использовать это программное обеспечение одновременно. Программа разработана с использованием среды IDE NetBeans для PHP.

Скачать исходный код.

Установка программы.

1. Загрузите WampServer (для разработки на локальном хосте) с www. wampserver.com/en/ и IDE NetBeans с сайта https://netbeans.org/features/php/. Установите их на свой ПК с Windows. Установите соответствующее расширение Visual C ++ (здесь VC ++ 2012) перед установкой WampServer, чтобы получить все необходимые файлы dll для бесперебойной работы среды IDE и сервера Apache.

2. WampServer работает в фоновом режиме с опцией в онлайн-режиме. Убедитесь, что значок WampServer на панели задач становится зеленым.

3. Создайте папку, скажем, HighVoltage, в папке C: wamp www. Скопируйте файлы изображений HVBoostCalculator.html, HVDesign.js и HVcircuit.jpg в папку проекта.

4. Создайте новый проект PHP в NetBeans. Выберите «Приложение PHP» и нажмите «Далее». Папка проекта будет создана автоматически. Обратите внимание, что ваша папка HighVoltage находится в этой папке проекта.

Скриншот вывода программы

5. Под окном «Run Configuration» выберите опцию «local server» в поле «Run As:». Затем нажмите «ОК», чтобы продолжить. HVBoostCalculator.html – это HTML-скрипт, а его ассоциированное изображение – HVcircuit.jpg. HVDesign.js – это скрипт Javascript. Запустите HVBoost Calculator.html, чтобы получить страницу, как показано на рис. 6. Рис. 6: Снимок экрана с выводом программы для источника питания HVDC.

Сначала необходимо подать на вход постоянного тока 9-12 В и допуск напряжения в зависимости от используемого источника питания; как правило, допуск по напряжению составляет 1%. Затем укажите требуемое выходное напряжение и ток в соответствующих полях формы. (Для более высоких выходных напряжений, пожалуйста, используйте транзистор T1 с более высокими характеристиками напряжения и тока.)

Используя таблицу данных силового транзистора T1, найдите его значение насыщения Vce и ​​поместите в поле формы. Также получите прямое падение напряжения на диоде D1 из его таблицы данных в поле формы. Эти параметры очень важны для расчета значений компонентов. После того, как все значения были заполнены в соответствующих полях, нажмите кнопку «Найти значения компонента». Форма проверяется на наличие пустых полей, а расчет производится для компонентов. Вы получите значения R1 через R3, R6, L1, C1 и C2, а также параметры схемы, такие как рабочий цикл, частота переключения и выходная мощность.

Как показано на скриншоте программы, спроектируйте схему для входного напряжения 12 В постоянного тока, выходного напряжения 500 В постоянного тока, выходного тока 2 мА и синхронизирующего конденсатора 4,4 нФ. На выходе программы вы получаете значения выходного конденсатора 8,20 мкФ, чувствительного резистора R6 1,59 кОм (ближайшее значение 1,50 кОм) и индуктивности L1 6,8 мГн. Полная принципиальная схема этой конструкции показана на рис. 3. чувствительный резистор R6 равен 1,59 Ом (ближайшее значение 1,50 Ом), а индуктор L1 равен 6,8 мГн. Полная принципиальная схема этой конструкции показана на рис. 3. чувствительный резистор R6 равен 1,59 Ом (ближайшее значение 1,50 Ом), а индуктор L1 равен 6,8 мГн. Полная принципиальная схема этой конструкции показана на рис. 3.

Сборка и тестирование

Схема печатных плат фактического размера блока питания HVDC с использованием MC34063 показана на рис. 7, а компоновка его компонентов – на рис. 8. Используйте подходящий радиатор для транзистора T1. Держите индуктор L1 и транзистор T1 подальше от главной цепи. Предпочтительно использовать индуктор экранированного типа для L1. Компоновка печатной платы источника питания постоянного токаРис. 7: Компоновка печатной платы блока питания HVDC Компоновка компонентов для печатной платыРис. 8: Компонентная компоновка платы

Скачать печатную плату и расположение компонентов: нажмите здесь.

R6 должен быть 2 Вт, огнестойкий резистор. Используйте ближайшее значение, данное программой. Используйте надлежащий радиатор для силового транзистора T1. Держите катушку индуктивности L1, транзистор T1 и MC34063 на расстоянии друг от друга, чтобы минимизировать электромагнитные помехи. Для точного значения R3 используйте параллельную комбинацию резисторов. Например, используйте резистор на 6,8 кОм параллельно с резистором на 56 кОм, чтобы получить 6 кОм. Избегайте использования тримпота из-за теплового дрейфа. Используйте конденсатор C3 таким образом, чтобы частота находилась в пределах 10 кГц, чтобы избежать проблем с переключением и нагревом транзистора T1.

предосторожность

Обращайтесь с высоковольтной цепью постоянного тока крайне осторожно, так как это может привести к поражению электрическим током.

Источник

МозгоЧины

#самоделки #инструкции #ремонт_техники #изобретения

МозгоЧины

#самоделки #инструкции #ремонт_техники #изобретения

Высоковольтный блок питания своими руками

Высоковольтный блок питания своими руками

Изготовление самоделок такого рода требует особых умений и знаний. Если это ваша первая самоделка, подобного вида, следует обратиться за помощью к специалисту (для собственной безопасности).

0

Статья лишь демонстрирует процесс изготовление блока питания. Автор статьи не несет ответственности за любой ущерб или травмы, вызванные использованием данной информации.

Шаг 1: Вступление

Этот блок питания был разработан для подачи постоянного напряжения величиной около 50 кВ. Он легко может быть преобразован в регулируемой БП, путем подсоединения реостата (в случае использования трансформатора) или добавления дополнительных схем для регулирования мощности.

Общая стоимость около 15 €, так как большинство частей (трансформатор, мостовой выпрямитель, радиатор, переключатели, кабели …) были взяты из старой техники, единственные части, которые были приобретены – это таймер 555, разъемы и конденсаторы.

Шаг 2: Материалы

  • Трансформатор+выпрямительный мост+конденсаторы;
  • Переключатели и разъемы;
  • Термоусадочные трубки;
  • Макетная и печатная плата;
  • 555 таймер;
  • 8 контактное гнездо;
  • 7812 (если входящее питание в 555 > чем 14,5В или ниже, чем 35В);
  • Малый радиатор для 7812 (при необходимости);
  • 2*100 нФ;
  • 1*1 мкФ;
  • 1*10нФ;
  • 1*68 мкФ ( или 100 мкФ);
  • 2*4148 диода;
  • 3*10k;
  • (1 МОП) 10R;
  • 1*680R;
  • 1*470R;
  • 1*10k переменный резистор;
  • 1*100k переменный резистор;
  • 2* ручки для переменных резисторов;
  • 1*2N2222 и 2N2907 (или другая NPN-PNP пара);
  • 1*Инфракрасный датчик;
  • 1*Инфракрасный светодиод;
  • 1*BC547(или аналогичный: 2N2222или 2N3904);
  • 2* изолирующих разъема высокого напряжение;
  • 3* МОП IRF540N, но рекомендую 1*IRFP260;
  • Радиатор для транзисторов(и вентилятор, при необходимости);
  • Кнопки;
  • Трансформатор для строчной развертки от старого телевизора или монитора компьютера;
  • Толстый медный кабель(около1 метра);
  • Эпоксидный клей.

Шаг 3: Расчеты

1

Единственный расчет, который необходимо выполнить – расчет значение конденсаторов (в случае, если вы используете трансформатор).

В моем случае использовал 20000 uF. Возможно следует добавить 10000uF или 20000uF, чтобы увидеть эффект на выходе. Пульсация созданная в связи с изменением токов может изменить корректную работу управления, в результате снизится эффективность и уменьшится дуга.

Шаг 4: Изготовляем короб

2

3

Каждый блок питания нуждается в надежном ящике, который будет скрывать компоненты цепи. Очевидные материалы для корпуса – это дерево и пластик.

4

5

Я выбрал дерево, потому что оно позволит дополнительно заизолировать элементы высокого напряжения.

6

Примечание: Если вы планируете покрасить корпус, предварительно проверьте краску на предмет проводимости при больших напряжениях.

8

ВНИМАНИЕ: Несмотря на то, что древесина очень хороший изолятор, она может накапливать влагу. Рекомендую перед изготовлением корпуса высушить древесину в печи, после чего нанести равномерный слой краски.

7

Шаг 5: Управляющая схема

9

Соберём небольшую схему на базе 555 таймера с регулируемой частотой и рабочим циклом (от 5-50kHz и 5-50% рабочего цикла), она имеет свой собственный вход 12В, который не зависит от трансформатора.

10

11

Три IRF540N соединяем параллельно (можете использовать один IRFP260N). При этой конфигурации они едва нагреваются, даже при полной нагрузке.

12

13

Добавим в цепь кнопку с резистором 1k (в этом месте должен быть помещен ИК-датчик). Вы можете доработать схему и удалить транзистор, оставив кнопку и подключенный к 4 выводу 10k резистор, идущий на землю.

14

Примечание: Для того, чтобы перевести рабочий цикл от 5 до 50% (а не из

5% до 100%), поместим 10k резистор, как показано на рисунке. Этот резистор должен быть размешен в сборке с диодом перед конденсатором. Если вы подключите его в ряд с другим диодом то в конечном итого вы будете регулировать рабочий цикл от 50 до 100%.

15

Вы можете скачать схему, если планируете изготовлять печатную плату.

16

17

Шаг 6: Прокладываем проводку

Убедившись, что схема работает правильно подключим МОП — транзисторы параллельно, (чтобы сделать это соединим все «стоки» и «источники» кабелями «для большой силы тока», добавив 10 Ом на каждый вывод и соединим их вместе.

18

Примечание: Если вы добавили 10 Ом резистор на каждый вывод, удалите 10 Ом резистор на плате.

19

Закрепим разъем сетевого кабеля и выключателя на короб, подключим их (очень важно использовать термоусадочные трубки для защиты соединений).

20

ВНИМАНИЕ: Кнопка предпочтительнее переключателя! В случае аварии кнопка отпружинит обратно и разорвет цепь. НИКОГДА не используйте переключатель в качестве разрывателя цепи.

21

После того, как управляющая схема была собрана, можно приступить к подключению БП.

22

Шаг 7: Монтаж блока питания

23

После того, как найдем подходящий источник питания, прикрепим его к схеме. Подключим 12В блок питания вместе с трансформатором к одному выводу выключателя, как показано на картинке. Подключим трансформатор к мостовому выпрямителю, а затем конденсаторы, используя термоусадочную трубку для изоляции соединений цепи.

24

Подключим питание к «обратному ходу» и МОП-транзисторам, как показано в следующем шаге.

25

Шаг 8: Подготовка, подключение и изоляция обратного хода

26

27

28

29

Обвернём около 10 витков толстой проволоки вокруг ядра первичной обмотки. Положительный вывод блока питания подключается к одному из концов этого провода, а другой конец соединяется со «стоком» полевого транзистора. Для соединений можете использовать клеммные колодки. Припаиваем провода и покрываем все контакты эпоксидной смолой.

30

31

Обратный ход имеет полярность и встроенный диод, который позволяет току протекать в одном направлении. Чтобы проверить, какой стороной следует подключить его, расположим положительные и отрицательные провода на некотором расстоянии, а затем разведём соединения и сравним обе длины дуги.

33

Примечание: Добавил конденсатор 22uF 250V к (или параллельно) первичной обмотке в целях достижения некоторого резонанса – это улучшило выходной ток, и теперь я бы сказал, что напряжение немного выше. Могу ошибаться, но трансформатор и мостовой выпрямитель, кажется, не греются, как раньше, или по крайней мере не чувствуется никаких побочных эффектов.

32

Шаг 9: Тестовой запуск

34

Рекомендую проверить поделку в полной темноте, чтобы увидеть, если есть коронные разряды в тех местах, где они не должно быть и исправить это эпоксидной смолой или каким-либо другим видом изоляционного материала.

Для оптимизации выходной мощности обратного хода мы должны настроить частоту и рабочий цикл. Для этого вы можете измерить ток, протекающий через вторичную обмотку и отрегулировать потенциометры, чтобы получить максимальную дугу.

Источник

Поделиться с друзьями
Электрика и электроника

Ток высокого напряжения своими руками

Как сделать простой источник высокого напряжения

Итак, задались целью получить высокое напряжение? Для начала можно попробовать сконструировать нечто простое, вроде блокинг генератора с умножителем напряжения, как на рисунке вверху.
Высокое напряжение можно использовать для различных целей, например для создания ограды под напряжением. Высокое напряжение, при прикосновении к ограде, пройдёт через тело злоумышленника в землю, убить не убьёт, будут неприятные ощущения, но лучше не пробовать на себе, опасно всё таки. Можно так же использовать высокое напряжение для различных детекторов излучения, и т п. Для сборки блокинг генератора нам понадобится Ш-образный ферритовый сердечник с каркасом, способным вместить указанное на схеме количество витков провода. Сначала мотаем первичную обмотку, изолируем её, затем мотаем вторичную и снова изолируем её. Мотаем эти обмотки проводом диаметра 0,2-0,3 мм. Затем начинаем мотать вторичную обмотку проводом диаметра 0,1 мм, через каждый слой намотки прокладывая изоляцию. В качестве изоляции можно применить тонкую лакоткань, если таковой нету, можно обычным скотчем. Если есть под рукой ненужный строчный трансформатор от телевизора (ТВС), то лучше использовать его, так как высоковольтная обмотка там качественно намотана и залита клеем, только надо будет добавить первичные обмотки. После того, как всё спаяли, проверили монтаж, включаем. Отсутствует напряжение на выходе? Значит неправильно подключили концы одной из первичных обмоток, меняем местами концы одной (только одной!) из обмоток, включаем, работает. После умножителя напряжения на диодах (кстати, в качестве умножителя можно взять готовый из телевизора, только не из своего))) должно быть 2000 с лишним вольт, если оно мало, поменяйте местами концы вторичной обмотки. Всё, устройство готово. Принцип поиска начала и концов обмоток написан для тех любителей, у которых возникают трудности поиска этих самых начал и концов после намотки трансформаторов. В качестве транзистора можно применить отечественные КТ815, КТ817, КТ940.

Источник

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.

Высокое напряжение

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

Типовая схема компактной люминесцентной лампы

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

Строчный трансформатор

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

Фото устройства

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

Фото КЛЛ

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!

Источник

МозгоЧины

#самоделки #инструкции #ремонт_техники #изобретения

МозгоЧины

#самоделки #инструкции #ремонт_техники #изобретения

Высоковольтный блок питания своими руками

Высоковольтный блок питания своими руками

Изготовление самоделок такого рода требует особых умений и знаний. Если это ваша первая самоделка, подобного вида, следует обратиться за помощью к специалисту (для собственной безопасности).

0

Статья лишь демонстрирует процесс изготовление блока питания. Автор статьи не несет ответственности за любой ущерб или травмы, вызванные использованием данной информации.

Шаг 1: Вступление

Этот блок питания был разработан для подачи постоянного напряжения величиной около 50 кВ. Он легко может быть преобразован в регулируемой БП, путем подсоединения реостата (в случае использования трансформатора) или добавления дополнительных схем для регулирования мощности.

Общая стоимость около 15 €, так как большинство частей (трансформатор, мостовой выпрямитель, радиатор, переключатели, кабели …) были взяты из старой техники, единственные части, которые были приобретены – это таймер 555, разъемы и конденсаторы.

Шаг 2: Материалы

  • Трансформатор+выпрямительный мост+конденсаторы;
  • Переключатели и разъемы;
  • Термоусадочные трубки;
  • Макетная и печатная плата;
  • 555 таймер;
  • 8 контактное гнездо;
  • 7812 (если входящее питание в 555 > чем 14,5В или ниже, чем 35В);
  • Малый радиатор для 7812 (при необходимости);
  • 2*100 нФ;
  • 1*1 мкФ;
  • 1*10нФ;
  • 1*68 мкФ ( или 100 мкФ);
  • 2*4148 диода;
  • 3*10k;
  • (1 МОП) 10R;
  • 1*680R;
  • 1*470R;
  • 1*10k переменный резистор;
  • 1*100k переменный резистор;
  • 2* ручки для переменных резисторов;
  • 1*2N2222 и 2N2907 (или другая NPN-PNP пара);
  • 1*Инфракрасный датчик;
  • 1*Инфракрасный светодиод;
  • 1*BC547(или аналогичный: 2N2222или 2N3904);
  • 2* изолирующих разъема высокого напряжение;
  • 3* МОП IRF540N, но рекомендую 1*IRFP260;
  • Радиатор для транзисторов(и вентилятор, при необходимости);
  • Кнопки;
  • Трансформатор для строчной развертки от старого телевизора или монитора компьютера;
  • Толстый медный кабель(около1 метра);
  • Эпоксидный клей.

Шаг 3: Расчеты

1

Единственный расчет, который необходимо выполнить – расчет значение конденсаторов (в случае, если вы используете трансформатор).

В моем случае использовал 20000 uF. Возможно следует добавить 10000uF или 20000uF, чтобы увидеть эффект на выходе. Пульсация созданная в связи с изменением токов может изменить корректную работу управления, в результате снизится эффективность и уменьшится дуга.

Шаг 4: Изготовляем короб

2

3

Каждый блок питания нуждается в надежном ящике, который будет скрывать компоненты цепи. Очевидные материалы для корпуса – это дерево и пластик.

4

5

Я выбрал дерево, потому что оно позволит дополнительно заизолировать элементы высокого напряжения.

6

Примечание: Если вы планируете покрасить корпус, предварительно проверьте краску на предмет проводимости при больших напряжениях.

8

ВНИМАНИЕ: Несмотря на то, что древесина очень хороший изолятор, она может накапливать влагу. Рекомендую перед изготовлением корпуса высушить древесину в печи, после чего нанести равномерный слой краски.

7

Шаг 5: Управляющая схема

9

Соберём небольшую схему на базе 555 таймера с регулируемой частотой и рабочим циклом (от 5-50kHz и 5-50% рабочего цикла), она имеет свой собственный вход 12В, который не зависит от трансформатора.

10

11

Три IRF540N соединяем параллельно (можете использовать один IRFP260N). При этой конфигурации они едва нагреваются, даже при полной нагрузке.

12

13

Добавим в цепь кнопку с резистором 1k (в этом месте должен быть помещен ИК-датчик). Вы можете доработать схему и удалить транзистор, оставив кнопку и подключенный к 4 выводу 10k резистор, идущий на землю.

14

Примечание: Для того, чтобы перевести рабочий цикл от 5 до 50% (а не из

5% до 100%), поместим 10k резистор, как показано на рисунке. Этот резистор должен быть размешен в сборке с диодом перед конденсатором. Если вы подключите его в ряд с другим диодом то в конечном итого вы будете регулировать рабочий цикл от 50 до 100%.

15

Вы можете скачать схему, если планируете изготовлять печатную плату.

16

17

Шаг 6: Прокладываем проводку

Убедившись, что схема работает правильно подключим МОП — транзисторы параллельно, (чтобы сделать это соединим все «стоки» и «источники» кабелями «для большой силы тока», добавив 10 Ом на каждый вывод и соединим их вместе.

18

Примечание: Если вы добавили 10 Ом резистор на каждый вывод, удалите 10 Ом резистор на плате.

19

Закрепим разъем сетевого кабеля и выключателя на короб, подключим их (очень важно использовать термоусадочные трубки для защиты соединений).

20

ВНИМАНИЕ: Кнопка предпочтительнее переключателя! В случае аварии кнопка отпружинит обратно и разорвет цепь. НИКОГДА не используйте переключатель в качестве разрывателя цепи.

21

После того, как управляющая схема была собрана, можно приступить к подключению БП.

22

Шаг 7: Монтаж блока питания

23

После того, как найдем подходящий источник питания, прикрепим его к схеме. Подключим 12В блок питания вместе с трансформатором к одному выводу выключателя, как показано на картинке. Подключим трансформатор к мостовому выпрямителю, а затем конденсаторы, используя термоусадочную трубку для изоляции соединений цепи.

24

Подключим питание к «обратному ходу» и МОП-транзисторам, как показано в следующем шаге.

25

Шаг 8: Подготовка, подключение и изоляция обратного хода

26

27

28

29

Обвернём около 10 витков толстой проволоки вокруг ядра первичной обмотки. Положительный вывод блока питания подключается к одному из концов этого провода, а другой конец соединяется со «стоком» полевого транзистора. Для соединений можете использовать клеммные колодки. Припаиваем провода и покрываем все контакты эпоксидной смолой.

30

31

Обратный ход имеет полярность и встроенный диод, который позволяет току протекать в одном направлении. Чтобы проверить, какой стороной следует подключить его, расположим положительные и отрицательные провода на некотором расстоянии, а затем разведём соединения и сравним обе длины дуги.

33

Примечание: Добавил конденсатор 22uF 250V к (или параллельно) первичной обмотке в целях достижения некоторого резонанса – это улучшило выходной ток, и теперь я бы сказал, что напряжение немного выше. Могу ошибаться, но трансформатор и мостовой выпрямитель, кажется, не греются, как раньше, или по крайней мере не чувствуется никаких побочных эффектов.

32

Шаг 9: Тестовой запуск

34

Рекомендую проверить поделку в полной темноте, чтобы увидеть, если есть коронные разряды в тех местах, где они не должно быть и исправить это эпоксидной смолой или каким-либо другим видом изоляционного материала.

Для оптимизации выходной мощности обратного хода мы должны настроить частоту и рабочий цикл. Для этого вы можете измерить ток, протекающий через вторичную обмотку и отрегулировать потенциометры, чтобы получить максимальную дугу.

Источник

Поделиться с друзьями
Электрика и электроника
Adblock
detector