Générateurs haute tension avec dispositifs de stockage d'énergie capacitifs. Générateurs haute tension avec unités de stockage d'énergie capacitives Raccordement des assemblages combustibles haute tension

Générateur de blocage HT (alimentation haute tension) pour expériences - vous pouvez l'acheter sur Internet ou le fabriquer vous-même. Pour ce faire, nous n'avons pas besoin de beaucoup de pièces et de la capacité de travailler avec un fer à souder.

Pour l'assembler, vous avez besoin de :

1. Transformateur de balayage linéaire TVS-110L, TVS-110PTs15 à partir de téléviseurs à tube n/b et couleur (n'importe quel scanner linéaire)

2. 1 ou 2 condensateurs 16-50V - 2000-2200pF

3. 2 résistances 27 Ohm et 270-240 Ohm

4. 1-Transistor 2T808A KT808 KT808A ou caractéristiques similaires. + bon radiateur pour le refroidissement

5. Fils

6. Fer à souder

7. Bras tendus

Et donc nous prenons le revêtement, le démontons soigneusement, laissons l'enroulement secondaire haute tension, constitué de plusieurs tours de fil fin, un noyau de ferrite. Nous enroulons nos enroulements avec du fil de cuivre émaillé sur le deuxième côté libre du noyau de ferite, après avoir préalablement réalisé un tube autour de la ferite à partir de carton épais.

Premièrement : 5 tours d'environ 1,5-1,7 mm de diamètre

Deuxièmement : 3 tours d'environ 1,1 mm de diamètre

D'une manière générale, l'épaisseur et le nombre de tours peuvent varier. J'ai fait ce que j'avais sous la main.

Des résistances et une paire de puissants transistors bipolaires NPN - KT808a et 2t808a - ont été trouvés dans le placard. Il ne voulait pas fabriquer de radiateur - en raison de la grande taille du transistor, bien que l'expérience ultérieure ait montré qu'un grand radiateur était absolument nécessaire.

Pour alimenter tout cela, j'ai choisi un transformateur 12V ; il peut également être alimenté à partir d'une batterie ordinaire de 12 volts 7A. à partir d'un UPS (pour augmenter la tension de sortie, vous pouvez fournir non pas 12 volts mais, par exemple, 40 volts, mais ici il faut déjà penser à un bon refroidissement de la transe, et les tours de l'enroulement primaire peuvent être faits non pas 5 -3 mais 7-5 par exemple).

Si vous comptez utiliser un transformateur, vous aurez besoin d'un pont de diodes pour redresser le courant du AC au DC, le pont de diodes se trouve dans l'alimentation de l'ordinateur, vous pouvez également y trouver des condensateurs et des résistances + fils.

En conséquence, nous obtenons une sortie de 9 à 10 kV.

J'ai placé toute la structure dans le boîtier PSU. Il s'est avéré assez compact.

Nous disposons donc d'un générateur de blocage HT qui nous donne la possibilité de réaliser des expériences et de faire fonctionner le transformateur Tesla.

Il n'est pas difficile d'assembler un générateur haute tension à la maison, dans cet article nous examinerons un circuit auto-oscillateur simple, dont les caractéristiques distinctives sont la simplicité et la puissance de sortie élevée.

Un auto-oscillateur est un système auto-excité avec rétroaction, qui assure à son tour le maintien des oscillations. Dans un tel système, la fréquence et la forme des oscillations sont déterminées par les propriétés du système lui-même et ne sont pas spécifiées par des paramètres externes.

Le schéma de l'appareil est présenté ci-dessous :

L'appareil est un convertisseur auto-généré push-pull. Les transistors à effet de champ VT1, VT2 sont activés en alternance, par exemple, si le transistor VT1 est activé, la tension à son drain diminue, la diode VD4 s'ouvre, ainsi la tension à la grille du transistor VT2 diminue, l'empêchant de s'ouvrir. Les diodes de protection VD2, VD3 protègent les grilles des transistors des surtensions. La forme des impulsions sur le transformateur T1 est proche de la sinusoïdale.

L'élément principal du circuit est le transformateur haute tension T1. Les transformateurs linéaires (TVS) des téléviseurs noir et blanc à tubes de fabrication soviétique sont les mieux adaptés. Le noyau magnétique de ces transformateurs est en ferrite et se compose de deux parties en forme de U. L'enroulement secondaire haute tension se présente généralement sous la forme d'une bobine en plastique solide, située séparément du bloc d'enroulements primaires. J'ai utilisé un noyau magnétique d'un transformateur de ligne TVS-110L4 (perméabilité magnétique 3000 NM) et j'ai retiré l'enroulement haute tension d'un transformateur TVS-110LA. L'enroulement primaire d'origine doit être démonté et un nouveau enroulé en fil de cuivre émaillé d'un diamètre de 2 mm, un total de 12 tours avec une prise à partir du milieu (6+6). Lors du montage, entre les parties en U du circuit magnétique, au niveau de la jonction, il est nécessaire de poser des entretoises en carton, d'environ 0,5 mm d'épaisseur, pour réduire la saturation du circuit magnétique.

L'inducteur L1 est enroulé sur un noyau magnétique en ferrite en forme de W, 40 à 60 tours de fil de cuivre émaillé d'un diamètre de 1,5 mm, un joint de 0,5 mm d'épaisseur est posé entre les joints du noyau magnétique. Des anneaux de ferrite ou la partie en forme de U du circuit magnétique d'un transformateur horizontal peuvent être utilisés comme noyau.

Le condensateur C3 se compose de 6 condensateurs connectés en parallèle de la marque K78-2 0,1 μm x 1000V, ils sont bien adaptés au fonctionnement dans des circuits haute fréquence. Il est préférable d'installer des résistances R1, R2 d'une puissance d'au moins 2W. Les diodes haute fréquence VD4, VD5 peuvent être remplacées par HER202, HER303 (FR202,303).

Pour alimenter l'appareil, une alimentation non stabilisée avec une tension de 24-36V et une puissance de 400-600W convient. J'utilise un transformateur OSM-1 (puissance globale 1 kW) avec un enroulement secondaire rembobiné de 36V.

L'arc électrique est allumé à une distance de 2 à 3 mm entre les bornes de l'enroulement haute tension, ce qui correspond approximativement à une tension de 6 à 9 kV. L'arc s'avère chaud, épais et s'étend jusqu'à 10 cm. Plus l'arc est long, plus le courant consommé par la source d'alimentation est important. Dans mon cas, le courant maximum a atteint 12-13A à une tension d'alimentation de 36V. Pour obtenir de tels résultats, vous avez besoin d’une source d’énergie puissante, dans ce cas c’est primordial.

Pour plus de clarté, j'ai réalisé une « échelle de Jacob » à partir de deux fils de cuivre épais, en bas la distance entre les conducteurs est de 2 mm, cela est nécessaire pour qu'une panne électrique se produise, au dessus les conducteurs divergent, la lettre « V » est obtenue , un arc s'allume en bas, s'échauffe et monte, où il se brise. J'ai en outre installé une petite bougie sous le point d'approche maximale des conducteurs pour faciliter l'apparition de pannes. La vidéo ci-dessous montre le processus de mouvement de l'arc le long des conducteurs.

À l'aide de l'appareil, vous pouvez observer une décharge corona qui se produit dans un champ très inhomogène. Pour ce faire, j'ai découpé des lettres dans du papier d'aluminium et composé la phrase Radiolaba, en les plaçant entre deux plaques de verre, et j'ai en outre posé un mince fil de cuivre pour le contact électrique de toutes les lettres. Ensuite, les plaques sont placées sur une feuille de papier d'aluminium, qui est connectée à l'une des bornes de l'enroulement haute tension, la deuxième borne est connectée aux lettres, en conséquence, une lueur bleu-violet apparaît autour des lettres et une forte odeur d'ozone apparaît. La coupe de la feuille est nette, ce qui contribue à la formation d'un champ fortement inhomogène, entraînant une décharge corona.

Lorsque l'une des bornes de l'enroulement est rapprochée d'une lampe à économie d'énergie, vous pouvez voir une lueur inégale de la lampe ; ici, le champ électrique autour de la borne provoque le mouvement des électrons dans l'ampoule remplie de gaz de la lampe. Les électrons, à leur tour, bombardent les atomes et les transfèrent vers des états excités ; lors du passage à l’état normal, de la lumière est émise.

Le seul inconvénient de l'appareil est la saturation du circuit magnétique du transformateur horizontal et son fort échauffement. Les éléments restants chauffent légèrement, même les transistors chauffent légèrement, ce qui constitue un avantage important, mais il est préférable de les installer sur un dissipateur thermique. Je pense que même un radioamateur novice, s'il le souhaite, pourra assembler cet auto-oscillateur et mener des expériences avec la haute tension.

À partir de cet article, vous apprendrez comment obtenir de vos propres mains une haute tension et une haute fréquence. Le coût de l'ensemble de la structure ne dépasse pas 500 roubles, avec un minimum de coûts de main-d'œuvre.

Pour le réaliser, vous n'aurez besoin que de 2 choses : - une lampe à économie d'énergie (l'essentiel est qu'il y ait un circuit de ballast fonctionnel) et un transformateur de ligne provenant d'un téléviseur, d'un moniteur et d'autres équipements CRT.

Lampes à économie d'énergie (nom correct : lampe fluorescente compacte) sont déjà bien ancrés dans notre vie quotidienne, je pense donc qu'il ne sera pas difficile de trouver une lampe avec une ampoule qui ne fonctionne pas, mais avec un circuit de ballast fonctionnel.
Le ballast électronique CFL génère des impulsions de tension haute fréquence (généralement 20-120 kHz) qui alimentent un petit transformateur élévateur, etc. la lampe s'allume. Les ballasts modernes sont très compacts et s'intègrent facilement dans la base de la douille E27.

Le ballast de la lampe produit une tension allant jusqu'à 1 000 Volts. Si vous connectez un transformateur de ligne au lieu d'une ampoule, vous pouvez obtenir des effets étonnants.

Un peu sur les lampes fluorescentes compactes

Blocs dans le diagramme :
1 - redresseur. Il convertit la tension alternative en tension continue.
2 - transistors connectés selon le circuit push-pull (push-pull).
3 - transformateur toroïdal
4 - circuit résonnant d'un condensateur et d'un inducteur pour créer une haute tension
5 - lampe fluorescente, que nous remplacerons par un liner

Les LFC sont produites dans une grande variété de puissances, de tailles et de facteurs de forme. Plus la puissance de la lampe est élevée, plus la tension doit être appliquée à l'ampoule de la lampe. Dans cet article, j'ai utilisé une CFL de 65 watts.

La plupart des LFC ont le même type de conception de circuit. Et ils ont tous 4 broches pour connecter une lampe fluorescente. Il faudra relier la sortie du ballast à l’enroulement primaire du transformateur de ligne.

Un peu sur les transformateurs de ligne

Les doublures existent également en différentes tailles et formes.

Le principal problème lors de la connexion d'un lecteur de ligne est de trouver les 3 broches dont nous avons besoin sur les 10-20 dont elles disposent habituellement. Une borne est commune et quelques autres bornes constituent l'enroulement primaire, qui s'accrochera au ballast CFL.
Si vous pouvez trouver de la documentation sur le revêtement ou un schéma de l'équipement là où il se trouvait, votre tâche sera alors beaucoup plus facile.

Attention! Le revêtement peut contenir une tension résiduelle, veillez donc à le décharger avant de travailler avec.

Conception finale

Sur la photo ci-dessus, vous pouvez voir l'appareil en fonctionnement.

Et rappelez-vous qu’il s’agit d’une tension constante. L'épingle rouge épaisse est un plus. Si vous avez besoin d'une tension alternative, vous devez alors retirer la diode du revêtement ou en trouver une ancienne sans diode.

Problèmes possibles

Lorsque j'ai assemblé mon premier circuit haute tension, cela a fonctionné immédiatement. Ensuite, j'ai utilisé le ballast d'une lampe de 26 watts.
J'en ai immédiatement voulu plus.

J'ai pris un ballast plus puissant d'une CFL et j'ai répété exactement le premier circuit. Mais le plan n’a pas fonctionné. Je pensais que le ballast avait grillé. J'ai rebranché les ampoules et les ai allumées. La lampe s'est allumée. Cela signifie que ce n’était pas une question de ballast – il fonctionnait.

Après réflexion, je suis arrivé à la conclusion que l'électronique du ballast devait déterminer le filament de la lampe. Et je n'ai utilisé que 2 bornes externes sur l'ampoule de la lampe, et j'ai laissé les internes « en l'air ». Par conséquent, j'ai placé une résistance entre les bornes du ballast externe et interne. Je l'ai allumé et le circuit a commencé à fonctionner, mais la résistance a rapidement grillé.

J'ai décidé d'utiliser un condensateur au lieu d'une résistance. Le fait est qu’un condensateur laisse passer uniquement le courant alternatif, tandis qu’une résistance laisse passer à la fois le courant alternatif et le courant continu. De plus, le condensateur n'a pas chauffé, car a donné peu de résistance au chemin AC.

Le condensateur a très bien fonctionné ! L'arc s'est avéré très grand et épais !

Donc, si votre circuit ne fonctionne pas, il y a probablement 2 raisons :
1. Quelque chose n’a pas été correctement connecté, soit du côté du ballast, soit du côté du transformateur de ligne.
2. L'électronique du ballast est liée au travail avec le filament, et depuis S'il n'y est pas, un condensateur aidera à le remplacer.

L'appareil en question génère des décharges électriques d'une tension d'environ 30 kV, veuillez donc faire preuve d'une extrême prudence lors du montage, de l'installation et de son utilisation ultérieure. Même après avoir coupé le circuit, une certaine tension reste dans le multiplicateur de tension.

Bien entendu, cette tension n'est pas fatale, mais le multiplicateur allumé peut mettre votre vie en danger. Suivez toutes les précautions de sécurité.

Passons maintenant aux choses sérieuses. Pour obtenir des décharges à haut potentiel, des composants issus du balayage linéaire d'une télévision soviétique ont été utilisés. Je souhaitais créer un générateur haute tension simple et puissant alimenté par un réseau 220 volts. Un tel générateur était nécessaire pour les expériences que je réalise régulièrement. La puissance du générateur est assez élevée, à la sortie du multiplicateur les décharges atteignent 5-7 cm,

Pour alimenter le transformateur de ligne, un ballast LDS a été utilisé, vendu séparément et coûtant 2 $.

Ce ballast est conçu pour alimenter deux lampes fluorescentes de 40 watts chacune. Pour chaque canal, 4 fils sortent de la carte, dont deux que nous appellerons « chauds », puisque c'est par eux que circule la haute tension pour alimenter la lampe. Les deux fils restants sont reliés entre eux par un condensateur, cela est nécessaire pour démarrer la lampe. A la sortie du ballast, une haute tension à haute fréquence est générée, qui doit être appliquée à un transformateur de ligne. La tension est fournie en série via un condensateur, sinon le ballast grillera en quelques secondes.

Nous sélectionnons un condensateur avec une tension de 100-1500 volts, une capacité de 1000 à 6800pF.
Il n'est pas recommandé d'allumer le générateur pendant une longue période ou d'installer des transistors sur les dissipateurs thermiques, car après 5 secondes de fonctionnement, la température augmente déjà.

Le transformateur de ligne a été utilisé du type TVS-110PTs15, multiplicateur de tension UN9/27-1 3.

Liste des radioéléments

Désignation	Taper	Dénomination	Quantité	Mon bloc-notes
	Schéma de ballast préparé.
VT1, VT2	Transistor bipolaire	FJP13007	2	Vers le bloc-notes
VDS1, VD1, VD2	Diode redresseur	1N4007	6	Vers le bloc-notes
C1, C2		10 µF 400 V	2	Vers le bloc-notes
C3, C4	Condensateur électrolytique	2,2 µF 50 V	2	Vers le bloc-notes
C5, C6	Condensateur	3 300 pF 1 000 V	2	Vers le bloc-notes
R1, R6	Résistance	10 ohms	2	Vers le bloc-notes
R2, R4	Résistance	510 kOhms	2	Vers le bloc-notes
R3, R5	Résistance	18 ohms	2	Vers le bloc-notes
	Inducteur		4	Vers le bloc-notes
F1	Fusible	1 A	1	Vers le bloc-notes
	Éléments supplémentaires.
C1	Condensateur	1 000-6 800 pF	1	Vers le bloc-notes
	Transformateur de balayage linéaire	TVS-110PTs15	1	Vers le bloc-notes
	Multiplicateur de tension	ONU 9/27-13	1

Attention! Le multiplicateur produit une tension continue très élevée ! C'est vraiment dangereux, donc si vous décidez de répéter cette opération, soyez extrêmement prudent et suivez les précautions de sécurité. Après les expériences, la sortie du multiplicateur doit être déchargée ! L'installation peut facilement tuer l'équipement, filmer numériquement uniquement à distance et mener des expériences loin de l'ordinateur et des autres appareils électroménagers.

Cet appareil est la conclusion logique du sujet sur l'utilisation du transformateur de ligne TVS-110LA, et une généralisation de l'article et du sujet du forum.

Le dispositif résultant a trouvé une application dans diverses expériences où une haute tension est requise. Le schéma final de l'appareil est illustré à la Fig. 1

Le circuit est très simple et constitue un générateur de blocage régulier. Sans bobine haute tension ni multiplicateur, il peut être utilisé là où une tension alternative élevée avec une fréquence de dizaines de Hz est nécessaire, par exemple, il peut être utilisé pour alimenter un LDS ou pour tester des lampes similaires. Une tension alternative plus élevée est obtenue en utilisant un enroulement haute tension. Pour obtenir une tension continue élevée, un multiplicateur UN9-27 est utilisé.

Fig.1 Diagramme schématique.