Generatori di alta tensione con dispositivi capacitivi di accumulo dell'energia. Generatori ad alta tensione con unità di accumulo di energia capacitiva Collegamento di gruppi di combustibile ad alta tensione

Generatore di blocco HV (alimentatore ad alta tensione) per esperimenti: puoi acquistarlo su Internet o realizzarlo da solo. Per fare questo, non abbiamo bisogno di molti dettagli e della capacità di lavorare con un saldatore.

Per assemblarlo è necessario:

1. Trasformatore di scansione di linea TVS-110L, TVS-110PTs15 da televisori a tubo in bianco e nero e a colori (qualsiasi scanner di linea)

2. 1 o 2 condensatori 16-50V - 2000-2200pF

3. 2 resistori da 27 Ohm e 270-240 Ohm

4. 1-Transistor 2T808A KT808 KT808A o caratteristiche simili. + buon radiatore per il raffreddamento

5. Fili

6. Saldatore

7. Braccia dritte

E così prendiamo il rivestimento, lo smontiamo con cura, lasciamo l'avvolgimento secondario ad alta tensione, costituito da molte spire di filo sottile, un nucleo di ferrite. Avvolgiamo i nostri avvolgimenti con filo di rame smaltato sul secondo lato libero del nucleo delle ferite, avendo precedentemente realizzato un tubo attorno alle ferite di cartone spesso.

Primo: 5 giri di circa 1,5-1,7 mm di diametro

Secondo: 3 giri di circa 1,1 mm di diametro

In generale, lo spessore e il numero di spire possono variare. Ho realizzato ciò che era a portata di mano.

Nell'armadio sono stati trovati resistori e una coppia di potenti transistor bipolari npn: KT808a e 2t808a. Non voleva realizzare un radiatore, a causa delle grandi dimensioni del transistor, anche se l'esperienza successiva ha dimostrato che è assolutamente necessario un radiatore di grandi dimensioni.

Per alimentare tutto questo ho scelto un trasformatore da 12V; può essere alimentato anche da una normale batteria da 12 volt 7A. da un UPS (per aumentare la tensione di uscita, è possibile fornire non 12 volt ma, ad esempio, 40 volt, ma qui è già necessario pensare a un buon raffreddamento della trance e le spire dell'avvolgimento primario possono essere effettuate non 5 -3 ma 7-5 per esempio).

Se intendi utilizzare un trasformatore, avrai bisogno di un ponte a diodi per rettificare la corrente da CA a CC, il ponte a diodi può essere trovato nell'alimentatore del computer, lì puoi anche trovare condensatori e resistori + fili.

Di conseguenza, otteniamo un'uscita di 9-10 kV.

Ho posizionato l'intera struttura nell'alloggiamento dell'alimentatore. Si è rivelato abbastanza compatto.

Quindi, abbiamo un generatore di blocco HV che ci dà l'opportunità di effettuare esperimenti e far funzionare il Tesla Transformer.

Non è difficile assemblare un generatore ad alta tensione a casa, in questo articolo vedremo un semplice circuito auto-oscillatore, le cui caratteristiche distintive sono la semplicità e l'elevata potenza di uscita.

Un auto-oscillatore è un sistema autoeccitante con feedback, che a sua volta garantisce il mantenimento delle oscillazioni. In un tale sistema, la frequenza e la forma delle oscillazioni sono determinate dalle proprietà del sistema stesso e non sono specificate da parametri esterni.

Lo schema del dispositivo è presentato di seguito:

Il dispositivo è un convertitore autogenerante push-pull. I transistor ad effetto di campo VT1, VT2 vengono accesi alternativamente, ad esempio, se il transistor VT1 è acceso, la tensione al suo drain diminuisce, il diodo VD4 si apre, quindi la tensione al gate del transistor VT2 diminuisce, impedendone l'apertura. I diodi protettivi VD2, VD3 proteggono le porte dei transistor dalla sovratensione. La forma degli impulsi sul trasformatore T1 è quasi sinusoidale.

L'elemento principale del circuito è il trasformatore ad alta tensione T1. I trasformatori lineari (TVS) dei televisori a tubi in bianco e nero di fabbricazione sovietica sono i più adatti. Il nucleo magnetico di tali trasformatori è in ferrite ed è costituito da due parti a forma di U. L'avvolgimento secondario ad alta tensione è realizzato sotto forma di una solida bobina di plastica, solitamente posizionata separatamente dal blocco degli avvolgimenti primari. Ho utilizzato un nucleo magnetico di un trasformatore di linea TVS-110L4 (permeabilità magnetica 3000NM) e ho rimosso l'avvolgimento ad alta tensione da un trasformatore TVS-110LA. L'avvolgimento primario originale deve essere smontato e avvolto uno nuovo con filo di rame smaltato del diametro di 2 mm, per un totale di 12 spire con un rubinetto dal centro (6+6). In fase di montaggio, tra le parti ad U del circuito magnetico, in corrispondenza della giunzione, è necessario interporre dei distanziatori in cartone, dello spessore di circa 0,5 mm, per ridurre la saturazione del circuito magnetico.

L'induttore L1 è avvolto su un nucleo magnetico in ferrite a forma di W, tra le giunture del nucleo magnetico viene posta 40-60 giri di filo di rame smaltato con un diametro di 1,5 mm, una guarnizione spessa 0,5 mm. Come nucleo possono essere utilizzati anelli di ferrite o la parte a forma di U del circuito magnetico di un trasformatore orizzontale.

Il condensatore C3 è composto da 6 condensatori collegati in parallelo del marchio K78-2 da 0,1 μm x 1000 V, sono adatti per il funzionamento in circuiti ad alta frequenza. È meglio installare resistori R1, R2 con una potenza di almeno 2 W. I diodi ad alta frequenza VD4, VD5 possono essere sostituiti con HER202, HER303 (FR202,303).

Per alimentare il dispositivo è adatto un alimentatore non stabilizzato con una tensione di 24-36 V e una potenza di 400-600 W. Utilizzo un trasformatore OSM-1 (potenza complessiva 1 kW) con secondario riavvolto da 36V.

L'arco elettrico si accende da una distanza di 2-3 mm tra i terminali dell'avvolgimento ad alta tensione, che corrisponde approssimativamente ad una tensione di 6-9 kV. L'arco risulta essere caldo, spesso e si allunga fino a 10 cm. Più lungo è l'arco, maggiore è la corrente consumata dalla fonte di alimentazione. Nel mio caso, la corrente massima ha raggiunto 12-13 A con una tensione di alimentazione di 36 V. Per ottenere tali risultati è necessaria una potente fonte di energia, in questo caso questa è di primaria importanza.

Per chiarezza, ho realizzato una "scala di Giacobbe" da due spessi fili di rame, nella parte inferiore la distanza tra i conduttori è di 2 mm, questo è necessario affinché si verifichi un guasto elettrico, sopra i conduttori divergono, si ottiene la lettera "V" , un arco si accende sul fondo, si riscalda e sale verso l'alto, dove si interrompe. Inoltre ho installato una piccola candela sotto il punto di massimo avvicinamento dei conduttori per facilitare il verificarsi di guasti. Il video qui sotto mostra il processo di movimento dell'arco lungo i conduttori.

Utilizzando il dispositivo è possibile osservare una scarica corona che si verifica in un campo altamente disomogeneo. Per fare questo, ho ritagliato le lettere dalla pellicola e ho composto la frase Radiolaba, posizionandole tra due lastre di vetro, e inoltre ho steso un sottile filo di rame per il contatto elettrico di tutte le lettere. Successivamente, le piastre vengono posizionate su un foglio di pellicola, che è collegato a uno dei terminali dell'avvolgimento ad alta tensione, il secondo terminale è collegato alle lettere, di conseguenza, attorno alle lettere appare un bagliore bluastro-violetto e appare un forte odore di ozono. Il taglio della lamina è netto, il che contribuisce alla formazione di un campo nettamente disomogeneo, con conseguente scarica a corona.

Quando uno dei terminali dell'avvolgimento viene avvicinato ad una lampada a risparmio energetico, si può vedere un bagliore irregolare della lampada; qui il campo elettrico attorno al terminale provoca il movimento degli elettroni nel bulbo pieno di gas della lampada. Gli elettroni, a loro volta, bombardano gli atomi e li trasferiscono negli stati eccitati; durante il passaggio allo stato normale, viene emessa luce.

L'unico inconveniente del dispositivo è la saturazione del circuito magnetico del trasformatore orizzontale e il suo forte riscaldamento. Gli altri elementi si scaldano leggermente, anche i transistor si scaldano leggermente, il che è un vantaggio importante, però è meglio installarli su un dissipatore di calore. Penso che anche un radioamatore alle prime armi, se lo desidera, sarà in grado di assemblare questo auto-oscillatore e condurre esperimenti con l'alta tensione.

Da questo articolo imparerai come ottenere l'alta tensione e l'alta frequenza con le tue mani. Il costo dell'intera struttura non supera i 500 rubli, con un minimo di manodopera.

Per realizzarlo, avrai bisogno solo di 2 cose: - una lampada a risparmio energetico (l'importante è che ci sia un circuito di zavorra funzionante) e un trasformatore di linea da TV, monitor e altre apparecchiature CRT.

Lampade a risparmio energetico (nome corretto: lampada fluorescente compatta) sono già saldamente radicati nella nostra vita quotidiana, quindi penso che non sarà difficile trovare una lampada con una lampadina non funzionante, ma con un circuito di zavorra funzionante.
Il reattore elettronico CFL genera impulsi di tensione ad alta frequenza (solitamente 20-120 kHz) che alimentano un piccolo trasformatore step-up, ecc. la lampada si accende. I reattori moderni sono molto compatti e si adattano facilmente alla base della presa E27.

Il reattore della lampada produce una tensione fino a 1000 Volt. Se colleghi un trasformatore di linea invece di una lampadina, puoi ottenere effetti sorprendenti.

Un po' di lampade fluorescenti compatte

Blocchi nel diagramma:
1 - raddrizzatore. Converte la tensione alternata in tensione continua.
2 - transistor collegati secondo il circuito push-pull (push-pull).
3 - trasformatore toroidale
4 - circuito risonante di un condensatore e un induttore per creare alta tensione
5 - lampada fluorescente, che sostituiremo con un rivestimento

Le CFL sono prodotte in un'ampia varietà di potenze, dimensioni e fattori di forma. Maggiore è la potenza della lampada, maggiore sarà la tensione da applicare alla lampadina. In questo articolo ho utilizzato una CFL da 65 Watt.

La maggior parte delle CFL hanno lo stesso tipo di progettazione del circuito. E hanno tutti 4 pin per il collegamento di una lampada fluorescente. Sarà necessario collegare l'uscita del reattore all'avvolgimento primario del trasformatore di linea.

Un po' di trasformatori di linea

Anche i rivestimenti sono disponibili in diverse dimensioni e forme.

Il problema principale quando si collega un lettore di linea è trovare i 3 pin di cui abbiamo bisogno tra i 10-20 di cui normalmente dispongono. Un terminale è comune e un paio di altri terminali costituiscono l'avvolgimento primario, che si aggrapperà al reattore CFL.
Se riesci a trovare la documentazione per il rivestimento o uno schema dell'attrezzatura dove si trovava in passato, il tuo compito sarà notevolmente più semplice.

Attenzione! Il rivestimento potrebbe contenere tensione residua, quindi assicurati di scaricarla prima di utilizzarlo.

Progettazione finale

Nella foto sopra potete vedere il dispositivo in funzione.

E ricorda che questa è una tensione costante. Lo spesso spillo rosso è un vantaggio. Se hai bisogno di tensione alternata, devi rimuovere il diodo dal rivestimento o trovarne uno vecchio senza diodo.

Possibili problemi

Quando ho assemblato il mio primo circuito ad alta tensione, ha funzionato immediatamente. Quindi ho utilizzato la zavorra di una lampada da 26 watt.
Ne volevo subito di più.

Ho preso una zavorra più potente da una CFL e ho ripetuto esattamente il primo circuito. Ma lo schema non ha funzionato. Pensavo che la zavorra fosse bruciata. Ho ricollegato le lampadine e le ho accese. La lampada si accese. Ciò significa che non era una questione di zavorra: funzionava.

Dopo qualche riflessione, sono giunto alla conclusione che l'elettronica del reattore dovrebbe determinare il filamento della lampada. E ho usato solo 2 terminali esterni sulla lampadina, e ho lasciato quelli interni “in aria”. Pertanto, ho posizionato un resistore tra i terminali del reattore esterno e quello interno. L'ho acceso e il circuito ha iniziato a funzionare, ma la resistenza si è bruciata rapidamente.

Ho deciso di utilizzare un condensatore invece di un resistore. Il fatto è che un condensatore fa passare solo corrente alternata, mentre un resistore fa passare sia corrente alternata che continua. Inoltre, il condensatore non si è riscaldato, perché ha dato poca resistenza al percorso AC.

Il condensatore ha funzionato benissimo! L'arco si è rivelato molto grande e spesso!

Quindi, se il tuo circuito non funziona, molto probabilmente ci sono 2 motivi:
1. Qualcosa è stato collegato in modo errato, o lato ballast o lato trasformatore di linea.
2. L'elettronica del reattore è legata al funzionamento con il filamento e da allora Se non è presente, un condensatore aiuterà a sostituirlo.

Il dispositivo in questione genera scariche elettriche con tensione di circa 30 kV, si prega pertanto di prestare la massima attenzione durante il montaggio, l'installazione e il successivo utilizzo. Anche dopo aver spento il circuito, nel moltiplicatore di tensione rimane una certa tensione.

Naturalmente questa tensione non è fatale, ma il moltiplicatore acceso può rappresentare un pericolo per la tua vita. Seguire tutte le precauzioni di sicurezza.

Ora passiamo agli affari. Per ottenere scariche ad alto potenziale sono stati utilizzati componenti della scansione lineare di un televisore sovietico. Volevo creare un generatore ad alta tensione semplice e potente alimentato da una rete a 220 volt. Un generatore del genere era necessario per gli esperimenti che eseguo regolarmente. La potenza del generatore è piuttosto elevata, all'uscita del moltiplicatore le scariche arrivano fino a 5-7 cm,

Per alimentare il trasformatore di linea è stato utilizzato il reattore LDS, venduto separatamente al costo di 2 dollari.

Questo alimentatore è progettato per alimentare due lampade fluorescenti, ciascuna da 40 watt. Per ogni canale escono dalla scheda 4 fili, due dei quali chiameremo “caldi”, poiché è attraverso di essi che scorre l'alta tensione per alimentare la lampada. I restanti due fili sono collegati tra loro da un condensatore, necessario per avviare la lampada. All'uscita del reattore viene generata un'alta tensione ad alta frequenza, che deve essere applicata ad un trasformatore di linea. La tensione viene fornita in serie tramite un condensatore, altrimenti il reattore si brucerà in pochi secondi.

Selezioniamo un condensatore con una tensione di 100-1500 volt, una capacità da 1000 a 6800 pF.
Non è consigliabile accendere il generatore per un lungo periodo, oppure installare transistor sui dissipatori di calore, poiché dopo 5 secondi di funzionamento si verifica già un aumento della temperatura.

Il trasformatore di linea è stato utilizzato del tipo TVS-110PTs15, moltiplicatore di tensione UN9/27-1 3.

Elenco dei radioelementi

Designazione	Tipo	Denominazione	Quantità	Il mio blocco note
	Schema della zavorra preparata.
VT1, VT2	Transistor bipolare	FJP13007	2	Al blocco note
VDS1, VD1, VD2	Diodo raddrizzatore	1N4007	6	Al blocco note
C1, C2		10 µF 400 V	2	Al blocco note
C3, C4	Condensatore elettrolitico	2,2 µF 50 V	2	Al blocco note
C5, C6	Condensatore	3300 pF 1000 V	2	Al blocco note
R1, R6	Resistore	10 ohm	2	Al blocco note
R2, R4	Resistore	510 kOhm	2	Al blocco note
R3, R5	Resistore	18 ohm	2	Al blocco note
	Induttore		4	Al blocco note
F1	Fusibile	1A	1	Al blocco note
	Elementi aggiuntivi.
C1	Condensatore	1000-6800 pF	1	Al blocco note
	Trasformatore a scansione lineare	TVS-110PT15	1	Al blocco note
	Moltiplicatore di tensione	ONU 27/9-13	1

Attenzione! Il moltiplicatore produce una tensione continua molto elevata! Questo è davvero pericoloso, quindi se decidi di ripeterlo, fai molta attenzione e segui le precauzioni di sicurezza. Dopo gli esperimenti, l'uscita del moltiplicatore deve essere scaricata! L'installazione può facilmente spegnere l'attrezzatura, scattare digitalmente solo da lontano e condurre esperimenti lontano dal computer e da altri elettrodomestici.

Questo dispositivo è la conclusione logica dell'argomento sull'utilizzo del trasformatore di linea TVS-110LA e una generalizzazione dell'articolo e dell'argomento del forum.

Il dispositivo risultante ha trovato applicazione in vari esperimenti in cui è richiesta l'alta tensione. Lo schema finale del dispositivo è mostrato in Fig. 1

Il circuito è molto semplice ed è un normale generatore di blocchi. Senza bobina ad alta tensione e moltiplicatore, può essere utilizzato dove è necessaria un'elevata tensione alternata con una frequenza di decine di Hz, ad esempio può essere utilizzato per alimentare un LDS o per testare lampade simili. Una tensione CA più elevata si ottiene utilizzando un avvolgimento ad alta tensione. Per ottenere un'elevata tensione CC, viene utilizzato un moltiplicatore UN9-27.

Fig.1 Diagramma schematico.