Generatoare de înaltă tensiune cu dispozitive capacitive de stocare a energiei. Generatoare de înaltă tensiune cu unități capacitive de stocare a energiei Conectarea ansamblurilor combustibile de înaltă tensiune

Generator de blocare HV (sursă de înaltă tensiune) pentru experimente - îl puteți cumpăra de pe Internet sau îl puteți face singur. Pentru a face acest lucru, nu avem nevoie de foarte multe piese și de capacitatea de a lucra cu un fier de lipit.

Pentru a-l asambla aveți nevoie de:

1. Transformator de scanare de linie TVS-110L, TVS-110PTs15 de la televizoare tub b/n și color (orice scaner de linie)

2. 1 sau 2 condensatoare 16-50V - 2000-2200pF

3. 2 rezistențe 27 Ohm și 270-240 Ohm

4. 1-Tranzistor 2T808A KT808 KT808A sau caracteristici similare. + calorifer bun pentru racire

5. Fire

6. Fier de lipit

7. Brațe drepte

Și așa luăm căptușeala, o dezasamblam cu atenție, lăsăm înfășurarea secundară de înaltă tensiune, constând din multe spire de sârmă subțire, un miez de ferită. Ne înfășurăm înfășurările cu sârmă de cupru emailată pe a doua parte liberă a miezului de ferită, făcând anterior un tub în jurul feritei din carton gros.

Prima: 5 spire cu aproximativ 1,5-1,7 mm în diametru

Al doilea: 3 spire cu aproximativ 1,1 mm în diametru

În general, grosimea și numărul de spire pot varia. Am făcut ceea ce era la îndemână.

În dulap au fost găsite rezistențe și o pereche de tranzistoare npn bipolare puternice - KT808a și 2t808a. Nu a vrut să facă un radiator - din cauza dimensiunii mari a tranzistorului, deși experiența ulterioară a arătat că este cu siguranță nevoie de un radiator mare.

Pentru a alimenta toate acestea, am ales un transformator de 12 V; acesta poate fi alimentat și de la o baterie obișnuită de 12 volți 7A. de la un UPS (pentru a crește tensiunea de ieșire, puteți furniza nu 12 volți, ci, de exemplu, 40 volți, dar aici trebuie să vă gândiți deja la o bună răcire a transei, iar spirele înfășurării primare pot fi făcute nu 5 -3 dar 7-5 de exemplu).

Dacă urmează să utilizați un transformator, veți avea nevoie de o punte de diode pentru a rectifica curentul de la AC la DC, puntea de diode se găsește în sursa de alimentare de la computer, puteți găsi și condensatoare și rezistențe + fire acolo.

Ca rezultat, obținem o ieșire de 9-10 kV.

Am plasat întreaga structură în carcasa PSU. S-a dovedit a fi destul de compact.

Deci, avem un generator de blocare HV care ne oferă posibilitatea de a efectua experimente și de a rula transformatorul Tesla.

Nu este dificil să asamblați un generator de înaltă tensiune acasă; în acest articol ne vom uita la un circuit simplu auto-oscilator, ale cărui caracteristici distinctive sunt simplitatea și puterea mare de ieșire.

Un auto-oscilator este un sistem autoexcitant cu feedback, care la rândul său asigură menținerea oscilațiilor. Într-un astfel de sistem, frecvența și forma oscilațiilor sunt determinate de proprietățile sistemului însuși și nu sunt specificate de parametri externi.

Diagrama dispozitivului este prezentată mai jos:

Dispozitivul este un convertor autogenerator push-pull. Tranzistoarele cu efect de câmp VT1, VT2 sunt pornite alternativ, de exemplu, dacă tranzistorul VT1 este pornit, tensiunea la drenajul său scade, dioda VD4 se deschide, astfel tensiunea de la poarta tranzistorului VT2 scade, împiedicând deschiderea acesteia. Diodele de protecție VD2, VD3 protejează porțile tranzistoarelor de supratensiune. Forma impulsurilor pe transformatorul T1 este apropiată de sinusoidală.

Elementul principal al circuitului este transformatorul de înaltă tensiune T1. Transformatoarele liniare (TVS) de la televizoarele cu tuburi alb-negru fabricate sovietic sunt cele mai potrivite. Miezul magnetic al unor astfel de transformatoare este ferită și este format din două părți în formă de U. Înfășurarea secundară de înaltă tensiune este realizată sub forma unei bobine solide din plastic, de regulă, situată separat de blocul de înfășurări primare. Am folosit un miez magnetic de la un transformator de linie TVS-110L4 (permeabilitate magnetică 3000NM) și am îndepărtat înfășurarea de înaltă tensiune de la un transformator TVS-110LA. Înfășurarea primară originală trebuie demontată și una nouă înfășurată din sârmă de cupru emailat cu diametrul de 2 mm, în total 12 spire cu un robinet din mijloc (6+6). În timpul asamblarii, între părțile în formă de U ale circuitului magnetic, la joncțiune, este necesar să se așeze distanțiere din carton, de aproximativ 0,5 mm grosime, pentru a reduce saturația circuitului magnetic.

Inductorul L1 este înfășurat pe un miez magnetic în formă de W de ferită, 40-60 de spire de sârmă de cupru emailat cu un diametru de 1,5 mm, o garnitură de 0,5 mm grosime este așezată între îmbinările miezului magnetic. Ca miez pot fi folosite inele de ferită sau partea în formă de U a circuitului magnetic al unui transformator orizontal.

Condensatorul C3 este alcătuit din 6 condensatoare conectate în paralel de marca K78-2 0,1 μm x 1000V, sunt potrivite pentru funcționarea în circuite de înaltă frecvență. Este mai bine să instalați rezistențe R1, R2 cu o putere de cel puțin 2W. Diodele de înaltă frecvență VD4, VD5 pot fi înlocuite cu HER202, HER303 (FR202,303).

Pentru alimentarea dispozitivului, este potrivită o sursă de alimentare nestabilizată cu o tensiune de 24-36V și o putere de 400-600W. Folosesc un transformator OSM-1 (putere totală 1 kW) cu o înfășurare secundară rebobinată de 36V.

Arcul electric se aprinde de la o distanță de 2-3 mm între bornele înfășurării de înaltă tensiune, ceea ce corespunde aproximativ unei tensiuni de 6-9 kV. Arcul se dovedește a fi fierbinte, gros și se întinde până la 10 cm. Cu cât arcul este mai lung, cu atât este mai mare curentul consumat de la sursa de alimentare. În cazul meu, curentul maxim a ajuns la 12-13A la o tensiune de alimentare de 36V. Pentru a obține astfel de rezultate, aveți nevoie de o sursă de energie puternică, în acest caz, aceasta este de o importanță primordială.

Pentru claritate, am făcut o „Scara lui Jacob” din două fire groase de cupru, în partea de jos distanța dintre conductori este de 2 mm, acest lucru este necesar pentru a se produce o defecțiune electrică, deasupra conductoarelor divergente, se obține litera „V” , se aprinde un arc în partea de jos, se încălzește și se ridică, unde se rupe. Am instalat suplimentar o lumânare mică sub punctul de apropiere maximă a conductorilor pentru a facilita apariția defecțiunii. Videoclipul de mai jos demonstrează procesul de mișcare a arcului de-a lungul conductorilor.

Folosind dispozitivul, puteți observa o descărcare corona care are loc într-un câmp foarte neomogen. Pentru a face acest lucru, am decupat litere din folie și am compus expresia Radiolaba, așezându-le între două plăci de sticlă și, în plus, am așezat un fir subțire de cupru pentru contactul electric al tuturor literelor. Apoi, plăcile sunt așezate pe o foaie de folie, care este conectată la unul dintre bornele înfășurării de înaltă tensiune, al doilea terminal este conectat la litere, ca urmare, o strălucire albăstruie-violet apare în jurul literelor și apare un miros puternic de ozon. Tăierea foliei este ascuțită, ceea ce contribuie la formarea unui câmp puternic neomogen, rezultând o descărcare corona.

Când unul dintre bornele de înfășurare este apropiat de o lampă de economisire a energiei, puteți vedea o strălucire neuniformă a lămpii; aici câmpul electric din jurul terminalului provoacă mișcarea electronilor în becul umplut cu gaz al lămpii. Electronii, la rândul lor, bombardează atomii și îi transferă în stări excitate; la trecerea la starea normală, este emisă lumină.

Singurul dezavantaj al dispozitivului este saturația circuitului magnetic al transformatorului orizontal și încălzirea puternică a acestuia. Elementele rămase se încălzesc ușor, chiar și tranzistoarele se încălzesc ușor, ceea ce este un avantaj important; cu toate acestea, este mai bine să le instalați pe un radiator. Cred că chiar și un radioamator începător, dacă dorește, va fi capabil să asambleze acest auto-oscilator și să efectueze experimente cu tensiune înaltă.

Din acest articol veți învăța cum să obțineți tensiune înaltă, frecvență înaltă cu propriile mâini. Costul întregii structuri nu depășește 500 de ruble, cu un minim de costuri cu forța de muncă.

Pentru a o face, veți avea nevoie de doar 2 lucruri: - o lampă de economisire a energiei (principalul este că există un circuit de balast funcțional) și un transformator de linie de la un televizor, monitor și alte echipamente CRT.

Lămpi cu economie de energie (nume corect: lampă fluorescentă compactă) sunt deja ferm stabilite în viața noastră de zi cu zi, așa că cred că nu va fi dificil să găsiți o lampă cu un bec care nu funcționează, dar cu un circuit de balast funcțional.
Balastul electronic CFL generează impulsuri de tensiune de înaltă frecvență (de obicei 20-120 kHz) care alimentează un mic transformator step-up etc. lampa se aprinde. Balasturile moderne sunt foarte compacte și se potrivesc cu ușurință în baza prizei E27.

Balastul lămpii produce o tensiune de până la 1000 de volți. Dacă conectați un transformator de linie în loc de un bec, puteți obține efecte uimitoare.

Câteva despre lămpile fluorescente compacte

Blocuri din diagramă:
1 - redresor. El transformă tensiunea alternativă în tensiune continuă.
2 - tranzistoare conectate conform circuitului push-pull (push-pull).
3 - transformator toroidal
4 - circuit rezonant al unui condensator și inductor pentru a crea tensiune înaltă
5 - lampă fluorescentă, pe care o vom înlocui cu o căptușeală

CFL-urile sunt produse într-o mare varietate de puteri, dimensiuni și factori de formă. Cu cât puterea lămpii este mai mare, cu atât este mai mare tensiunea care trebuie aplicată becului lămpii. În acest articol am folosit un CFL de 65 Watt.

Majoritatea CFL-urilor au același tip de design de circuit. Și toate au 4 pini pentru conectarea unei lămpi fluorescente. Va fi necesar să conectați ieșirea de balast la înfășurarea primară a transformatorului de linie.

Câteva despre transformatoarele de linie

Căptușelile vin și în diferite dimensiuni și forme.

Principala problemă la conectarea unui cititor de linie este să găsim cei 3 pini de care avem nevoie din cei 10-20 pe care îi au de obicei. Un terminal este comun și alte două terminale sunt înfășurarea primară, care se va agăța de balastul CFL.
Dacă puteți găsi documentație pentru căptușeală sau o diagramă a echipamentului unde a fost anterior, atunci sarcina dvs. va fi semnificativ mai ușoară.

Atenţie! Căptușeala poate conține tensiune reziduală, așa că asigurați-vă că o descărcați înainte de a lucra cu ea.

Design final

În fotografia de mai sus puteți vedea dispozitivul în funcțiune.

Și amintiți-vă că aceasta este o tensiune constantă. Acul roșu gros este un plus. Dacă aveți nevoie de tensiune alternativă, atunci trebuie să scoateți dioda de pe căptușeală sau să găsiți una veche fără diodă.

Probleme posibile

Când mi-am asamblat primul circuit de înaltă tensiune, a funcționat imediat. Apoi am folosit balast de la o lampă de 26 de wați.
Imediat mi-am dorit mai mult.

Am luat un balast mai puternic de la un CFL și am repetat primul circuit exact. Dar schema nu a funcționat. Am crezut că balastul s-a ars. Am reconectat becurile lămpii și le-am aprins. Lampa s-a aprins. Asta înseamnă că nu a fost o chestiune de balast - funcționa.

După câteva gânduri, am ajuns la concluzia că electronica balastului ar trebui să determine filamentul lămpii. Și am folosit doar 2 borne externe pe becul lămpii, iar pe cele interne le-am lăsat „în aer”. Prin urmare, am plasat o rezistență între bornele balastului extern și intern. L-am pornit și circuitul a început să funcționeze, dar rezistorul s-a ars rapid.

Am decis să folosesc un condensator în loc de un rezistor. Faptul este că un condensator trece doar curent alternativ, în timp ce un rezistor trece atât curent alternativ, cât și curent continuu. De asemenea, condensatorul nu s-a încălzit, pentru că a oferit puțină rezistență căii AC.

Condensatorul a funcționat excelent! Arcul s-a dovedit a fi foarte mare și gros!

Deci, dacă circuitul dvs. nu funcționează, atunci cel mai probabil există 2 motive:
1. Ceva a fost conectat incorect, fie pe partea de balast, fie pe partea transformatorului de linie.
2. Electronica balastului este legată de lucrul cu filamentul și de atunci Dacă nu este acolo, atunci un condensator va ajuta la înlocuirea acestuia.

Aparatul în cauză generează descărcări electrice cu o tensiune de aproximativ 30 kV, așa că vă rugăm să fiți extrem de precauți în timpul asamblarii, instalării și utilizării ulterioare. Chiar și după oprirea circuitului, o parte de tensiune rămâne în multiplicatorul de tensiune.

Desigur, această tensiune nu este fatală, dar multiplicatorul pornit poate reprezenta un pericol pentru viața ta. Urmați toate măsurile de siguranță.

Acum să trecem la treabă. Pentru a obține descărcări cu potențial ridicat, s-au folosit componente din scanarea liniei unui televizor sovietic. Am vrut să creez un generator de înaltă tensiune simplu și puternic alimentat de o rețea de 220 de volți. Un astfel de generator era necesar pentru experimentele pe care le fac în mod regulat. Puterea generatorului este destul de mare, la ieșirea multiplicatorului descărcările ajung până la 5-7 cm,

Pentru alimentarea transformatorului de linie, a fost folosit balast LDS, care a fost vândut separat și a costat 2 USD.

Acest balast este proiectat pentru a alimenta două lămpi fluorescente, fiecare de 40 de wați. Pentru fiecare canal, din placă ies 4 fire, dintre care două le vom numi „fierbinte”, deoarece prin ele curge tensiunea înaltă pentru a alimenta lampa. Cele două fire rămase sunt conectate între ele printr-un condensator, acest lucru este necesar pentru a porni lampa. La ieșirea balastului se generează o tensiune înaltă cu o frecvență înaltă, care trebuie aplicată unui transformator de linie. Tensiunea este furnizată în serie printr-un condensator, altfel balastul se va arde în câteva secunde.

Selectăm un condensator cu o tensiune de 100-1500 volți, o capacitate de la 1000 la 6800pF.
Nu este recomandat să porniți generatorul pentru o lungă perioadă de timp sau ar trebui să instalați tranzistori pe radiatoarele, deoarece după 5 secunde de funcționare există deja o creștere a temperaturii.

S-a folosit transformatorul de linie tip TVS-110PTs15, multiplicator de tensiune UN9/27-1 3.

Lista radioelementelor

Desemnare	Tip	Denumire	Cantitate	Blocnotesul meu
	Schema de balast pregătit.
VT1, VT2	Tranzistor bipolar	FJP13007	2	La blocnotes
VDS1, VD1, VD2	Dioda redresoare	1N4007	6	La blocnotes
C1, C2		10 µF 400 V	2	La blocnotes
C3, C4	Condensator electrolitic	2,2 µF 50 V	2	La blocnotes
C5, C6	Condensator	3300 pF 1000 V	2	La blocnotes
R1, R6	Rezistor	10 ohmi	2	La blocnotes
R2, R4	Rezistor	510 kOhm	2	La blocnotes
R3, R5	Rezistor	18 ohmi	2	La blocnotes
	Inductor		4	La blocnotes
F1	Siguranță	1 A	1	La blocnotes
	Elemente suplimentare.
C1	Condensator	1000-6800 pF	1	La blocnotes
	Transformator de scanare liniară	TVS-110PTs15	1	La blocnotes
	Multiplicator de tensiune	ONU 9/27-13	1

Atenţie! Multiplicatorul produce o tensiune DC foarte mare! Acest lucru este cu adevărat periculos, așa că dacă decideți să îl repetați, fiți extrem de atenți și respectați măsurile de siguranță. După experimente, ieșirea multiplicatorului trebuie să fie descărcată! Instalarea poate ucide cu ușurință echipamentul, poate fotografia digital doar de la distanță și poate efectua experimente departe de computer și alte aparate de uz casnic.

Acest dispozitiv este concluzia logică a subiectului despre utilizarea transformatorului de linie TVS-110LA și o generalizare a articolului și a subiectului forumului.

Dispozitivul rezultat și-a găsit aplicație în diverse experimente în care este necesară tensiune înaltă. Diagrama finală a dispozitivului este prezentată în Fig. 1

Circuitul este foarte simplu și este un generator obișnuit de blocare. Fără bobină și multiplicator de înaltă tensiune, poate fi folosit acolo unde este nevoie de o tensiune alternativă ridicată cu o frecvență de zeci de Hz, de exemplu, poate fi folosit pentru a alimenta un LDS sau pentru a testa lămpi similare. O tensiune AC mai mare se obține folosind o înfășurare de înaltă tensiune. Pentru a obține o tensiune DC mare, se folosește un multiplicator UN9-27.

Fig.1 Diagrama schematică.