VN blokovací generátor (vysokonapěťový zdroj) pro pokusy - můžete si jej zakoupit na internetu nebo si jej vyrobit sami. K tomu nepotřebujeme mnoho detailů a schopnost pracovat s páječkou.

K jeho sbírání potřebujete:

1. Horizontální skenovací transformátor TVS-110L, TVS-110PTs15 z trubicových černobílých a barevných televizorů (libovolná linka)

2. 1 nebo 2 kondenzátory 16-50V - 2000-2200pF

3. 2 odpory 27Ω a 270-240Ω

4. 1-tranzistorové 2T808A KT808 KT808A nebo podobné charakteristiky. + dobrý chladič na chlazení

5. Dráty

6. Páječka

7. Rovné paže

A tak vezmeme linemana, opatrně ho rozebereme, necháme sekundární vysokonapěťové vinutí, sestávající z mnoha závitů tenkého drátu, feritového jádra. Naše vinutí navineme smaltovaným měděným drátem na druhou volnou stranu feritového jádra, předtím jsme kolem feritu vytvořili trubici ze silné lepenky.

První: 5 závitů o průměru přibližně 1,5-1,7 mm

Za druhé: 3 otáčky o průměru přibližně 1,1 mm

Obecně lze tloušťku a počet závitů měnit. Co bylo po ruce - z toho a vyrobené.

Ve spíži byly nalezeny rezistory a dvojice výkonných bipolárních n-p-n tranzistorů KT808a a 2t808a. Nechtěl dělat radiátor - kvůli velkým rozměrům tranzistoru, i když pozdější zkušenosti ukázaly, že velký radiátor je rozhodně potřeba.

Pro napájení toho všeho jsem zvolil 12V transformátor, můžete jej napájet i z běžného 12 voltu 7A přísl. z UPS. (pro zvýšení výstupního napětí můžete použít ne 12 voltů, ale například 40 voltů, ale zde již musíte myslet na dobré chlazení trans a obraty primární vinutí můžete udělat ne 5-3, ale například 7-5).

Pokud budete používat transformátor, budete potřebovat diodový můstek pro usměrnění proudu ze střídavého na stejnosměrný, diodový můstek najdete v napájení z počítače, najdete tam i kondenzátory a odpory + vodiče.

ve výsledku dostaneme na výstupu 9-10kV.

Celou konstrukci jsem umístil do pouzdra od PSU. ukázalo se to docela kompaktní.

Takže máme HV Blocking Generator, který nám umožňuje experimentovat a provozovat Tesla Transformer.

Obvod je sestaven na blokovacím generátoru. NPN tranzistor můžete dát jakýkoli: KT805, KT809A. Linkový transformátor TVS-110LA nebo TVS-110L6. Nechybí ani násobitel. Multiplikátor můžete připájet podle schématu, nebo můžete vložit hotový multiplikátor UN9 / 27. Napájecí napětí 12-30 voltů. Spotřeba 80 - 300 mA.
Seznam rádiových součástí obvodu:
27 ohmů 2 W
220 - 240 Ohm 5-7W
VT KT809A

Transformátor TVS-110LA nebo TVS-110L6
Primární vinutí je zcela odstraněno z feritového jádra a další cívka je navinuta na kartonový rám s izolační elektropáskou, první a druhý závit k cívce přes vrstvu elektropásky.
Vinutí L1 je zpětnovazební vinutí a je navinuto drátem malého průměru, může to být cokoliv, např. 0,2-0,3 mm. Počet otáček vinutí spojky lze zvolit, ale neměl by být větší než 5 otáček, protože při větším počtu hrozí spálení tranzistoru z důvodu poměrně velkého indukovaného napětí na komunikačním vinutí.
Vinutí L2 je funkční a je obvykle vyrobeno ze silného drátu (0,5-1,5 mm). Počet závitů - čím menší, tím větší výstupní napětí. Ale při menším počtu závitů tohoto vinutí hrozí spálení tranzistoru. Optimální množství jsou 3-4 otáčky. Tato vinutí jsou umístěna na jádru a musí být od něj spolehlivě izolována, protože. v případě poruchy ze sekundární na jádro a hit vysokého napětí vysoká frekvence na kterémkoli z vinutí, můžete zabít tranzistor s 99% zárukou.

Nízkoenergetické vysokonapěťové generátory jsou široce používány při detekci defektů, pro napájení přenosných urychlovačů částic, rentgenových a katodových trubic, fotonásobičů a detektorů ionizujícího záření. Kromě toho se používají také pro elektropulzní destrukci pevných látek, získávání ultrajemných prášků, syntézu nových materiálů, jako detektory jisker, pro spouštění plynových výbojových světelných zdrojů, pro elektrovýbojovou diagnostiku materiálů a výrobků, pro získávání plynového výboje fotografie metodou S. D. Kirliana, testování kvality vysokonapěťové izolace. V každodenním životě se podobná zařízení používají jako zdroje energie pro elektronické lapače ultrajemného a radioaktivního prachu, elektronické zapalovací systémy, pro elektrofluviální lustry (lustry A. L. Čiževského), ionizátory vzduchu, lékařské přístroje, plynové zapalovače, elektrické ohradníky, elektrické šoky atd. .

Obvykle vysokonapěťové generátory zahrnují zařízení, která generují napětí nad 1 kV.

Generátor vysokonapěťových impulsů pomocí rezonančního transformátoru (obr. 11.1) je vyroben podle klasického schématu na plynovém výboji RB-3.

Kondenzátor C2 je nabíjen pulzujícím napětím přes diodu VD1 a rezistor R1 na průrazné napětí plynového vybíječe. V důsledku porušení plynové mezery svodiče je kondenzátor vybit na primární vinutí transformátoru, načež se proces opakuje. V důsledku toho se na výstupu transformátoru T1 tvoří tlumené vysokonapěťové impulsy s amplitudou až 3 ... 20 kV.

Pro ochranu výstupního vinutí transformátoru před přepětím je k němu paralelně připojen svodič přepětí, vyrobený ve formě elektrod s nastavitelnou vzduchovou mezerou.

Rýže. 11.1. Schéma vysokonapěťového pulzního generátoru pomocí plynového výboje

Rýže. 11.2. Schéma vysokonapěťového pulzního generátoru se zdvojením napětí

Transformátor T1 pulzního generátoru (obr. 11.1) je vyroben na otevřeném feritovém jádru M400NN-3 o průměru 8 a délce 100 mm. Primární (nízkonapěťové) vinutí transformátoru obsahuje 20 závitů drátu MGSHV 0,75 mm s roztečí vinutí 5 ... 6 mm. Sekundární vinutí obsahuje 2400 závitů běžného vinutí drátu PEV-2 0,04 mm. Primární vinutí je navinuto přes sekundární vinutí přes polytetrafluorethylenové (fluoroplastové) těsnění 2 × 0,05 mm. Sekundární vinutí transformátoru musí být spolehlivě izolováno od primárního.

Verze generátoru vysokonapěťových impulsů pomocí rezonančního transformátoru je na obr. 11.2. V tomto obvodu generátoru je galvanické oddělení od sítě. Síťové napětí vstupuje do mezilehlého (zvyšovacího) transformátoru T1. Napětí odebrané ze sekundárního vinutí síťového transformátoru je přiváděno do usměrňovače, který pracuje podle schématu zdvojení napětí.

v důsledku činnosti takového usměrňovače se na horní desce kondenzátoru C2 vzhledem k nulovému vodiči objeví kladné napětí rovné V2L / „, kde je napětí na sekundárním vinutí výkonového transformátoru.

Na kondenzátoru C1 se vytvoří odpovídající napětí opačného znaménka. V důsledku toho se napětí na deskách kondenzátoru C3 bude rovnat 2 V2L / „.

Rychlost nabíjení kondenzátorů C1 a C2 (C1=C2) je určena hodnotou odporu R1.

Když se napětí na deskách kondenzátoru C3 rovná průraznému napětí plynového vybíječe FV1, dojde k průrazu jeho plynové mezery, kondenzátor C3 a tedy i kondenzátory C1 a C2 se vybijí, dojde k periodickým tlumeným oscilacím. v sekundárním vinutí transformátoru T2. Po vybití kondenzátorů a vypnutí svodiče se proces nabíjení a následného vybíjení kondenzátorů do primárního vinutí transformátoru T2 opět zopakuje.

Vysokonapěťový generátor sloužící k fotografování v plynovém výboji i ke sběru ultrajemného a radioaktivního prachu (obr. 11.3) se skládá ze zdvojovače napětí, relaxační generátor impulsů a stupňovitého rezonančního transformátoru.

Zdvojovač napětí je proveden na diodách VD1, VD2 a kondenzátorech C1, C2. Nabíjecí obvod je tvořen kondenzátory C1 - C3 a rezistorem R1. Paralelně ke kondenzátorům C1 - C3 je připojen plynový vybíječ 350 V s primárním vinutím zvyšovacího transformátoru T1 zapojeným do série.

Jakmile úroveň stejnosměrného napětí na kondenzátorech C1 - C3 překročí průrazné napětí svodiče, dojde k vybití kondenzátorů přes vinutí zvyšovacího transformátoru a v důsledku toho se vytvoří vysokonapěťový impuls. Prvky obvodu jsou voleny tak, aby frekvence tvorby impulsů byla asi 1 Hz. Kondenzátor C4 je určen k ochraně výstupní svorky zařízení před vniknutím síťového napětí.

Výstupní napětí zařízení je zcela určeno vlastnostmi použitého transformátoru a může dosáhnout 15 kV. vysokonapěťový výstupní transformátor

Rýže. 11.3. Schéma vysokonapěťového pulsního generátoru využívajícího plynové jiskřiště nebo dinistory

na dielektrické trubici o vnějším průměru 8 a délce 150 mm je vyrobeno napětí řádově ^0 kV, uvnitř je umístěna měděná elektroda o průměru 1,5 mm. Sekundární vinutí obsahuje 3 ... 4 000 závitů drátu PELSHO 0,12 závit na závit v 10 ... 13 vrstvách (šířka vinutí 70 mm) a impregnované lepidlem YF-2 s polytetrafluoretylenovou mezivrstvovou izolací. Primární vinutí obsahuje 20 závitů drátu PEV 0,75 protaženého PVC cambric.

Jako takový transformátor můžete použít i upravený horizontální TV výstupní transformátor; transformátory pro elektronické zapalovače, zábleskové lampy, zapalovací cívky atd.

Plynový vybíječ R-350 lze nahradit přepínatelným řetězem dinistorů typu KN102 (obr. 11.3 vpravo), který umožní skokovou změnu výstupního napětí. Pro rovnoměrné rozložení napětí mezi dinistory jsou ke každému z nich paralelně připojeny rezistory stejné jmenovité hodnoty s odporem 300 ... 510 kOhm.

Varianta zapojení vysokonapěťového generátoru využívající plynem plněného zařízení, tyratronu, jako prahového spínacího prvku je na Obr. 11.4.

Síťové napětí je usměrněno diodou VD1. Usměrněné napětí je vyhlazeno kondenzátorem C1 a přivedeno do nabíjecího obvodu R1, C2. Jakmile napětí na kondenzátoru C2 dosáhne zapalovacího napětí tyratronu VL1, je

Rýže. 11.4. Schéma vysokonapěťového pulzního generátoru s použitím tyratronu

bliká. Kondenzátor C2 se vybije přes primární vinutí transformátoru T1, tyratron zhasne, kondenzátor se začne znovu nabíjet atd.

Jako transformátor T1 byla použita automobilová zapalovací cívka.

Místo thyratronu VL1 MTX-90 lze zařadit jeden nebo více dinistorů typu KN102. Amplituda zátěžového napětí může být upravena počtem zahrnutých dinistorů.

Konstrukce VU měniče pomocí tyratronového spínače je popsána v . Všimněte si, že k vybití kondenzátoru lze použít i jiné typy plynem plněných zařízení.

Slibnější je použití polovodičových spínacích zařízení v moderních vysokonapěťových generátorech. Jejich výhody jsou jasně vyjádřeny: jsou to vysoká opakovatelnost parametrů, nižší cena a rozměry, vysoká spolehlivost.

Níže budeme uvažovat generátory vysokonapěťových impulsů využívající polovodičové spínací zařízení (dinistory, tyristory, bipolární a polem řízené tranzistory).

Zcela ekvivalentní, ale slaboproudé analogy plynových výbojů jsou dinistory.

Na Obr. 11.5 ukazuje elektrický obvod generátoru vyrobeného na dinistorech. Svou strukturou je generátor zcela podobný těm, které byly popsány dříve (obr. 11.1, 11.4). Hlavní rozdíl spočívá v nahrazení vybíječe plynu řetězcem sériově zapojených dinistorů.

Rýže. 11.5. Schéma vysokonapěťového pulzního generátoru na dinistorech

Rýže. 11.6. Schéma vysokonapěťového pulzního generátoru s můstkovým usměrňovačem

Je třeba poznamenat, že účinnost takového analogu a spínacích proudů je znatelně nižší než u prototypu, ale dinistory jsou cenově dostupnější a odolnější.

Poněkud komplikovaná verze vysokonapěťového pulzního generátoru je na Obr. 11.6. Síťové napětí je přiváděno do můstkových usměrňovacích diod VD1 - VD4. Usměrněné napětí je vyhlazeno kondenzátorem C1. Na tomto kondenzátoru se vytváří konstantní napětí asi 300 V, které slouží k napájení relaxačního oscilátoru tvořeného prvky R3, C2, VD5 a VD6. Jeho zátěží je primární vinutí transformátoru T1. Ze sekundárního vinutí jsou odebírány impulsy s amplitudou přibližně 5 kBv s opakovací frekvencí až 800 Hz.

Řetězec dinistorů musí být dimenzován na spínací napětí cca 200 V. Zde lze použít dizistory typu KN102 nebo D228. V tomto případě je třeba mít na paměti, že spínací napětí dinistorů typu KN102A, D228A je 20 V; KN102B, D228B - 28 V; KN102V, D228V - 40 V;

KN102G, D228G - 56 V; KN102D, D228D - 80 V; KN102E - 75 V; KN102Zh, D228Zh - 120 V; KN102I, D228I - 150 B.

Jako transformátor T1 ve výše uvedených zařízeních lze použít upravený horizontální transformátor z černobílého televizoru. Jeho vysokonapěťové vinutí je ponecháno, zbytek je odstraněn a místo nich je navinuto nízkonapěťové (primární) vinutí - 15 ... 30 závitů PEV drátu o průměru 0,5 ... 0,8 mm.

Při volbě počtu závitů primárního vinutí je třeba vzít v úvahu počet závitů sekundárního vinutí. Je třeba si také uvědomit, že velikost výstupního napětí vysokonapěťového generátoru impulsů závisí ve větší míře na vyladění transformátorových obvodů na rezonanci, než na poměru počtu závitů vinutí.

Charakteristiky některých typů horizontálních televizních transformátorů jsou uvedeny v tabulce 11.1.

Tabulka 11.1. Parametry vysokonapěťových vinutí unifikovaných horizontálních televizních transformátorů

Typ transformátoru	Počet otáček		R vinutí, Ohm
TVS-A, TVS-B
TVS-110, TVS-110M
Typ transformátoru	Počet otáček		R vinutí, Oi
TVS-90LTs2, TVS-90LTs2-1
TVS-110PTs15
TVS-110PTs16, TVS-11RPTs18

Rýže. 11.7. Elektrické schéma vysokonapěťový pulzní generátor

Na Obr. 11.7 je schéma dvoustupňového vysokonapěťového pulzního generátoru publikovaného na jednom z webů, ve kterém je jako spínací prvek použit tyristor. Na druhé straně, jako prahový prvek, který určuje rychlost opakování vysokonapěťových impulzů a spouští tyristor, zařízení na vypouštění plynu- neonová lampa (řetěz HL1, HL2).

Při přivedení napájecího napětí generuje pulzní generátor vyrobený na bázi tranzistoru VT1 (2N2219A - KT630G) napětí asi 150 V. Toto napětí je usměrněno diodou VD1 a nabíjí kondenzátor C2.

Poté, co napětí na kondenzátoru C2 překročí zapalovací napětí neonové lampy HL1, HL2, přes proud omezující rezistor R2 se kondenzátor vybije na řídící elektrodu tyristoru VS1, tyristor se otevře. Vybíjecí proud kondenzátoru C2 bude vytvářet elektrické oscilace v primárním vinutí transformátoru 12.

Spínací napětí tyristoru lze upravit výběrem neonových žárovek s různým zapalovacím napětím. Spínací napětí tyristoru můžete postupně měnit přepínáním počtu sériově zapojených neonů (nebo dinistorů, které je nahrazují).

Rýže. 11.8. Schéma elektrických procesů na elektrodách polovodičových součástek (k obr. 11.7)

Napěťový diagram na bázi tranzistoru VT1 a na anodě tyristoru je na Obr. 11.8. Jak vyplývá z uvedených diagramů, pulsy blokovacího oscilátoru mají dobu trvání přibližně 8 ms. Nabíjení kondenzátoru C2 probíhá stupňovitě exponenciálně v souladu s působením impulsů odebraných ze sekundárního vinutí transformátoru T1.

Na výstupu generátoru se tvoří impulsy o napětí přibližně 4,5 kV. Jako transformátor T1 byl použit výstupní transformátor pro nízkofrekvenční zesilovače. Jako vysokonapěťový transformátor T2 byl použit transformátor z baterky nebo recyklovaný (viz výše) horizontální snímací televizní transformátor.

Schéma jiné verze generátoru využívající neonové lampy jako prahového prvku je znázorněno na Obr. 11.9.

Rýže. 11.9. Elektrický obvod generátoru s prahovým prvkem na neonové lampě

Relaxační generátor v něm je vyroben na prvcích R1, VD1, C1, HL1, VS1. Pracuje s kladnými půlcykly síťového napětí, kdy se kondenzátor 01 nabíjí na spínací napětí prahového prvku na neonové lampě HL1 a tyristoru VS1. Dioda VD2 tlumí samoindukční impulsy primárního vinutí zvyšovacího transformátoru T1 a umožňuje měnit výstupní napětí generátoru. Výstupní napětí dosahuje 9 kV. Neonová lampa je zároveň signalizačním zařízením pro připojení zařízení k síti.

Vysokonapěťový transformátor je navinut na segmentu tyče o průměru 8 a délce 60 mm z feritu M400NN. Nejprve je umístěno primární vinutí - 30 závitů drátu PELSHO 0,38 a poté sekundární - 5500 závitů PELSHO 0,05 nebo většího průměru. Mezi vinutími a každých 800 ... 1000 závitů sekundárního vinutí je položena izolační vrstva z polyvinylchloridové izolační pásky.

V generátoru je možné zavést diskrétní vícestupňovou úpravu výstupního napětí zapojením sériového obvodu neonových lamp nebo dinistorů (obr. 11.10). V první variantě jsou k dispozici dva stupně regulace, ve druhé - až deset nebo více (při použití dinistorů KN102A se spínacím napětím 20 V).

Rýže. 11.10. Elektrický obvod prahového prvku

Rýže. 11.11. Elektrický obvod generátoru vysokého napětí s prahovým prvkem na diodě

Jednoduchý generátor vysokého napětí (obr. 11.11) umožňuje získat na výstupu impulsy s amplitudou až 10.

Spínání ovládacího prvku zařízení probíhá při frekvenci 50 Hz (na jednu půlvlnu síťového napětí). Jako prahový prvek byla použita dioda VD1 (D219A (Sch220, D223)), pracující pod zpětným předpětím v režimu lavinového průrazu.

Při překročení lavinového průrazného napětí na polovodičovém přechodu diody přechází dioda do vodivého stavu. Napětí z nabitého kondenzátoru C2 je přivedeno na řídicí elektrodu tyristoru VS1. Po zapnutí tyristoru se kondenzátor C2 vybije na vinutí transformátoru T1.

Transformátor T1 nemá jádro. Vyrábí se na cívce o průměru 8 mm z polymetylmetakrylátu nebo polytetrachloretylenu a obsahuje tři odsazené sekce o šířce 9 mm. Zvyšovací vinutí obsahuje 3×1000 závitů navinutých PET drátem, PEV-2 0,12 mm. Po navinutí je nutné vinutí napustit parafínem. Na parafín se nanesou 2 - 3 vrstvy izolace, načež se navine primární vinutí - 3 × 10 závitů drátu PEV-2 0,45 mm.

Tyristor VS1 může být nahrazen jiným pro napětí nad 150 V. Lavinová dioda může být nahrazena řetězcem dinistorů (obr. 11.10, 11.11 níže).

Schéma nízkovýkonového přenosného zdroje vysokonapěťových impulsů s s vlastním pohonem z jednoho galvanického článku (obr. 11.12) se skládá ze dvou generátorů. První je postaven na dvou nízkoenergetických tranzistorech, druhý - na tyristoru a dinistoru.

Rýže. 11.12. Schéma generátoru napětí s nízkonapěťovým zdrojem a klíčovým prvkem tyristor-dinistor

Kaskáda na tranzistorech různé vodivosti převádí nízkonapěťové stejnosměrné napětí na vysokonapěťové pulzní napětí. Časový řetěz v tomto generátoru jsou prvky C1 a R1. Po zapnutí napájení se otevře tranzistor VT1 a pokles napětí na jeho kolektoru otevře tranzistor VT2. Kondenzátor C1, nabíjený přes rezistor R1, snižuje základní proud tranzistoru VT2 natolik, že tranzistor VT1 přechází ze saturace, což vede k uzavření VT2. Tranzistory budou uzavřeny, dokud se kondenzátor C1 nevybije přes primární vinutí transformátoru T1.

Zvýšené pulzní napětí odebrané ze sekundárního vinutí transformátoru T1 je usměrněno diodou VD1 a přivedeno na kondenzátor C2 druhého generátoru s tyristorem VS1 a dinistorem VD2. V každé kladné půlperiodě se akumulační kondenzátor C2 nabije na hodnotu amplitudy napětí rovnající se spínacímu napětí dynistoru VD2, tzn. až 56 V (nominální pulzní spouštěcí napětí pro dinistor typu KN102G).

Přechod dinistoru do otevřeného stavu ovlivňuje řídicí obvod tyristoru VS1, který se zase otevírá. Kondenzátor C2 se vybije přes tyristor a primární vinutí transformátoru T2, načež se dinistor a tyristor opět uzavřou a začne další nabíjení kondenzátoru - spínací cyklus se opakuje.

Ze sekundárního vinutí transformátoru T2 jsou odebírány impulsy s amplitudou několika kilovoltů. Frekvence jiskrových výbojů je přibližně 20 Hz, ale je mnohem menší než frekvence pulsů odebraných ze sekundárního vinutí transformátoru T1. To se děje proto, že kondenzátor C2 se nabíjí na spínací napětí dinistoru nikoli v jednom, ale v několika kladných půlcyklech. Hodnota kapacity tohoto kondenzátoru určuje výkon a dobu trvání výstupních vybíjecích impulsů. Průměrná hodnota vybíjecího proudu, která je bezpečná pro dinistor a řídící elektrodu trinistoru, se volí na základě kapacity tohoto kondenzátoru a velikosti pulzního napětí napájejícího kaskádu. K tomu by měla být kapacita kondenzátoru C2 přibližně 1 uF.

Transformátor T1 je vyroben na prstencovém feritovém magnetickém obvodu typu K10x6x5. Má 540 závitů drátu PEV-2 0,1 s uzemněným vývodem po 20. závitu. Začátek jeho vinutí je připojen k tranzistoru VT2, konec - k diodě VD1. Transformátor T2 je navinut na cívce s feritovým nebo permalloyovým jádrem o průměru 10 mm a délce 30 mm. Cívka o vnějším průměru 30 mm a šířce 10 mm je navinuta drátem PEV-2 0,1 mm, dokud není rám zcela zaplněn. Před koncem vinutí se vytvoří uzemněný kohout a poslední řada drátu o 30 ... 40 závitech se navine kolem dokola přes izolační vrstvu lakované tkaniny.

Transformátor T2 je nutné v průběhu navíjení napustit izolačním lakem nebo lepidlem BF-2 a poté důkladně vysušit.

Místo VT1 a VT2 můžete použít jakékoli tranzistory s nízkým výkonem, které mohou pracovat v pulzním režimu. Tyristor KU101E lze nahradit KU101G. Zdroj energie - galvanické články s napětím nejvýše 1,5 V, například 312, 314, 316, 326, 336, 343, 373, nebo diskové nikl-cad-miview baterie typu D-0,26D, D- 0,55S atd.

Tyristorový generátor vysokonapěťových impulsů se síťovým napájením je na obr. 11.13.

Rýže. 11.13. Elektrický obvod vysokonapěťového generátoru impulsů s kapacitním zásobníkem energie a tyristorovým spínačem

Během kladné půlperiody síťového napětí se kondenzátor C1 nabíjí přes odpor R1, diodu VD1 a primární vinutí transformátoru T1. Současně je tyristor VS1 uzavřen, protože jeho řídicí elektrodou neprotéká žádný proud (úbytek napětí na diodě VD2 v propustném směru je malý ve srovnání s napětím potřebným k otevření tyristoru).

Při záporné polovině cyklu se diody VD1 a VD2 uzavřou. Na tyristorové katodě se vytvoří úbytek napětí vzhledem k řídicí elektrodě (mínus - na katodě, plus - na řídicí elektrodě), v obvodu řídicí elektrody se objeví proud a tyristor se otevře. V tomto okamžiku je kondenzátor C1 vybit přes primární vinutí transformátoru. V sekundárním vinutí se objeví pulz zátěžového napětí. A tak - každé období síťového napětí.

Na výstupu zařízení se tvoří bipolární pulsy vysokého napětí (protože při vybíjení kondenzátoru v obvodu primárního vinutí dochází k tlumeným oscilacím).

Rezistor R1 může být tvořen třemi paralelně zapojenými odpory MLT-2 s odporem 3 kOhm.

Diody VD1 a VD2 musí být dimenzovány na proud minimálně 300 mA a zpětné napětí minimálně 400 V (VD1) a 100 B (VD2). Kondenzátor C1 typu MBM pro napětí minimálně 400 B. Jeho kapacita - zlomek mikrofaradu - je vybrána experimentálně. Tyristor VS1 typ KU201K, KU201L, KU202K - KU202N. Transformátor T1 - zapalovací cívka B2B (6 B) z motocyklu nebo automobilu.

V zařízení lze použít horizontální skenovací transformátor TVS-110L6, TVS-110LA, TVS-110AM.

Poměrně typické zapojení vysokonapěťového generátoru impulsů s kapacitním zásobníkem energie je znázorněno na Obr. 11.14.

Rýže. 11.14. Schéma tyristorového generátoru vysokonapěťových impulsů s kapacitním zásobníkem energie

Generátor obsahuje zhášecí kondenzátor C1, diodový usměrňovací můstek VD1 - VD4, tyristorový spínač VS1 a řídicí obvod. Při zapnutí zařízení se nabíjejí kondenzátory C2 a C3, tyristor VS1 je stále uzavřený a nevede proud. Napěťový limit na kondenzátoru C2 je omezen zenerovou diodou VD5 na 9 B. V procesu nabíjení kondenzátoru C2 přes rezistor R2 se zvyšuje napětí na potenciometru R3 a v souladu s tím i na řídicím přechodu tyristoru VS1 na určitou hodnotu, po které se tyristor přepne do vodivého stavu a kondenzátor C3 přes tyristor VS1 se vybije přes primární (nízkonapěťové) vinutí transformátoru T1, čímž se generuje vysokonapěťový impuls. Poté se tyristor uzavře a proces začíná znovu. Potenciometr R3 nastavuje práh tyristoru VS1.

Frekvence opakování pulzů je 100 Hz. Automobilová zapalovací cívka může být použita jako vysokonapěťový transformátor. V tomto případě výstupní napětí zařízení dosáhne 30...35 kV. Tyristorový generátor vysokonapěťových impulsů (obr. 11.15) je řízen napěťovými impulsy odebranými z relaxačního generátoru vyrobeného na dinistoru VD1. Pracovní frekvence generátoru řídicích impulsů (15 ... 25 Hz) je určena hodnotou odporu R2 a kapacitou kondenzátoru C1.

Rýže. 11.15. Elektrický obvod tyristorového generátoru vysokonapěťových impulsů s impulsním řízením

Relaxační generátor je připojen k tyristorovému spínači pulzní transformátor T1 typ MIT-4. Jako výstupní transformátor T2 je použit vysokofrekvenční transformátor z darsonvalizačního aparátu Iskra-2. Výstupní napětí zařízení může dosáhnout až 20 ... 25 kV.

Na Obr. 11.16 ukazuje možnost dodávání řídicích impulsů do tyristoru VS1.

Napěťový měnič (obr. 11.17), vyvinutý v Bulharsku, obsahuje dva stupně. V prvním z nich je zatížením klíčového prvku, vyrobeného na tranzistoru VT1, vinutí transformátoru T1. Řídicí impulsy obdélníkového tvaru periodicky zapínají / vypínají klíč na tranzistoru VT1, čímž připojují / odpojují primární vinutí transformátoru.

Rýže. 11.16. Možnost ovládání tyristorovým spínačem

Rýže. 11.17. Elektrické schéma dvoustupňového vysokonapěťového pulzního generátoru

V sekundárním vinutí se indukuje zvýšené napětí úměrné transformačnímu poměru. Toto napětí je usměrněno diodou VD1 a nabíjí kondenzátor C2, který je připojen k primárnímu (nízkonapěťovému) vinutí vysokonapěťového transformátoru T2 a tyristoru VS1. Činnost tyristoru je řízena napěťovými impulsy odebranými z přídavného vinutí transformátoru T1 přes řetězec prvků, které korigují tvar impulsu.

V důsledku toho se tyristor periodicky zapíná / vypíná. Kondenzátor C2 je vybit do primárního vinutí vysokonapěťového transformátoru.

Vysokonapěťový pulzní generátor, Obr. 11.18, obsahuje jako řídicí prvek jednopřechodový tranzistorový generátor.

Síťové napětí je usměrněno diodovým můstkem VD1 - VD4. Zvlnění usměrněné napětí vyhlazuje

Rýže. 11.18. Schéma vysokonapěťového pulzního generátoru s ovládacím prvkem na unijunkčním tranzistoru

kondenzátor C1, proud náboje kondenzátoru v okamžiku připojení zařízení k síti je omezen rezistorem R1. Kondenzátor C3 se nabíjí přes odpor R4. Současně vstupuje do činnosti generátor impulzů na unijunkčním tranzistoru VT1. Jeho „spouštěcí“ kondenzátor C2 se nabíjí přes odpory R3 a R6 z parametrického stabilizátoru (předřadný odpor R2 a zenerovy diody VD5, VD6). Jakmile napětí na kondenzátoru 02 dosáhne určité hodnoty, sepne tranzistor VT1 a do řídicího přechodu tyristoru VS1 je vyslán otevírací impuls.

Kondenzátor 03 je vybit přes tyristor VS1 do primárního vinutí transformátoru T1. Na jeho sekundárním vinutí se vytvoří pulz zátěžového napětí. Opakovací frekvence těchto pulsů je dána frekvencí generátoru, která zase závisí na parametrech řetězce R3, R6 a 02. S ladícím rezistorem R6 můžete změnit výstupní napětí generátoru o cca. 1,5krát. V tomto případě je pulzní frekvence regulována v rozsahu 250 ... 1000 Hz. Kromě toho se výstupní napětí změní, když je zvolen rezistor R4 (v rozsahu od 5 do 30 kOhm.

Je žádoucí použít kondenzátory s papírem (01 a 03 - zap Jmenovité napětí ne méně než 400 V); diodový můstek musí být navržen na stejné napětí. Místo toho, co je uvedeno na schématu, můžete použít tyristor T10-50 nebo v extrémních případech KU202N. Zenerovy diody VD5, VD6 by měly zajistit celkové stabilizační napětí asi 18 B.

Transformátor je vyroben na základě TVS-110P2 z černobílých televizorů. Všechna primární vinutí jsou odstraněna a na uvolněný prostor je navinuto 70 závitů drátu PEL nebo PEV o průměru 0,5 ... 0,8 mm.

Elektrický obvod vysokonapěťového generátoru impulsů, Obr. 11.19, sestává z násobiče napětí dioda-kondenzátor (diody VD1, VD2, kondenzátory C1 - C4). Jeho výstup je konstantní napětí přibližně 600 V.

Rýže. 11.19. Schéma vysokonapěťového pulzního generátoru se zdvojovačem síťového napětí a spouštěcím pulzním generátorem na unijunkčním tranzistoru

Jako prahový prvek zařízení byl použit jednopřechodový tranzistor VT1 typu KT117A. Napětí na jedné z jeho bází je stabilizováno parametrickým stabilizátorem na zenerově diodě VD3 typu KS515A (stabilizační napětí 15 B). Kondenzátor C5 se nabíjí přes rezistor R4 a když napětí na řídicí elektrodě tranzistoru VT1 překročí napětí na jeho bázi, VT1 se přepne do vodivého stavu a kondenzátor C5 se vybije na řídicí elektrodu tyristoru VS1.

Při zapnutí tyristoru se do nízkonapěťového vinutí zvyšovacího transformátoru T1 vybije řetězec kondenzátorů C1 - C4, nabitý na napětí asi 600 ... 620 B. Poté se tyristor vypne, procesy nabíjení a vybíjení se opakují s frekvencí určenou konstantou R4C5. Rezistor R2 omezuje zkratový proud při zapnutí tyristoru a zároveň je prvkem nabíjecího obvodu kondenzátorů C1 - C4.

Obvod měniče (obr. 11.20) a jeho zjednodušená verze (obr. 11.21) je rozdělen do následujících uzlů: síťový přepěťový filtr (šumový filtr); elektronický regulátor; vysokonapěťový transformátor.

Rýže. 11.20. Elektrické schéma vysokonapěťového generátoru se síťovým filtrem

Rýže. 11.21. Elektrické schéma vysokonapěťového generátoru se síťovým filtrem

Schéma na Obr. 11.20 funguje následovně. Kondenzátor SZ je nabíjen přes diodový usměrňovač VD1 a rezistor R2 na špičkovou hodnotu síťového napětí (310 B). Toto napětí vstupuje přes primární vinutí transformátoru T1 na anodu tyristoru VS1. Na druhé větvi (R1, VD2 a C2) se pomalu nabíjí kondenzátor C2. Při dosažení průrazného napětí dinistoru VD4 během jeho nabíjení (v rozsahu 25 ... 35 B) se kondenzátor C2 vybije přes řídicí elektrodu tyristoru VS1 a otevře ji.

Kondenzátor C3 se téměř okamžitě vybije přes otevřený tyristor VS1 a primární vinutí transformátoru

T1. Pulzní střídavý proud indukuje v sekundárním vinutí T1 vysoké napětí, jehož velikost může přesáhnout 10 kV. Po vybití kondenzátoru C3 se tyristor VS1 uzavře a proces se opakuje.

Jako vysokonapěťový transformátor se používá televizní transformátor, u kterého je odstraněno primární vinutí. Pro nové primární vinutí je použit navíjecí drát o průměru 0,8 mm. Počet otáček je 25.

Pro výrobu induktorů bariérového filtru L1, L2 se nejlépe hodí vysokofrekvenční feritová jádra, například 600 НН o průměru 8 mm a délce 20 mm, mající přibližně 20 závitů drátu vinutí o průměru 0,6 ... 0,8 mm.

Rýže. 11.22. Elektrický obvod dvoustupňového generátoru vysokého napětí s ovládacím prvkem na tranzistoru s efektem pole

Dvoustupňový generátor zátěžového napětí (autor - Andres Estaban de la Plaza) obsahuje transformátorový pulzní generátor, usměrňovač, časovací RC obvod, klíčový prvek na tyristoru (triak), vysokonapěťový rezonanční transformátor a tyristorový provoz řídicí obvod (obr. 11.22).

Analogový tranzistor TIP41 - KT819A.

Nízkonapěťový transformátorový měnič napětí s výhybkou zpětná vazba, sestavený na tranzistorech VT1 a VT2, generuje impulsy s opakovací frekvencí 850 Hz. Tranzistory VT1 a VT2 jsou namontovány na radiátorech vyrobených z mědi nebo hliníku pro usnadnění provozu při vysokých proudech.

Výstupní napětí odebrané ze sekundárního vinutí transformátoru T1 nízkonapěťového měniče je usměrněno diodovým můstkem VD1 - VD4 a přes rezistor R5 nabíjí kondenzátory C3 a C4.

Práh zapnutí tyristoru je řízen regulátorem napětí, který obsahuje tranzistor VT3 s efektem pole.

Provoz měniče se dále výrazně neliší od dříve popsaných procesů: dochází k periodickému nabíjení / vybíjení kondenzátorů na nízkonapěťovém vinutí transformátoru, vznikají tlumené elektrické oscilace. Výstupní napětí měniče při použití na výstupu jako zvyšovacího transformátoru zapalovací cívky z automobilu dosahuje 40 ... 60 kV při rezonanční frekvence asi 5 kHz.

Transformátor T1 (výstupní flyback transformátor) obsahuje 2 × 50 závitů drátu o průměru 1,0 mm, vinutý bifilárně. Sekundární vinutí obsahuje 1000 závitů o průměru 0,20 ... 0,32 mm.

Všimněte si, že moderní bipolární tranzistory a tranzistory s efektem pole lze použít jako řízené klíčové prvky.

Dotyčné zařízení generuje elektrické výboje o napětí cca 30kV, proto buďte při montáži, instalaci a dalším používání maximálně opatrní. I po vypnutí obvodu zůstává část napětí v násobiči napětí.

Toto napětí samozřejmě není fatální, ale přiložený násobič vám může ohrozit život. Dodržujte všechna bezpečnostní opatření.

A teď blíže k věci. K získání vysokopotenciálních výbojů byly použity součástky z horizontálního skenování sovětského televizoru. Chtěl jsem vytvořit jednoduchý a výkonný vysokonapěťový generátor napájený 220 volty. Takový generátor byl potřeba pro pokusy, které jsem pravidelně zaváděl. Výkon generátoru je poměrně vysoký, na výstupu násobiče dosahují výboje až 5-7 cm,

K napájení horizontálního transformátoru byl použit předřadník LDS, který se prodával samostatně a stál 2 $.

Takový předřadník je navržen pro napájení dvou zářivek, každá o výkonu 40 wattů. Pro každý kanál vycházejí z desky 4 vodiče, z nichž dva budeme nazývat "horké", protože přes ně protéká vysoké napětí pro napájení lampy. Zbývající dva vodiče jsou navzájem spojeny kondenzátorem, což je nutné pro spuštění lampy. Na výstupu předřadníku se tvoří vysoké napětí s vysokou frekvencí, které je nutné přivést na linkový transformátor. Napětí je přiváděno sériově přes kondenzátor, jinak předřadník vyhoří během několika sekund.

Vybíráme kondenzátor s napětím 100-1500 voltů, kapacitou od 1000 do 6800pF.
Nedoporučuje se zapínat generátor na dlouhou dobu nebo byste měli nainstalovat tranzistory na chladiče, protože po 5 sekundách provozu již dochází ke zvýšení teploty.

Byl použit linkový transformátor typu TVS-110PTs15, násobič napětí UN9 / 27-1 3.

Seznam rádiových prvků

Označení	Typ	Označení	Množství	Poznámka	Skóre	Můj poznámkový blok
	Schéma připraveného předřadníku.
VT1, VT2	bipolární tranzistor	FJP13007	2			Do poznámkového bloku
VDS1, VD1, VD2	usměrňovací dioda	1N4007	6			Do poznámkového bloku
C1, C2		10uF 400V	2			Do poznámkového bloku
C3, C4	elektrolytický kondenzátor	2,2uF 50V	2			Do poznámkového bloku
C5, C6	Kondenzátor	3300pF 1000V	2			Do poznámkového bloku
R1, R6	Rezistor	10 ohmů	2			Do poznámkového bloku
R2, R4	Rezistor	510 kOhm	2			Do poznámkového bloku
R3, R5	Rezistor	18 ohmů	2			Do poznámkového bloku
	Induktor		4			Do poznámkového bloku
F1	Pojistka	1 A	1			Do poznámkového bloku
	Doplňkové prvky.
C1	Kondenzátor	1000-6800 pF	1			Do poznámkového bloku
	Horizontální transformátor	TVS-110PTs15	1			Do poznámkového bloku
	Násobič napětí	OSN 27.-13.9	1

Na internetu jsem narazil na velmi vychytanou věc - plazmovou kouli ze žárovky. Podstatou je, že vysoké napětí z vysokonapěťového generátoru ionizuje plyn v baňce obyčejné skleněné žárovky (může se i spálit).

Přes množství složitých měničů jsem se rozhodl přijít s jednodušším obvodem - pro začínající radioamatéry. Nepřišel jsem s ničím zvláštním, ale ukázalo se, že to zjednodušuje proces montáže na maximum. Na základě balastu z úsporná žárovka. Strukturální schéma domácí plazmová lampa:

Nejlépe si vzít 40wattovou CFL lampu - funguje celkem stabilně, svítila i na hodinu, funguje bez problémů. Jako zvyšovací vysokonapěťový transformátor jsem použil již hotový horizontální snímací transformátor TVS 110PTs15. Připojil jsem to na piny číslo 10 a 12. Takové horizontální transformátory lze nalézt ve starých sovětských televizorech, i když si můžete vzít nový, pouze se vyrábějí s vestavěným násobičem.

Z transformátoru jsou dva výstupy: jedna fáze, druhá nula, fáze pochází z cívky a nula je úplně poslední větev na transformátoru (je to číslo 14).

Připojíme fázi k žárovce a druhý vodič vycházející z nulové větve by měl být uzemněn. Obecně platí, že na další fotografii je vše detailně namalováno a nakresleno.

Pokud stále něčemu nerozumíte, podívejte se na toto tréninkové video v HD kvalitě:

Také pokud k výstupům TVS připojíte násobič napětí, budete moci pozorovat záři zářivky z generovaného pole VN.