HV blokkoló generátor (nagyfeszültségű tápegység) kísérletekhez - megvásárolhatja az interneten vagy elkészítheti saját maga. Ehhez nincs szükségünk sok részletre és a forrasztópákával való munkavégzés képességére.
Az összegyűjtéshez szüksége van:
1. Vízszintes letapogatási transzformátor TVS-110L, TVS-110PTs15 csöves fekete-fehér és színes TV-kről (bármilyen vonalon)
2. 1 vagy 2 kondenzátor 16-50V - 2000-2200pF
3. 2 db 27Ω és 270-240Ω ellenállás
4. 1 tranzisztoros 2T808A KT808 KT808A vagy hasonló jellemzőkkel. + jó hűtőborda a hűtéshez
5. Vezetékek
6. Forrasztópáka
7. Egyenes karok
És így vesszük a vonalvezetőt, óvatosan szétszedjük, hagyjuk a sok vékony huzalból álló másodlagos nagyfeszültségű tekercset, egy ferritmagot. A tekercseinket zománcozott rézhuzallal tekerjük fel a feritmag második szabad oldalán, előzőleg vastag kartonból készítettünk csövet a ferit köré.
Először: 5 körben kb. 1,5-1,7 mm átmérőjű
Másodszor: 3 fordulat körülbelül 1,1 mm átmérőjű
Általában a vastagság és a fordulatok száma változtatható. Ami kéznél volt - abból és készült.
Ellenállásokat és egy pár erős bipoláris n-p-n tranzisztort, a KT808a-t és a 2t808a-t találták a kamrában. Radiátort nem akart készíteni - a tranzisztor nagy mérete miatt, bár a későbbi tapasztalatok azt mutatták, hogy nagy radiátorra mindenképpen szükség van.
Mindezek tápellátására egy 12V-os transzformátort választottam, 12 voltos 7A-es normálról is lehet táplálni. UPS-ről (a kimeneti feszültség növeléséhez nem 12 voltot, hanem például 40 voltot használhat, de itt már gondolnia kell jó hűtés transz és fordulatok primer tekercselés például nem 5-3, hanem 7-5).
Ha transzformátort akarsz használni, akkor egy dióda híd kell az AC-ból egyenáramú áram egyenirányításához, a dióda híd a számítógépről a tápban található, ott is találsz kondenzátorokat és ellenállásokat + vezetékeket.
ennek eredményeként 9-10kV-ot kapunk a kimeneten.
A teljes szerkezetet a tápegységről a házba helyeztem. elég kompaktra sikerült.
Tehát van egy HV blokkoló generátorunk, amely lehetővé teszi a Tesla Transformer kísérletezését és futtatását.
Az áramkör egy blokkoló generátorra van felszerelve. NPN tranzisztor bármit rakhatsz: KT805, KT809A. Vonaltranszformátor TVS-110LA vagy TVS-110L6. Van egy szorzó is. Forraszthatja a szorzót a séma szerint, vagy tehet egy kész UN9 / 27 szorzót. Tápfeszültség 12-30 volt. Fogyasztás 80 - 300 mA.
Az áramkör rádiós alkatrészeinek listája:
27 ohm 2 W
220-240 Ohm 5-7W
VT KT809A 
Transzformátor TVS-110LA vagy TVS-110L6
A primer tekercset teljesen eltávolítják a ferritmagról, és egy másik tekercset egy kartonkeretre tekercselnek szigetelő elektromos szalaggal, az első és a második fordulatot egy réteg elektromos szalagon keresztül a tekercshez.
Az L1 tekercs visszacsatoló tekercs, és kis átmérőjű huzallal van feltekerve, bármi lehet, például 0,2-0,3 mm. A tengelykapcsoló tekercselés fordulatszáma választható, de nem lehet több 5 fordulatnál, mert nagyobb szám esetén fennáll a tranzisztor leégésének veszélye a kommunikációs tekercselés viszonylag nagy indukált feszültsége miatt.
Az L2 tekercs működik, és általában vastag huzalból készül (0,5-1,5 mm). A fordulatok száma - minél kisebb, annál nagyobb a kimeneti feszültség. Ennek a tekercsnek a kevesebb fordulatával azonban fennáll a tranzisztor megégésének veszélye. Az optimális mennyiség 3-4 fordulat. Ezek a tekercsek a magon találhatók, és megbízhatóan el kell szigetelni attól, mert. meghibásodás esetén a szekundertől a magig és ütés magasfeszültség magas frekvencia bármelyik tekercsen, 99% -os garanciával megölheti a tranzisztort.
A kis teljesítményű nagyfeszültségű generátorokat széles körben használják a hibaészlelésben, hordozható részecskegyorsítók, röntgen- és katódsugárcsövek, fénysokszorozók és ionizáló sugárzás detektorok táplálására. Ezenkívül szilárd anyagok elektroimpulzusos megsemmisítésére, ultrafinom porok előállítására, új anyagok szintézisére, szikraszivárgás detektorként, gázkisüléses fényforrások indítására, anyagok és termékek elektromos kisülési diagnosztikájára, gázkisülés előállítására is használják fényképeket S. D. Kirlian módszerével, a nagyfeszültségű szigetelés minőségét tesztelve. A mindennapi életben hasonló eszközöket használnak áramforrásként ultrafinom és radioaktív por elektronikus csapdáihoz, elektronikus gyújtórendszereihez, elektro-fluviális csillárokhoz (A. L. Chizhevsky csillárjai), légionizátorokhoz, orvosi eszközökhöz, gázgyújtókhoz, elektromos kerítésekhez, elektromos sokkolókhoz. stb. .
Hagyományosan a nagyfeszültségű generátorok olyan eszközöket tartalmaznak, amelyek 1 kV feletti feszültséget állítanak elő.
A nagyfeszültségű impulzusok generátora rezonáns transzformátorral (11.1. ábra) a klasszikus séma szerint készül az RB-3 gázkisülésen.
A C2 kondenzátort a VD1 diódán és az R1 ellenálláson keresztül pulzáló feszültség tölti fel a gázkisülési feszültségre. A levezető gázrésének meghibásodása következtében a kondenzátor a transzformátor primer tekercsére kisül, majd a folyamat megismétlődik. Ennek eredményeként a T1 transzformátor kimenetén csillapított nagyfeszültségű impulzusok képződnek, amelyek amplitúdója legfeljebb 3 ... 20 kV.
A transzformátor kimeneti tekercsének túlfeszültség elleni védelme érdekében párhuzamosan egy túlfeszültség-levezető van csatlakoztatva, amely állítható légrésű elektródák formájában készül.
Rizs. 11.1. Nagyfeszültségű impulzusgenerátor sémája gázkisüléssel
Rizs. 11.2. Feszültségduplázással rendelkező nagyfeszültségű impulzusgenerátor sémája
Az impulzusgenerátor T1 transzformátora (11.1. ábra) 8 mm átmérőjű és 100 mm hosszú M400NN-3 nyitott ferritmagon készül. A transzformátor primer (kisfeszültségű) tekercselése 20 menet MGSHV 0,75 mm-es huzalt tartalmaz, 5 ... 6 mm-es tekercsemelkedéssel. A szekunder tekercs 2400 fordulatot tartalmaz a 0,04 mm-es PEV-2 huzal normál tekercséből. A primer tekercset a szekunder tekercsre tekerjük egy 2 × 0,05 mm-es politetrafluoretilén (fluoroplasztikus) tömítésen keresztül. A transzformátor szekunder tekercsét megbízhatóan el kell választani a primer tekercstől.
ábrán látható a nagyfeszültségű impulzusok generátorának egy rezonáns transzformátort használó változata. 11.2. Ebben a generátor áramkörben galvanikus leválasztás van a hálózatról. Hálózati feszültség belép a T1 közbenső (lépcsős) transzformátorba. A hálózati transzformátor szekunder tekercséből eltávolított feszültség az egyenirányítóba kerül, amely a feszültségduplázási séma szerint működik.
egy ilyen egyenirányító működése következtében a C2 kondenzátor felső lapján a nulla vezetékhez képest pozitív feszültség jelenik meg, amely egyenlő V2L / „, ahol a teljesítménytranszformátor szekunder tekercsének feszültsége.
A C1 kondenzátoron ellentétes előjelű megfelelő feszültség keletkezik. Ennek eredményeként a C3 kondenzátor lemezeinek feszültsége 2 V2L / „.
A C1 és C2 kondenzátorok töltési sebességét (C1=C2) az R1 ellenállásérték határozza meg.
Ha a C3 kondenzátor lapjain lévő feszültség megegyezik az FV1 gázkisülő áttörési feszültségével, akkor annak gázrés meghibásodik, a C3 kondenzátor és ennek megfelelően a C1 és C2 kondenzátorok kisülnek, periodikus csillapított rezgések lépnek fel. a T2 transzformátor szekunder tekercsében. A kondenzátorok lemerülése és a levezető kikapcsolása után a kondenzátorok töltési és ezt követő kisütési folyamata a T2 transzformátor primer tekercsébe ismét megismétlődik.
A gázkisülésben fényképezésre, valamint ultrafinom és radioaktív por összegyűjtésére használt nagyfeszültségű generátor (11.3. ábra) feszültségduplázóból áll, relaxációs generátor impulzusok és fokozó rezonáns transzformátor.
A feszültségduplázó a VD1, VD2 diódákon és a C1, C2 kondenzátorokon készül. A töltőáramkört a C1-C3 kondenzátorok és az R1 ellenállás alkotják. A C1 - C3 kondenzátorokkal párhuzamosan egy 350 V-os gázkisülő van csatlakoztatva a T1 emelőtranszformátor primer tekercséhez, sorba kapcsolva.
Amint a C1 - C3 kondenzátorok egyenfeszültségének szintje meghaladja a levezető áttörési feszültségét, a kondenzátorok a fellépő transzformátor tekercsén keresztül kisülnek, és ennek eredményeként nagyfeszültségű impulzus jön létre. Az áramköri elemeket úgy kell megválasztani, hogy az impulzusképzés frekvenciája körülbelül 1 Hz legyen. A C4 kondenzátort úgy tervezték, hogy megvédje a készülék kimeneti csatlakozóját a hálózati feszültség behatolásától.
Kimeneti feszültség Az eszközt teljes mértékben a használt transzformátor tulajdonságai határozzák meg, és elérheti a 15 kV-ot. nagyfeszültségű kimeneti transzformátor
Rizs. 11.3. Gázszikraközt vagy dinisztorokat használó nagyfeszültségű impulzusgenerátor sémája
8 külső átmérőjű, 150 mm hosszúságú dielektromos csövön ^0 kV nagyságrendű feszültség készül, belül 1,5 mm átmérőjű rézelektróda található. A szekunder tekercs 3 ... 4 ezer menetnyi PELSHO 0,12 huzalból tekercselt menetet tartalmaz 10 ... 13 rétegben (tekercselés szélessége 70 mm) és YF-2 ragasztóval impregnálva politetrafluoretilén rétegközi szigeteléssel. Az elsődleges tekercs 20 menetes PEV 0,75 huzalt tartalmaz, amely PVC-kamrikuson át van vezetve.
Ilyen transzformátorként egy módosított vízszintes TV kimeneti transzformátort is használhat; transzformátorok elektronikus öngyújtókhoz, vakulámpákhoz, gyújtótekercsekhez stb.
Az R-350 gázkisütő helyettesíthető KN102 típusú dinisztorok kapcsolható láncával (11.3. ábra, jobbra), amely lehetővé teszi a kimeneti feszültség fokozatos változtatását. A feszültség egyenletes elosztása érdekében a dinisztorok között azonos névleges ellenállások 300 ... 510 kOhm ellenállással párhuzamosan vannak csatlakoztatva mindegyikhez.
A nagyfeszültségű generátor áramkörének egy változata, amely gázzal töltött eszközt, egy tiratront használ küszöbkapcsoló elemként, az ábrán látható. 11.4.
A hálózati feszültséget a VD1 dióda egyenirányítja. Az egyenirányított feszültséget a C1 kondenzátor simítja, és az R1, C2 töltőáramkörbe táplálja. Amint a C2 kondenzátor feszültsége eléri a tiratron VL1 gyújtási feszültségét,
Rizs. 11.4. A tiratront használó nagyfeszültségű impulzusgenerátor sémája
villog. A C2 kondenzátor a T1 transzformátor primer tekercsén keresztül kisüt, a tiratron kialszik, a kondenzátor újra töltődni kezd stb.
T1 transzformátorként egy gépjármű gyújtótekercset használtak.
A thyratron VL1 MTX-90 helyett egy vagy több KN102 típusú diniszt is beépíthető. A terhelési feszültség amplitúdója a mellékelt dinisztorok számával állítható.
A tiratron kapcsolót használó VU-átalakító kialakítását az ismerteti. Vegye figyelembe, hogy más típusú gázzal töltött eszközök is használhatók a kondenzátor kisütésére.
Ígéretesebb a félvezető kapcsolóeszközök alkalmazása a modern nagyfeszültségű generátorokban. Előnyeik egyértelműen kifejeződnek: a paraméterek nagy megismételhetősége, alacsonyabb költség és méret, nagy megbízhatóság.
Az alábbiakban megvizsgáljuk a nagyfeszültségű impulzusok generátorait félvezető kapcsolóeszközökkel (dinisztorok, tirisztorok, bipoláris és térhatású tranzisztorok).
Meglehetősen egyenértékű, de alacsony áramú gázkisülési analógjai a dinisztorok.
ábrán. A 11.5. ábra egy dinisztorra készült generátor elektromos áramkörét mutatja. A generátor felépítésében teljesen hasonló a korábban leírtakhoz (11.1., 11.4. ábra). A fő különbség abban rejlik, hogy a gázkisütőt sorba kapcsolt dinisztorok láncára cserélik.
Rizs. 11.5. A nagyfeszültségű impulzusgenerátor vázlata dinisztorokon
Rizs. 11.6. A nagyfeszültségű impulzusgenerátor vázlata híd-egyenirányítóval
Meg kell jegyezni, hogy egy ilyen analóg és kapcsolási áramok hatékonysága észrevehetően alacsonyabb, mint a prototípusé, azonban a dinisztorok megfizethetőbbek és tartósabbak.
ábrán látható a nagyfeszültségű impulzusgenerátor egy kissé bonyolult változata. 11.6. A hálózati feszültséget a VD1 - VD4 híd egyenirányító diódák táplálják. Az egyenirányított feszültséget a C1 kondenzátor simítja. Ezen a kondenzátoron körülbelül 300 V állandó feszültség keletkezik, amely az R3, C2, VD5 és VD6 elemekből álló relaxációs oszcillátor táplálására szolgál. Terhelése a T1 transzformátor primer tekercse. A szekunder tekercsből körülbelül 5 kBv amplitúdójú impulzusokat vesznek, legfeljebb 800 Hz-es ismétlési frekvenciával.
A dinisztorok láncát körülbelül 200 V bekapcsolási feszültségre kell tervezni. Itt KN102 vagy D228 típusú dinisztorokat használhat. Ebben az esetben szem előtt kell tartani, hogy a KN102A, D228A típusú dinisztorok bekapcsolási feszültsége 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.
A fenti készülékekben T1 transzformátorként egy fekete-fehér TV módosított vízszintes transzformátora használható. A nagyfeszültségű tekercsét meghagyjuk, a többit eltávolítjuk, és helyettük kisfeszültségű (elsődleges) tekercset tekercselünk - 15 ... 30 menetes PEV huzal, amelynek átmérője 0,5 ... 0,8 mm.
Az elsődleges tekercs menetszámának kiválasztásakor figyelembe kell venni a szekunder tekercs menetszámát. Azt is szem előtt kell tartani, hogy a nagyfeszültségű impulzusgenerátor kimeneti feszültségének nagysága nagyobb mértékben függ a transzformátor áramkörök rezonanciára hangolásától, nem pedig a tekercsek fordulatszámának arányától.
Néhány vízszintes televíziós transzformátor jellemzőit a 11.1. táblázat mutatja be.
11.1. táblázat. Egységes vízszintes letapogatású televíziós transzformátorok nagyfeszültségű tekercseinek paraméterei
|
Transzformátor típus |
A fordulatok száma |
R tekercsek, Ohm |
||||
|
TVS-A, TVS-B |
||||||
|
TVS-110, TVS-110M |
||||||
|
Transzformátor típus |
A fordulatok száma |
R tekercsek, Oi |
||||
|
TVS-90LTs2, TVS-90LTs2-1 |
||||||
|
TVS-110PTs15 |
||||||
|
TVS-110PTs16, TVS-11RPTs18 |
||||||
Rizs. 11.7. Bekötési rajz nagyfeszültségű impulzusgenerátor
ábrán. A 11.7. ábrán az egyik oldalon közzétett kétfokozatú nagyfeszültségű impulzusgenerátor diagramja látható, amelyben kapcsolóelemként tirisztort használnak. A nagyfeszültségű impulzusok ismétlődési gyakoriságát meghatározó és a tirisztort kiváltó küszöbelemként gázkibocsátó berendezés- neonlámpa (lánc HL1, HL2).
A tápfeszültség rákapcsolásakor a VT1 tranzisztor (2N2219A - KT630G) alapján készült impulzusgenerátor körülbelül 150 V feszültséget generál. Ezt a feszültséget a VD1 dióda egyenirányítja, és tölti a C2 kondenzátort.
Miután a C2 kondenzátor feszültsége meghaladja a gyújtási feszültséget neonlámpák HL1, HL2, az R2 áramkorlátozó ellenálláson keresztül a kondenzátor kisütődik a VS1 tirisztor vezérlőelektródájához, a tirisztor kinyílik. A C2 kondenzátor kisülési árama elektromos rezgéseket hoz létre a 12 transzformátor primer tekercsében.
A tirisztor bekapcsolási feszültsége különböző gyújtási feszültségű neonlámpák kiválasztásával állítható. A tirisztor bekapcsolási feszültségét lépésről lépésre módosíthatja a sorba kapcsolt neonlámpák számának (vagy a cseréjüket cserélő dinisztorok) átkapcsolásával.
Rizs. 11.8. Az elektromos folyamatok diagramja félvezető eszközök elektródáin (11.7. ábrához)
ábrán látható a VT1 tranzisztor alján és a tirisztor anódján lévő feszültség diagram. 11.8. Amint a bemutatott diagramokból következik, a blokkoló oszcillátor impulzusok időtartama körülbelül 8 ms. A C2 kondenzátor töltése lépésenként-exponenciálisan történik a T1 transzformátor szekunder tekercséből vett impulzusok hatására.
A generátor kimenetén körülbelül 4,5 kV feszültségű impulzusok jönnek létre. T1 transzformátorként kisfrekvenciás erősítők kimeneti transzformátorát alkalmazták. Nagyfeszültségű T2 transzformátorként zseblámpából származó transzformátort vagy újrahasznosított (lásd fent) vízszintes pásztázó televíziós transzformátort használtak.
ábrán látható a generátor egy másik változatának diagramja, amely neonlámpát használ küszöbelemként. 11.9.
Rizs. 11.9. A generátor elektromos áramköre neonlámpán lévő küszöbelemmel
A benne lévő relaxációs generátor az R1, VD1, C1, HL1, VS1 elemeken készül. A hálózati feszültség pozitív félciklusaival működik, amikor a 01 kondenzátor a HL1 neonlámpán és a VS1 tirisztoron lévő küszöbelem bekapcsolási feszültségére van töltve. A VD2 dióda csillapítja a T1 fokozó transzformátor primer tekercsének önindukciós impulzusait, és lehetővé teszi a generátor kimeneti feszültségének megváltoztatását. A kimeneti feszültség eléri a 9 kV-ot. A neonlámpa egyben jelzőeszköz is a készülék hálózatra csatlakoztatására.
A nagyfeszültségű transzformátor egy 8 átmérőjű és 60 mm hosszúságú, M400NN ferritből készült rúd szegmensére van feltekerve. Először az elsődleges tekercset helyezzük el - 30 fordulat PELSHO 0,38 huzal, majd a szekunder - 5500 fordulat PELSHO 0,05 vagy nagyobb átmérőjű. A tekercsek között és a szekunder tekercs minden 800 ... 1000 fordulata között polivinil-klorid szigetelőszalagból szigetelőréteget helyeznek el.
A generátorban lehetőség van a kimeneti feszültség diszkrét többfokozatú beállítására neonlámpák vagy dinisztorok soros áramkörének kapcsolásával (11.10. ábra). Az első változatban két szabályozási lépést biztosítanak, a másodikban legfeljebb tíz vagy több (20 V kapcsolási feszültségű KN102A dinisztorok használatakor).
Rizs. 11.10. A küszöbelem elektromos áramköre
Rizs. 11.11. A nagyfeszültségű generátor elektromos áramköre a diódán lévő küszöbelemmel
Egy egyszerű nagyfeszültségű generátor (11.11. ábra) lehetővé teszi, hogy akár 10 amplitúdójú impulzusokat kapjon a kimeneten.
A készülék vezérlőelemének kapcsolása 50 Hz-es frekvencián történik (a hálózati feszültség egyik félhullámán). Küszöbelemként a VD1 diódát (D219A (Sch220, D223)) használták, amely lavinaletörési módban fordított előfeszítéssel működik.
Ha a lavina áttörési feszültséget túllépik a dióda félvezető csomópontjában, a dióda vezető állapotba kerül. A feltöltött C2 kondenzátor feszültsége a VS1 tirisztor vezérlőelektródájára kerül. A tirisztor bekapcsolása után a C2 kondenzátor lemerül a T1 transzformátor tekercsére.
A T1 transzformátornak nincs magja. Polimetil-metakrilátból vagy politetraklór-etilénből 8 mm átmérőjű tekercsen készül, és három, egymástól 9 mm széles szakaszt tartalmaz. A lépcsős tekercselés 3×1000 menetet tartalmaz PET huzallal, PEV-2 0,12 mm. A tekercselés után a tekercset paraffinnal kell impregnálni. 2-3 réteg szigetelést viszünk fel a paraffinra, majd feltekerjük az elsődleges tekercset - 3 × 10 menet PEV-2 huzal 0,45 mm.
A VS1 tirisztor kicserélhető egy másikra 150 V feletti feszültség esetén. A lavinadióda helyettesíthető dinisztorok láncával (11.10., 11.11. ábra lent).
Egy kis teljesítményű hordozható nagyfeszültségű impulzusforrás sémája önerejű egy galvánelemből (11.12. ábra) két generátorból áll. Az első két kis teljesítményű tranzisztorra épül, a második egy tirisztorra és egy dinisztorra.
Rizs. 11.12. Kisfeszültségű tápellátással és tirisztor-dinisztor kulcselemmel ellátott feszültséggenerátor vázlata
A különböző vezetőképességű tranzisztorokon lévő kaszkád az alacsony feszültségű egyenfeszültséget nagyfeszültségű impulzusfeszültséggé alakítja. Ebben a generátorban az időzítési lánc a C1 és R1 elemek. A tápfeszültség bekapcsolásakor a VT1 tranzisztor kinyílik, és a kollektorán lévő feszültségesés kinyitja a VT2 tranzisztort. Az R1 ellenálláson keresztül töltődő C1 kondenzátor annyira lecsökkenti a VT2 tranzisztor bázisáramát, hogy a VT1 tranzisztor telítettsége megszűnik, és ez a VT2 zárásához vezet. A tranzisztorok zárva lesznek mindaddig, amíg a C1 kondenzátor le nem merül a T1 transzformátor primer tekercsén keresztül.
A T1 transzformátor szekunder tekercséből vett megnövekedett impulzusfeszültséget a VD1 dióda egyenirányítja, és egy VS1 tirisztorral és egy VD2 dinisztorral a második generátor C2 kondenzátorába táplálja. Minden pozitív félciklusban a C2 tárolókondenzátor a VD2 dinasztor kapcsolási feszültségével megegyező feszültség amplitúdóértékére töltődik, azaz. 56 V-ig (névleges impulzus indítófeszültség a KN102G típusú dinisztorhoz).
A dinisztor nyitott állapotba való átmenete hatással van a VS1 tirisztor vezérlőáramkörére, amely viszont szintén nyit. A C2 kondenzátor a tirisztoron és a T2 transzformátor primer tekercsén keresztül kisül, majd a dinisztor és a tirisztor újra bezárul, és megkezdődik a kondenzátor következő töltése - a kapcsolási ciklus megismétlődik.
A T2 transzformátor szekunder tekercséből több kilovolt amplitúdójú impulzusokat vesznek. A szikrakisülések frekvenciája körülbelül 20 Hz, de jóval kisebb, mint a T1 transzformátor szekunder tekercséből vett impulzusok frekvenciája. Ez azért történik, mert a C2 kondenzátor nem egy, hanem több pozitív félciklusban töltődik fel a dinisztor kapcsolási feszültségére. Ennek a kondenzátornak a kapacitásértéke határozza meg a kimeneti kisülési impulzusok teljesítményét és időtartamát. A kisülési áram átlagos értékét, amely biztonságos a dinisztor és a trinisztor vezérlőelektródája számára, a kondenzátor kapacitása és a kaszkádot tápláló impulzusfeszültség nagysága alapján választjuk meg. Ehhez a C2 kondenzátor kapacitásának körülbelül 1 uF-nak kell lennie.
A T1 transzformátor K10x6x5 típusú gyűrű alakú ferrit mágneses áramkörön készül. 540 menetes PEV-2 0,1 vezeték van benne, földelt aljzattal a 20. fordulat után. Tekercsének eleje a VT2 tranzisztorhoz, a vége a VD1 diódához csatlakozik. A T2 transzformátor 10 mm átmérőjű és 30 mm hosszúságú ferrit vagy permalloy maggal ellátott tekercsre van feltekerve. Egy 30 mm külső átmérőjű és 10 mm széles tekercset 0,1 mm-es PEV-2 huzallal tekernek fel, amíg a keret teljesen meg nem telik. A tekercselés vége előtt egy földelt csapot készítenek, és az utolsó 30 ... 40 fordulatú vezetéksort körkörösen feltekerik a lakkozott szövet szigetelőrétegére.
A T2 transzformátort a tekercselés során szigetelő lakkal vagy BF-2 ragasztóval kell impregnálni, majd alaposan megszárítani.
A VT1 és VT2 helyett bármilyen kis teljesítményű tranzisztort használhat, amely impulzus üzemmódban tud működni. A KU101E tirisztor helyettesíthető KU101G-vel. Áramforrás - galvanikus cellák legfeljebb 1,5 V feszültséggel, például 312, 314, 316, 326, 336, 343, 373, vagy D-0.26D, D- típusú lemezes nikkel-cad-miview akkumulátorok 0.55S stb.
ábrán látható a nagyfeszültségű impulzusok tirisztoros generátora hálózati táplálással. 11.13.
Rizs. 11.13. Nagyfeszültségű impulzusgenerátor elektromos áramköre kapacitív energiatárolóval és tirisztoros kapcsolóval
A hálózati feszültség pozitív félciklusa alatt a C1 kondenzátor az R1 ellenálláson, a VD1 diódán és a T1 transzformátor primer tekercsén keresztül töltődik. Ezzel egyidejűleg a VS1 tirisztor zárva van, mivel a vezérlőelektródán keresztül nincs áram (a VD2 diódán a feszültségesés előrefelé kicsi a tirisztor nyitásához szükséges feszültséghez képest).
Negatív félciklus esetén a VD1 és VD2 diódák zárnak. Feszültségesés keletkezik a tirisztor katódon a vezérlőelektródához képest (mínusz - a katódon, plusz - a vezérlőelektródán), áram jelenik meg a vezérlőelektróda áramkörében, és a tirisztor kinyílik. Ebben a pillanatban a C1 kondenzátor kisütődik a transzformátor primer tekercsén keresztül. Terhelési feszültség impulzus jelenik meg a szekunder tekercsben. És így - minden hálózati feszültség időszaka.
Az eszköz kimenetén nagyfeszültségű bipoláris impulzusok képződnek (mivel csillapított rezgések lépnek fel, amikor a kondenzátor kisüti az elsődleges tekercskörben).
Az R1 ellenállás három, párhuzamosan kapcsolt MLT-2 ellenállásból állhat, 3 kOhm ellenállással.
A VD1 és VD2 diódákat legalább 300 mA áramerősségre és legalább 400 V (VD1) és 100 B (VD2) fordított feszültségre kell méretezni. MBM típusú C1 kondenzátor legalább 400 B feszültséghez. Kapacitását - a mikrofarad töredékét - kísérleti úton választják ki. Tirisztor VS1 típusú KU201K, KU201L, KU202K - KU202N. T1 transzformátor - B2B gyújtótekercs (6 B) motorkerékpárból vagy autóból.
A készülékben a TVS-110L6, TVS-110LA, TVS-110AM vízszintes letapogató transzformátor használható.
ábrán látható egy kapacitív energiatárolóval rendelkező nagyfeszültségű impulzusgenerátor meglehetősen tipikus áramköre. 11.14.
Rizs. 11.14. A kapacitív energiatárolóval rendelkező nagyfeszültségű impulzusok tirisztorgenerátorának vázlata
A generátor tartalmaz egy C1 kioltókondenzátort, egy VD1 - VD4 dióda egyenirányító hidat, egy VS1 tirisztor kapcsolót és egy vezérlő áramkört. Amikor a készülék be van kapcsolva, a C2 és C3 kondenzátorok fel vannak töltve, a VS1 tirisztor továbbra is zárva van és nem vezet áramot. A C2 kondenzátor feszültséghatárát a VD5 zener-dióda korlátozza 9 B-re. A C2 kondenzátor R2 ellenálláson keresztüli töltése során az R3 potenciométer feszültsége és ennek megfelelően a VS1 tirisztor vezérlőátmenetének feszültsége nő. egy bizonyos értékre, amely után a tirisztor vezető állapotba kapcsol, és a C3 kondenzátor a VS1 tirisztoron keresztül a T1 transzformátor primer (kisfeszültségű) tekercsén keresztül kisül, és nagyfeszültségű impulzust generál. Ezt követően a tirisztor bezárul, és a folyamat újraindul. Az R3 potenciométer beállítja a tirisztor VS1 küszöbértékét.
Az impulzusismétlési frekvencia 100 Hz. Az autó gyújtótekercse nagyfeszültségű transzformátorként használható. Ebben az esetben a készülék kimeneti feszültsége eléri a 30...35 kV-ot. A nagyfeszültségű impulzusok tirisztoros generátorát (11.15. ábra) VD1 dinisztoron készült relaxációs generátorból vett feszültségimpulzusok vezérlik. A vezérlő impulzusgenerátor működési frekvenciáját (15 ... 25 Hz) az R2 ellenállás értéke és a C1 kondenzátor kapacitása határozza meg.
Rizs. 11.15. A nagyfeszültségű impulzusok tirisztoros generátorának elektromos áramköre impulzusvezérléssel
A relaxációs generátor keresztül csatlakozik a tirisztoros kapcsolóhoz impulzus transzformátor T1 típusú MIT-4. A T2 kimeneti transzformátorként az Iskra-2 darsonvalizációs készülék nagyfrekvenciás transzformátorát használják. A készülék kimeneti feszültsége elérheti a 20 ... 25 kV-ot.
ábrán. A 11.16. ábra a VS1 tirisztor vezérlőimpulzusainak ellátásának lehetőségét mutatja.
A Bulgáriában kifejlesztett feszültségátalakító (11.17. ábra) két fokozatot tartalmaz. Az elsőben a VT1 tranzisztoron készült kulcselem terhelése a T1 transzformátor tekercselése. A téglalap alakú vezérlőimpulzusok időszakosan be- és kikapcsolják a VT1 tranzisztoron lévő gombot, ezáltal csatlakoztatják / leválasztják a transzformátor primer tekercsét.
Rizs. 11.16. Tirisztoros kapcsoló vezérlési lehetőség
Rizs. 11.17. Kétfokozatú nagyfeszültségű impulzusgenerátor elektromos rajza
A szekunder tekercsben a transzformációs aránnyal arányos megnövekedett feszültség indukálódik. Ezt a feszültséget a VD1 dióda egyenirányítja, és feltölti a C2 kondenzátort, amely a T2 nagyfeszültségű transzformátor és a VS1 tirisztor primer (kisfeszültségű) tekercséhez csatlakozik. A tirisztor működését a T1 transzformátor kiegészítő tekercséből vett feszültségimpulzusok vezérlik egy olyan elemláncon keresztül, amely korrigálja az impulzus alakját.
Ennek eredményeként a tirisztor időnként be- és kikapcsol. A C2 kondenzátor a nagyfeszültségű transzformátor primer tekercsére van kisütve.
Nagyfeszültségű impulzusgenerátor, ábra. 11.18, vezérlőelemként egy egycsontosságú tranzisztoros generátort tartalmaz.
A hálózati feszültséget egy VD1 - VD4 diódahíd egyenirányítja. A hullámos egyenirányított feszültség kisimítja
Rizs. 11.18. Nagyfeszültségű impulzusgenerátor sémája vezérlőelemmel unijunkciós tranzisztoron
C1 kondenzátor, a kondenzátor töltésének áramát abban a pillanatban, amikor az eszköz csatlakoztatva van a hálózathoz, az R1 ellenállás korlátozza. A C3 kondenzátor az R4 ellenálláson keresztül töltődik. Ugyanakkor működésbe lép egy impulzusgenerátor a VT1 unijunkciós tranzisztoron. C2 "trigger" kondenzátorát az R3 és R6 ellenállásokon keresztül töltik fel egy parametrikus stabilizátorból (R2 előtétellenállás és VD5, VD6 zener-diódák). Amint a 02 kondenzátor feszültsége elér egy bizonyos értéket, a VT1 tranzisztor átkapcsol, és nyitó impulzus érkezik a VS1 tirisztor vezérlőátmenetére.
A 03 kondenzátort a VS1 tirisztoron keresztül kisütjük a T1 transzformátor primer tekercsére. Másodlagos tekercsén terhelési feszültségimpulzus jön létre. Ezen impulzusok ismétlési sebességét a generátor frekvenciája határozza meg, ami viszont az R3, R6 és 02 lánc paramétereitől függ. Az R6 hangoló ellenállással a generátor kimeneti feszültsége kb. 1,5 alkalommal. Ebben az esetben az impulzusfrekvencia 250 ... 1000 Hz-en belül van szabályozva. Ezenkívül a kimeneti feszültség megváltozik az R4 ellenállás kiválasztásakor (5 és 30 kOhm közötti tartományban.
Kívánatos papírral ellátott kondenzátorokat használni (01 és 03 - be Névleges feszültség legalább 400 V); a diódahidat ugyanarra a feszültségre kell tervezni. A diagramon feltüntetettek helyett használhatja a T10-50 tirisztort vagy szélsőséges esetekben a KU202N tirisztort. A VD5, VD6 Zener diódáknak körülbelül 18 B teljes stabilizációs feszültséget kell biztosítaniuk.
A transzformátor TVS-110P2 alapján készül fekete-fehér TV-kből. Minden primer tekercset eltávolítanak, és 70 menet PEL vagy PEV huzalt 0,5 ... 0,8 mm átmérőjű feltekernek a megüresedett helyre.
A nagyfeszültségű impulzusgenerátor elektromos áramköre, ábra. 11.19, egy dióda-kondenzátor feszültségszorzóból áll (VD1, VD2 diódák, C1 - C4 kondenzátorok). Kimenete körülbelül 600 V állandó feszültség.
Rizs. 11.19. Nagyfeszültségű impulzusgenerátor sémája hálózati feszültségduplázóval és trigger impulzusgenerátorral unijunkciós tranzisztoron
A készülék küszöbelemeként egy KT117A típusú egycsatlakozású VT1 tranzisztort használtak. Az egyik alap feszültségét egy parametrikus stabilizátor stabilizálja egy KS515A típusú VD3 zener diódán (stabilizációs feszültség 15 B). A C5 kondenzátor az R4 ellenálláson keresztül töltődik, és amikor a VT1 tranzisztor vezérlőelektródájának feszültsége meghaladja a bázisán lévő feszültséget, a VT1 vezető állapotba kapcsol, és a C5 kondenzátor kisüt a VS1 tirisztor vezérlőelektródájára.
Amikor a tirisztor be van kapcsolva, a C1 - C4 kondenzátorok lánca, amelyek körülbelül 600 ... 620 B feszültségre vannak feltöltve, kisülnek a T1 fokozó transzformátor kisfeszültségű tekercsébe. Ezt követően a tirisztort kikapcsolják, a töltési-kisütési folyamatokat az állandó R4C5 által meghatározott gyakorisággal megismétlik. Az R2 ellenállás korlátozza a rövidzárlati áramot, amikor a tirisztor be van kapcsolva, és egyidejűleg a C1 - C4 kondenzátorok töltőáramkörének eleme.
Az átalakító áramkör (11.20. ábra) és egyszerűsített változata (11.21. ábra) a következő csomópontokra oszlik: hálózati túlfeszültségszűrő (zajszűrő); elektronikus szabályozó; nagyfeszültségű transzformátor.
Rizs. 11.20. Hálózati szűrővel ellátott nagyfeszültségű generátor elektromos rajza
Rizs. 11.21. Hálózati szűrővel ellátott nagyfeszültségű generátor elektromos rajza
ábrán látható séma. 11.20 a következőképpen működik. Az SZ kondenzátor a VD1 dióda egyenirányítón és az R2 ellenálláson keresztül a hálózati feszültség csúcsértékére (310 B) töltődik. Ez a feszültség a T1 transzformátor primer tekercsén keresztül jut be a VS1 tirisztor anódjára. A másik ágon (R1, VD2 és C2) a C2 kondenzátor lassan töltődik. Amikor a VD4 dinisztor áttörési feszültsége eléri a töltés során (25 ... 35 B-n belül), a C2 kondenzátor a VS1 tirisztor vezérlőelektródáján keresztül kisüt és kinyitja azt.
A C3 kondenzátor szinte azonnal kisüt egy nyitott VS1 tirisztoron és a transzformátor primer tekercsén keresztül
T1. Az impulzusos váltóáram a T1 szekunder tekercsben nagy feszültséget indukál, melynek nagysága meghaladhatja a 10 kV-ot. A C3 kondenzátor kisütése után a VS1 tirisztor bezárul, és a folyamat megismétlődik.
Nagyfeszültségű transzformátorként televíziós transzformátort használnak, amelyben az elsődleges tekercset eltávolítják. Az új primer tekercshez 0,8 mm átmérőjű tekercshuzalt használnak. A fordulatok száma 25.
Az L1, L2 gátszűrő induktorainak gyártásához a nagyfrekvenciás ferritmagok a legalkalmasabbak, például 600 NN, 8 mm átmérőjű és 20 mm hosszúságú, körülbelül 20 menetes átmérőjű tekercshuzallal. 0,6 ... 0,8 mm.
Rizs. 11.22. Kétfokozatú nagyfeszültségű generátor elektromos áramköre vezérlőelemmel térhatású tranzisztoron
A kétfokozatú terhelési feszültséggenerátor (szerző - Andres Estaban de la Plaza) tartalmaz egy transzformátor impulzusgenerátort, egy egyenirányítót, egy időzítő RC áramkört, egy kulcselemet a tirisztoron (triac), egy nagyfeszültségű rezonáns transzformátort és egy tirisztoros működést. vezérlő áramkör (11.22. ábra).
Analóg tranzisztor TIP41 - KT819A.
Kisfeszültségű transzformátor feszültségátalakító keresztváltóval Visszacsatolás A VT1 és VT2 tranzisztorokra szerelt 850 Hz-es ismétlési frekvenciájú impulzusokat generál. A VT1 és VT2 tranzisztorok rézből vagy alumíniumból készült radiátorokra vannak felszerelve, hogy megkönnyítsék a működést, amikor nagy áram folyik.
A kisfeszültségű átalakító T1 transzformátorának szekunder tekercséből vett kimeneti feszültséget a VD1 - VD4 diódahíd egyenirányítja, és az R5 ellenálláson keresztül tölti a C3 és C4 kondenzátorokat.
A tirisztor bekapcsolási küszöbét egy feszültségszabályozó vezérli, amely magában foglal egy VT3 térhatású tranzisztort.
Ezenkívül az átalakító működése nem különbözik jelentősen a korábban leírt folyamatoktól: a transzformátor kisfeszültségű tekercsén a kondenzátorok periodikus töltése / kisülése történik, csillapított elektromos rezgések keletkeznek. Az átalakító kimeneti feszültsége, amikor a kimeneten az autó gyújtótekercsének fokozatos transzformátoraként használják, eléri a 40 ... 60 kV-ot rezonancia frekvencia kb 5 kHz.
A T1 transzformátor (kimeneti flyback transzformátor) 2 × 50 menetes huzalt tartalmaz, 1,0 mm átmérőjű, tekercselt bifilárisan. A szekunder tekercs 1000 menetet tartalmaz, amelyek átmérője 0,20 ... 0,32 mm.
Vegye figyelembe, hogy a modern bipoláris és térhatású tranzisztorok vezérelt kulcselemekként használhatók.
A szóban forgó készülék kb. 30kV feszültségű elektromos kisüléseket generál, ezért kérjük, legyen fokozottan körültekintő az összeszerelés, telepítés és további használat során. Az áramkör kikapcsolása után is a feszültség egy része a feszültségszorzóban marad.
Természetesen ez a feszültség nem halálos, de a mellékelt szorzó veszélyt jelenthet az életére. Kövesse az összes biztonsági óvintézkedést.
És most közelebb a lényeghez. A nagy potenciálú kisülések eléréséhez egy szovjet tévékészülék vízszintes letapogatásából származó alkatrészeket használtak. Egy egyszerű és nagy teljesítményű, 220 voltos nagyfeszültségű generátort akartam létrehozni. Egy ilyen generátor kellett a kísérletekhez, amit rendszeresen felraktam. A generátor teljesítménye meglehetősen magas, a szorzó kimenetén a kisülések elérik az 5-7 cm-t,
A vízszintes transzformátor táplálására LDS előtétet használtak, amelyet külön árultak, és 2 dollárba került.
Az ilyen előtétet két, egyenként 40 wattos fénycső táplálására tervezték. Minden csatornához 4 vezeték jön ki a táblából, amelyek közül kettőt "forrónak" nevezünk, mivel ezeken keresztül áramlik a nagy feszültség a lámpa táplálására. A fennmaradó két vezetéket kondenzátor köti össze egymással, ez szükséges a lámpa indításához. Az előtét kimenetén nagyfrekvenciás nagyfeszültség jön létre, amelyet a vonali transzformátorra kell kapcsolni. A kondenzátoron keresztül sorba kapcsoljuk a feszültséget, különben az előtét néhány másodperc alatt kiég.
100-1500 V feszültségű, 1000 és 6800 pF közötti kapacitású kondenzátort választunk.
Nem tanácsos bekapcsolni a generátort hosszú ideje vagy tranzisztorokat kell telepíteni a hűtőbordákra, mivel 5 másodperces működés után már a hőmérséklet emelkedik.
TVS-110PTs15 típusú vonali transzformátort használtak, UN9 / 27-1 3 feszültségszorzót.
A rádióelemek listája
| Kijelölés | Típusú | Megnevezés | Mennyiség | jegyzet | Pontszám | A jegyzettömböm | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Az előkészített ballaszt sémája. | |||||||
| VT1, VT2 | bipoláris tranzisztor | FJP13007 | 2 | Jegyzettömbhöz | |||
| VDS1, VD1, VD2 | egyenirányító dióda | 1N4007 | 6 | Jegyzettömbhöz | |||
| C1, C2 | 10uF 400V | 2 | Jegyzettömbhöz | ||||
| C3, C4 | elektrolit kondenzátor | 2,2uF 50V | 2 | Jegyzettömbhöz | |||
| C5, C6 | Kondenzátor | 3300pF 1000V | 2 | Jegyzettömbhöz | |||
| R1, R6 | Ellenállás | 10 ohm | 2 | Jegyzettömbhöz | |||
| R2, R4 | Ellenállás | 510 kOhm | 2 | Jegyzettömbhöz | |||
| R3, R5 | Ellenállás | 18 ohm | 2 | Jegyzettömbhöz | |||
| Induktor | 4 | Jegyzettömbhöz | |||||
| F1 | Biztosíték | 1 A | 1 | Jegyzettömbhöz | |||
| További elemek. | |||||||
| C1 | Kondenzátor | 1000-6800 pF | 1 | Jegyzettömbhöz | |||
| Vízszintes transzformátor | TVS-110PTs15 | 1 | Jegyzettömbhöz | ||||
| Feszültségszorzó | ENSZ 9/27-13 | 1 | |||||
Az összetett konverterek bősége ellenére úgy döntöttem, hogy egy egyszerűbb áramkört dolgozok ki - kezdő rádióamatőrök számára. Nem találtam ki semmi különöset, de kiderült, hogy a végletekig leegyszerűsítette az összeszerelési folyamatot. Előtét alapján energiatakarékos lámpa. Szerkezeti séma házi plazma lámpa:
A legjobb egy 40 wattos CFL lámpát venni - elég stabilan működik, még egy órára is bekapcsolt, problémamentesen működik. Fokozatos nagyfeszültségű transzformátorként egy kész TVS 110PTs15 vízszintes letapogató transzformátort használtam. A 10-es és 12-es érintkezőhöz kötöttem. Ilyen vízszintes transzformátorok megtalálhatók a régi szovjet TV-kben, bár lehet venni újat is, csak beépített szorzóval készülnek.
A transzformátornak két kimenete van: az egyik fázis, a másik nulla, a fázis a tekercsből jön, és a nulla a transzformátor legutolsó ága (ez a 14-es).
A fázist egy izzólámpához kötjük, a nulla lábból kilépő másik vezetéket pedig földelni kell. Általánosságban elmondható, hogy a következő képen minden részletesen festett és rajzolt.
Ha még mindig nem értesz valamit, nézd meg ezt a képzési videót HD minőségben:
Továbbá, ha feszültségszorzót csatlakoztat a TVS kimenetekhez, akkor a generált HV mezőből megfigyelheti a fénycső izzását.
