Visokonapetostni vir. Visokonapetostni in več Visokonapetostni generator z dvema tranzistorjema

Informacije so na voljo samo v izobraževalne namene!
Upravitelj strani ni odgovoren za možne posledice uporabo posredovanih informacij.

Moj visokonapetostni generator ( H.V.) Uporabljam v številnih svojih projektih ( , ):

Elementi -
1 - stikalo
2 - varistor
3 - kondenzator za zatiranje motenj E/m
4 - padajoči transformator iz UPS-a
5 - usmernik (Schottky diode) na radiatorju
6 - gladilni filtrski kondenzatorji
7 - stabilizator napetosti 10 V
8 - pravokotni generator impulzov z delovnim ciklom, nastavljivim s spremenljivim uporom

10 - IRF540 MOSFET-ji povezani vzporedno, nameščeni na radiatorju
11 - visokonapetostna tuljava na feritnem jedru iz monitorja
12 - visokonapetostni izhod
13 - električni lok

Izvorno vezje je povsem standardno, temelji na vezju povratnega pretvornika ( prelet nazaj pretvornik):

Vhodna vezja

Varistor služi za prenapetostno zaščito:

S- disk varistor
10 - premer diska 10 mm
K- napaka 10%
275 - max. napetost AC 275 V

Kondenzator C zmanjšuje motnje, ki jih povzroča generator v električnem omrežju. Uporablja se kot kondenzator za dušenje motenj X vrsta.

Vir konstantne napetosti

Transformator - iz brezprekinitvenega napajanja:

Primarno navitje transformatorja Tr priključen na omrežno napetost 220 V, sekundar pa na mostični usmernik VD1.


Efektivna vrednost napetosti na izhodu sekundarnega navitja je 16 V.

Usmernik je sestavljen iz treh ohišij dvojnih Schottky diod, nameščenih na radiatorju - SBL2040CT, SBL1040CT:

SBL 2040 C.T.- max. povprečni popravljeni tok 20 A, maks. največja povratna napetost 40 V, maks. efektivna povratna napetost 28 V
vzporedno povezani:
SBL 1040 C.T.- max. povprečni popravljeni tok 10 A, maks. največja povratna napetost 40 V, maks. efektivna povratna napetost 28 V
SBL 1640 - max. povprečni popravljeni tok 16 A, maks. največja povratna napetost 40 V, maks. efektivna povratna napetost 28 V

Pulzirajočo napetost na izhodu usmernika izravnajo filtrirni kondenzatorji: elektrolitski CapXon C1, C2 z zmogljivostjo 10.000 µF za napetost 50 V in keramiko C3 z zmogljivostjo 150 nF. Nato se na ključ napaja konstantna napetost (20,5 V). in na napetostni stabilizator, katerega izhod je napetost 10 V, ki služi za napajanje generatorja impulzov.

Stabilizator napetosti, sestavljen na mikrovezju IL317:

Plin L in kondenzator C služijo za glajenje napetostnih valov.
LED VD3 priključen preko balastnega upora R4, služi za prikaz prisotnosti napetosti na izhodu.
Spremenljivi upor R2 služi za nastavitev nivoja izhodne napetosti (10 V).

Generator impulzov

Generator je sestavljen na časovniku NE555 in proizvaja kvadratni impulzi. Posebna značilnost tega generatorja je možnost spreminjanja delovnega cikla impulzov z uporabo spremenljivega upora R3, ne da bi spremenili svoje frekvence. Iz delovnega cikla impulzov, tj. Nivo napetosti na sekundarnem navitju transformatorja je odvisen od razmerja med trajanjem vklopljenega in izklopljenega stanja.

Ra = R1 + zgornji del R3
Rb= spodnji del R3 + R2
trajanje "1" $T1 = 0,67 \cdot Ra \cdot C$
trajanje "0" $T2 = 0,67 \cdot Rb \cdot C$
obdobje $T = T1 + T2$
frekvenca $f = (1,49 \over ((Ra + Rb)) \cdot C)$

Pri premikanju drsnika spremenljivega upora R3 skupni upor Ra + Rb = R1 + R2 + R3 ne spremeni, zato se ne spremeni hitrost ponavljanja pulza, temveč samo razmerje med Ra in Rb, in posledično se spremeni delovni cikel impulzov.

Ključ in
Impulze iz generatorja krmili preko gonilnika s ključem na dveh vzporedno povezanih -ah ( - polprevodniški tranzistor kovinskega oksida, MOS tranzistor ("kovinski oksid-polprevodnik"), MOS tranzistor ("kovinski izolator-polprevodnik"), poljski tranzistor z izoliranimi vrati) IRF540N v primeru TO-220, nameščen na masivnem radiatorju:

G- zaklop
D- zaloga
S- vir
Za tranzistor IRF540N Največja napetost odvod-izvor je VDS = 100 voltov, in največji odvodni tok jaz D = 33/110 amperov. Ta tranzistor ima nizek vklopni upor RDS (vklopljen) = 44 miliohmov. Odpiralna napetost tranzistorja je V GS(th) = 4 volte. Delovna temperatura - do 175° C .
Uporabimo lahko tudi tranzistorje IRFP250N v primeru TO-247.

Voznik je potreben za zanesljivejši nadzor -tranzistorji. V najpreprostejšem primeru ga je mogoče sestaviti iz dveh tranzistorjev ( n-p-n in p-n-p):

upor R1 omejuje tok vrat, ko je vklopljen -ah, in dioda VD1 ustvari pot za izpraznitev kapacitivnosti vrat, ko je izklopljena.

Zapre/odpre vezje primarnega navitja visokonapetostnega transformatorja, ki se uporablja kot transformator horizontalnega skeniranja ("linearni" povratni transformator (FBT)) iz starega monitorja Samsung SyncMaster 3Ne:

Vklopljeno shematski diagram monitor prikazuje visoko napetost H.V. linijski transformator T402 (FCO-14AG-42), priključen na anodo kineskopa CRT1:


Od transformatorja sem uporabil samo jedro, saj ima linijski transformator vgrajene diode, ki so zalite s smolo in jih ni mogoče odstraniti.
Jedro takega transformatorja je izdelano iz ferita in je sestavljeno iz dveh polovic:

Za preprečitev nasičenja v jedru uporabite plastični distančnik ( distančnik) nastane zračna reža.
Sekundarno navitje sem navil z velikim številom (~ 500) ovojev tanke žice (upor ~ 34 Ohmov), primarno navitje pa z debelo žico z majhnim številom ovojev.

Nenadne spremembe toka v primarnem navitju transformatorja, ko je izklopljen -a inducirajo visokonapetostne impulze v sekundarnem navitju. To porablja energijo magnetno polje, ki se kopičijo, ko se tok v primarnem navitju poveča. Vodnike sekundarnega navitja je mogoče na primer povezati z elektrodami, da ustvarijo električni oblok, ali pa z usmernikom, da proizvedejo visoko enosmerno napetost.

Dioda VD1 in upor R(snubber (snubber) veriga) omeji samoindukcijski impulz napetosti na primarnem navitju transformatorja, ko je stikalo odprto.

Simulacija visokonapetostnega generatorja
Rezultati modeliranja procesov v visokonapetostnem generatorju v programu LTspice so predstavljeni spodaj:

Prvi graf prikazuje, kako tok v primarnem navitju narašča po eksponentnem zakonu (1-2), nato pa se nenadoma ustavi v trenutku, ko se stikalo odpre (2).
Napetost na sekundarnem navitju rahlo reagira na gladko povečanje toka v primarnem navitju (1), vendar močno poveča ko je tok prekinjen (2). Med intervalom (2-3) v primarnem navitju ni toka (ključ je izklopljen), nato pa se ponovno začne povečevati (3).

zdravo Danes bomo govorili o zelo močnem in kul domačem izdelku. Danes bom sestavil močan visokonapetostni generator z napetostjo približno 25 kV. Ni prvič, da sem sestavil to vezje, tako da ni težav. Poskušal bom vse razložiti na kratko in preprosto
Začel bom z vezjem visokonapetostnega generatorja. Našel sem ga, ko sem ga zbiral, in sem ga shranil za vsak slučaj. Vezje samo ducata komponent
Kot rečeno sem sestavil vezje za drugi oscilator, vezje zdaj uspešno deluje pri varjenju. Spodnja plošča je visokonapetostni generator


Med sestavljanjem sem se uspel poigrati z lokom, ki je včasih dosegel 3 centimetre, kar je bilo enako približno 30 kV. Že takrat sem se odločil, da bom zase izdelal enak generator, le sestaviti sem moral ustrezne komponente in zdaj je prišel čas

Našel sem barvni televizor sovjetske izdelave in iz njega iztrgal ploščo za črtno skeniranje.


Pravzaprav od te plošče potrebujete samo linijski transformator in kondenzator K73-17 400V 0,47 μF. Imel sem jih par na svojem prvem generatorju.
Ploščo sem očistil starih tirov z brusilnikom, na staro mesto namestil linijski transformator z navijanjem dveh navitij po 5 obratov. Iz istega transformatorja sem naredil dušilko, ki jo bom predelal malo kasneje.


Začel sem sestavljati krmilni del vezja. Namestitev bo na tečajih, nočem se obremenjevati s ploščo. Nameščeno tranzistorji z učinkom polja 40N60 na radiator, skozi izolacijska tesnila


Na naslednji stopnji montaže sem spajkal močne Schottky diode s tremi amperi


Vse kar morate storiti je, da prispajkate kondenzator med odtoke tranzistorjev in prispajkate 390 ohmske upore v vrata. Zenerjevih diod nisem namestil, ker jih nimam, vendar vezje deluje brez njih


Transformator sem spajkal na odtoke in premotal induktor, saj je bila induktivnost prejšnjega premajhna. Nova dušilka z induktivnostjo 50 μH.

Čas je, da poskusite zagnati visokonapetostni generator. Ploščo priključim na. Na fotografiji je lok približno pol centimetra, kar je enako 5 kV. Napajanje 20V


Poskušal sem razširiti lok na 2,5 cm, napetost se je dvignila na 25 kV. Oblok je postal širok in močan, v delčku sekunde je prižgal cigareto :) Toda žica se je začela topiti in poskus sem moral prekiniti


Da bi preprečili gorenje žic, je bil en priključek visokonapetostnega navitja priključen na samorezni vijak, privit v ploščo, na drugega pa je bil privit vijak.
Napajanje 20V, tok brez obremenitve 0,6A




Zdaj bom poskusil vžgati lok na 25 kV in opraviti meritve. Napetost je padla na 13,2V, poraba toka 6,25A. Poraba energije je 82,5 W, svinčnik sveti brez težav




Na žalost moj laboratorij ne more močneje vžgati obloka in je transformator preobremenjen. Najti moramo nekaj močnejšega in videti, česa je še sposoben visokonapetostni generator.
Posnel sem kratek video generatorja v akciji, upam, da vam bo zanimiv.

In ko sem nalagal ta videoposnetek, sem našel še en zanimiv video tega generatorja, ki deluje pri 30V, fantje, to je popolnoma brutalno

Močan visokonapetostni generator (Kirlian aparat), 220/40000 voltov

Generator proizvaja napetosti do 40.000 V in celo višje, kar je mogoče aplicirati na elektrode, opisane v prejšnjih projektih.

Morda bo treba v elektrodo uporabiti debelejšo stekleno ali plastično ploščo, da preprečite resen električni udar. Čeprav je vezje zmogljivo, je njegov izhodni tok nizek, kar zmanjšuje tveganje smrtnega udara, če pride v stik s katerim koli delom naprave.

Pri ravnanju z njim pa bodite zelo previdni, saj ni mogoče izključiti možnosti električnega udara.

Pozor! Visoke napetosti so nevarne. Pri delu s tem vezjem bodite zelo previdni. Priporočljivo je imeti izkušnje s takimi napravami.

Generator lahko uporabite pri eksperimentih s Kirlianovo fotografijo (elektrofotografija) in drugih paranormalnih eksperimentih, kot so tisti, ki vključujejo plazmo ali ionizacijo.

Vezje uporablja običajne komponente in ima izhodno moč približno 20 W.

Spodaj je nekaj značilnosti naprave:

  • napajalna napetost - 117 V ali 220/240 V (omrežje AC);
  • izhodna napetost - do 40 kV (odvisno od visokonapetostnega transformatorja);
  • izhodna moč - od 5 do 25 W (odvisno od uporabljenih komponent);
  • število tranzistorjev - 1;
  • delovna frekvenca - od 2 do 15 kHz.

Princip delovanja

Diagram, prikazan na sl. 2.63, je sestavljen iz enotranzistorskega generatorja, katerega delovna frekvenca je določena s kondenzatorjema C3 in C4 ter induktivnostjo primarnega navitja visokonapetostnega transformatorja.

riž. 2.63 Kirlianov aparat

Projekt uporablja močne silicij npn tranzistor. Za odvajanje toplote ga je treba namestiti na dovolj velik radiator.

Upori R1 in R2 določajo izhodno moč z nastavitvijo toka tranzistorja. Njegovo delovno točko nastavi upor R3. Glede na značilnosti tranzistorja je treba poskusno izbrati vrednost upora R3 (naj bo v območju 270 ... 470 Ohmov).

Horizontalni izhodni transformator televizorja (horizontalni transformator) s feritnim jedrom se uporablja kot visokonapetostni transformator, ki določa tudi delovno frekvenco. Primarno navitje je sestavljeno iz 20...40 obratov navadne izolirane žice. Na sekundarnem navitju se ustvari zelo visoka napetost, ki jo boste uporabili pri poskusih.

Napajanje je zelo preprosto, polnovalni usmernik s padajočim transformatorjem. Priporočljivo je, da uporabite transformator s sekundarnimi navitji, ki zagotavljajo napetost 20...25 V in tokove 3...5 A.

Montaža

Seznam elementov je podan v tabeli. 2.13. Ker zahteve za montažo niso zelo stroge, na sl. Slika 2.64 prikazuje način namestitve z uporabo montažnega bloka. Vsebuje majhne dele, kot so upori in kondenzatorji, ki so med seboj povezani z zgibno montažo.

Tabela 2.13. Seznam elementov

Veliki deli, kot je transformator, so priviti neposredno na ohišje.

Bolje je, da je telo plastično ali leseno.

riž. 2.64. Namestitev naprave

Visokonapetostni transformator lahko odstranite iz nedelujočega črno-belega ali barvnega televizorja. Če je mogoče, uporabite televizor z diagonalo 21 palcev ali več: večji kot je kineskop, večjo napetost mora ustvariti linijski transformator televizorja.

Upori R1 in R2 - žični C1 - kateri koli kondenzator z nazivno vrednostjo 1500...4700 µF.

  • Vadnica

Dober dan, dragi prebivalci Khabrovska.
Ta objava bo malo nenavadna.
V njem vam bom povedal, kako narediti preprost in dokaj močan visokonapetostni generator (280.000 voltov). Za osnovo sem vzel vezje Marx Generator. Posebnost moje sheme je, da sem jo preračunal za dostopne in poceni dele. Poleg tega je samo vezje enostavno ponoviti (vzel sem 15 minut, da sem ga sestavil), ne zahteva konfiguracije in se zažene prvič. Po mojem mnenju je veliko enostavnejši od Teslovega transformatorja ali Cockroft-Waltonovega napetostnega množitelja.

Princip delovanja

Takoj po vklopu se začnejo kondenzatorji polniti. V mojem primeru do 35 kilovoltov. Takoj, ko napetost doseže prag razgradnje enega od odvodnikov, bodo kondenzatorji skozi odvodnik povezani zaporedno, kar bo povzročilo podvojitev napetosti na kondenzatorjih, povezanih s tem odvodnikom. Zaradi tega se preostala iskrišča sprožijo skoraj v trenutku, napetost na kondenzatorjih pa se sešteje. Uporabil sem 12 korakov, kar pomeni, da je treba napetost pomnožiti z 12 (12 x 35 = 420). 420 kilovoltov so skoraj polmetrske razelektritve. Toda v praksi so bile ob upoštevanju vseh izgub nastale razelektritve dolge 28 cm. Izgube so bile posledica koronskih razelektritev.

O podrobnostih:

Samo vezje je preprosto, sestavljeno iz kondenzatorjev, uporov in odvodnikov. Potrebovali boste tudi vir energije. Ker so vsi deli visokonapetostni, se postavlja vprašanje, kje jih dobiti? Zdaj pa najprej:
1 - upori
Potrebni upori so 100 kOhm, 5 vatov, 50.000 voltov.
Preizkusil sem veliko tovarniških uporov, a nobeden ni prenesel takšne napetosti - oblok bi prebil vrh ohišja in nič ne bi delovalo. Pozorno googlanje je prineslo nepričakovan odgovor: mojstri, ki so sestavili Marxov generator za napetosti nad 100.000 voltov, so uporabili kompleksne tekoče upore, Marxov generator na tekoče upore ali pa so uporabili veliko stopenj. Želel sem nekaj enostavnejšega in naredil upore iz lesa.

Odlomil sem dve enaki veji vlažnega drevesa na ulici (suh les ne prevaja toka) in vklopil prvo vejo namesto skupine uporov desno od kondenzatorjev, drugo vejo namesto skupine uporov na levo od kondenzatorjev. Izkazalo se je, da sta dve veji z veliko zaključki na enakih razdaljah. Sklepal sem z navijanjem gole žice čez veje. Izkušnje kažejo, da lahko takšni upori prenesejo napetosti več deset megavoltov (10.000.000 voltov).

2 - kondenzatorji
Tukaj je vse preprostejše. Vzel sem kondenzatorje, ki so bili najcenejši na radijskem trgu - K15-4, 470 pF, 30 kV (aka greensheets). Uporabljali so jih v cevnih televizorjih, tako da jih lahko zdaj kupite na mestu razstavljanja ali zahtevate brezplačno. Dobro prenašajo napetost 35 kilovoltov, niti ena se ni prebila.
3 - napajalnik
Enostavno se nisem mogel prisiliti, da bi sestavil ločeno vezje za napajanje svojega Marxovega generatorja. Ker mi je sosed pred dnevi podaril stari televizor "Electron TC-451". Anoda kineskopa v barvnih televizorjih uporablja konstantno napetost približno 27.000 voltov. Odklopil sem visokonapetostno žico (prisesek) z anode kineskopa in se odločil preveriti, kakšen oblok bo nastal iz te napetosti.

Ko sem se dovolj igral z oblokom, sem prišel do zaključka, da je vezje v televizorju precej stabilno in zlahka prenese preobremenitve tudi v primeru kratek stik zaščita se sproži in nič ne gori. Vezje v televizorju ima rezervo moči in uspelo mi ga je overclockati s 27 na 35 kilovoltov. Da bi to naredil, sem zasukal trimer R2 v napajalnem modulu televizorja, tako da se je horizontalna napetost dvignila s 125 na 150 voltov, kar je posledično povzročilo povečanje anodne napetosti na 35 kilovoltov. Ko poskušate še povečati napetost, se tranzistor KT838A prebije v vodoravnem skeniranju televizorja, zato ne smete pretiravati.

Postopek gradnje

Z bakreno žico sem privil kondenzatorje na veje dreves. Med kondenzatorjema mora biti razdalja 37 mm, sicer lahko pride do neželene okvare. Proste konce žice sem upognil tako, da je bilo med njimi 30 mm - to bodo odvodniki.

Bolje je enkrat videti kot 100-krat slišati. Oglejte si video, kjer sem podrobno prikazal postopek sestavljanja in delovanje generatorja:

Varnostni ukrepi

Posebej je treba biti previden, saj vezje deluje pri konstantni napetosti in bo izpraznitev že enega kondenzatorja najverjetneje usodna. Pri vklopu tokokroga morate biti dovolj oddaljeni, ker elektrika skozi zrak prodre 20 cm ali celo več. Po vsakem izklopu obvezno izpraznite vse kondenzatorje (tudi tiste v televizorju) z dobro ozemljeno žico.

Bolje je, da odstranite vso elektroniko iz prostora, kjer se bodo izvajali poskusi. Razelektritve ustvarjajo močne elektromagnetne impulze. Telefon, tipkovnica in monitor, ki so prikazani v mojem videu, so v okvari in jih ni več mogoče popraviti! Tudi v sosednji sobi se mi je plinski kotel ugasnil.

Zaščititi morate svoj sluh. Hrup izpustov je podoben strelom, nato ti zazveni v ušesih.

Prva stvar, ki jo začutite, ko ga vklopite, je, kako je zrak v prostoru naelektren. Intenzivnost električnega polja je tako visoka, da jo čuti vsaka dlaka na telesu.

Koronska razelektritev je jasno vidna. Čudovit modrikast sijaj okoli delov in žic.
Vedno pride do rahlega električnega udara, včasih sploh ne razumete, zakaj: dotaknili ste se vrat - preskočila je iskra, želeli ste vzeti škarje - škarje so ustrelile. V temi sem opazil, da med raznimi kovinskimi predmeti, ki niso povezani z generatorjem, preskakujejo iskre: v aktovki z orodjem so iskre preskakovale med izvijači, kleščami in spajkalnikom.

Lučke svetijo same, brez žic.

Cela hiša diši po ozonu, kot po nevihti.

Zaključek

Vsi deli bodo stali približno 50 UAH (5 USD), to stari televizor in kondenzatorji. Zdaj razvijam popolnoma novo shemo s ciljem pridobiti števčne izpuste brez posebnih stroškov. Sprašujete: kakšna je uporaba te sheme? Odgovoril bom, da obstajajo aplikacije, vendar je treba o njih razpravljati v drugi temi.

To je vse zame, bodite previdni pri delu z visoko napetostjo.

Včasih je potrebno pridobiti visoko napetost iz odpadnega materiala. Horizontalno skeniranje domačih televizorjev je že pripravljen visokonapetostni generator;
Iz enote za vodoravno skeniranje morate odstraniti napetostni množitelj in vodoravni transformator. Za naš namen je bil uporabljen množitelj UN9-27.

Dobesedno vsak vodoravni transformator bo primeren.


Horizontalni transformator je narejen z veliko rezervo, televizorji porabijo le 15-20% moči.
Šivalni stroj ima visokonapetostno navitje, katerega en konec je viden neposredno na tuljavi, drugi konec visokonapetostnega navitja se nahaja na stojalu, skupaj z glavnimi kontakti na dnu tuljave (13. nožica ). Zelo enostavno je najti visokonapetostne sponke, če pogledate vezje linijskega transformatorja.

Uporabljeni množitelj ima več nožic; diagram povezave je prikazan spodaj.


Vezje množitelja napetosti

Po priključitvi množilnika na visokonapetostno navitje linijskega transformatorja morate razmisliti o zasnovi generatorja, ki bo napajal celotno vezje. Nisem se trudil z generatorjem, odločil sem se, da vzamem že pripravljenega. Uporabljeno je bilo krmilno vezje LDS z močjo 40 vatov, z drugimi besedami, preprosto balast LDS.


Balast je narejen na Kitajskem, lahko ga najdete v kateri koli trgovini, cena ni višja od 2-2,5 $. Ta vrsta balasta je priročna, ker deluje visoke frekvence(17-5kHz odvisno od tipa in proizvajalca). Edina pomanjkljivost je, da je izhodna napetost višja, zato takšne predstikalne naprave ne moremo neposredno priključiti na omrežni transformator. Za povezavo se uporablja kondenzator z napetostjo 1000-5000 voltov, kapacitete od 1000 do 6800 pkF. Balast lahko zamenjate z drugim generatorjem, ni kritično, tukaj je pomemben le pospešek omrežnega transformatorja.

POZOR!!!
Izhodna napetost iz množilnika je približno 30.000 voltov, je ta napetost v nekaterih primerih lahko usodna, zato bodite zelo previdni. Po izklopu vezja naboj ostane v množilniku, kratko sklenite visokonapetostne sponke da ga popolnoma izpraznite. Vse poskuse z visoko napetostjo izvajajte stran od elektronskih naprav.
Na splošno je celotno vezje pod visoko napetostjo, zato se komponent med delovanjem ne dotikajte.


Namestitev se lahko uporablja kot demonstracijski visokonapetostni generator, s katerim je mogoče izvesti vrsto zanimivih poskusov.