Visokonaponski generatori sa kapacitivnim uređajima za skladištenje energije. Izvor visokog napona iz TDKS Kako napraviti visokonaponski generator od linijskog transformatora

Kolo je sastavljeno na blokatorskom generatoru. Možete instalirati bilo koji n-p-n tranzistor: KT805, KT809A. Linearni transformator TVS-110LA ili TVS-110L6. Tu je i množitelj. Možete zalemiti vlastiti multiplikator prema krugu ili možete instalirati gotov UN9/27 multiplikator. Napon napajanja 12-30 volti. Potrošnja 80 - 300 mA.
Spisak komponenti radio kola:
27 Ohm 2 W
220 - 240 Ohm 5-7 W
VT KT809A

Transformator TVS-110LA ili TVS-110L6
Primarni namotaj se u potpunosti uklanja s feritnog jezgra, a drugi se namotava na kartonski okvir izolacijskom trakom, prvi i drugi namotaj se okreću prema zavojnici kroz sloj izolacijske trake.
Namotaj L1 je povratni namotaj i namotan je žicom malog promjera, može biti bilo što, na primjer, 0,2-0,3 mm. Broj zavoja komunikacijskog namotaja se može odabrati, ali ne bi trebalo biti više od 5 zavoja, jer kod većeg broja postoji opasnost od spaljivanja tranzistora zbog relativno velikog indukovanog napona na komunikacijskom namotu.
Namotaj L2 je ispravan i obično se pravi debelom žicom (0,5-1,5mm). Broj zavoja - što je manji, veći je izlazni napon. Ali s manje zavoja ovog namotaja postoji rizik od spaljivanja tranzistora. Optimalan broj je 3-4 okreta. Ovi namoti se nalaze na jezgru i moraju biti pouzdano izolirani od njega, jer u slučaju kvara sa sekundara na jezgro i kontakt visokog napona visoke frekvencije na bilo koji od namotaja, možete ubiti tranzistor sa 99% garancije.

Visokonaponski generatori male snage se široko koriste u detekciji mana, za napajanje prijenosnih akceleratora nabijenih čestica, rendgenskih i katodnih cijevi, fotomultiplikatora i detektora jonizujućeg zračenja. Osim toga, koriste se i za uništavanje električnih impulsa čvrste materije, dobijanje ultrafinih prahova, sintetiziranje novih materijala, kao detektori curenja iskri, za lansiranje izvora svjetlosti na plinsko pražnjenje, za električnu dijagnostiku materijala i proizvoda, dobijanje fotografija plinskog pražnjenja metodom S. D. Kirlian, ispitivanje kvaliteta visokonaponskih izolacija. U svakodnevnom životu takvi se uređaji koriste kao izvori napajanja za elektronske ultrafine i radioaktivne kolektore prašine, elektronske sisteme paljenja, za elektroefluvijalne lustere (lusteri A.L. Chizhevsky), aerojonizatore, medicinske uređaje, plinske upaljače, električne ograde, elektrošokove itd. .

Uobičajeno, kao visokonaponske generatore uključujemo uređaje koji stvaraju napone iznad 1 kV.

Generator visokonaponskih impulsa pomoću rezonantnog transformatora (slika 11.1) izrađen je prema klasičnoj shemi pomoću plinskog iskrišta RB-3.

Kondenzator C2 se puni pulsirajućim naponom kroz diodu VD1 i otpornik R1 do probojnog napona plinskog iskrišta. Kao rezultat proboja plinskog raspora iskrišta, kondenzator se isprazni na primarni namotaj transformatora, nakon čega se proces ponavlja. Kao rezultat toga, na izlazu transformatora T1 nastaju prigušeni visokonaponski impulsi amplitude do 3...20 kV.

Za zaštitu izlaznog namota transformatora od prenapona, paralelno je spojen iskrište napravljen u obliku elektroda s podesivim zračnim rasporom.

Rice. 11.1. Krug visokonaponskog generatora impulsa koji koristi iskrište plina

Rice. 11.2. Krug visokonaponskog generatora impulsa sa udvostručavanjem napona

Transformator T1 generatora impulsa (slika 11.1) izrađen je na otvorenom feritnom jezgru M400NN-3 prečnika 8 i dužine 100 mm. Primarni (niskonaponski) namotaj transformatora sadrži 20 zavoja žice MGShV od 0,75 mm s korakom namota od 5...6 mm. Sekundarni namotaj sadrži 2400 zavoja običnog namota PEV-2 žice 0,04 mm. Primarni namotaj je namotan na vrh sekundarnog namotaja kroz zaptivku od politetrafluoroetilena (fluoroplasta) 2x0,05 mm. Sekundarni namotaj transformatora mora biti pouzdano izoliran od primarnog.

Izvedba visokonaponskog generatora impulsa koji koristi rezonantni transformator prikazan je na Sl. 11.2. U ovom krugu generatora postoji galvanska izolacija od mreže napajanja. Mrežni napon ide na srednji (pojačavajući) transformator T1. Napon koji je uklonjen sa sekundarnog namota mrežnog transformatora dovodi se do ispravljača koji radi po krugu udvostručavanja napona.

Kao rezultat rada takvog ispravljača, na gornjoj ploči kondenzatora C2 u odnosu na neutralnu žicu pojavljuje se pozitivan napon jednak V2L/„, gdje je napon na sekundarnom namotu energetskog transformatora.

Na kondenzatoru C1 formira se odgovarajući napon suprotnog predznaka. Kao rezultat toga, napon na pločama kondenzatora SZ će biti jednak 2 V2L/„.

Brzina punjenja kondenzatora C1 i C2 (C1=C2) određena je vrijednošću otpora R1.

Kada je napon na pločama kondenzatora SZ jednak probojnom naponu plinskog procjepa FV1, doći će do sloma njegovog plinskog procjepa, kondenzator SZ i, prema tome, kondenzatori C1 i C2 će se isprazniti i doći će do periodičnih prigušenih oscilacija u sekundarnom namotu transformatora T2. Nakon pražnjenja kondenzatora i isključivanja razmaka, proces punjenja i naknadnog pražnjenja kondenzatora do primarnog namota transformatora T2 će se ponovo ponoviti.

Visokonaponski generator koji se koristi za dobijanje fotografija u gasnom pražnjenju, kao i za sakupljanje ultrafine i radioaktivne prašine (slika 11.3) sastoji se od udvostručavača napona, generatora relaksacionih impulsa i rezonantnog transformatora za pojačanje.

Dupliranje napona je napravljeno pomoću dioda VD1, VD2 i kondenzatora C1, C2. Lanac punjenja čine kondenzatori C1 - C3 i otpornik R1. Gasni razmak od 350 V spojen je paralelno na kondenzatore C1 - SZ sa primarnim namotajem pojačanog transformatora T1 spojenim u seriju.

Jednom nivo DC napon na kondenzatorima C1 - SZ će pregledati probojni napon razmaka, kondenzatori će se isprazniti kroz namotaj pojačanog transformatora i kao rezultat će se formirati visokonaponski impuls. Elementi kola su odabrani tako da je frekvencija formiranja impulsa oko 1 Hz. Kondenzator C4 je dizajniran da zaštiti izlazni terminal uređaja od mrežnog napona.

Izlazni napon uređaja u potpunosti je određen svojstvima transformatora koji se koristi i može doseći 15 kV. Visokonaponski transformator za izlaz

Rice. 11.3. Krug visokonaponskog impulsnog generatora koji koristi iskrište ili dinistore

napon reda ^0 kV izrađen je na dielektričnoj cijevi vanjskog promjera 8 i dužine 150 mm, a unutra je smještena bakarna elektroda promjera 1,5 mm. Sekundarni namotaj sadrži 3...4 hiljade zavoja PELSHO 0,12 žice, namotane namotane u 10...13 slojeva (širina namota 70 mm) i impregnisane EF-2 ljepilom sa međuslojnom izolacijom od politetrafluoroetilena. Primarni namotaj sadrži 20 zavoja PEV 0,75 žice provučene kroz polivinilkloridni kambrik.

Kao takav transformator, možete koristiti i modificirani izlazni transformator za horizontalno skeniranje TV-a; transformatori elektronski upaljači, blic lampe, zavojnice za paljenje itd.

Plinski pražnik R-350 može se zamijeniti preklopnim lancem dinistora tipa KN102 (slika 11.3, desno), koji će omogućiti postupno mijenjanje izlaznog napona. Za ravnomjernu raspodjelu napona na dinistore, otpornici iste vrijednosti sa otporom od 300...510 kOhm su povezani paralelno sa svakim od njih.

Na sl. 11.4.

Mrežni napon se ispravlja diodom VD1. Ispravljeni napon se izravnava pomoću kondenzatora C1 i dovodi u krug punjenja R1, C2. Čim napon na kondenzatoru C2 dostigne napon paljenja tiratrona VL1, on

Rice. 11.4. Visokonaponsko kolo generatora impulsa pomoću tiratrona

bukne. Kondenzator C2 se prazni kroz primarni namotaj transformatora T1, tiratron se gasi, kondenzator se ponovo počinje puniti itd.

Kao transformator T1 koristi se zavojnica za paljenje automobila.

Umjesto tiratrona VL1 MTX-90, možete uključiti jedan ili više dinistora tipa KN102. Amplituda napona se može podesiti brojem uključenih dinistora.

U radu je opisan dizajn visokonaponskog pretvarača koji koristi tiratron prekidač. Imajte na umu da se za pražnjenje kondenzatora mogu koristiti i drugi tipovi uređaja punjenih plinom.

Više obećavajuća je upotreba poluvodičkih sklopnih uređaja u modernim visokonaponskim generatorima. Njihove prednosti su jasno izražene: visoka ponovljivost parametara, niži troškovi i dimenzije, visoka pouzdanost.

U nastavku ćemo razmotriti generatore visokonaponskih impulsa koji koriste poluvodičke sklopne uređaje (dinistori, tiristori, bipolarni i tranzistori sa efektom polja).

Potpuno ekvivalentan, ali niskostrujni analog plinskih pražnika su dinistori.

Na sl. Na slici 11.5 prikazano je električno kolo generatora napravljenog od dinistora. Struktura generatora je potpuno slična onima opisanim ranije (sl. 11.1, 11.4). Glavna razlika je zamjena plinskog pražnika s lancem dinistora povezanih u seriju.

Rice. 11.5. Krug visokonaponskog generatora impulsa koji koristi dinistore

Rice. 11.6. Krug visokonaponskog impulsnog generatora sa mosnim ispravljačem

Treba napomenuti da su efikasnost takve analogne i komutirane struje primjetno niže od one kod prototipa, međutim, dinistori su pristupačniji i izdržljiviji.

Pomalo komplikovana verzija generatora visokonaponskih impulsa prikazana je na Sl. 11.6. Mrežni napon se dovodi do mosnog ispravljača pomoću dioda VD1 - VD4. Ispravljeni napon se izravnava kondenzatorom C1. Ovaj kondenzator generiše konstantan napon od oko 300 V, koji se koristi za napajanje relaksacionog generatora sastavljenog od elemenata R3, C2, VD5 i VD6. Njegovo opterećenje je primarni namotaj transformatora T1. Iz sekundarnog namotaja uklanjaju se impulsi amplitude od približno 5 kBv\ frekvencije ponavljanja do 800 Hz.

Lanac dinistora mora biti dizajniran za uklopni napon od oko 200 V. Ovdje možete koristiti dinistore tipa KN102 ili D228. Treba uzeti u obzir da je sklopni napon dinistora tipa KN102A, D228A 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.

Kao T1 transformator u gore navedenim uređajima može se koristiti modificirani linijski transformator sa crno-bijelog televizora. Njegov visokonaponski namotaj se ostavlja, ostatak se uklanja i umjesto toga se namota niskonaponski (primarni) namotaj - 15...30 zavoja PEV žice promjera 0,5...0,8 mm.

Prilikom odabira broja zavoja primarnog namota treba uzeti u obzir broj zavoja sekundarnog namota. Također je potrebno imati na umu da vrijednost izlaznog napona generatora visokonaponskih impulsa u većoj mjeri ovisi o prilagođavanju krugova transformatora na rezonanciju, a ne o odnosu broja zavoja namotaja.

Karakteristike nekih tipova televizijskih transformatora horizontalnog skeniranja date su u tabeli 11.1.

Tabela 11.1. Parametri visokonaponskih namotaja objedinjenih horizontalnih televizijskih transformatora

Tip transformatora	Broj okreta		R namotaji, Ohm
TVS-A, TVS-B
TVS-110, TVS-110M
Tip transformatora	Broj okreta		R namotaji, Oi
TVS-90LTs2, TVS-90LTs2-1
TVS-110PTs15
TVS-110PTs16, TVS-11RPTs18

Rice. 11.7. Električni dijagram generator impulsa visokog napona

Na sl. Na slici 11.7 prikazan je dijagram dvostepenog visokonaponskog generatora impulsa objavljen na jednom od sajtova, u kojem se kao sklopni element koristi tiristor. Zauzvrat, uređaj za plinsko pražnjenje - neonska lampa (lanac HL1, HL2) odabran je kao element praga koji određuje frekvenciju ponavljanja visokonaponskih impulsa i pokreće tiristor.

Kada se dovede napon napajanja, generator impulsa, napravljen na bazi tranzistora VT1 (2N2219A - KT630G), proizvodi napon od oko 150 V. Ovaj napon se ispravlja diodom VD1 i puni kondenzator C2.

Nakon što napon na kondenzatoru C2 prethodi naponu paljenja neonskih lampi HL1, HL2, kondenzator će se isprazniti kroz strujni otpornik R2 do kontrolne elektrode tiristora VS1, a tiristor će biti otključan. Struja pražnjenja kondenzatora C2 će stvoriti električne oscilacije u primarnom namotu transformatora 12.

Preklopni napon tiristora može se podesiti odabirom neonskih lampi s različitim naponima paljenja. Napon uključivanja tiristora možete postepeno mijenjati mijenjanjem broja neonskih lampi povezanih u seriju (ili dinistora koji ih zamjenjuju).

Rice. 11.8. Dijagram električnih procesa na elektrodama poluvodičkih uređaja (do slike 11.7)

Dijagram napona na bazi tranzistora VT1 i na anodi tiristora prikazan je na sl. 11.8. Kao što slijedi iz prikazanih dijagrama, impulsi generatora blokiranja imaju trajanje približno 8 ms. Kondenzator C2 se puni eksponencijalno u skladu s djelovanjem impulsa uzetih iz sekundarnog namota transformatora T1.

Na izlazu generatora formiraju se impulsi napona od približno 4,5 kV. Izlazni transformator za niskofrekventne pojačivače koristi se kao transformator T1. Kao visokonaponski transformator T2 korišten je transformator iz foto blica ili reciklirani (vidi gore) horizontalni skenirajući televizijski transformator.

Dijagram druge verzije generatora koji koristi neonsku lampu kao element praga prikazan je na Sl. 11.9.

Rice. 11.9. Električni krug generatora sa elementom praga na neonskoj lampi

Relaksacioni generator u njemu je napravljen na elementima R1, VD1, C1, HL1, VS1. Radi sa pozitivnim poluperiodima mrežnog napona, kada je kondenzator 01 napunjen na uklopni napon elementa praga na neonskoj lampi HL1 i tiristoru VS1. Dioda VD2 prigušuje samoindukcijske impulse primarnog namota transformatora T1 i omogućava podešavanje izlaznog napona generatora. Izlazni napon dostiže 9 kV. Neonska lampa služi i kao indikator da je uređaj povezan na mrežu.

Visokonaponski transformator je namotan na komad šipke prečnika 8 i dužine 60 mm od ferita M400NN. Prvo se postavlja primarni namot - 30 zavoja PELSHO 0,38 žice, a zatim sekundarni namotaj - 5500 zavoja PELSHO 0,05 ili većeg promjera. Između namotaja i svakih 800...1000 zavoja sekundarnog namotaja postavlja se izolacijski sloj od polivinilkloridne izolacijske trake.

U generatoru je moguće uvesti diskretno višestepeno podešavanje izlaznog napona prebacivanjem neonskih lampi ili dinistora u serijsko kolo (sl. 11.10). U prvoj verziji predviđena su dva stupnja regulacije, u drugoj - do deset ili više (kada se koriste dinistora KN102A s prekidačkim naponom od 20 V).

Rice. 11.10. Električni krug elementa praga

Rice. 11.11. Električno kolo visokonaponskog generatora sa diodnim elementom praga

Jednostavan visokonaponski generator (slika 11.11) omogućava vam da dobijete izlazne impulse amplitude do 10.

Upravljački element uređaja se uključuje frekvencijom od 50 Hz (na jednom poluvalu mrežnog napona). Kao element praga korištena je dioda VD1 D219A Shch220, D223) koja radi na obrnutom prednaponu u režimu lavinskog proboja.

Kada napon lavinskog proboja na poluvodičkom spoju diode premaši napon lavinskog proboja, dioda prelazi u provodno stanje. Napon iz napunjenog kondenzatora C2 dovodi se do kontrolne elektrode tiristora VS1. Nakon uključivanja tiristora, kondenzator C2 se prazni u namotaj transformatora T1.

Transformator T1 nema jezgro. Izrađuje se na kolutu prečnika 8 mm od polimetilmetakrilata ili politetrahloretilena i sadrži tri razmaknuta dela širine 9 mm. Step-up namotaj sadrži 3×1000 zavoja, namotan sa PET, PEV-2 0,12 mm žicom. Nakon namotavanja, namotaj se mora natopiti parafinom. Na parafin se nanose 2 - 3 sloja izolacije, nakon čega se namota primarni namotaj - 3 × 10 zavoja žice PEV-2 0,45 mm.

Tiristor VS1 se može zamijeniti drugim za napon veći od 150 V. Lavina dioda se može zamijeniti lancem dinistora (sl. 11.10, 11.11 ispod).

Krug prijenosnog visokonaponskog impulsnog izvora male snage sa autonomnim napajanjem iz jednog galvanskog elementa (slika 11.12) sastoji se od dva generatora. Prvi je izgrađen na dva tranzistora male snage, drugi na tiristoru i dinistoru.

Rice. 11.12. Kolo generatora napona sa niskonaponskim napajanjem i tiristor-dinistorskim ključnim elementom

Kaskada tranzistora različite provodljivosti pretvara niskonaponski jednosmjerni napon u visokonaponski impulsni napon. Vremenski lanac u ovom generatoru su elementi C1 i R1. Kada se napajanje uključi, tranzistor VT1 se otvara, a pad napona na njegovom kolektoru otvara tranzistor VT2. Kondenzator C1, koji se puni kroz otpornik R1, smanjuje osnovnu struju tranzistora VT2 toliko da tranzistor VT1 izlazi iz zasićenja, a to dovodi do zatvaranja VT2. Tranzistori će biti zatvoreni sve dok se kondenzator C1 ne isprazni kroz primarni namotaj transformatora T1.

Povećani impulsni napon uklonjen sa sekundarnog namota transformatora T1 ispravlja se diodom VD1 i dovodi do kondenzatora C2 drugog generatora sa tiristorom VS1 i dinistorom VD2. U svakom pozitivnom poluperiodu, kondenzator za skladištenje C2 se puni na amplitudnu vrijednost napona jednaku naponu uključivanja dinistora VD2, tj. do 56 V (nominalni impulsni napon otključavanja za dinistor tipa KN102G).

Prijelaz dinistora u otvoreno stanje utječe na upravljački krug tiristora VS1, koji se zauzvrat također otvara. Kondenzator C2 se prazni kroz tiristor i primarni namotaj transformatora T2, nakon čega se dinistor i tiristor ponovo zatvaraju i počinje sljedeće punjenje kondenzatora - ciklus prebacivanja se ponavlja.

Iz sekundarnog namota transformatora T2 uklanjaju se impulsi amplitude od nekoliko kilovolti. Frekvencija varničkih pražnjenja je približno 20 Hz, ali je mnogo manja od frekvencije impulsa uzetih iz sekundarnog namota transformatora T1. To se događa zato što se kondenzator C2 puni na dinistorski prekidački napon ne u jednom, već u nekoliko pozitivnih poluperioda. Vrijednost kapacitivnosti ovog kondenzatora određuje snagu i trajanje izlaznih impulsa pražnjenja. Prosječna vrijednost struje pražnjenja koja je sigurna za dinistor i kontrolnu elektrodu tiristora odabire se na osnovu kapacitivnosti ovog kondenzatora i veličine impulsnog napona koji napaja kaskadu. Da biste to učinili, kapacitivnost kondenzatora C2 bi trebala biti približno 1 µF.

Transformator T1 je izrađen na prstenastom feritnom magnetnom jezgru tipa K10x6x5. Ima 540 zavoja PEV-2 0.1 žice sa uzemljenim slavinom nakon 20. zavoja. Početak njegovog namota spojen je na tranzistor VT2, kraj na diodu VD1. Transformator T2 je namotan na zavojnicu sa feritnom ili permalloy jezgrom prečnika 10 mm i dužine 30 mm. Zavojnica vanjskog promjera 30 mm i širine 10 mm namotava se žicom PEV-2 0,1 mm dok se okvir potpuno ne popuni. Prije nego što se namotavanje završi, napravi se uzemljena slavina, a zadnji red žice od 30...40 namota se namota na izolacijski sloj lakirane tkanine.

Transformator T2 mora biti impregniran izolacijskim lakom ili BF-2 ljepilom tijekom namotavanja, a zatim temeljito osušen.

Umjesto VT1 i VT2, možete koristiti bilo koji tranzistori male snage koji mogu raditi u impulsnom načinu rada. Tiristor KU101E može se zamijeniti sa KU101G. Izvor napajanja - galvanske ćelije s naponom ne većim od 1,5 V, na primjer, 312, 314, 316, 326, 336, 343, 373 ili nikl-kadmijum disk baterije tipa D-0.26D, D-0.55S i tako on.

Tiristorski generator visokonaponskih impulsa sa mrežnim napajanjem prikazan je na Sl. 11.13.

Rice. 11.13. Električni krug visokonaponskog generatora impulsa s kapacitivnim uređajem za pohranu energije i tiristorskim prekidačem

U toku pozitivnog poluperioda mrežnog napona, kondenzator C1 se puni preko otpornika R1, diode VD1 i primarnog namotaja transformatora T1. Tiristor VS1 je u ovom slučaju zatvoren, jer nema struje kroz njegovu kontrolnu elektrodu (pad napona na diodi VD2 u smjeru naprijed je mali u odnosu na napon potreban za otvaranje tiristora).

Za vrijeme negativnog poluperioda diode VD1 i VD2 se zatvaraju. Na katodi tiristora formira se pad napona u odnosu na kontrolnu elektrodu (minus - na katodi, plus - na kontrolnoj elektrodi), u krugu kontrolne elektrode se pojavljuje struja i tiristor se otvara. U ovom trenutku, kondenzator C1 se prazni kroz primarni namotaj transformatora. U sekundarnom namotu pojavljuje se impuls visokog napona. I tako - svaki period mrežnog napona.

Na izlazu uređaja formiraju se bipolarni visokonaponski impulsi (pošto kada se kondenzator isprazni, u krugu primarnog namota dolazi do prigušenih oscilacija).

Otpornik R1 može biti sastavljen od tri paralelno spojena MLT-2 otpornika otpora od 3 kOhm.

Diode VD1 i VD2 moraju biti projektovane za struju od najmanje 300 mA i reverzni napon od najmanje 400 V (VD1) i 100 B (VD2). Kondenzator C1 tipa MBM za napon od najmanje 400 V. Njegov kapacitet - frakcije od nekoliko mikrofarada - odabran je eksperimentalno. Tiristor VS1 tip KU201K, KU201L, KU202K - KU202N. Transformator T1 - zavojnica za paljenje B2B (6 B) od motocikla ili automobila.

Uređaj može koristiti horizontalni skenirajući televizijski transformator TVS-110L6, TVS-110LA, TVS-110AM.

Na sl. 11.14.

Rice. 11.14. Shema tiristorskog visokonaponskog impulsnog generatora sa kapacitivnim skladištem energije

Generator sadrži kondenzator za gašenje C1, diodni ispravljački most VD1 - VD4, tiristorski prekidač VS1 i upravljački krug. Kada je uređaj uključen, kondenzatori C2 i S3 su napunjeni, tiristor VS1 je i dalje zatvoren i ne provodi struju. Maksimalni napon na kondenzatoru C2 ograničen je zener diodom VD5 sa vrijednošću od 9 B. Prilikom punjenja kondenzatora C2 kroz otpornik R2, napon na potenciometru R3 i, shodno tome, na upravljačkom prijelazu tiristora VS1 raste na određenu vrijednost, nakon čega tiristor prelazi u provodno stanje, a kondenzator SZ kroz tiristor VS1 se prazni kroz primarni (niskonaponski) namotaj transformatora T1, generirajući visokonaponski impuls. Nakon toga, tiristor se zatvara i proces počinje ponovo. Potenciometar R3 postavlja prag odziva tiristora VS1.

Brzina ponavljanja impulsa je 100 Hz. Zavojnica za paljenje automobila može se koristiti kao visokonaponski transformator. U ovom slučaju, izlazni napon uređaja će doseći 30...35 kV. Tiristorskim generatorom visokonaponskih impulsa (slika 11.15) upravljaju naponski impulsi uzeti iz relaksacionog generatora napravljenog na dinistoru VD1. Radna frekvencija generatora upravljačkih impulsa (15...25 Hz) određena je vrijednošću otpora R2 i kapacitivnošću kondenzatora C1.

Rice. 11.15. Električni krug tiristorskog visokonaponskog impulsnog generatora s impulsnom kontrolom

Relaksacioni generator je povezan sa tiristorskim prekidačem preko impulsnog transformatora T1 tipa MIT-4. Kao izlazni transformator T2 koristi se visokofrekventni transformator iz aparata za darsonvalizaciju Iskra-2. Napon na izlazu uređaja može doseći 20...25 kV.

Na sl. Slika 11.16 prikazuje opciju za dovod upravljačkih impulsa na tiristor VS1.

Pretvarač napona (slika 11.17), razvijen u Bugarskoj, sadrži dva stepena. U prvom od njih, opterećenje ključnog elementa, napravljenog na tranzistoru VT1, je namotaj transformatora T1. Pravokutni kontrolni impulsi povremeno uključuju / isključuju prekidač na tranzistoru VT1, čime se spajaju / isključuju primarni namotaj transformatora.

Rice. 11.16. Opcija upravljanja tiristorskim prekidačem

Rice. 11.17. Električni krug dvostepenog visokonaponskog generatora impulsa

U sekundarnom namotu se indukuje povećan napon, proporcionalan omjeru transformacije. Ovaj napon se ispravlja diodom VD1 i puni kondenzator C2, koji je spojen na primarni (niskonaponski) namotaj visokonaponskog transformatora T2 i tiristora VS1. Radom tiristora upravljaju naponski impulsi uzeti iz dodatnog namota transformatora T1 kroz lanac elemenata koji korigiraju oblik impulsa.

Kao rezultat toga, tiristor se periodično uključuje/isključuje. Kondenzator C2 se isprazni na primarni namotaj visokonaponskog transformatora.

Generator visokonaponskih impulsa, sl. 11.18, sadrži generator baziran na jednospojnom tranzistoru kao upravljačkom elementu.

Mrežni napon se ispravlja diodnim mostom VD1 - VD4. Izglađuje ispravljene talase napona

Rice. 11.18. Kolo visokonaponskog generatora impulsa sa upravljačkim elementom na bazi jednospojnog tranzistora

kondenzator C1, struja punjenja kondenzatora u trenutku kada je uređaj priključen na mrežu je ograničena otpornikom R1. Kroz otpornik R4, kondenzator S3 se puni. Istovremeno dolazi u rad generator impulsa na bazi jednospojnog tranzistora VT1. Njegov "okidač" kondenzator C2 se puni kroz otpornike R3 i R6 iz parametarskog stabilizatora (balastni otpornik R2 i zener diode VD5, VD6). Čim napon na kondenzatoru 02 dostigne određenu vrijednost, tranzistor VT1 se prebacuje, a impuls otvaranja se šalje na upravljački prijelaz tiristora VS1.

Kondenzator 03 se preko tiristora VS1 prazni do primarnog namota transformatora T1. Na njegovom sekundarnom namotu formira se impuls visokog napona. Brzina ponavljanja ovih impulsa određena je frekvencijom generatora, koja zauzvrat zavisi od parametara lanca R3, R6 i 02. Podešavajući otpornik R6 može promijeniti izlazni napon generatora za približno 1,5 puta. U ovom slučaju, frekvencija impulsa je regulirana u rasponu od 250...1000 Hz. Osim toga, izlazni napon se mijenja pri odabiru otpornika R4 (u rasponu od 5 do 30 kOhm.

Preporučljivo je koristiti papirne kondenzatore (01 i 03 - za nazivni napon od najmanje 400 V); Diodni most mora biti projektovan za isti napon. Umjesto onoga što je naznačeno na dijagramu, možete koristiti tiristor T10-50 ili, u ekstremnim slučajevima, KU202N. Zener diode VD5, VD6 trebale bi osigurati ukupan stabilizacijski napon od oko 18 B.

Transformator je napravljen na bazi TVS-110P2 od crno-bijelih televizora. Svi primarni namotaji se uklanjaju i 70 zavoja PEL ili PEV žice prečnika 0,5...0,8 mm se namota na prazan prostor.

Električni krug generatora visokonaponskih impulsa, sl. 11.19, sastoji se od množitelja napona dioda-kondenzator (diode VD1, VD2, kondenzatori C1 - C4). Njegov izlaz proizvodi konstantan napon od približno 600 V.

Rice. 11.19. Krug visokonaponskog generatora impulsa sa udvostručavanjem mrežnog napona i generatorom okidačkih impulsa na bazi jednospojnog tranzistora

Kao element praga uređaja koristi se jednospojni tranzistor VT1 tipa KT117A. Napon na jednoj od njegovih baza stabilizuje se parametarskim stabilizatorom na bazi VD3 zener diode tipa KS515A (napon stabilizacije 15 B). Preko otpornika R4 puni se kondenzator C5, a kada napon na kontrolnoj elektrodi tranzistora VT1 premaši napon na njegovoj bazi, VT1 prelazi u provodno stanje, a kondenzator C5 se prazni na kontrolnu elektrodu tiristora VS1.

Kada je tiristor uključen, lanac kondenzatora C1 - C4, napunjen na napon od oko 600...620 B, ispušta se u niskonaponski namotaj pojačanog transformatora T1. Nakon toga, tiristor se isključuje, procesi punjenja i pražnjenja se ponavljaju frekvencijom određenom konstantom R4C5. Otpornik R2 ograničava struju kratkog spoja kada je tiristor uključen i istovremeno je element kruga punjenja kondenzatora C1 - C4.

Kolo pretvarača (slika 11.20) i njegova pojednostavljena verzija (slika 11.21) podijeljeno je na sljedeće komponente: filter za suzbijanje mreže (filter za smetnje); elektronički regulator; visokonaponski transformator.

Rice. 11.20. Električni krug visokonaponskog generatora sa prenaponskom zaštitom

Rice. 11.21. Električni krug visokonaponskog generatora sa prenaponskom zaštitom

Šema na sl. 11.20 radi na sljedeći način. Kondenzator SZ se puni preko diodnog ispravljača VD1 i otpornika R2 do vrijednosti amplitude mrežnog napona (310 B). Ovaj napon prolazi kroz primarni namotaj transformatora T1 do anode tiristora VS1. Uz drugu granu (R1, VD2 i C2), kondenzator C2 se polako puni. Kada se tokom njegovog punjenja dostigne probojni napon dinistora VD4 (unutar 25...35 B), kondenzator C2 se prazni kroz kontrolnu elektrodu tiristora VS1 i otvara ga.

Kondenzator SZ se gotovo trenutno prazni kroz otvoreni tiristor VS1 i primarni namotaj transformatora

T1. Impulsna promjenjiva struja inducira visoki napon u sekundarnom namotu T1, čija veličina može premašiti 10 kV. Nakon pražnjenja kondenzatora SZ, tiristor VS1 se zatvara i proces se ponavlja.

Kao visokonaponski transformator koristi se televizijski transformator iz kojeg se uklanja primarni namotaj. Za novi primarni namotaj koristi se žica za namotaje promjera 0,8 mm. Broj okreta - 25.

Za proizvodnju filtarskih induktora sa barijerom L1, L2, visokofrekventna feritna jezgra su najprikladnija, na primjer, 600NN promjera 8 mm i dužine 20 mm, od kojih svaka ima približno 20 zavoja žice za namotaje promjera 0,6 ...0,8 mm.

Rice. 11.22. Električni krug dvostepenog visokonaponskog generatora sa upravljačkim elementom tranzistora sa efektom polja

Dvostepeni visokonaponski generator (autor - Andres Estaban de la Plaza) sadrži generator impulsa transformatora, ispravljač, vremenski RC krug, ključni element na tiristoru (triac), visokonaponski rezonantni transformator i tiristor upravljački krug rada (sl. 11.22).

Analog tranzistora TIP41 je KT819A.

Niskonaponski transformatorski pretvarač napona sa crossoverom povratne informacije, sastavljen na tranzistorima VT1 i VT2, proizvodi impulse sa frekvencijom ponavljanja od 850 Hz. Da bi se olakšao rad kada teče velike struje, tranzistori VT1 i VT2 se ugrađuju na radijatore od bakra ili aluminija.

Izlazni napon uklonjen sa sekundarnog namota transformatora T1 niskonaponskog pretvarača ispravlja se diodnim mostom VD1 - VD4 i puni kondenzatore S3 i C4 kroz otpornik R5.

Prag prebacivanja tiristora kontrolira regulator napona, koji uključuje tranzistor s efektom polja VT3.

Nadalje, rad pretvarača se ne razlikuje bitno od prethodno opisanih procesa: na niskonaponskom namotu transformatora dolazi do periodičnog punjenja/pražnjenja kondenzatora i stvaraju se prigušene električne oscilacije. Izlazni napon pretvarača, kada se koristi na izlazu kao pojačani transformator zavojnice za paljenje iz automobila, dostiže 40...60 kV na rezonantnoj frekvenciji od približno 5 kHz.

Transformator T1 (izlazni horizontalni skener transformator) sadrži 2×50 zavoja žice prečnika 1,0 mm, namotane bifilarno. Sekundarni namotaj sadrži 1000 zavoja prečnika 0,20...0,32 mm.

Imajte na umu da se moderni bipolarni tranzistori i tranzistori sa efektom polja mogu koristiti kao kontrolirani ključni elementi.

VN blok generator (visokonaponsko napajanje) za eksperimente - možete ga kupiti na internetu ili sami napraviti. Da bismo to učinili, ne treba nam mnogo dijelova i sposobnost rada s lemilom.

Da biste ga sastavili potrebno vam je:

1. Linijski skener transformator TVS-110L, TVS-110PTs15 od c/b c/b i TV-a u boji (bilo koji linijski skener)

2. 1 ili 2 kondenzatora 16-50V - 2000-2200pF

3. 2 otpornika 27 oma i 270-240 oma

4. 1-Tranzistor 2T808A KT808 KT808A ili slične karakteristike. + dobar radijator za hlađenje

5. Žice

6. Lemilica

7. Ravne ruke

I tako uzimamo košuljicu, pažljivo je rastavljamo, ostavljamo sekundarni visokonaponski namot, koji se sastoji od mnogih zavoja tanke žice, feritne jezgre. Naše namote namotavamo emajliranom bakrenom žicom na drugu slobodnu stranu feritnog jezgra, nakon što smo prethodno napravili cijev oko ferita od debelog kartona.

Prvo: 5 zavoja prečnika približno 1,5-1,7 mm

Drugo: 3 okreta prečnika približno 1,1 mm

Općenito, debljina i broj zavoja mogu varirati. Napravio sam ono što mi je bilo pri ruci.

U ormaru su našli otpornike i par moćnih bipolarni n-p-n tranzistori - KT808a i 2t808a. Nije htio praviti radijator - zbog velike veličine tranzistora, iako je kasnije iskustvo pokazalo da je veliki radijator svakako potreban.

Za napajanje svega ovoga, izabrao sam transformator od 12 V; može se napajati i iz obične baterije od 12 V 7A. iz UPS-a (da biste povećali izlazni napon, možete napajati ne 12 volti, već, na primjer, 40 volti, ali ovdje već morate razmišljati o dobrom hlađenju transa, a zavoji primarnog namota se mogu napraviti ne 5 -3 ali 7-5 na primjer).

Ako ćete koristiti transformator, trebat će vam diodni most za ispravljanje struje iz AC u jednosmjernu, diodni most se može naći u napajanju s računala, tamo možete naći i kondenzatore i otpornike + žice.

Kao rezultat, dobijamo 9-10 kV izlaz.

Smjestio sam cijelu strukturu u kućište PSU. Ispostavilo se da je prilično kompaktan.

Dakle, imamo HV Blocking generator koji nam daje priliku da izvodimo eksperimente i pokrećemo Teslin transformator.

Pažnja! Multiplikator proizvodi vrlo visok DC napon! Ovo je zaista opasno, pa ako se odlučite ponoviti, budite izuzetno oprezni i pridržavajte se sigurnosnih mjera opreza. Nakon eksperimenata, izlaz množitelja se mora isprazniti! Instalacija može lako ubiti opremu, digitalno snimati samo iz daljine i provoditi eksperimente daleko od kompjutera i drugih kućanskih aparata.

Ovaj uređaj je logičan završetak teme o korištenju linijskog transformatora TVS-110LA i generalizacija članka i teme foruma.

Dobiveni uređaj našao je primjenu u raznim eksperimentima gdje je potreban visoki napon. Konačni dijagram uređaja prikazan je na slici 1

Krug je vrlo jednostavan i običan je generator blokade. Bez visokonaponske zavojnice i množitelja, može se koristiti tamo gdje je potreban visoki naizmjenični napon sa frekvencijom od nekoliko desetina Hz, na primjer, može se koristiti za napajanje LDS-a ili za testiranje sličnih lampi. Viši izmjenični napon se postiže korištenjem visokonaponskog namotaja. Za postizanje visokog istosmjernog napona koristi se UN9-27 multiplikator.

Sl.1 Šematski dijagram.

Slika 1. Izgled napajanje za TVS-110

Slika 2. Izgled napajanja na TVS-110

Slika 3. Izgled napajanja na TVS-110

Slika 4. Izgled napajanja na TVS-110

Na internetu sam naišao na jednu vrlo kul stvar - plazma kuglu napravljenu od lampe sa žarnom niti. Suština je da visoki napon iz visokonaponskog generatora jonizuje gas u sijalici obične staklene sijalice (možda čak i pregorele).

Unatoč obilju složenih pretvarača, odlučio sam smisliti jednostavnije kolo - za početnike radio-amatere. Nismo mogli smisliti ništa posebno, ali smo uspjeli pojednostaviti proces montaže do krajnjih granica. Na osnovu balasta iz štedljiva lampa. Blok dijagram domaće plazma lampe:

Najbolje je uzeti CFL lampu od 40 vati - radi prilično stabilno, palio sam je čak i na sat vremena i radi bez problema. Kao pojačani visokonaponski transformator koristio sam gotov transformator horizontalnog skeniranja TVS 110PTs15. Povezao sam ga na pinove broj 10 i 12. Takvi linijski transformatori mogu se naći u starim sovjetskim televizorima, iako možete uzeti novi, samo što se proizvode s ugrađenim množiteljem.

Postoje dva izlaza iz transformatora: jedan je faza, drugi je nula, faza dolazi iz zavojnice, a nula je najviše zadnja noga na transformatoru (to je broj 14).

Fazu spajamo na žarulju sa žarnom niti, a drugu žicu koja dolazi iz nulte noge treba uzemljiti. Općenito, na sljedećoj fotografiji sve je detaljno oslikano i nacrtano.

Ako još uvijek nešto ne razumijete, pogledajte ovaj trening video u HD kvalitetu:

Takođe, ako na izlaze gorivnog sklopa povežete množitelj napona, moći ćete da posmatrate sjaj fluorescentne lampe iz stvorenog eksplozivnog polja.