Высоковольтный блок питания своими руками: Высоковольтный блок питания своими руками

Простой высоковольтный блок питания – Блоки питания – Источники питания

 

Схем и конструкций высоковольтных, регулируемых блоков питания в интернете не так уж и много, а простых и нормально работающих вообще трудно найти.
Давно была задумка собрать простой и из доступных деталей, высоковольтный регулируемый блок питания, для работы с ламповыми схемами. К импульсным БП душа не лежит, так как в планах приёмо-усилительные конструкции на лампах, и для этой цели желательно иметь обычный линейный БП.
После долгих поисков и практических опытов, предлагаю Вашему вниманию высоковольтный блок питания их доступных деталей, который нормально и надёжно работает.

Выходное напряжение данного блока питания регулируется от 9-10 до 250 вольт, ток нагрузки до 0,2 А, что более чем достаточно для конструкций, содержащих от одной до нескольких радиоламп. То есть пока мне этого вполне достаточно, а если потребуется больше, то потом сделаю БП по другому варианту.

Блок питания не боится коротких замыканий на выходе, ток короткого замыкания блока питания составляет 0,25 – 0,3 А.
На выходе блока питания так же имеется переменное выходное напряжение 6,3 вольта, служащее для питания накальных цепей радиоламп.

Как уже говорилось, блок питания собран из доступных радиодеталей. В качестве регулирующего и стабилизирующего элемента, в блоке питания применён распространённый, трёх выводной стабилизатор из серии LM317.
Эти стабилизаторы вполне могут работать и на высоких напряжениях, так как они не имеют земляного вывода и видят только разницу напряжений между входом и выходом, которая по паспортным данным не должна превышать напряжения 40 вольт.
Если соблюдать это условие, то выходное напряжение блока питания может быть гораздо выше паспортных данных этого стабилизатора (1,2-37 вольт). Поддерживает это условие дополнительный высоковольтный полевый транзистор, типа IRF840.

Блок питания собран в корпусе от компьютерного БП, схема блока питания изображена ниже на рисунке.

Здесь транзистор VT1 следит за тем, чтобы напряжение между входом и выходом стабилизатора LM317 не превышало 18-20 вольт (можно выбирать до 30-ти вольт), которое обеспечивается стабилитронами VD3, VD4.
Однако, если не принять специальных мер, микросхема может быть повреждена при коротком замыкании выхода. Поэтому на выход микросхемы включена RC цепочка (C3, R7) которая улучшает переходную характеристику и шунтирует вывод ADJ, а R3, D5 защищают вывод ADJ микросхемы во время короткого замыкания. Ток короткого замыкания ограничивает резистор R2, от него так же зависит и ток нагрузки (ток стабилизации) блока питания.

Если ток нагрузки БП планируется не выше 100 мА, то выходной транзистор можно оставить один, а если ток нагрузки желателен 150-200 мА и выше, то соответственно выходному транзистору в параллель (на схеме изображен пунктиром), подключается ещё такой же подобный транзистор (или несколько), так как ток короткого замыкания схемы выше тока стабилизации процентов на 50, и при КЗ на выходном транзисторе будет рассеиваться порядочная мощность и транзистор может быть быстро выведен из строя.

Чтобы этого не случилось, ток короткого замыкания должен быть в области безопасной работы выходного транзистора (транзисторов).

Ток стабилизации, а также ток короткого замыкания в схеме зависит, как от резистора R2, так и от стабилитронов VD3, VD4.
Например, если в схеме поставить стабилитроны на 15 вольт (то есть их общее напряжение стабилизации 30 вольт), то для тока нагрузки в 100 мА, сопротивление резистора R2 должно быть в районе 200-220 Ом, и соответственно при коротком замыкании, да и при потреблении нагрузкой 100 мА, на нём будет рассеиваться мощность в несколько Ватт, и нужно будет ставить в схему цементный резистор мощностью 5 Вт. Поэтому я поставил стабилитроны с напряжением стабилизации 18-20 вольт, при этом резистор R2 можно ставить меньшего сопротивления и соответственно меньшей мощности, то есть 43-47 Ом (МЛТ-2).

Да, ещё должен сказать об особенности этой схемы блока питания. При максимальном выходном напряжении блока питания 250 вольт, переменный резистор R6 имеет общую величину (вместе с резистором R5) 25 кОм, и на нём рассеивается мощность больше 2-х Ватт. То есть переменный резистор должен иметь мощность не менее 2-х Ватт, а ещё лучше 4-5 Вт.
Я сначала поставил переменный резистор СПО-0,5 (есть кучка из старых запасов), который после включения БП почти сразу приказал “долго жить”. Потом нашёл в загашниках резистор СПО-2 (на мощность 2 Ватт) на 22 кОм. Он в принципе уже держался нормально (был тёпленький), но максимальное выходное напряжение БП было около 230 Вольт. Не хватало для регулирования нескольких кОм. Можно было конечно включить последовательно с ним дополнительный резистор на 2-3 кОм, при этом минимальное выходное напряжение БП повысится, но я пошёл другим путём.

В загашниках так же имелись ещё переменные резисторы типов СП-1 (1 Ватт). Я взял такой резистор на 47 кОм и параллельно ему подключил постоянный резистор МЛТ-1 на 51 кОм. Общее сопротивление получилось около 25 кОм, напряжение БП регулируется от 9 до 250-260 вольт. Резисторы не греются, нелинейность регулировки практически не заметна. Так что такой вариант тоже вполне имеет право на жизнь.
Если найдёте подобные резисторы, то оптимальный вариант будет переменник на 47-68 кОм, и параллельно ему подобрать постоянный резистор так, чтобы общее сопротивление было 24-26 кОм.

Чтобы блок питания работал надёжно, себе я сразу поставил на выход два полевых транзистора, стабилитроны получились на 19 вольт, резистор R2 47 Ом. Ток нагрузки блока питания получился 150-160 мА, причём при его изменении от нуля до максимума выходное напряжение практически не изменяется. Для меня этого вполне пока хватит.

Силовой трансформатор подошел по габаритам и удачно поместился в корпус компьютерного блока питания.
Использовался так же и штатный радиатор от компьютерного БП и часть печатной платы, на которой он был установлен. Старые детали соответственно все были выпаяны, на радиаторе размещены два полевых транзистора и регулятор LM317 соответственно через тепло-проводящие прокладки.

Монтаж выполнен навесным способом, и часть деталей ещё размещены на небольшой дополнительной плате, установленной рядом с радиатором. Так как деталей не много, печатку поэтому не делал.
Вольтметр поставил стрелочный малогабаритный, шкала его была на 3 В, и с дополнительным резистором шкала стала на 300 Вольт.

Вы соответственно из индикаторов можете ставить себе всё, что посчитаете нужным. Это просто мой выбор, и я его Вам ни в коем случае не навязываю.
Амперметр (миллиамперметр) ставить не стал, так как в таком БП в нём нет необходимости.

Трансформатор, как я уже сказал, у меня подобран по размеру корпуса, выходное напряжение его вторичной обмотки где-то около 230 Вольт (холостой ход).
Соответственно, если применить более мощный трансформатор с напряжением вторичной обмотки 250-280 Вольт, то выходное напряжение блока питания можно повысить до 300-350 Вольт, конденсатор фильтра С1 должен быть тогда на рабочее напряжение не ниже 450 Вольт.
Необходимо будет ещё увеличить сопротивление переменного резистора R6 (33-47 кОм), так как максимальный предел регулирования напряжения зависит от его величины.

Естественно можно повысить и ток нагрузки, установив параллельно выходным транзисторам ещё один, и подобрав величину резистора R2.

Штатный вентилятор я оставил в корпусе, подключив его через выпрямитель к обмотке 6,3 Вольт. Закрутился он у меня практически в полную силу, и с порядочным шумом. Пришлось последовательно с выпрямителем поставить резистор на 120 Ом, крутиться он стал медленней и шум стал почти не слышен. Так и оставил, и ещё подключил сюда же и светодиод для индикации включения БП.
Выключатель питания остался штатный, который размещён на задней стенке БП. Может это и не совсем удобно, и нужно было его вынести на переднюю панель, но пока устраивает.
В принципе всё, что планировал Вам рассказать. Удачи Вам в конструировании.

 

Как сделать простой высоковольтный преобразователь из 3-х деталей » трансформатор, транзистор, резистор.

Тема о различных устройствах, повышающих напряжение до величин свыше 1000 вольт весьма популярна. Эти высоковольтные преобразователи можно использовать для таких целей как электрические зажигалки, ионизаторы воздуха, источники питания для газоразрядных ламп, электрошокеры, различные светящиеся шары (внутри которых играют молнии) и т.д. И вовсе нет особой необходимости в том, чтобы собирать преобразователь высокого напряжения по какой-то сложной схеме. Допустим я сделал очень простой вариант такого устройства, которое содержало в себе всего три детали: трансформатор с ферритовым Ш-образным сердечником, полевой транзистор и резистор.

В этой схеме простого высоковольтного преобразователя, что был собран своими руками, основные силы уходят на намотку повышающего трансформатора. Сам трансформатор был снят с платы обычного компьютерного блока питания. Также такие трансформаторы можно найти в различной современной технике, где имеются блоки питания с высокочастотными преобразователям. Либо его можно просто купить на радиорынке, цена относительно низкая.

Магнитопровод такого высокочастотного трансформатора должен быть из феррита (подойдет любая марка). У меня нормально работал этот преобразователь на трансформаторе Ш-образной формы (должна подойти и П-образная форма), в то время как на круглом сердечнике схема не запускалась. Размеры трансформатора в большей степени зависят от того провода, что будет намотан на магнитопровод (диаметра, количества витков, изоляционных слоев между обмотками). Допустим свой первый трансформатор я намотал до полного его заполнения, а в итоге оказалось, что было недостаточным количество витков во вторичной обмотке. Пришлось брать трансформатор чуть больших размеров. Что касается мощности таких высокочастотных трансформаторов, то ее скорее можно назвать резиновой. То есть, электрическая мощность, которую можно получить из подобного транса, напрямую зависит от рабочей частоты тока, что подается на входные обмотки. Повышая только лишь частоту тока, оставляя размеры трансформатора прежними, можно увеличивать его общую мощность.

Если вы сняли с устройства, достали где-нибудь подходящий трансформатор с ферритовым сердечником то его нужно будет перемотать. Обычно магнитопровод этих трансов между собой склеен. Банальные попытки просто соединить сердечник путем механического воздействия (отковыривать ножом, отверткой и т.д.) в большинстве случаев приводят к раскалыванию феррита. Правильнее будет сначала имеющийся трансформатор опустить на полминуты в кипящую воду. После этого сцепление клея ослабевает и части ферритового сердечника легко отсоединяются друг от друга без повреждений.

Теперь что касается самой перемотки трансформатора под наш самодельный высоковольтный преобразователь. Итак, первичная обмотка содержит 8 витков с отводом от середины (диаметр провода около 0.8-1,5 мм). Ее проще наматывать шиной из нескольких проводов, допустим берем 6 проводов диаметром по 0.4 миллиметров каждый. Все эти провода аккуратно и равномерно наматываем на каркас трансформатора. Мотаем 4 витка. Далее выходящие концы этих проводов разделяем по 3 штуки, спаивая их между собой. В общем получается что мы имеем первичку, состоящую из двух проводов, каждый из которых имеет 4 витка, а каждый провод состоит из трех жил, соединенных параллельно между собой. Начало одной (любой) первичной обмотки соединяем с концом другой первичной обмотки. Это соединение и будет отводом от середины, образуя среднюю точку.

Для изоляционного отделения обмоток можно использовать ленту обычного скотча. Намотали первичную обмотку, нанесли изоляционный слой в несколько витков. Поверх первичной начинаем мотать вторичную, повышающую обмотку высоковольтного трансформатора. Также отделяем слоем скотча. К примеру, один слой вторичной обмотки содержит у меня по 200 витков, после чего изолирую одним витком скотча. Далее мотаю следующий слой в 200 витков. Всего вторичная обмотка должна содержать около 1600 витков провода 0,1 мм. Это получается 8 слоев по 200 витков каждый. Следим, чтобы витки различных слоев были отдалены друг от друга на некоторое расстояние (примерно 0.4 мм), что уменьшает вероятность электрического пробоя.

После завершения намотки вставляем в каркас части ферритового сердечника. Для их фиксации достаточно обмотать несколькими витками ленты скотча. Вот и все, наш высоковольтный трансформатор готов. Теперь осталось к нему припаять полевой транзистор и резистор. Подсоединяем питание. В моем случае высоковольтный преобразователь хорошо начинал работать от напряжения 5 вольт. Просто сам полевой транзистор, который я поставил, имеет пороговое напряжение 2-4 вольта. Путем подбора полевых транзисторов (имеющих другие пороговые напряжения) можно уменьшить величину питающего напряжения, к примеру, запитать схему от обычного литиевого аккумулятора, получив в итоге компактную электрическую зажигалку для газа.

Видео по этой теме:

P.S. В моем случае при напряжении питания в 5 вольт схема высоковольтного преобразователя, что сделан был своими руками, потребляла ток 0,5 и более ампер. Полевой транзистор начинал греться. Следовательно, чтобы избежать его чрезмерного перегрева к нему нужно прикрепить небольшой охлаждающий радиатор. Так что после сборки данной схемы обратите внимания на нагрев транзистора, при необходимости установите радиатор подходящих размеров.

Высоковольтный генератор для коптильни своими руками

Высоковольтный генератор для копчения электростатикой своими руками

==================================================================

Высоковольтный генератор (ВВГ) с питанием 5 вольт:

Высоковольтный генератор (генератор высокого напряжения) предназначен для создания электростатического поля внутри коптильни, и позволяет в десятки раз сократить время копчения и расход щепы.

Такой генератор выдает на выходе порядка 20 кВ ПОСТОЯННОГО (не импульсного) напряжения при токе нагрузки около 25 мкА, при этом имеет двойную гальваническую развязку от сети переменного тока 220В (при питании от сетевого блока питания). При питании от литий-ионного аккумулятора, такой вопрос вообще не стоит..
Про питание от аккумулятора и про циклический таймер будет в следующих статьях.

 

Токоограничение высоковольтной цепи (резистор 10 мОм на выходе генератора) не позволяет образовываться сильным электрическим дугам и разрядам в коптильне, что предотвращает появление большого количества озона и снижает негативные последствия от поражения высоковольтным электрическим разрядом до минимума (в случае касания ВВ частей).

Хотя при правильной конструкции и грамотной эксплуатации коптильни такой удар вообще маловероятен, тем не менее, забывать о мерах безопасности не стоит, особенно людям с заболевания сердца, кардиостимуляторами и т.д..

Высоковольтный заряд на выходе генератора самостоятельно исчезает через 20-30 сек. после выключения ВВГ.

 

 

Схема высоковольтного генератора для электростатического копчения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Весь процесс сборки показан в видео – высоковольтный генератор для электростатического копчения своими руками

 

Для самостоятельной сборки ВВ генератора :

Внимание: иногда, при ПЕРВОМ нажатии,  ссылка может открыться некорректно (браузер (особенно Mozilla firefox), направит вас на неправильную страницу Aliexpress, не соответствующую нужной ссылке). Пож-ста, нажмите на ссылку повторно. Если это не поможет, попробуйте скопировать ссылку и вставить ее в др. браузер.

Наборы  для сборки ВВ генераторов  http://ali.pub/2a4ps2

– с печатной платой  http://ali.pub/2heb1j

Импульсные блоки питания AC-DC http://ali.pub/1zx9u5

– блок питания  100-240 V (AC)  –   5V, 2А (DC)  http://ali.pub/2gdpaq

Высоковольтные конденсаторы

– 30 кВ 680 пф   http://ali.pub/2caleq

– 20 кВ (разная емкость)   http://ali.pub/219hnc

Высоковольтные диоды 2CL77  http://ali. pub/1z9g3e

Резистор высоковольтный 10 мОм 2 Вт  http://got.by/4qsooz

Резистор высоковольтный 10 мОм 5 Вт (рекомендуется)   http://ali.pub/5g3odo

Транзистор D880 http://ali.pub/2gdqy8

Конденсатор 0,01мкФ 100В  http://ali.pub/2emik9

Резистор 10 мОм 1Вт   http://ali.pub/37p6b5   (они там разные, надо выбрать –  10М). Таких резисторов нужно 4 шт, соединяем их по 2 шт  параллельно и 2 таких цепочки – последовательно.

В итоге получим 2Вт 10мОм   Или, еще лучше  – сделать 3 цепочки по 3 резистора (всего 9  шт). Эти сборки надо будет  залить термоклеем или эпоксидной смолой.

                  

 

Шланг (трубка) для аквариума 6 мм http://ali.pub/254pse

Пистолет для термоклея http://ali.pub/1m9g6v

Супер паяльник http://ali.pub/2i8y1t

Вентилятор DC 5V для охлаждения генератора http://ali.pub/2gdrpn

При заливке (пропитке)  ВВ катушек парафином, я использовал самодельный вакуумный насос (на базе вот такого насоса http://ali. pub/fw9hv). Он подключен через MT3608  http://ali.pub/2ve5uv к литий-ионному аккуму на 3,7В.

Важно: т.к. далеко не все имеют опыт работы с радиоэлектронными компонентами, и т.к. мы имеем дело с продукцией из “поднебесной”, где очень часто попадается брак, рекомендую покупать комплектующих в 2-3 раза больше, чем требуется для сборки одного устройства!

Так же см. – что может пригодиться для коптильни:  http://vitaliypavlov.ru/?p=1528

ВНИМАНИЕ ! Соблюдайте меры электробезопасности при работе с высоким напряжением!

Так же рекомендую обратить внимание на  дымогенераторы и сборно-разборную автономную электростатическую коптильню холодного копчения ЭВК-100, которые изготавливает “АТФ-Сервис” (г. Королев).

Посмотреть стоимость на мои  устройства для электростатики, а так же сделать заказ вы можете здесь.

——————

Зарегистрируйтесь здесь и покупайте с большой экономией ( кэшбек – возврат части денег за покупки)!

Станьте партнером AliExpress и покупайте со скидками!

Успехов!

 

Hamamatsu C7169 своими руками – The virtual drink — LiveJournal

Фирма “Hamamatsu” выпускает различное научное оборудование, в основном связанное со светом. В частности, она выпускает модули ФЭУ, где находится сам ФЭУ, предусилитель и высоковольтный источник питания. Для питания модуля и управления высоковольтным источником выпускается отдельный блок C7169. Стоит он немало, как и все научное оборудование. Разработать такой блок с нуля и изготовить его вручную обходится в несколько раз дешевле, чем купить готовый.

Один экземпляр фирменного блока все-таки был куплен, поэтому мне удалось заглянуть внутрь. Там установлен самый обычный импульсный преобразователь, который дает все необходимые напряжения. Регулировка опорного напряжения производится переменным резистором. Для индикации используется простейший цифровой вольтметр. Управление – только с передней панели, возможности компьютерного управления нет.

На этот раз заказчик попался богатый, вместо корпусов Kradex серии Z, которые я обычно использую, купил более дорогие корпуса G767 фирмы Gainta.

Хоть этот корпус дорогой и качественный, документация на него – как обычно. Не имея реального образца корпуса, спроектировать плату невозможно. Попробуйте по чертежу догадаться, какое межцентровое расстояние по вертикали у стоек для крепления платы. Или какая может быть максимальная ширина платы, чтобы она не упиралась в стойки, скрепляющие половинки корпуса. Вместо этого есть несколько бессмысленных размеров от края до края стоек. К счастью, эти корпуса сейчас свободно продаются на рынке, поэтому получилось быстро купить образец.

Печатные платы тоже сделаны по-богатому – на производстве. И даже с шелкографией.

Сборка готовых плат ничего интересного из себя не представляет. Из механики на основной плате есть разве что радиатор, на котором должны быть закреплены стабилизаторы +5, -15 и +15 В.

Два стабилизатора надо изолировать от радиатора. Рассеиваемая мощность здесь небольшая, поэтому применяю эластичные прокладки. Проблема возникла со стабилизатором LM337. У него фланец оказался настолько тонким, что втулка не могла его прижать.

Пришлось втулку подрезать скальпелем.

Чтобы выровнять все винты, для первого стабилизатора, где нет изолирующей втулки, подложил шайбу Джеймсона Гровера. Весь набор крепежа показан на фото ниже.

Так выглядят установленные на радиатор стабилизаторы:

Длина винтов оказалась оптимальной, сзади они практически не выступают.

Плата собрана. Довольно дико выглядят два сетевых трансформатора, но так сделано по той причине, что трансформаторы с тремя вторичными обмотками сложно купить. Хотя это очень распространенная ситуация, когда в устройстве надо что-то типа ±15 В (или ±12 В) и +5 В. В свое время, когда я работал на фирме, занимающейся электроникой, даже заказывали свой такой трансформатор ТПГ-121, который получил индекс -766.

Плата передней панели чуть веселее. Там снова надо решить задачу согласования по высоте органов управления и индикации. Светодиодные индикаторы довольно низкие, поэтому энкодер не впаиваю в плату, а креплю к плате гайкой.

Для энкодера сделана своя небольшая платка, благо, у промышленных плат есть фрезеровка контура, нет проблем заказать плату любой формы.

Две платы соединяется между собой с помощью 4-контактного разъема.

В качестве разъема использовал стандартные штырьки PLS и низкую розетку PBS. Штырьки в такую розетку полностью не входят, но это не проблема, пластмасса на штырьках просто сдвигается вниз. На фото исходные штырьки, они же, вставленные в разъем (видно, что пластмасса до разъема не доходит), и штырьки со сдвинутой пластиковой перемычкой.

Тактовая кнопка и колпачок без каких-либо переделок. Светодиод впаивается на нужную высоту. В ручку энкодера пришлось сделать пластиковую вставку толщиной 2 мм, чтобы ручка не садилась слишком глубоко. В результате все компоненты оказались согласованными по высоте.

Электрически прибор довольно примитивный. Стабилизаторы ±15 В типовые. Канал регулируемого опорного напряжения сделан на ATmega88, напряжение формируется с помощью ШИМ. Дальше ШИМ привязывается к опорному напряжению, которое формируется с помощью REF192. Дальше сигнал фильтруется, нормируется по уровню и через буфер на ОУ поступает на выход.

На плате аналоговая часть выглядит так:

По поводу фильтрации ШИМ я здесь уже писал. Сигнал ШИМ – очень широкополосный. Активный фильтр способен эффективно фильтровать сигнал лишь в рабочей полосе частот выбранного ОУ. На более высоких частотах ОУ превращается в пустышку, и подавление будет определяться только пассивными компонентами. С этой точки зрения структура фильтра MBF превосходит структуру Sallen-Key:

Для улучшения подавления на высоких частотах иногда на выходе активного фильтра включают пассивный ФНЧ. Но ухудшение фильтрации – это еще полбеды. За пределами рабочей полосы ОУ можно легко получить ситуацию, когда входной каскад ОУ окажется перегруженным компонентами ШИМ-сигнала. Это может привести к появлению неконтролируемого постоянного смещения на выходе ОУ. А этого допустить нельзя, так как это приведет к ошибке установки напряжения. Поэтому при фильтрации ШИМ всегда надо делать первый каскад фильтра пассивным. Можно просто включить любую RC-цепочку, а можно согласованную с дальнейшим фильтром, тогда на одном ОУ получим фильтр 3-го порядка. Такие фильтры не любой софт способен рассчитать, простой online-калькулятор есть здесь.

Возникает вопрос выбора типа фильтра. В данном случае требования к фильтру весьма просты: снизить пульсации (скажем, до уровня порядка 1 мВ и ниже), иметь разумное время установления (порядка сотен мс), ну и желательно не иметь выбросов. Частота среза здесь не важна. Чаще всего в подобных ситуациях используют фильтры Баттерворта. Я попробовал смоделировать три разных фильтра – Баттерворта, Бесселя и еще “народный” фильтр с одинаковыми номиналами R и C, который имеет добротность 0.5. Причем я сравнивал фильтры с разными частотами среза, какие получались при емкости самого большого конденсатора в них 100 нФ.

Видно, что крутизна спада АЧХ в полосе заграждения примерно одинаковая и соответствует 3-му порядку. Разная только переходная зона. Если посмотреть отклик на импульсный сигнал, у первых двух фильтров есть выброс, а у фильтра с самой низкой добротностью его нет. Предпочтение отдал именно такому фильтру. Тем более, у него все конденсаторы одинаковые, не надо при монтаже лазать по разным коробкам.

По поводу конденсаторов в фильтре надо сделать еще одно замечание – у керамических наблюдается значительный микрофонный эффект. Как минимум, надо ставить керамику получше, я поставил X7R. Еще лучше поставить танталовые конденсаторы, у которых микрофонный эффект практически отсутствует.

Еще критичными компонентами являются резисторы делителя напряжения R42 – R44. Эти компоненты влияют на температурный коэффициент выходного напряжения, желательно использовать тонкопленочные постоянные резисторы и проволочный подстроечный.

В последнее время очень редко приходится готовить платы для производства – никто не в состоянии это оплачивать. Но в этот раз пришлось. Это очень большая ответственность, так как в случае ошибки деньги окажутся потраченными впустую. Поэтому я проверял плату пять раз, максимально сосредоточившись. Но когда средоточусь, словно кто-то забирает мозг. В условиях повышенной ответственности начинаю делать всякие глупости. На этой плате небывалое количество косяков по сравнению с платами для ручного изготовления, которые проектируются тяп-ляп. Первое, что заметил сразу после получения платы, это дорожку под радиатором. Хорошо, что она земляная, сам радиатор тоже сидит на земле. Но отодвинуть надо было. При монтаже намучился, зазор у полигона выставлен слишком маленьким, паять тяжело. Компоненты не оптимизированы для пайки – часть вертикально, часть горизонтально. Хотя легко можно было упорядочить. Но самый эпический косяк вылез при попытке все это включить. Подключил программатор, пытаюсь шить. В результате ATmega88 – труп, думаю, зашился фуз запрещения ножки RST. Чип в корзину, паяю новый, без передней панели программируется. Подключаю переднюю панель – начинаются самые невообразимые глюки. Оказалось, разъемы на основной плате и плате панели разведены совершенно по-разному! При разводке я поменял порядок сигналов на разъеме панели, а подписи поменять забыл. Потом этот разъем с подписями скопипастил на основную плату, ну и развел согласно подписям. Нет такой системы сквозного проектирования, где не мог бы навредить человек. К счастью, ошибка не оказалась фатальной – в плоском кабеле возле передней панели просто перетасовал провода.

Дальше – сборка. Для передней панели изготовил этикетки в фирме fotoprint.by на металлизированном полиэстере. У них два недостатка: боятся жирных отпечатков пальцев (остаются пятна) и при наклейке проявляют мельчайшую пыль. Клеить пришлось в ванной, промывая стекло водой непосредственно перед приклейкой. Иначе оно электризуется и тянет всякую пыль. Не знаю, может снова стоит вернуться на этикетки ПВХ с ламинацией. Разрешение у них хуже, зато стойкость за счет ламината намного выше и клеить их проще – они толще, пыль не чувствуют.

Сами панели штатные не использую. Новые вырезаны лазером из прозрачного оргстекла толщиной 2 мм. Окно для LED-индикаторов сзади заклеиваю пленкой для тонировки автомобильных стекол.

Плату передней панели решил крепить на приклеенных пластиковых стойках. Сначала хотел нарезать в панели резьбу, взять капроновые резьбовые стойки, ввернуть и обрезать выступающую часть. Но под такой тонкой этикеткой эти места будут заметны. Для изготовления стоек высотой ровно 8 мм сделал специальную оснастку. Стойки делаю из ненужных стоек от корпусов серии Z.

Первым делом стойки прикручиваются саморезами к плате.

Чтобы центрировать ручку энкодера в отверстии передней панели, в зазор ввожу полоску бумаги от перфокарты.

Теперь у платы остается только одна степень свободы – она может поворачиваться вокруг оси энкодера. Чтобы приклеить плату ровно, контролирую расстояние до края панели с помощью плитки толщиной 9 мм. Для склейки использую дихлорэтан. С ним предпочитаю не работать, но в данном случае это самый прочный вариант.

Задняя панель без особых изысков. В разъеме сетевого провода раззенковал отверстия для потайных винтов. Клемма заземления – простая винтовая.

Дальше – внутренний монтаж.

Для управления по USB написал DLL, а также простейшую тестовую программку.

Все, устройство готово. Посмотреть все файлы проекта можно тут.

Ионолёт своими руками – сделать все самому

В этой работе я демонстрирую, как создать простейший летательный аппарат. Так же я попробовал создать очень легкий высоковольтный источник питания. Но пока поднять вес источника питания аппараты не могут. Принцип действия таких аппаратов известен более 80 лет. Срок действия патентов изобретателя технологии Thomas Townsend Brown давно истек. Достойного развития технология пока не получила (космические ионные двигатели существуют, но пока слишком слабы).

Нам надо сделать две вещи, это: высоковольтный блок питания и сам летательный аппарат.

Схема №1:

Схема блока питания использованного в эксперименте.

Схема немного обрезана, показаны не все диоды, а только часть.

Для данного блока питания, дающего 30000В нужно питание сети 220В а так же напряжения +5В и +16В. Напряжение +16В может быть не стабилизированным, прямо с выпрямителя от трансформатора 12V AC, а напряжение +5В стабилизируется микросхемой типа 78L05. Данный блок питания обладает высокой емкостью, и потому более опасен, нежели слабые преобразователи с телевизионным трансформатором. Однажды у меня возник искровой пробой на заземленный объект, и в результате короткого импульса, прошедшего по электрической сети, сгорели несколько бытовых электронных приборов.

Блок питания меньшего размера выполнен по тому же принципу. Миниатюрный блок питания для газоразрядных ламп питается от источника напряжения 9-18В и генерирует переменное напряжение 800В. Переменное напряжение подается на множители, выполненные из 102 диодов 1N4007 и 102 SMD конденсаторов 0,01мкФ-2000В. Масса множителя 36г. Мощность около 2Вт.

Схема №2:

Без особых пояснений и подробностей.

Небольшая обрезка схемы, чтобы на экране уместилась, ниже продолжение.

продолжение…

Правильное крепление и установка транзисторов, микросхемы.

Параметры радиоэлементов.

Кинескопный трансформатор для телевизоров, старых элт мониторов.

Как делать летательный аппарат можно посмотреть”тут”.

Ниже привожу разновидности ионолётов:

Мой любимый 😉

Анимационное изображение.

Высоковольтный блок питания

29.05.2017 Электронная техника

Необходимо осознавать, что поведение плазмы в магнитном поле подобно поведению проводника, по которому течет ток. В случае если проводник подвижен, то он неизбежно вытолкнут из магнитного поля в зависимости от того, как по нему протекает ток. На принципе сделаны электромагнитные двигатели, а используя принцип в совокупности, где сделано магнитное гашение разряда или его прерывание, плазма преобразовывается в подвижный проводник, что колеблется в магнитном поле.

С целью проведения этих опытов пригодится замечательный высоковольтный блок питания с высоким потенциалом. Изготовлению этого источника питания посвящено видео канала «Сергей STALKER» (YoUtube) . Он способен давать при высоком потенциале замечательное токовое перемещение, что принципиально важно для магнитного разрядника. Об этом детально с 5 60 секунд на ролике — внизу статьи.

Создатель его сперва представил пара информационных источников. Первый – это графическое представление резонатора с индуктором, со схемой послойной намотки и его длинами проводов. Второй – это таблица изотопов с частотами.

Обратите внимание на изотоп водород третий и его частоту в мгц и алюминий 27, и его частота в кгц – 1506. Видим практическую кратность этих частот. Табличка ведет к пониманию для чего необходимо применять на антенне как раз алюминий, и какие конкретно атомы он возбуждает в окружающем пространстве при работе катушки Тесла.

Кроме этого возможно настраивать и на другие частоты. И хорошая частота – азот 14, кроме этого имеет кратность с алюминиевой антенной. Все элементы, как азот и водород, присутствуют в воздухе, и наличие играется не последнюю роль в работе устройства.

Третий – это книга называющиеся «Электричество и его необыкновенные особенности» под авторством Олега Васильева. Книга написана в дешёвой форме, несложным языком. В книге отыщете данные о наличии второй частицы, важной за заряд. О ее новых особенностях если сравнивать с электроном и о том, как частица проявляет себя в устройствах, каковые собираем, пробуя добиться сверхединичного результата.

И о том, как частица проявляет себя в природе, в окружающей среде и к каким явлениям приводит.

И четвертый – это книга «Патенты Николы Тесла», изданная на русском. В данном собрании отыщете уникальные изображения из патентов Теслы и его описание к ним. Очень шепетильно направляться изучить четвертый раздел данной книги «Устройство, трудящееся с токами высоких частот и контроллеры цепи».

В данном разделе прекрасно виден движение мыслей Тесла о том, как создать продолжительность импульсов в совокупности. Для этого он и использовал механические контроллеры. Это не означает, что эти контроллеры следует сделать механическими, достаточно осознать его план и перенести этот принцип на современную элементную базу.

Изучив данное пособие, найдёте многие изображения, каковые видели в Интернете. Изображения были выдернуты из патента Теслы и трактованы в вольной форме, что стало причиной искажению информации. Сам Тесла трудился с токами высоких потенциалов и использовал как раз управляемые разрядники, и неизменно конкретно говорил о наличии в совокупности lc резонанса или волновых процессов.

В случае если в совокупности нужен был как раз большой электрический потенциал, то обращение шла об lc-резонансе, а вдруг употреблялись волновые процессы, то Тесла конкретно показывал на то, что протяженность провода совокупности должна быть четко равна четверти длины электромагнитного возмущения в совокупности.

Продолжение с 5 60 секунд на видео о сборке высоковольтного блока питания.

Ссылки обнаружитестранице автора ролика https://www.youtube.com/watch?v=YohJeG2DsSA

Еще разработка в второй публикации.

Случайные записи:

Как сделать высоковольтный блок питания своими руками / Бесплатный радио конструктор / Sekretmastera

Похожие статьи, которые вам понравятся:

Устройство высоковольтного блока питания для CO2 лазерного излучателя

 

Устройство высоковольтного блока питания для СО2 лазерного излучателя.

 

Высоковольтный блок питания (В/В БП) – это регулируемое электронное устройство для преобразования напряжения электрической сети ~220В в напряжение питания лазерного излучателя станка лазерной резки, составляющее чаще всего в зависимости от мощности излучателя от 20000-50 000 В.

Для объяснения принципа работы (В/В БП) лазерного излучателя, представим его в виде блок-схемы, состоящей из отдельных каскадов, электрическая реализация которых может отличаться в зависимости от элементной базы и типовых схемных решений используемых конкретным производителем.

В данной же статье будут рассмотрены типовые каскады, в том или ином виде входящие в состав каждого (В/В БП) лазерного излучателя.

Рисунок 1 –  Блок-схема (В/В БП) лазерного излучателя.

Переменное напряжение ~220В через сетевой фильтр подается на выпрямитель напряжения (1) на котором оно выпрямляется и фильтруется конденсаторами, далее используется для питания выходного каскада (4) и для преобразователя напряжения 220В-12В (2).

В импульсном преобразователе (2), постоянное напряжение около 300В преобразуется с помощью мощного транзистора, работающего в режиме ключа, и импульсного понижающего трансформатора, напряжение с которого  подается на выпрямитель и на выходе этого блока мы уже имеем постоянное напряжение 12В, необходимое для питания большей части схемы (В/В БП).

Так же часто используется преобразователь напряжения с 12В до 5В (6). Такой преобразователь является маломощным (от 1 до 15 Вт) и используется для питания блока согласования входного сигнала (5) и второстепенных цепей.

Для управления (В/В БП) плата управления (ЧПУ) выдает два сигнала, это:
1. Сигнал регулировки мощности лазерного луча.
2. Сигнал разрешающий поджиг лазерного луча.

Сигнал регулировки мощности лазерного луча представляет собой постоянное напряжение от 0 до 5В. Во избежание перегрузки выходного каскада платы управления (ЧПУ), в блоке согласования входного сигнала (5) сигнал регулировки мощности подается на повторитель напряжения, имеющий высокое входное сопротивление и собранный, как правило, на операционных усилителях. Далее сигнал подается на усилитель входного сигнала (9), на котором усиливается до уровня, необходимого для управления мощностью сигнала, генерируемого  блоком ШИМ (7).
(В/В БП) способен реагировать на сигнал любого уровня благодаря блоку согласования входного сигнала (5) в котором полученный сигнал конвертируется в сигнал, необходимый для разрешения генерации сигнала блоком ШИМ (7).

Принцип широтно-импульсной модуляции является основным в работе (В/В БП) лазерного излучателя. Количество передаваемой мощности зависит от ширины импульса сигнала при постоянной частоте.

Таким образом, блок ШИМ (7) генерирует сигнал амплитудой 12В и частотой 10-15кГц.
Сумматор сигналов управления и обратной связи (11) делает возможным коррекцию выходного  сигнала путем воздействия на сигнал регулировки мощности лазерного луча. На сумматор сигналов управления и обратной связи сигнал поступает с выходного каскада (4), имеющий низкоомный выход. Для согласования каскадов сигнал подается через согласующий усилитель сигнала обратной связи (10).

Блок защиты (12) служит для защиты выходных каскадов и высоковольтных преобразователей от выхода из строя.

С блока ШИМ (7) сигнал поступает на согласующий усилитель (3), который необходим для согласования маломощного сигнала блока ШИМ (7) и входа выходного каскада, имеющего низкоомный вход.

В выходном каскаде (4) построенном на мощных транзисторах, работающих в ключевом режиме, сигнал переменного напряжения усиливается с 12В до напряжения около 300В.

Далее сигнал поступает на высоковольтный преобразователь (8), где преобразуется в напряжение питания лазерного излучателя.

На практике случается, что излучатель не развивает 100% мощность, что ведет к пониженной скорости резки материала и снижению производительности лазерного станка. Это вызывается не согласованностью сигнала, выдаваемого платой управления (ЧПУ) с сигналом необходимым для регулировки мощности (В/В БП). Примером может служить ситуация, когда плата управления (ЧПУ) выдает сигнал равный 100% мощности, а лазерный станок, оснащенный 100-ваттным лазерным излучателем будет работать ни чуть не лучше чем 80-ти ваттный.

Компания Elixmate предлагает услугу калибровки мощности выдаваемой (В/В БП) с мощностью заявленной производителем, а так же услугу по согласованию сигнала платы управления (ЧПУ) и (В/В БП), т.е. настройку вашего лазерного станка на максимальную производительность.

д.и.г. Высоковольтный источник питания постоянного тока 250 кВ с хитроумным трюком для переключения полярности – diy Physics Blog

Высоковольтные источники постоянного тока используются энтузиастами науки для питания электронных и рентгеновских трубок, зарядки высоковольтных конденсаторов и электростатического заряда. левитаторы »и т. д. Во многих из этих источников питания используется обратный трансформатор для выработки высокого напряжения высокой частоты (переменного тока), за которым следует« умножитель Кокрофта-Уолтона »для выпрямления и резкого увеличения напряжения.

В умножителе Кокрофта-Уолтона используется каскадный ряд диодов и конденсаторов для генерирования высокого напряжения постоянного тока от входа переменного тока через топологию схемы, в которой используются диоды для зарядки конденсаторов параллельно и их последовательной разрядки. Выходная полярность умножителя Кокрофта-Уолтона зависит от того, как ориентированы его диоды, поэтому полярность выхода (относительно земли) высоковольтного источника постоянного тока обычно устанавливается при проектировании.

Однако, поскольку некоторые из наших физических экспериментов требуют той или иной полярности, мы строим наши умножители Кокрофта-Уолтона с дополнительным конденсатором, чтобы наши высоковольтные источники питания могли выводить как положительное, так и отрицательное высокое напряжение относительно земли.Схема нашего «обратимого» Кокрофта-Уолтона показана на следующем рисунке (щелкните, чтобы увеличить):

Если высоковольтный выход переменного тока обратного хода подключен к точке «A» умножителя напряжения, а точка «B» ”Подключен к земле, то выход в точке“ D ”будет положительным. Однако, если точка «C» получает высоковольтный переменный ток, а точка «D» соединена с землей, тогда точка «B» будет отрицательной.

Как показано на следующих рисунках, умножитель должен быть построен на куске чистой перфорированной платы:

Затем печатная плата подвешивается с помощью нейлоновых прокладок внутри пластикового корпуса (того типа, который используется для хранения продуктов):

Соединители типа «банан» затем устанавливаются на пластиковый контейнер и подключаются напрямую к точкам A, B, C и D.Разъемы должны быть очень хорошо герметизированы силиконом RTV:

Затем разъемы маркируются следующим образом:

Затем пластиковый контейнер должен быть полностью заполнен чистым минеральным маслом (его можно купить в аптеке). погрузите схему умножителя в воду, чтобы предотвратить пробой высокого напряжения между компонентами:

Для управления умножителем можно использовать любой высоковольтный источник питания переменного тока. Наша любимая схема – это следующий преобразователь постоянного тока в переменный (щелкните диаграмму, чтобы увеличить):

В этом источнике питания переменного тока двухтактный генератор управляет обратным трансформатором телевизора от старого цветного телевизора (обратный преобразователь без встроенного тройника). ).Хорошо известный прием заключается в том, что исходный первичный элемент обратного хода не используется. Вместо этого новые первичные обмотки изготавливаются путем наматывания двух наборов по четыре витка каждого изолированного провода № 18 вокруг оголенного сердечника обратноходового трансформатора. Обратная связь для генератора получается через дополнительную катушку из 4 витков провода №24, намотанного вокруг сердечника:

Как показано на рисунке выше, мы встроили низковольтный источник постоянного тока прямо в шасси. Мы изменяем напряжение, используя внешний вариак (на рисунках не показан).В нашем источнике питания 12 В, подаваемое на вход драйвера обратного хода, дает около 250 кВ постоянного тока на выходе умножителя. Мы измерили до 300 кВ постоянного тока при более высоких входных напряжениях, но коронный разряд и пробой становятся очень страшными, поэтому мы не пытались выйти за пределы.

ОБНОВЛЕНИЕ 2/10/2012: Дополнительные сведения о создании драйвера резонансного трансформатора, а также об обмотке первичной обмотки для обратноходового трансформатора см. В следующих двух сообщениях:

http: // www.diyphysics.com/2012/02/10/universal-resonant-transformer-driver-high-voltage-flyback-driver/

http://www.diyphysics.com/2012/02/10/adding-your-own- трансформатор обратного хода первичного преобразователя в высоковольтный для резонансного возбуждения /

Следующее видео на YouTube показывает раннюю версию нашей поделки источник питания, используемый для управления электростатическим «лифтом», который Шанни построил много лет назад в рамках школьной научной ярмарки:

httpv: //youtu.be/p10OUADRr2M

В нашем d.i.y.В книге «Изучение квантовой физики через практические проекты» мы показываем множество способов использования этого источника питания для выполнения сложных физических экспериментов.

ОПАСНО! Обратите внимание, что это опасное устройство! Он создает высокое напряжение, которое может вызвать очень болезненный или смертельный удар электрическим током. Кроме того, могут возникать искровые разряды, которые могут воспламенить легковоспламеняющиеся материалы или летучую атмосферу. Помните, что конденсаторы сохраняют заряд долгое время после отключения питания.Перед тем как прикасаться к высоковольтным шинам, тщательно разрядите их!

Посетите www.prutchi.com и www.diyPhysics.com, чтобы узнать о других передовых д.и.у. проекты, и не забудьте проверить наш новый d.i.y. Книга по квантовой физике:

Источник питания постоянного тока 20 кВ (самодельный / сделай сам) с обратным ходом и встроенными диодами

Это простой в изготовлении источник питания высокого напряжения, использующий тип Обратный трансформатор со встроенными диодами, снятый с ЭЛТ (Электронно-лучевая трубка) типа телевизора.Я называю это Кубом. С всего лишь несколько дополнительных деталей, он может создавать красивые волнистые дуги и даже приводить в действие лестницу Иакова (ходовая дуга.)

Куб	Обратный ход со встроенными диодами.

Волнистая дуга.

Лестница Иакова.

Это отличается от моего Источник высокого напряжения 30кВ который использовал обратный трансформатор без встроенных диодов и умножитель или утроитель напряжения Кокрофта-Уолтона, содержащий диоды (см. фото ниже). Однако множитель позволяет добраться до 30кВ. С другой стороны, трудно найти этот коммерческий мультипликатор, как это обратный ход без встроенных диодов.Обратный ход со встроенным Диоды, используемые в этом блоке питания Cube на 20 кВ, найти легче.

Источники питания 20кВ и 30кВ.

Обратный ход без встроенных диодов.

Умножитель / утроитель напряжения.

Ниже приведена принципиальная схема этой схемы.

Высоковольтная обратная цепь постоянного тока 20 кВ.

А вот схема. Обратите внимание, что я не добавлял детали, которые находятся в красный. Это усовершенствование, о котором больше говорят в защите транзисторов. раздел ниже.

Схема блока питания Flyback со встроенными диодами.

Обратный трансформатор не имел катушек на сердечнике, поэтому вы как видно ниже, я добавил две, первичную катушку (черная) и обратную связь катушка (красная).Обе катушки имеют центральную резьбу, что означает наличие дополнительной провод идет из центра каждой катушки. Фотография справа внизу показывает провода перед их намоткой.

Катушки трансформатора обратного хода.

Провода перед намоткой.

Щелкните здесь, чтобы получить полную информацию о где я взял радиаторы и как я установил транзисторы на радиаторы.

И это фото его интерьера.

Глядя в куб.

ВНИМАНИЕ: этот источник питания может производить опасные или смертельные напряжения и токи. Всегда разряжайте питание заземляйте после выключения и перед тем, как подойти к нему. При создании короны, ионного ветра, искрения и / или дуги он производит озон, который вреден для вашего здоровья, поэтому используйте его в хорошо вентилируемая зона.

Защита транзисторов – конденсаторы и диоды

Речь идет о материале, выделенном красным на схеме выше. Этот это то, что я сам не пробовал, но видел и слышал о от других. Я сам мало что знаю об этом, поэтому могу быть только расплывчатым. Повторение того, что мне сказали, по крайней мере, часть его цели. уменьшает нагрев транзисторов и защищает эти биполярные переходные транзисторы от отрицательных переходных напряжений на их коллекторах поскольку они уязвимы для этого.

Детали, выделенные красным на схеме выше, – это то, что есть на моем коммерческом сделал блок питания ХВГ10. Показанные фотографии вот конденсаторы (желтые) и диоды (припаяны к ножкам транзистора) на блоке питания.

Конденсаторы и диоды для защиты транзисторов.

Из личного письма мне также сказали, что рекомендуемый конденсатор размер от 200 до 400 нФ неполяризованный, но 100 нФ тоже работает.Диод для установки обратного смещения и рекомендуемый размер UF4007 или BYE500.

Из комментария Alex1M6 на YouTube на мое видео о ремонте блок питания, который мне посоветовали «добавить диод быстрого восстановления на каждом транзистор в направлениях, показанных на схеме выше. Для дальнейшего защита поместила небольшие пленочные конденсаторы около 10-47 нФ через каждый диод тоже, и это переместит транзисторы в квазикласса E переключения и может даже уменьшить нагрев транзисторов чуть-чуть.Конденсаторы большей емкости уменьшат выходную мощность. напряжение немного, но также снизит нагрузку на транзистор, поэтому поэкспериментируйте, прежде чем окончательно определить значение “.

Обратный трансформатор

Как указано выше, обратный трансформатор – это трансформатор со встроенным диодом, как и большинство, что вы найдете в наши дни. Он был выбран случайным образом в этом Я нашел его в телевизоре, который кто-то выбросил. Практически любой обратный рейс найдено на ebay.com буду работать.

Судя по надписи, которая была на плате возле обратного трансформатора, это сказал T505, и ясно, что это была обратная связь Sony.С уже не существующей веб-страницы, содержащей список трансформеров Sony, Модель KV32FS12, версия T505, Номер детали 1-453-338-21. KV32FS12 может быть номером модели телевизора Sony. 1-453-338-21 был номер детали, возможно, только для этого веб-сайта. Альтернативная часть нет похоже, это может быть Sony part 1-453-338-11.

Использование источника питания высокого напряжения

Ниже представлена ​​моя установка для использования этого высоковольтного источника питания (в этом в случае, если он питает лестницу Иакова.) Уведомление из принципиальной схемы выше, блок питания принимает от 0 до 24 вольт на входе. У меня есть свой Источник питания постоянного тока от 0 до 24 вольт, который я использую для этого входа. Красный вещь, сидящая на ней, – это ВАРИАК, который используется для изменения напряжение от 0 до 24 вольт.

Устройство, приводящее в действие лестницу Иакова.

Ниже представлена ​​установка для измерения выходного напряжения с помощью осциллографа. и высоковольтный пробник FLUKE 80K-40.Я просто касаюсь кончиком зонда металлического шара, прикрепленного к выход источника питания.

Как показано ниже на выходе осциллографа, напряжение составляет 20 киловольт. Это было с 20 вольт, подаваемым на источник питания высокого напряжения от источник питания от 0 до 24 В. Я обнаружил, что вход и выход напряжения масштабируются довольно линейно. Вход 10 вольт давал выход 10 киловольт, и так далее; каким бы ни было входное напряжение, выход будет В 1000 раз больше.Я также обнаружил, что при 20 киловольтах и ​​выше транзисторы стали бы нагреваться намного быстрее.

Чтобы уменьшить проблему нагрева транзистора, мне было предложено добавьте конденсаторы и диоды на транзисторы. Вы можете найти больше об этом под заголовком «Транзисторная защита» на моей странице источника питания 30 кВ, поскольку он использует практически такая же схема.

Установка для измерения напряжения.

20 киловольт.

Я также сделал несколько измерений тока, но без измерения напряжения в то же время. Это было сделано как во время зажигания, так и во время рисование константы, волнистая дуга. Для измерения использовался аналоговый измеритель (см. Ниже). К пластиковой палке был приклеен провод с зажимом из крокодиловой кожи. В кончик зажима «крокодил» располагался рядом с выходом металлического шарика из источник питания, в то время как другой конец провода проходил через метр до земли.

Как видите, сила тока может превышать 250 мА, что смертельно, если проникает в твое сердце.

Текущая измерительная установка.

Стрелка отклонена от шкалы 250 миллиампер.

Видео – Куб – Как сделать высоковольтный источник питания с обратным ходом / встроенными диодами

Вот мое пошаговое видео с инструкциями по изготовлению этого блока питания, наряду с некоторыми измерениями напряжения и тока и демонстрациями.

Источник питания постоянного тока 30 кВ (самодельный / сделай сам) с обратным ходом и умножителем / тройником

Это мой высоковольтный блок питания своими руками. Это выдает до 30 кВ постоянного тока и рассчитывает на питание от источник, подающий 0 – 24 В постоянного тока. Вход через банановые разъемы. Я обычно кормлю его своим самодельный блок питания 24В но, как показано ниже, я также использовал сетевой адаптер и питание ноутбука. поставка.Также ниже видео показаны пошаговые инструкции по изготовлению этого высоковольтного источника питания вместе с некоторыми демонстрациями.

Как вы увидите ниже, трансформатор обратного хода и умножитель для этого блока питания может быть трудно найти. Альтернативой является пойти с обратный ход со встроенными диодами, как я сделал здесь.Напряжение будет скорее всего будет ниже.

Одна из модификаций, которую я сделал, – это сделать вывод FOCUS HV от умножителя (в этом случай также называется тройником, так как он утроил напряжение) в наличии. С 30кВ выходной провод я мог получить до 4 кВ, но я захотелось пониже. Поэтому, сделав выходной провод FOCUS HV доступным в качестве альтернативы, Я смог получить диапазон от 1,2 кВ до 4,6 кВ.

Он использует обратноходовой трансформатор для повышения входного напряжения примерно до 10 кВ переменного тока, а затем подает его на умножитель, который увеличивает его. примерно до 30 кВ постоянного тока.Я посмотрел на результат на моем телескопе, и он довольно плоский.

Конденсаторы.

Диоды.

Речь идет о материале, выделенном красным на схеме выше. Этот это то, что я сам не пробовал, но видел и слышал о от других. Я сам мало что знаю об этом, поэтому могу быть только расплывчатым.Повторение того, что мне сказали, по крайней мере, часть его цели. уменьшает нагрев транзисторов и защищает эти биполярные переходные транзисторы от отрицательных переходных напряжений на их коллекторах поскольку они уязвимы для этого.

Детали, выделенные красным на схеме выше, – это то, что есть на моем коммерческом сделал блок питания ХВГ10. Фото справа есть из этих частей на блоке питания.

Из личного письма мне также сказали, что рекомендуемый конденсатор размер от 200 до 400 нФ неполяризованный, но 100 нФ тоже работает.Диод для установки обратного смещения и рекомендуемый размер UF4007 или BYE500.

Из комментария Alex1M6 на YouTube на мое видео о ремонте блок питания, который мне посоветовали «добавить диод быстрого восстановления на каждом транзистор в направлениях, показанных на схеме выше. Для дальнейшего защита поместила небольшие пленочные конденсаторы около 10-47 нФ через каждый диод тоже, и это переместит транзисторы в квазикласса E переключения и может даже уменьшить нагрев транзисторов чуть-чуть.Конденсаторы большей емкости уменьшат выходную мощность. напряжение немного, но также снизит нагрузку на транзистор, поэтому поэкспериментируйте, прежде чем окончательно определить значение “.

Обратный трансформатор

Мой обратный трансформатор был куплен в Интернете. который, похоже, исчез из Интернета. Это очень старый, который не имеет встроенного диода. Большинство обратноходовых трансформаторов в наши дни имеют встроенные диоды, и трудно найти тот, у которого их нет. Я нигде не мог найти его в Интернете, кроме информации о номере детали в техническом описании, прилагаемом к нему, написано SD-FLY400, замена для Motorola 24D67878A01.

Я действительно купил два из но сгорел первый, когда я тестировал без множителя подключил еще. Мне посчастливилось достать схемы обратного хода с обратным ходом а на схемах дает сопротивление в различных частях обратная связь вторичная. С помощью омметра вы можете легко проверить, обратного хода это хорошо. После того, как я испортил свой первый обратный рейс, один из отрезки вторичной измеренной бесконечности (провод явно оборвался).Так что это помогает иметь эти схемы!

Для первичной катушки и катушки обратной связи обратного хода я удалил провод который пришел с ним и поставил на мои собственные провода, как показано на схеме выше и как показано на следующем фото. После намотки проводов на место и заклеив их черной изолентой, я затем покрыл результат несколько слоев черной жидкой изоленты для прочности, склейка Все это.

Обратный ход перед добавлением катушек.

Новые катушки по схеме.

Множитель

Умножитель заказывался в местной электронике. store и является NTE 521 от NTE Electronics, Inc. Он имеет два входа (горячий и GND) и два выхода (фокус и выход 30 кВ). NTE поставляет толстую книгу всех своих полупроводников детали (доступны в любом магазине, специализирующемся на деталях NTE) и Схема умножителя была в книге.

Можно использовать многие из множителей NTE. Многие из них отличаются на выходе FOCUS, но это не влияет на выход высокого напряжения.

У некоторых есть резистор 680 Ом на выходе высокого напряжения. а некоторые нет. Это не будет иметь большого значения для этого блока питания поскольку, если вы ожидаете возможность возникновения искр большой мощности (большие искровой разрядник создает большую мощность перед искрой) тогда это рекомендуется поставить около 250 кОм резисторов не менее 2 Вт. на выходе все равно.

Некоторые из них – 5-ступенчатые множители, а некоторые – 6-ступенчатые. Это означает, что 6-ступенчатые могут начинаться с более низкого напряжения на входе. чтобы получить такое же высоковольтное выходное напряжение, как у 5-ступенчатого. Но имейте в виду все они имеют одинаковую максимальную длительную мощность без нагрузки, 30 кВ при 2 мА, за исключением NTE 559, который составляет 28 кВ при 2 мА. Настоящий рейтинг непрерывного выхода зависит от того, что вы даете ему на входе, и Максимальный номинал непрерывной выходной мощности – это значение, которое вы не должны превышать.

В следующей таблице есть все, о которых я знаю, и о которых нет дополнительные входы POT, CTL или другие.

NTE арт. резистор 680 ом? Кол-во ступеней 500A N 6 521 N 6 522 Y 6 531 Y 6 532 Y 6

NTE арт. резистор 680 ом? Кол-во ступеней 533 Y 5 534 N 5 537 Y 5 539 N 5

Фотографии конструкции и испытаний

Вид сверху / спереди.Странная прозрачная пластиковая надставка наверху, потому что мой обратный ход и множитель были выше, чем я первоначально ожидал. Высоковольтный выход 30 кВ – это красный провод в верхнем левом углу изображения.

Транзисторы и радиаторы, вид спереди. Вход осуществляется через банановые разъемы справа.

Вид сверху, показывающий внутренности.Множитель бежевый прямоугольник сзади и черная вещь чуть ниже это обратный ход.

Вид сбоку. Круглая черная штука – это вторичный обратный ход. Множитель находится слева от него.

Вид сзади лучше показывает транзисторы.

Щелкните здесь, чтобы получить полную информацию о где у меня радиаторы и как я установил транзисторы на радиаторы.

ВАЖНЫЙ: Рекомендуется, если у вас могут возникнуть искры большой мощности, вы должны поставить сопротивление около 250 кОм с мощностью не менее 2 Вт. номинал на выходе для защиты блока питания от сильного тока искры. Искра большой мощности обычно возникает из широкого искрового промежутка. Я повредил транзистор Q1 таким образом, забыв поставить это сопротивление. Я обычно кладу его на обратную сторону земли, так как это может включать неизолированные соединения.Мое видео ниже рассказывает о том, как я нашел и заменил этот поврежденный транзистор. Если вам интересно, что я делал, когда повредил этот транзистор посмотрите это мое видео на YouTube, Добавлена ​​модель Star Trek Enterprise с ионным движением. Ущерб на самом деле произошло после того, как видео было снято, и я еще немного поигрался.

2 x 220 кОм, резисторы 2 Вт = 240 кОм, 2 Вт защиты.

Я прикрепил маленький круглый латунный шарик к концу выходной провод ВН.Здесь сидит конец выходного провода приклеена к рулону малярной ленты, чтобы не касаться пола. Красный трубка – это высоковольтный зонд Fluke 80k-40 40kV который я могу ввести в свой мультиметр для измерения напряжения.

Мой мультиметр справа. Слева от это мой источник питания 24 В постоянного тока. Выход источника питания 24 В подается в источник питания 30 кВ, который налево.Сверху блока питания 24 В находится Variac. В этой картине Я измеряю производительность всей установки.

Когда я увеличиваю напряжение с помощью Variac, первый Чтение, которое я получаю от источника питания 30 кВ, это то, около 12 кВ. В измеритель находится на шкале 30 В и показывает 1,2 В (12000 вольт / 1000 (из-за датчик высокого напряжения) / 10 (из-за шкалы 30 В) = 1.2 вольта). Если Затем я постепенно уменьшаю напряжение, и я действительно могу получить меньшее напряжение. Я думаю, что в какой-то момент я упал до 4 кВ. Затем он просто падает до 0.

Вот он на максимуме был готов повернуть его вверх, 28кВ, из боязни что-то повредить.

Схема использования 1.Провод FOCUS 2-4,6кВ. Обратите внимание, что к обоим проводам прикреплены латунные шарики, так как оба должны разряжаться после использования.

ВНИМАНИЕ: этот источник питания может производить опасные или смертельные напряжения и токи. Всегда разряжайте питание заземляйте после выключения и перед тем, как подойти к нему. При создании короны, ионного ветра, искрения и / или дуги он производит озон, который вреден для вашего здоровья, поэтому используйте его в хорошо вентилируемая зона.

Питание от 0 до 24 В

Как показано на приведенной выше принципиальной схеме, для этого требуется напряжение от 0 до 24 В. источник питания для его питания. Я обычно использую свой самодельный блок питания 24В но, как показано на фотографиях ниже, я также использовал небольшой сетевой адаптер. а также блок питания для ноутбука. Настенный адаптер имеет переключатель для выбор напряжения от 1,5 В до 12 В. Блок питания ноутбука выдает только 20 В и сохраняет его таким, даже если я подключу его к мой Вариак и попробуй управлять напряжением таким образом.

Настенный адаптер в качестве 1-й ступени.

Блок питания ноутбука 1 ступень.

Вот мое видео, в котором пошагово показано, как сделать этот блок питания. Я также демонстрирую это, летая на подъемник / ионкрафт оба используют мой самодельный блок питания 24В как на первом этапе и используя вместо него блок питания ноутбука, который больше у людей тоже есть доступ.

Экспериментируя с ионный двигатель добавлен в модель Star Trek Enterprise Первый раз сломал этот блок питания. Я мог бы избежать этого если бы я последовал собственному совету и поставил около 250 кОм резисторы (2 Вт) последовательно с выходом, но я этого не сделал и закончился тем, что повредил один из транзисторов.

В следующем видео показаны мои шаги по поиску и устранению проблемы.

Как создать высоковольтный источник питания для физики плазмы и др.

Если вы не инженер-электрик, давайте вспомним, как работает электричество. Закон Ома гласит, что I = V / R, что означает, что электрический ток (измеренный в амперах) равен напряжению, деленному на сопротивление цепи. Как показывает формула, напряжение, сопротивление и ток неразрывно связаны.Означает ли это, что высоковольтный источник питания должен потреблять большой ток? Нет! Один ампер тока может дать 10 000 вольт, если сопротивление равно 10 кОм. Чтобы воплотить эту идею в жизнь, на канале Plasma Channel на YouTube есть руководство о том, как создать небольшой высоковольтный источник питания для физики плазмы и многое другое.

Лучшая аналогия закона Ома исходит из гидравлики. Представьте себе воду, текущую по трубе. В этой аналогии скорость потока (в литрах в секунду) эквивалентна току.Сама труба похожа на резистор в цепи – более высокое сопротивление похоже на меньшую трубу. Напряжение сродни давлению воды. Таким образом, при постоянной скорости потока уменьшение диаметра трубы увеличивает давление – точно так же, как увеличение сопротивления увеличивает напряжение. Однако на практике сопротивление все же нужно преодолевать. Кусок резины, например, имеет практически бесконечное сопротивление. Добавление резины в цепь не приводит к бесконечному напряжению, она полностью останавливает электрический ток, как пробка в водопроводной трубе.

Воздух имеет очень высокое электрическое сопротивление, и для создания плазменной дуги требуется довольно большое напряжение. Блок питания, подобный тому, что описан в этом видео, способен вырабатывать от 15 000 до 20 000 вольт, но может делать это с током, обычно имеющимся в электросети жилого дома. Ключевой компонент этой сборки – обратноходовой трансформатор, который можно извлечь из старого лампового телевизора. Электронно-лучевые трубки в этих старых телевизорах также требовали высокого напряжения, поэтому их трансформаторы идеально подходят для этой работы.В видео объясняется, как использовать обратноходовой трансформатор в экспериментах по физике плазмы, и для этого требуется только транзистор и пара резисторов. Вы также можете использовать его для других интересных демонстраций физики, таких как ионный подъем – просто будьте осторожны, так как обратноходовые трансформаторы и питание от сети потенциально опасны.

Источник питания высокого напряжения

Источник питания высокого напряжения

<<<< Индекс

Источник питания высокого напряжения

Данный проект представляет собой источник питания высокого напряжения, имеющий регулируемое выходное напряжение от 0 до 18 кВ.

Принципиальная схема, часть 1.

В этой части мы видим слева направо:
– Источник питания (TR1, D1, C1, C2), обеспечивающий около 23 В постоянного тока.
– Прямоугольный генератор на базе операционного усилителя мощности TDA2030.
Генератор имеет выходное напряжение около 20 Vp-p (Вольт пик – пик).
Частота около 11 кГц.
– Вариак (переменный трансформатор).
Напряжение 20 В (размах) подключено к ответвлению на 70% трансформатора. обмотка.
Мощность трансформатора регулируется от 0 до примерно 28 В (пик-пик).
– Три повышающих трансформатора, которые являются обычными трансформаторами напряжения сети (230 до 15 В / 900 мА).
Несмотря на то, что они рассчитаны на работу с частотой 50 Гц, они также работают на 11 кГц.
3 обмотки высокого напряжения соединены последовательно, что дает максимум 1700 Впик-пик на выходе.
С помощью переключателя S1 вы также можете выбрать более низкое напряжение.

Принципиальная схема часть 2.

Эта часть представляет собой 12-ступенчатый каскад напряжения.
Первый этап – это выпрямление входного напряжения до его пикового значения, поэтому в в данном случае максимум 1700 вольт.
Каждая следующая ступень добавляет 1700 Вольт, поэтому с 12 ступенями мы получаем более 20 кВ, однако это напряжение может быть достигнуто только тогда, когда выход каскада не загружен.
В этой конструкции всегда присутствует некоторая нагрузка на выходе по цепи счетчика (M1, R10 … R14).
Каскадная схема дает некоторую потерю напряжения в зависимости от тока нагрузки, номиналы конденсаторов, количество ступеней и входная частота.
Также трансформаторы будут давать потери напряжения в условиях нагрузки.
В этом случае я могу получить из цепи от 18 до 19 кВ.

Чем выше входная частота, тем меньше потери напряжения в каскаде. в условиях нагрузки.
По этой причине я использую каскад не при частоте сети 50 Гц, а при гораздо более высокая частота.

Для малых потерь в схеме я сделал номиналы конденсаторов в первом ступени выше.
На последних этапах это менее важно.

Цепь нагружена цепью счетчика (M1, R10 … R14) для контроля выходное напряжение.
Цепь счетчика также разряжает каскад при отключении питания. выключить.
R10 – R14 должны быть рассчитаны на минимальное напряжение пробоя 5 кВ каждый.

Резистор R15 будет ограничивать выходной ток при любых условиях до менее 20 мА.
Что должно быть экономным как для человека, так и для диодов в каскаде.
Эти (почти) 20 мА могут подаваться только на очень короткий период, после замыкания выхода на массу.
Когда каскад разряжен, выходной ток будет ограничен до максимума. 0,36 мА.
Из соображений безопасности R15 представляет собой специальный высоковольтный резистор (пробой 30 кВ Напряжение).

Все диоды и конденсаторы в каскадной цепи должны выдерживать пиковое значение входного напряжения (1700 В).
Я использовал компоненты, которые могут работать с 2000 В.

Диоды должны выдерживать это напряжение в условиях постоянного тока.
Некоторые диоды на 2 кВ могут выдерживать только 2 кВ в течение коротких периодов времени, но рассчитаны на постоянный ток при например 1200 В, эти диоды в этой схеме не подходят.
Используемый диод RGP02-20E очень хорошо подходит для использования здесь щелкните здесь, чтобы просмотреть техническое описание RGP02-20E.
RGP02-20E сейчас является устаревшим, но я смог купить его по адресу: http://www.voti.nl/shop/summary.html.

Взгляд внутрь высоковольтного источника питания.
С 4 трансформаторами, вариаком и схемой генератора на небольшом нагреве раковина.
Однако генератор будет производить очень мало тепла.

Каскадная схема.
На выходе более 8 кВ цепь издает шипящий шум, вызванный разряд от проводов в окружающий воздух.
По этой причине я покрыл все высоковольтные провода герметиком, который удалил большую часть шума.
Теперь подключены только резистор R15 (зеленый справа) и выходной разъем. все еще шипит.

Картинка входного напряжения каскада.
Каждый сантиметр экрана составляет 200 Вольт, поэтому в данном случае мы имеем 1200 В (пик-пик).

Комплектный источник высокого напряжения.
Верх покрыт пластиной из оргстекла, поэтому каскад остается видимым.
Правая сторона аппарата сделана из полипропилена, с этой стороны высокая выход напряжения позиционируется.
Разъем на высоковольтном выходе – обычная банановая розетка, так что ничего нет особого «высокого напряжения» по этому поводу.

Потребляемая мощность блока питания 6,5 – 7,5 Вт, в зависимости от мощности. напряжение и ток нагрузки.

Максимальные выходные напряжения:
18 кВ с переключателем S1 в положении «18 кВ»
5,8 кВ с переключателем S1 в положении «5 кВ»

Когда я подключил CN1 к CN2 (соединение заземления сети с заземлением каскада), мощность может достигать 19 кВ.

Ток короткого замыкания на выходе:
0,25 мА с переключателем S1 в положении «18 кВ»
0,36 мА с переключателем S1 в положении «5 кВ»
Выходной ток в этой конструкции в основном ограничивается трансформаторами TR2, TR3 и TR4, который не может обеспечить такой большой ток на частоте 11 кГц.
Каскад также дает некоторое ограничение тока, но не так сильно, как трансформаторы.
Может быть, выходной ток короткого замыкания можно было бы несколько увеличить, уменьшив частота генератора, но измеренные значения меня устраивают.

---

Падение напряжения в цепях каскада напряжения

Теперь немного информации о падении напряжения в каскадной цепи.

Каскад напряжения.

Входной сигнал на первой стадии каскада выпрямлен до пика – пиковое значение входного сигнала.
Фактически вы теряете в 2 раза падение напряжения на диоде, но для высокого напряжения операции этим можно пренебречь.
На каждом следующем этапе добавляется равное количество напряжения.

Итак, с n этапами вы получите n.Вп-п на выходе.
Это верно только тогда, когда вывод не загружен.
Когда выход нагружен током (I), выходное напряжение будет падать с значение ΔU по следующей формуле:

Где:
ΔU = Падение напряжения на выходе в В.
I = Ток нагрузки в А.
f = Входная частота в Гц.
C = Значение конденсатора в F.
n = Количество ступеней в каскаде.

Для этой формулы входное напряжение должно быть синусоидальным.

Конечно, падение напряжения никогда не могло быть выше, чем на ненагруженном выходе. Напряжение.
Если это происходит при расчете, вы ввели слишком высокий ток нагрузки, чего не удавалось достичь на практике.

<<<< Индекс

Высоковольтный источник питания постоянного тока

Итак, я продолжил работу над вопросами из предыдущего поста.

«Проделайте отверстие для сетевой розетки и автоматического выключателя на задней панели»

выполнено

“Фрезерование отверстий под банановые домкраты к передней панели”

На самом деле все оказалось намного проще, чем я имел в виду изначально.В конце концов появились мои ступенчатые упражнения. Раньше, чем ожидалось. Никогда раньше не использовал такой инструмент. С первой попытки я смог просверлить отверстия в кратчайшие сроки.

«Доделать проводку»

выполнено

«Установите правильные десятичные точки»

Удалить эти пятна припоя было непросто, но все готово.

«Создайте фиктивную нагрузку, чтобы иметь возможность проверить текущее измерение»

На самом деле профессиональная электронная нагрузка постоянного тока, способная работать выше 300 В, не из дешевых.Поэтому я решил выбрать резистор 1 кОм 100 Вт и прикрутил к старому радиатору s478. Вопрос в том, нужно ли использовать вентилятор. Наконец-то заработало и без него.

«Калибровка»

выполнено

«Покраска лицевой панели»

выполнено

На самом деле у меня возникла серьезная проблема с установкой панельных счетчиков на лицевую панель. Большинство фиксирующих зажимов сломано (из-за старения материала или плохой конструкции, кто знает)

<отсутствует фото>

Ненавижу этот горячий клей от храпа, но у меня не было другого выхода, чтобы держать приборные панели на своем месте:

«Сборка электроники переключения фаз (не обязательно, возможно, после завершения)»

На самом деле у меня довольно большой прогресс, но это будет тема другого поста.Еще не закончена, поэтому еще не собрана в агрегат.

«Создать консоль для шапки»

Это было забавно. Не знаю, почему я полностью забыл, что внешняя сторона (а значит, и крепежный винт) этих больших банок является отрицательным полюсом конденсатора. установка двух крышек с разным потенциалом на одном проводящем (алюминиевом) держателе – не лучшая идея:

К счастью, я понял это до включения и заменил монтажную пластину на пластиковую (не использовался протравленный FR4):

Поскольку я подошел к концу списка задач.Проект почти завершен (отсутствует только электроника переключения фаз):

Что дальше:

Доделаю электронику переключения фаз и установлю.

Сам блок питания нуждается в улучшении. Например, ограничение тока при холодном пуске и надлежащий слив конденсатора. Я не совсем уверен, что эти улучшения будут внесены в ближайшее время. Подскажет удобство использования оборудования.

Высоковольтный источник питания от + 35 кВ до -35 кВ для электропрядения своими руками

Пожалуйста, напишите время выполнения заказа Номер позиции: MSK-ESPS-35 Транспортировка LTL грузовым автомобилем (грузовик) MSK-ESPS-35 – источник питания высокого напряжения от + 35 кВ до -35 кВ для устройства электропрядения своими руками Высокое напряжение в системе, перед первым использованием необходимо пройти тесты заземления (GFCI).Неправильное заземление может вызвать накопление заряда и повредить устройство. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Ваша корзина пуста. Пожалуйста, очистите историю просмотров перед заказом продукта.В противном случае доступность и цена не гарантируются. Спонсорство MTI: Спонсоры MTI Семинар по термоэлектричеству MTI-UCSD Лаборатория по производству аккумуляторов 50 50 MTI VISTEC Cylindrical Cell Pilot Line MTI спонсирует постдокторские награды Предстоящие выставки:

.