Høyspentkilde på en linjetransformator. Høyspentgeneratorer med kapasitiv energilagring

Generatorer høy spenning lav effekt er mye brukt i feildeteksjon, for å drive bærbare ladede partikkelakseleratorer, røntgen- og katodestrålerør, fotomultiplikatorer, detektorer ioniserende stråling. I tillegg brukes de også til elektrisk pulsødeleggelse faste stoffer, skaffe ultrafine pulvere, syntetisere nye materialer, som gnistlekkasjedetektorer, for lansering av gassutladningslyskilder, for elektrisk utladningsdiagnostikk av materialer og produkter, skaffe gassutladningsfotografier ved bruk av S. D. Kirlian-metoden, testing av høyspenningskvalitet isolasjon. I hverdagen brukes slike enheter som strømkilder for elektroniske ultrafine og radioaktive støvsamlere, elektroniske tenningssystemer, for elektroeffluvielle lysekroner (A.L. Chizhevsky-lysekroner), aeroionizers, medisinsk utstyr, gass ​​lightere, elektriske gjerder, elektriske sjokkpistoler, etc. .

Konvensjonelt inkluderer vi enheter som genererer spenninger over 1 kV som høyspenningsgeneratorer.

Generatoren av høyspentpulser ved hjelp av en resonanstransformator (fig. 11.1) er laget i henhold til det klassiske skjemaet ved bruk av et gassgnistgap RB-3.

Kondensator C2 lades med en pulserende spenning gjennom dioden VD1 og motstand R1 til nedbrytningsspenningen til gassgnistgapet. Som et resultat av sammenbrudd av gassgapet til gnistgapet, blir kondensatoren utladet til transformatorens primærvikling, hvoretter prosessen gjentas. Som et resultat dannes dempede høyspentpulser med en amplitude på opptil 3...20 kV ved utgangen til transformator T1.

For å beskytte utgangsviklingen til transformatoren mot overspenning, er et gnistgap laget i form av elektroder med et justerbart luftgap koblet parallelt med det.

Ris. 11.1. Krets til en høyspent pulsgenerator som bruker et gassgnistgap

Ris. 11.2. Krets til en høyspent pulsgenerator med spenningsdobling

Transformator T1 til pulsgeneratoren (fig. 11.1) er laget på en åpen ferrittkjerne M400NN-3 med en diameter på 8 og en lengde på 100 mm. Den primære (lavspennings) viklingen til transformatoren inneholder 20 vindinger med 0,75 mm MGShV-ledning med en viklingsstigning på 5...6 mm. Sekundærviklingen inneholder 2400 vindinger ordinær vikling av PEV-2 ledning 0,04 mm. Primærviklingen er viklet oppå sekundærviklingen gjennom en 2x0,05 mm polytetrafluoretylen (fluoroplastisk) pakning. Sekundærviklingen til transformatoren må være pålitelig isolert fra primæren.

En utførelsesform av en høyspent pulsgenerator som bruker en resonanstransformator er vist i fig. 11.2. I denne generatorkretsen er det galvanisk isolasjon fra forsyningsnettet. Nettspenning går til den mellomliggende (step-up) transformatoren T1. Spenningen fjernet fra sekundærviklingen til nettverkstransformatoren tilføres en likeretter som opererer i henhold til en spenningsdoblingskrets.

Som et resultat av driften av en slik likeretter vises en positiv spenning lik V2L/„ på den øvre platen til kondensatoren C2 i forhold til den nøytrale ledningen, hvor er spenningen på sekundærviklingen til krafttransformatoren.

En tilsvarende spenning med motsatt fortegn dannes ved kondensator C1. Som et resultat vil spenningen på platene til kondensatoren SZ være lik 2 V2L/„.

Ladehastigheten til kondensatorene C1 og C2 (C1=C2) bestemmes av verdien av motstanden R1.

Når spenningen på platene til kondensatoren SZ er lik sammenbruddsspenningen til gassgapet FV1, vil et sammenbrudd av gassgapet oppstå, kondensatoren SZ og følgelig kondensatorene C1 og C2 vil bli utladet, og periodiske dempede svingninger vil oppstå i sekundærviklingen til transformator T2. Etter utlading av kondensatorene og slått av gnistgapet, vil prosessen med lading og påfølgende utlading av kondensatorene til primærviklingen til transformator T2 gjentas igjen.

En høyspenningsgenerator som brukes til å ta bilder i en gassutladning, samt for å samle opp ultrafint og radioaktivt støv (fig. 11.3) består av en spenningsdobler, en relaksasjonspulsgenerator og enr.

Spenningsdobleren er laget ved hjelp av diodene VD1, VD2 og kondensatorene C1, C2. Ladekjeden er dannet av kondensatorer C1 - C3 og motstand R1. Et 350 V gassgnistgap er koblet parallelt til kondensatorene C1 - SZ med primærviklingen til step-up transformator T1 koblet i serie.

Så snart likespenningsnivået på kondensatorene C1 - SZ overstiger nedbrytningsspenningen til gnistgapet, utlades kondensatorene gjennom viklingen av opptrappingstransformatoren og som et resultat dannes en høyspentpuls. Kretselementene velges slik at pulsdannelsesfrekvensen er ca. 1 Hz. Kondensator C4 er designet for å beskytte enhetens utgangsterminal mot nettspenning.

Utgangsspenningen til enheten er helt bestemt av egenskapene til transformatoren som brukes og kan nå 15 kV. Høyspenttransformator for utgang

Ris. 11.3. Krets til en høyspent pulsgenerator som bruker et gassgnistgap eller dinistorer

spenning i størrelsesorden ^0 kV er laget på et dielektrisk rør med en ytre diameter på 8 og en lengde på 150 mm en kobberelektrode med en diameter på 1,5 mm er plassert inne. Sekundærviklingen inneholder 3...4 tusen omdreininger med PELSHO 0,12 tråd, viklet tur til sving i 10...13 lag (viklingsbredde 70 mm) og impregnert med EF-2 lim med mellomlagsisolasjon laget av polytetrafluoretylen. Primærviklingen inneholder 20 omdreininger med PEV 0,75-tråd ført gjennom en polyvinylkloridkambric.

Som en slik transformator kan du også bruke en modifisert horisontal skanneutgangstransformator på en TV; transformatorer for elektroniske lightere, blitslamper, tennspoler, etc.

R-350 gassutladeren kan erstattes av en koblingsbar kjede av dinistorer av typen KN102 (fig. 11.3, høyre), som vil tillate at utgangsspenningen endres trinnvis. For å fordele spenningen jevnt over dinistorene, er motstander av samme verdi med en motstand på 300...510 kOhm koblet parallelt til hver av dem.

En variant av kretsen til en høyspenningsgenerator som bruker en gassfylt enhet - en tyratron - som et terskelsvitsjelement er vist i fig. 11.4.

Nettspenningen likerettes med diode VD1. Den likerettede spenningen jevnes ut av kondensatoren C1 og tilføres ladekretsen R1, C2. Så snart spenningen på kondensator C2 når tenningsspenningen til tyratron VL1,

Ris. 11.4. Høyspent pulsgeneratorkrets som bruker en tyratron

blusser opp. Kondensator C2 utlades gjennom primærviklingen til transformator T1, tyratronen går ut, kondensatoren begynner å lade opp igjen, etc.

En biltenningsspole brukes som transformator T1.

I stedet for VL1 MTX-90 tyratron kan du slå på en eller flere dinistorer av typen KN102. Spenningens amplitude kan justeres med antall påslåtte dinistorer.

Utformingen av en høyspenningsomformer som bruker en tyratronbryter er beskrevet i arbeidet. Merk at andre typer gassfylte enheter kan brukes til å utlade en kondensator.

Mer lovende er bruken av halvlederbryterenheter i moderne høyspenningsgeneratorer. Fordelene deres er tydelig uttrykt: høy repeterbarhet av parametere, lavere kostnader og dimensjoner, høy pålitelighet.

Nedenfor vil vi vurdere generatorer av høyspentpulser ved bruk av halvledersvitsjeenheter (dinistorer, tyristorer, bipolare og felteffekttransistorer).

En helt ekvivalent, men lavstrømsanalog av gassutladere er dinistorer.

I fig. Figur 11.5 viser den elektriske kretsen til en generator laget ved bruk av dinistorer. Strukturen til generatoren er fullstendig lik de som er beskrevet tidligere (fig. 11.1, 11.4). Hovedforskjellen er erstatningen av gassutladeren med en kjede av dinistorer koblet i serie.

Ris. 11.5. Krets til en høyspent pulsgenerator som bruker dinistorer

Ris. 11.6. Krets til en høyspent pulsgenerator med en bro likeretter

Det skal bemerkes at effektiviteten til en slik analog og svitsjet strøm er merkbart lavere enn prototypen, men dinistorer er rimeligere og mer holdbare.

En noe komplisert versjon av høyspenningspulsgeneratoren er vist i fig. 11.6. Nettspenningen tilføres brolikeretteren ved hjelp av diodene VD1 - VD4. Den likerettede spenningen jevnes ut av kondensatoren C1. Denne kondensatoren genererer en konstant spenning på ca. 300 V, som brukes til å drive en avspenningsgenerator sammensatt av elementene R3, C2, VD5 og VD6. Dens belastning er primærviklingen til transformator T1. Pulser med en amplitude på omtrent 5 kBv\ repetisjonsfrekvens opp til 800 Hz fjernes fra sekundærviklingen.

Dinistorkjeden skal konstrueres for en koblingsspenning på ca 200 V. Her kan du bruke dinistorer av typen KN102 eller D228. Det bør tas i betraktning at koblingsspenningen til dinistorer av typen KN102A, D228A er 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.

Som en T1-transformator i de ovennevnte enhetene kan en modifisert linjetransformator fra en svart-hvitt-TV brukes. Høyspentviklingen er igjen, resten fjernes og en lavspent (primær) vikling vikles i stedet - 15...30 omdreininger med PEV-tråd med en diameter på 0,5...0,8 mm.

Når du velger antall omdreininger av primærviklingen, bør antall omdreininger av sekundærviklingen tas i betraktning. Det er også nødvendig å huske på at verdien av utgangsspenningen til høyspenningspulsgeneratoren i større grad avhenger av justeringen av transformatorkretsene til resonans i stedet for forholdet mellom antall omdreininger av viklingene.

Egenskapene til noen typer fjernsynstransformatorer med horisontal skanning er gitt i tabell 11.1.

Tabell 11.1. Parametre for høyspentviklinger av enhetlige horisontale TV-transformatorer

Transformator type	Antall svinger		R-viklinger, Ohm
TVS-A, TVS-B
TVS-110, TVS-110M
Transformator type	Antall svinger		R viklinger, Oi
TVS-90LTs2, TVS-90LTs2-1
TVS-110PTs15
TVS-110PTs16, TVS-11RPTs18

Ris. 11.7. Elektrisk diagram høyspent pulsgenerator

I fig. Figur 11.7 viser et diagram av en to-trinns høyspent pulsgenerator publisert på en av stedene, der en tyristor brukes som et koblingselement. På sin side ble en gassutladningsenhet - en neonlampe (kjede HL1, HL2) valgt som et terskelelement som bestemmer repetisjonsfrekvensen til høyspentpulser og utløser tyristoren.

Når forsyningsspenning påføres, produserer pulsgeneratoren, laget på basis av transistoren VT1 (2N2219A - KT630G), en spenning på ca. 150 V. Denne spenningen blir rettet av dioden VD1 og lader kondensator C2.

Etter at spenningen på kondensatoren C2 går foran tenningsspenningen til neonlampene HL1, HL2, vil kondensatoren bli utladet gjennom den strømbegrensende motstanden R2 til kontrollelektroden til tyristoren VS1, og tyristoren vil bli låst opp. Utladningsstrømmen til kondensator C2 vil skape elektriske oscillasjoner i primærviklingen til transformator 12.

Tyristorens koblingsspenning kan justeres ved å velge neonlamper med forskjellige tenningsspenninger. Du kan endre tyristorens innkoblingsspenning trinnvis ved å bytte antall neonlamper koblet i serie (eller dinistorer som erstatter dem).

Ris. 11.8. Diagram over elektriske prosesser på elektrodene til halvlederenheter (til fig. 11.7)

Spenningsdiagrammet ved bunnen av transistoren VT1 og ved anoden til tyristoren er vist i fig. 11.8. Som det følger av de presenterte diagrammene, har blokkeringsgeneratorpulsene en varighet på ca. 8 ms. Kondensator C2 lades eksponentielt i samsvar med virkningen av pulser tatt fra sekundærviklingen til transformator T1.

Pulser med en spenning på omtrent 4,5 kV dannes ved utgangen til generatoren. Utgangstransformatoren for lavfrekvente forsterkere brukes som transformator T1. Som høyspenttransformator T2 ble det brukt en transformator fra en fotoblits eller en resirkulert (se ovenfor) horisontal skannings-tv-transformator.

Diagrammet av en annen versjon av generatoren som bruker en neonlampe som et terskelelement er vist i fig. 11.9.

Ris. 11.9. Elektrisk krets av en generator med et terskelelement på en neonlampe

Avslapningsgeneratoren i den er laget på elementene R1, VD1, C1, HL1, VS1. Den opererer med positive halvsykluser av nettspenningen, når kondensator 01 lades til koblingsspenningen til terskelelementet på neonlampen HL1 og tyristoren VS1. Diode VD2 demper selvinduksjonspulsene til primærviklingen til opptrappingstransformatoren T1 og lar deg justere utgangsspenningen til generatoren. Utgangsspenningen når 9 kV. Neonlampen fungerer også som en indikator på at enheten er koblet til nettverket.

Høyspenttransformatoren er viklet på et stykke stang med en diameter på 8 og en lengde på 60 mm laget av M400NN ferritt. Først plasseres primærviklingen - 30 omdreininger med PELSHO 0,38 ledning, og deretter sekundærviklingen - 5500 omdreininger med PELSHO 0,05 eller større diameter. Mellom viklingene og hver 800... 1000 omdreining av sekundærviklingen legges det et isolasjonslag av polyvinylkloridisolasjonstape.

I generatoren er det mulig å innføre diskret flertrinns justering av utgangsspenningen ved å bytte neonlamper eller dinistorer i en seriekrets (fig. 11.10). I den første versjonen er to reguleringstrinn gitt, i den andre - opptil ti eller mer (ved bruk av KN102A-dinistorer med en svitsjspenning på 20 V).

Ris. 11.10. Elektrisk krets av terskelelementet

Ris. 11.11. Elektrisk krets til en høyspenningsgenerator med et diodeterskelelement

En enkel høyspenningsgenerator (fig. 11.11) lar deg få utgangspulser med en amplitude på opptil 10.

Kontrollelementet til enheten bytter med en frekvens på 50 Hz (ved en halvbølge av nettspenningen). Dioden VD1 D219A Shch220, D223) som opererer med revers forspenning i skredsammenbruddsmodus ble brukt som et terskelelement.

Når skredbruddspenningen ved halvlederforbindelsen til dioden overskrider skredsammenbruddsspenningen, går dioden over til en ledende tilstand. Spenningen fra den ladede kondensatoren C2 tilføres kontrollelektroden til tyristoren VS1. Etter å ha slått på tyristoren, blir kondensator C2 utladet i viklingen til transformator T1.

Transformator T1 har ikke en kjerne. Den er laget på en spole med en diameter på 8 mm av polymetylmetakrylat eller polytetrakloretylen og inneholder tre 9 mm brede seksjoner med avstand. Step-up viklingen inneholder 3×1000 vindinger, viklet med PET, PEV-2 0,12 mm wire. Etter vikling må viklingen bløtlegges i parafin. 2 - 3 lag med isolasjon påføres på toppen av parafinen, hvoretter primærviklingen vikles - 3 × 10 omdreininger med PEV-2 0,45 mm ledning.

Tyristor VS1 kan erstattes med en annen for en spenning høyere enn 150 V. Skreddioden kan erstattes med en kjede av dinistorer (fig. 11.10, 11.11 nedenfor).

Kretsen til en laveffekt bærbar høyspent pulskilde med autonom strømforsyning fra ett galvanisk element (fig. 11.12) består av to generatorer. Den første er bygget på to laveffekttransistorer, den andre på en tyristor og en dinistor.

Ris. 11.12. Spenningsgeneratorkrets med lavspent strømforsyning og tyristor-dinistor nøkkelelement

En kaskade av transistorer med forskjellige konduktiviteter konverterer lavspent likespenning til høyspent pulsert spenning. Tidskjeden i denne generatoren er elementene C1 og R1. Når strømmen slås på, åpnes transistoren VT1, og spenningsfallet over kollektoren åpner transistoren VT2. Kondensator C1, som lades gjennom motstand R1, reduserer basisstrømmen til transistor VT2 så mye at transistor VT1 kommer ut av metning, og dette fører til lukking av VT2. Transistorene vil være lukket inntil kondensator C1 er utladet gjennom primærviklingen til transformator T1.

Den økte pulsspenningen som er fjernet fra sekundærviklingen til transformatoren T1 blir rettet av dioden VD1 og tilført kondensatoren C2 til den andre generatoren med tyristor VS1 og dinistor VD2. I hver positiv halvsyklus lades lagringskondensator C2 til en amplitudespenningsverdi lik svitsjespenningen til dinistoren VD2, dvs. opptil 56 V (nominell pulsopplåsingsspenning for dinistor type KN102G).

Overgangen av dinistoren til åpen tilstand påvirker kontrollkretsen til tyristoren VS1, som igjen også åpner. Kondensator C2 utlades gjennom tyristoren og primærviklingen til transformator T2, hvoretter dinistoren og tyristoren lukkes igjen og neste kondensatorlading begynner - svitsjesyklusen gjentas.

Pulser med en amplitude på flere kilovolt fjernes fra sekundærviklingen til transformator T2. Frekvensen av gnistutladninger er omtrent 20 Hz, men den er mye mindre enn frekvensen til pulsene tatt fra sekundærviklingen til transformator T1. Dette skjer fordi kondensator C2 lades til dinistorens koblingsspenning ikke i én, men i flere positive halvsykluser. Kapasitansverdien til denne kondensatoren bestemmer kraften og varigheten til utladningspulsene. Gjennomsnittsverdien av utladningsstrømmen som er trygg for dinistoren og kontrollelektroden til tyristoren velges basert på kapasitansen til denne kondensatoren og størrelsen på pulsspenningen som forsyner kaskaden. For å gjøre dette, bør kapasitansen til kondensator C2 være omtrent 1 µF.

Transformator T1 er laget på en ringferrittmagnetkjerne av type K10x6x5. Den har 540 omdreininger med PEV-2 0.1-ledning med jordet kran etter den 20. svingen. Begynnelsen av viklingen er koblet til transistoren VT2, slutten til dioden VD1. Transformator T2 er viklet på en spole med en ferritt- eller permalloykjerne med en diameter på 10 mm og en lengde på 30 mm. En spole med en ytre diameter på 30 mm og en bredde på 10 mm vikles med PEV-2 0,1 mm tråd til rammen er helt fylt. Før viklingen er fullført, lages en jordet kran, og den siste trådraden på 30...40 omdreininger vikles snu for å snu et isolerende lag med lakkert duk.

T2-transformatoren må impregneres med isolerende lakk eller BF-2-lim under vikling og deretter tørkes grundig.

I stedet for VT1 og VT2 kan du bruke alle laveffekttransistorer som kan fungere i pulsmodus. Thyristor KU101E kan erstattes med KU101G. Strømkilde - galvaniske celler med en spenning på ikke mer enn 1,5 V, for eksempel 312, 314, 316, 326, 336, 343, 373, eller nikkel-kadmium diskbatterier type D-0.26D, D-0.55S etc.

En tyristorgenerator av høyspentpulser med nettstrøm er vist i fig. 11.13.

Ris. 11.13. Elektrisk krets av en høyspent pulsgenerator med en kapasitiv energilagringsenhet og en tyristorbasert bryter

Under den positive halvsyklusen til nettspenningen lades kondensatoren C1 gjennom motstanden R1, dioden VD1 og primærviklingen til transformatoren T1. Tyristor VS1 er lukket i dette tilfellet, siden det ikke går strøm gjennom kontrollelektroden (spenningsfallet over dioden VD2 i foroverretningen er lite sammenlignet med spenningen som kreves for å åpne tyristoren).

Under en negativ halvsyklus lukkes diodene VD1 og VD2. Et spenningsfall dannes ved katoden til tyristoren i forhold til kontrollelektroden (minus - ved katoden, pluss - ved kontrollelektroden), en strøm vises i kontrollelektrodekretsen, og tyristoren åpnes. I dette øyeblikket utlades kondensatoren C1 gjennom transformatorens primærvikling. En høyspenningspuls vises i sekundærviklingen. Og så - hver periode med nettspenning.

Ved utgangen av enheten dannes bipolare høyspentpulser (siden når kondensatoren er utladet, oppstår dempede oscillasjoner i primærviklingskretsen).

Motstand R1 kan være sammensatt av tre parallellkoblede MLT-2 motstander med en motstand på 3 kOhm.

Diodene VD1 og VD2 skal være konstruert for en strøm på minst 300 mA og en reversspenning på minst 400 V (VD1) og 100 B (VD2). Kondensator C1 type MBM for en spenning på minst 400 V. Dens kapasitet - brøkdeler av noen få mikrofarader - velges eksperimentelt. Thyristor VS1 type KU201K, KU201L, KU202K - KU202N. Transformator T1 - tennspole B2B (6 B) fra en motorsykkel eller bil.

Enheten kan bruke en TVS-transformator for horisontal skanning TVS-110L6, TVS-110LA, TVS-110AM.

En ganske typisk krets av en høyspent pulsgenerator med en kapasitiv energilagringsenhet er vist i fig. 11.14.

Ris. 11.14. Opplegg av en tyristor høyspent pulsgenerator med en kapasitiv energilagring

Generatoren inneholder en slukkekondensator C1, en diodelikeretterbro VD1 - VD4, en tyristorbryter VS1 og en kontrollkrets. Når enheten er slått på, lades kondensatorene C2 og S3, tyristor VS1 er fortsatt lukket og leder ikke strøm. Maksimal spenning på kondensator C2 er begrenset av zenerdioden VD5 med en verdi på 9 B. Under lading av kondensator C2 gjennom motstand R2 øker spenningen på potensiometer R3 og følgelig på kontrollovergangen til tyristor VS1 til en viss verdi, hvoretter tyristoren bytter til en ledende tilstand, og kondensatoren SZ gjennom Thyristor VS1 utlades gjennom primærviklingen (lavspent) til transformator T1, og genererer en høyspentpuls. Etter dette lukkes tyristoren og prosessen starter på nytt. Potensiometer R3 setter responsterskelen til tyristor VS1.

Pulsrepetisjonshastigheten er 100 Hz. En biltenningsspole kan brukes som en høyspenningstransformator. I dette tilfellet vil utgangsspenningen til enheten nå 30...35 kV. Tyristorgeneratoren av høyspenningspulser (fig. 11.15) styres av spenningspulser hentet fra en avspenningsgenerator laget på dinistor VD1. Driftsfrekvens styrepulsgenerator (15...25 Hz) bestemmes av verdien av motstanden R2 og kapasitansen til kondensatoren C1.

Ris. 11.15. Elektrisk krets av en tyristor høyspent pulsgenerator med pulsstyring

Relaksasjonsgeneratoren er koblet til tyristorbryteren gjennom en pulstransformator T1 type MIT-4. En høyfrekvent transformator fra Iskra-2 darsonvaliseringsapparatet brukes som utgangstransformator T2. Spenningen på enhetens utgang kan nå 20…25 kV.

I fig. Figur 11.16 viser et alternativ for tilførsel av styrepulser til tyristor VS1.

Spenningsomformeren (fig. 11.17), utviklet i Bulgaria, inneholder to trinn. I den første av dem er belastningen til nøkkelelementet, laget på transistoren VT1, viklingen til transformatoren T1. Rektangulære kontrollpulser slår periodisk på/av bryteren på transistoren VT1, og kobler derved til/fra primærviklingen til transformatoren.

Ris. 11.16. Styrealternativ for tyristorbryter

Ris. 11.17. Elektrisk krets til en to-trinns høyspent pulsgenerator

En økt spenning induseres i sekundærviklingen, proporsjonal med transformasjonsforholdet. Denne spenningen rettes opp av dioden VD1 og lader kondensator C2, som er koblet til primærviklingen (lavspent) til høyspenningstransformatoren T2 og tyristoren VS1. Driften av tyristoren styres av spenningspulser tatt fra tilleggsviklingen til transformator T1 gjennom en kjede av elementer som korrigerer formen på pulsen.

Som et resultat slår tyristoren seg på/av med jevne mellomrom. Kondensator C2 utlades til primærviklingen til høyspenttransformatoren.

Generator for høyspentpulser, fig. 11.18, inneholder en generator basert på en unijunction transistor som styreelement.

Nettspenningen likerettes av diodebroen VD1 - VD4. Jevner ut likerettede spenningsbølger

Ris. 11.18. Krets til en høyspent pulsgenerator med et kontrollelement basert på en unijunction transistor

kondensator C1, ladestrømmen til kondensatoren i øyeblikket enheten er koblet til nettverket er begrenset av motstand R1. Gjennom motstand R4 lades kondensator S3. Samtidig kommer en pulsgenerator basert på en unijunction transistor VT1 i drift. Dens "trigger" kondensator C2 lades gjennom motstandene R3 og R6 fra en parametrisk stabilisator (ballastmotstand R2 og zenerdioder VD5, VD6). Så snart spenningen på kondensator 02 når en viss verdi, bytter transistor VT1, og en åpningspuls sendes til kontrollovergangen til tyristor VS1.

Kondensator 03 utlades gjennom tyristor VS1 til primærviklingen til transformator T1. En høyspenningspuls dannes på sekundærviklingen. Gjentakelseshastigheten til disse pulsene bestemmes av frekvensen til generatoren, som igjen avhenger av parametrene til kjeden R3, R6 og 02. Avstemmingsmotstanden R6 kan endre utgangsspenningen til generatoren med omtrent 1,5 ganger. I dette tilfellet reguleres pulsfrekvensen innenfor området 250...1000 Hz. I tillegg endres utgangsspenningen ved valg av motstand R4 (fra 5 til 30 kOhm.

Det anbefales å bruke papirkondensatorer (01 og 03 - for en nominell spenning på minst 400 V); Diodebroen skal konstrueres for samme spenning. I stedet for det som er angitt i diagrammet, kan du bruke T10-50 tyristoren eller, i ekstreme tilfeller, KU202N. Zenerdioder VD5, VD6 skal gi en total stabiliseringsspenning på omtrent 18 B.

Transformatoren er laget på grunnlag av TVS-110P2 fra svarte og hvite TV-er. Alle primærviklinger fjernes og 70 omdreininger med PEL- eller PEV-tråd med en diameter på 0,5...0,8 mm vikles på det ledige rommet.

Elektrisk krets til en høyspent pulsgenerator, fig. 11.19, består av en diode-kondensator spenningsmultiplikator (dioder VD1, VD2, kondensatorer C1 - C4). Utgangen produserer en konstant spenning på omtrent 600 V.

Ris. 11.19. Krets til en høyspent pulsgenerator med en nettspenningsdobler og en triggerpulsgenerator basert på en unijunction transistor

En unijunction transistor VT1 type KT117A brukes som et terskelelement for enheten. Spenningen ved en av basene stabiliseres av en parametrisk stabilisator basert på en VD3 zenerdiode av type KS515A (stabiliseringsspenning 15 B). Gjennom motstand R4 lades kondensator C5, og når spenningen ved kontrollelektroden til transistoren VT1 overstiger spenningen ved basen, skifter VT1 til en ledende tilstand, og kondensatoren C5 utlades til kontrollelektroden til tyristor VS1.

Når tyristoren er slått på, blir kjeden av kondensatorer C1 - C4, ladet til en spenning på omtrent 600...620 B, utladet til lavspenningsviklingen til opptrappingstransformatoren T1. Etter dette slår tyristoren seg av, ladnings-utladningsprosessene gjentas med en frekvens bestemt av konstanten R4C5. Motstand R2 begrenser kortslutningsstrømmen når tyristoren er slått på og er samtidig et element i ladekretsen til kondensatorene C1 - C4.

Omformerkretsen (fig. 11.20) og dens forenklede versjon (fig. 11.21) er delt inn i følgende komponenter: nettverksundertrykkelsesfilter (interferensfilter); elektronisk regulator; høyspenningstransformator.

Ris. 11.20. Elektrisk krets til en høyspenningsgenerator med overspenningsvern

Ris. 11.21. Elektrisk krets til en høyspenningsgenerator med overspenningsvern

Opplegg i fig. 11.20 fungerer som følger. Kondensatoren SZ lades gjennom diodelikeretteren VD1 og motstanden R2 til amplitudeverdien til nettverksspenningen (310 B). Denne spenningen går gjennom primærviklingen til transformator T1 til anoden til tyristor VS1. Langs den andre grenen (R1, VD2 og C2) lades kondensator C2 sakte. Når, under ladingen, nedbrytningsspenningen til dinistor VD4 nås (innen 25...35 B), utlades kondensator C2 gjennom kontrollelektroden til tyristor VS1 og åpner den.

Kondensator SZ utlades nesten øyeblikkelig gjennom den åpne tyristoren VS1 og primærviklingen til transformatoren

T1. Den pulserende endringsstrømmen induserer en høy spenning i sekundærviklingen T1, hvis størrelse kan overstige 10 kV. Etter utladningen av kondensatoren SZ lukkes tyristoren VS1 og prosessen gjentas.

En TV-transformator brukes som en høyspenningstransformator, hvorfra primærviklingen fjernes. For den nye primærviklingen brukes en viklingstråd med en diameter på 0,8 mm. Antall svinger - 25.

For fremstilling av barrierefilterinduktorer L1, L2 er høyfrekvente ferrittkjerner best egnet, for eksempel 600NN med en diameter på 8 mm og en lengde på 20 mm, hver med omtrent 20 vindinger med viklingstråd med en diameter på 0,6 ...0,8 mm.

Ris. 11.22. Elektrisk krets til en totrinns høyspenningsgenerator medent

En to-trinns høyspenningsgenerator (forfatter - Andres Estaban de la Plaza) inneholder en transformatorpulsgenerator, en likeretter, en tidsstyringskrets, et nøkkelelement på en tyristor (triac), en høyspentresonanstransformator og en tyristor driftskontrollkrets (fig. 11.22).

En analog av TIP41-transistoren er KT819A.

En lavspenninmed kryssfeedback, satt sammen på transistorene VT1 og VT2, produserer pulser med en repetisjonsfrekvens på 850 Hz. For å lette driften når store strømmer flyter, er transistorene VT1 og VT2 installert på radiatorer laget av kobber eller aluminium.

Utgangsspenningen fjernet fra sekundærviklingen til transformatoren T1 til lavspenningsomformeren blir rettet av diodebroen VD1 - VD4 og lader kondensatorene S3 og C4 gjennom motstand R5.

Tyristorsvitsjeterskelen styres av en spenningsregulator, som inkluderer en felteffekttransistor VT3.

Videre avviker ikke driften av omformeren vesentlig fra de tidligere beskrevne prosessene: periodisk lading/utlading av kondensatorer skjer på lavspenningsviklingen til transformatoren, og dempede elektriske oscillasjoner genereres. Utgangsspenningen til omformeren, når den brukes ved utgangen som en step-up transformator av en tennspole fra en bil, når 40...60 kV ved en resonansfrekvens på omtrent 5 kHz.

Transformator T1 (utgang horisontal skanningstransformator) inneholder 2×50 vindinger ledning med en diameter på 1,0 mm, viklet bifilært. Sekundærviklingen inneholder 1000 vindinger med en diameter på 0,20...0,32 mm.

Merk at moderne bipolare og felteffekttransistorer kan brukes som kontrollerte nøkkelelementer.

Oppmerksomhet! Multiplikatoren produserer en veldig høy likespenning! Dette er virkelig farlig, så hvis du bestemmer deg for å gjenta det, vær ekstremt forsiktig og følg sikkerhetsreglene. Etter forsøkene må multiplikatorutgangen utlades! Installasjonen kan enkelt drepe utstyret, bare skyte digitalt langveisfra og utføre eksperimenter borte fra datamaskinen og andre husholdningsapparater.

Denne enheten er den logiske konklusjonen av emnet om bruk av TVS-110LA linjetransformator, og en generalisering av artikkelen og forumemnet.

Den resulterende enheten har funnet anvendelse i forskjellige eksperimenter der høyspenning er nødvendig. Det endelige diagrammet av enheten er vist i fig. 1

Kretsen er veldig enkel, og er en vanlig blokkeringsgenerator. Uten høyspentspole og multiplikator kan den brukes der det er behov for høy vekselspenning med en frekvens på titalls Hz, for eksempel kan den brukes til å drive LDS eller til å teste lignende lamper. Høyere AC-spenning oppnås ved bruk av en høyspenningsvikling. For å oppnå høy likespenning brukes en UN9-27 multiplikator.

Fig.1 Skjematisk diagram.

Foto 1. Utseende til strømforsyningen på TVS-110

Foto 2. Utseende til strømforsyningen på TVS-110

Foto 3. Utseende til strømforsyningen på TVS-110

Bilde 4. Utseende til strømforsyningen på TVS-110

Kretsen er satt sammen på en blokkeringsgenerator. npn transistor Du kan installere hvilken som helst: KT805, KT809A. Lineær transformator TVS-110LA eller TVS-110L6. Det er også en multiplikator. Du kan lodde din egen multiplikator i henhold til kretsen, eller du kan installere en ferdig UN9/27 multiplikator. Forsyningsspenning 12-30 volt. Forbruk 80 - 300 mA.
Liste over radiokretskomponenter:
27 ohm 2 W
220 - 240 Ohm 5-7 W
VT KT809A

Transformator TVS-110LA eller TVS-110L6
Primærviklingen fjernes helt fra ferrittkjernen og den andre vikles på en pappramme med isolasjonstape, den første og andre spolen vender seg mot spolen gjennom et lag med isolasjonstape.
Vikling L1 er en tilbakemeldingsvikling og er viklet med en ledning med liten diameter, den kan være hva som helst, for eksempel 0,2-0,3 mm. Antall omdreininger på kommunikasjonsviklingen kan velges, men det bør ikke være mer enn 5 omdreininger, fordi med et større antall er det fare for å brenne transistoren på grunn av den relativt store induserte spenningen på kommunikasjonsviklingen.
Vikling L2 fungerer og er vanligvis laget med tykk ledning (0,5-1,5 mm). Antall omdreininger - jo mindre, jo større utgangsspenning. Men med færre svinger med denne viklingen er det fare for å brenne transistoren. Det optimale antallet er 3-4 omdreininger. Disse viklingene er plassert på kjernen og må være pålitelig isolert fra den, fordi hvis det er et sammenbrudd fra sekundær til kjerne og høyfrekvent høyspenning treffer noen av viklingene, kan du drepe transistoren med en 99% garanti.

Fra denne artikkelen vil du lære hvordan du får høy spenning, høy frekvens med egne hender. Kostnaden for hele strukturen overstiger ikke 500 rubler, med et minimum av arbeidskostnader.

For å lage det trenger du bare 2 ting: - en energisparende lampe (hovedsaken er at det er en fungerende ballastkrets) og en linjetransformator fra en TV, skjerm og annet CRT-utstyr.

Energisparelamper (riktig navn: kompaktlysrør) er allerede godt forankret i hverdagen vår, så jeg tror det ikke vil være vanskelig å finne en lampe med en ikke-fungerende pære, men med en fungerende ballastkrets.
CFL elektronisk ballast genererer høyfrekvente spenningspulser (vanligvis 20-120 kHz) som driver en liten step-up transformator, etc. lampen lyser. Moderne forkoblinger er svært kompakte og passer lett inn i bunnen av E27-kontakten.

Lampeforkoblingen produserer spenning opp til 1000 volt. Hvis du kobler til en linjetransformator i stedet for en pære, kan du oppnå fantastiske effekter.

Litt om kompaktlysrør

Blokker i diagrammet:
1 - likeretter. Den konverterer vekselspenning til likespenning.
2 - transistorer koblet i henhold til push-pull-kretsen (push-pull).
3 - toroidal transformator
4 - resonanskrets av en kondensator og induktor for å skape høy spenning
5 - fluorescerende lampe, som vi vil erstatte med en liner

CFL-er produseres i et bredt utvalg av styrker, størrelser og formfaktorer. Jo større lampeeffekten er, desto høyere må spenningen påføres pæren. I denne artikkelen brukte jeg en 65 Watt CFL.

De fleste CFL-er har samme type kretsdesign. Og de har alle 4 tilkoblingsstifter lysrør. Det vil være nødvendig å koble ballastutgangen til primærviklingen til linjetransformatoren.

Litt om linjetransformatorer

Liners kommer også i forskjellige størrelser og former.

Hovedproblemet når man kobler til en linjeleser er å finne de 3 pinnene vi trenger av de 10-20 de vanligvis har. En terminal er vanlig og et par andre terminaler er primærviklingen, som vil klamre seg til CFL-ballasten.
Hvis du kan finne dokumentasjon for foringen, eller et diagram over utstyret der det pleide å være, vil oppgaven din bli betydelig enklere.

Oppmerksomhet! Foringen kan inneholde restspenning, så sørg for å lade den ut før du arbeider med den.

Endelig design

På bildet ovenfor kan du se enheten i drift.

Og husk at dette er konstant spenning. Den tykke røde pinnen er et pluss. Hvis du trenger vekselspenning, må du fjerne dioden fra foringen, eller finne en gammel uten diode.

Mulige problemer

Da jeg satte sammen min første høyspentkrets, fungerte den umiddelbart. Da brukte jeg ballast fra en 26-watts lampe.
Jeg ville umiddelbart ha mer.

Jeg tok en kraftigere ballast fra en CFL og gjentok den første kretsen nøyaktig. Men ordningen fungerte ikke. Jeg trodde ballasten var brent ut. Jeg koblet til lyspærene igjen og skrudde dem på. Lampen gikk på. Dette betyr at det ikke var et spørsmål om ballast - det fungerte.

Etter litt omtanke kom jeg til at ballastelektronikken skulle bestemme lampens glødetråd. Og jeg brukte bare 2 eksterne terminaler på pæren, og la de interne "i luften". Derfor plasserte jeg en motstand mellom de eksterne og interne ballastterminalene. Jeg slo den på og kretsen begynte å fungere, men motstanden brant raskt ut.

Jeg bestemte meg for å bruke en kondensator i stedet for en motstand. Faktum er at en kondensator bare passerer vekselstrøm, mens en motstand passerer både vekselstrøm og likestrøm. Kondensatoren ble heller ikke varmet opp, fordi ga liten motstand mot AC-banen.

Kondensatoren fungerte utmerket! Buen viste seg å være veldig stor og tykk!

Så hvis kretsen din ikke fungerer, er det mest sannsynlig to grunner:
1. Noe var koblet feil, enten på ballastsiden eller på siden av linjetransformatoren.
2. Elektronikken til ballasten er knyttet til arbeidet med filamentet, og siden Hvis den ikke er der, vil en kondensator hjelpe med å erstatte den.

Jeg kom over en veldig kul ting på Internett - en plasmakule laget av en glødelampe. Poenget er at høyspenning fra en høyspentgenerator ioniserer gassen i pæren til en vanlig glasspære (kanskje til og med en brent).

Til tross for overfloden av komplekse omformere, bestemte jeg meg for å komme opp med en enklere krets - for nybegynnere radioamatører. Vi klarte ikke å finne på noe spesielt, men vi klarte å forenkle monteringsprosessen til det ytterste. Jeg brukte ballast fra en sparelampe som basis. Blokkdiagram av en hjemmelaget plasmalampe:

Det er best å ta en 40-watts CFL-lampe - den fungerer ganske stabilt jeg skrudde den på selv i en time og den fungerer uten problemer. Som step-up høyspenningstransformator brukte jeg en ferdig horisontal skanningstransformator TVS 110PTs15. Jeg koblet den til pinne nummer 10 og 12. Slike linjetransformatorer finnes i gamle sovjetiske TV-er, selv om du kan ta en ny, bare de er produsert med en innebygd multiplikator.

Det er to utganger fra transformatoren: den ene er fase, den andre er null, fasen kommer fra spolen, og null er det aller siste benet på transformatoren (det er nummer 14).

Vi kobler fasen til en glødelampe, og den andre ledningen som kommer fra nullbenet skal jordes. Generelt, i det neste bildet er alt malt og tegnet i detalj.

Hvis du fortsatt ikke forstår noe, se denne treningsvideoen i HD-kvalitet:

Dessuten, hvis du kobler en spenningsmultiplikator til utgangene til drivstoffet, vil du kunne observere gløden til en fluorescerende lampe fra det opprettede eksplosive feltet.