مولد بسيط عالي الجهد. مولدات الجهد العالي مع تخزين الطاقة بالسعة. مزود الطاقة

من هذه المقالة سوف تتعلم كيفية الحصول على جهد عالي بتردد عالي بيديك. لا تتجاوز تكلفة الهيكل بأكمله 500 روبل ، مع الحد الأدنى من تكاليف العمالة.

للصناعات ، تحتاج فقط إلى شيئين: - مصباح Powersave(الشيء الرئيسي هو أن هناك دائرة صابورة عاملة) ومحول خط من جهاز تلفزيون وشاشة ومعدات CRT أخرى.

مصابيح موفرة للطاقة (الاسم الصحيح: مصباح الفلورسنت المدمجة) راسخة بقوة في حياتنا اليومية ، لذلك أعتقد أنه لن يكون من الصعب العثور على مصباح مع لمبة لا تعمل ، ولكن مع دائرة صابورة عاملة.
يولد الصابورة الإلكترونية للمصابيح الفلورية المتضامة نبضات جهد عالي التردد (عادة 20-120 كيلو هرتز) تغذي محول تصعيد صغير ، إلخ. يضيء المصباح. الكوابح الحديثة مضغوطة للغاية وتتناسب بسهولة مع مقبس E27.

ينتج صابورة المصباح جهدًا كهربائيًا يصل إلى 1000 فولت. إذا قمت بتوصيل محول خط بدلاً من لمبة المصباح ، يمكنك تحقيق تأثيرات مذهلة.

قليلا عن مصابيح الفلورسنت المدمجة

كتل في الرسم التخطيطي:
1 - المعدل. في ذلك ، يتم تحويل الجهد المتناوب إلى جهد مباشر.
2 - ترانزستورات الدفع والسحب.
3 - محول حلقي
4 - دارة طنين لمكثف وخنق لتوليد جهد عالي
5 - مصباح الفلورسنت الذي سنقوم باستبداله بخط كاتب

يتم إنتاج المصابيح الفلورية المتضامة من قبل أكثر من غيرها قوة مختلفةالأحجام وعوامل الشكل. كيف مزيد من الطاقةالمصابيح ، يجب أن يتم تطبيق الجهد العالي على لمبة المصباح. لهذه المقالة ، لقد استخدمت 65 واط CFL.

معظم المصابيح الفلورية المتضامة لها نفس الدوائر. وجميعهم لديهم 4 مخرجات لتوصيل مصباح فلورسنت. سيكون من الضروري توصيل خرج الصابورة بالملف الأساسي لمحول الخط.

قليلا عن محولات الخط

تأتي الغرز أيضًا في مجموعة متنوعة من الأحجام والأشكال.

المشكلة الرئيسية عند ربط كاتب الخط هي إيجاد 3 استنتاجات نحتاجها من 10-20 التي عادة ما تكون موجودة معهم. أحد الطرفين شائع واثنين من المحطات الأخرى هما الملف الأساسي ، والذي سيتشبث بصابورة CFL.
إذا كان بإمكانك العثور على وثائق الخط ، أو الرسم التخطيطي للجهاز ، حيث كان يقف ، فسيتم تسهيل مهمتك بشكل كبير.

انتباه! قد تحتوي الرافعة على جهد متبقي ، لذا تأكد من تفريغها قبل التعامل معها.

البناء النهائي

في الصورة أعلاه ، يمكنك رؤية الجهاز وهو يعمل.

وتذكر أن هذا توتر مستمر. الرصاص الأحمر السميك زائد. إذا كنت بحاجة إلى جهد متناوب ، فأنت بحاجة إلى إزالة الصمام الثنائي من الخط ، أو العثور على التيار القديم بدون الصمام الثنائي.

مشاكل محتملة

عندما جمعت أول دائرة كهربائية عالية الجهد ، عملت على الفور. ثم استخدمت الصابورة من مصباح 26 واط.
أردت على الفور المزيد.

أخذت ثقلًا أقوى من CFL وكررت المخطط الأول بالضبط. لكن المخطط لم ينجح. اعتقدت أن الصابورة احترقت. أعدت توصيل مصابيح المصباح ووصلتها بالكهرباء. جاء المصباح. لذلك لم يكن الصابورة - كان عاملاً.

بقليل من التفكير ، استنتجت أن إلكترونيات الصابورة يجب أن تحدد فتيل المصباح. واستخدمت سلكين خارجيين فقط لمصباح المصباح ، وتركت الأسلاك الداخلية "في الهواء". لذلك أضع المقاوم بين طرف الصابورة الخارجي والداخلي. تم تشغيله - نجحت الدائرة ، لكن المقاوم احترق بسرعة.

قررت استخدام مكثف بدلاً من المقاوم. الحقيقة هي أن المكثف يمر فقط بالتيار المتردد ، والمقاوم يسمح بالتيار المتردد والمباشر. أيضا ، لم يتم تسخين المكثف بسبب أعطى القليل من المقاومة في مسار التيار المتردد.

عمل المكثف بشكل رائع! القوس كبير جدا وسميك!

لذلك ، إذا لم يعمل المخطط من أجلك ، فمن المحتمل أن يكون هناك سببان:
1. تم توصيل شيء ما بشكل خاطئ ، إما على جانب الصابورة أو على جانب محول الخط.
2. يتم ربط إلكترونيات الصابورة في العمل بخيوط ، ومنذ ذلك الحين إنه ليس كذلك ، فإن المكثف سيساعد في استبداله.

تُستخدم مولدات الجهد العالي منخفضة الطاقة على نطاق واسع في اكتشاف الخلل ، لتشغيل مسرعات الجسيمات المشحونة المحمولة ، وأنابيب الأشعة السينية وأشعة الكاثود ، والأنابيب الضوئية ، وأجهزة الكشف عن الإشعاع المؤين. بالإضافة إلى ذلك ، فهي تُستخدم أيضًا لتدمير النبضات الكهربائية للمواد الصلبة ، والحصول على مساحيق شديدة التشتت ، وتوليف مواد جديدة ، ككاشفات تسرب الشرر ، لبدء مصادر ضوء تفريغ الغاز ، لتشخيص التفريغ الكهربائي للمواد والمنتجات ، للحصول على الغاز- صور التفريغ بطريقة SD Kirlian لاختبار جودة عزل الجهد العالي. في الحياة اليومية ، تُستخدم هذه الأجهزة كمصادر طاقة للمصائد الإلكترونية للغبار شديد التشتت والمشع ، وأنظمة الإشعال الإلكترونية ، للثريات المتدفقة الكهربائية (ثريات A. ) ، ولاعات الغاز ، والأسوار الكهربائية ، وبنادق الصعق ، إلخ.

نشير تقليديًا إلى مولدات الجهد العالي على أنها أجهزة تولد جهدًا أعلى من 1 كيلو فولت.

يتم إنشاء مولد النبضات عالية الجهد باستخدام محول الرنين (الشكل 11.1) وفقًا للمخطط الكلاسيكي في فجوة شرارة الغاز RB-3.

يتم شحن المكثف C2 بجهد نابض من خلال الصمام الثنائي VD1 والمقاوم R1 إلى جهد انهيار فجوة شرارة الغاز. نتيجة لانهيار فجوة الغاز في فجوة الشرارة ، يتم تفريغ المكثف إلى الملف الأولي للمحول ، وبعد ذلك تتكرر العملية. نتيجة لذلك ، تتشكل نبضات الجهد العالي المتحللة بسعة تصل إلى 3 ... 20 كيلو فولت عند خرج المحول T1.

لحماية الملف الناتج للمحول من الجهد الزائد ، يتم توصيل مانع التسرب بالتوازي معه ، على شكل أقطاب كهربائية ذات فجوة هوائية قابلة للتعديل.

أرز. 11.1. دائرة مولد نبضي عالي الجهد باستخدام فجوة شرارة غازية.

أرز. 11.2. دائرة مولد النبضات ذات الجهد العالي مع مضاعفة الجهد.

المحول T1 لمولد النبض (الشكل 11.1) مصنوع على قلب حديدي مفتوح M400NN-3 بقطر 8 وطول 100 مم. يحتوي الملف الأولي (منخفض الجهد) للمحول على 20 لفة من سلك MGSHV 0.75 مم بخطوة متعرجة 5 ... 6 مم. يحتوي الملف الثانوي على 2400 لفة من لف عادي من سلك PEV-2 يبلغ 0.04 مم. يتم لف الملف الأولي فوق المرحلة الثانوية من خلال حشية polytetrafluoroethylene (الفلوروبلاستيك) 2x0.05 مم. يجب عزل اللف الثانوي للمحول بشكل موثوق عن الملف الأساسي.

يوضح الشكل تجسيدًا لمولد نبضي عالي الجهد باستخدام محول طنين. 11.2. دائرة المولد هذه معزولة كلفانيًا عن مصدر التيار الكهربائي. يتم توفير جهد التيار الكهربائي إلى المحول الوسيط (تصعيد) T1. يتم تغذية الجهد المزال من الملف الثانوي لمحول التيار الكهربائي إلى المقوم الذي يعمل وفقًا لدائرة مضاعفة الجهد.

نتيجة لتشغيل مثل هذا المعدل ، يظهر جهد موجب على اللوحة العلوية للمكثف C2 بالنسبة للسلك المحايد ، يساوي الجذر التربيعيمن 2Uii ، حيث Uii هو الجهد عند الملف الثانوي لمحول الطاقة.

يتم تشكيل الجهد المقابل للعلامة المعاكسة على المكثف C1. نتيجة لذلك ، فإن الجهد عبر ألواح المكثف C3 سيكون مساويًا ل 2 من الجذور التربيعية لـ 2Uii.

يتم تحديد معدل شحن المكثفات C1 و C2 (C1 = C2) بقيمة المقاومة R1.

عندما يكون الجهد على ألواح المكثف СЗ مساويًا لجهد انهيار فجوة شرارة الغاز FV1 ، سيحدث انهيار في فجوة الغاز الخاصة به ، وسيتم تفريغ المكثف СЗ ، وبالتالي ، سيتم تفريغ المكثفات C1 و C2 ، والتذبذبات المثبطة الدورية سيحدث في اللف الثانوي للمحول T2. بعد تفريغ المكثفات وإيقاف فجوة الشرارة ، سيتم تكرار عملية الشحن والتفريغ اللاحق للمكثفات إلى الملف الأولي للمحول 12 مرة أخرى.

يتكون المولد عالي الجهد المستخدم لالتقاط الصور في تفريغ الغاز ، وكذلك لجمع الغبار شديد التشتت والإشعاعي (الشكل 11.3) ، من مضاعف الجهد ومولد نبض الاسترخاء ومحول الرنين التصاعدي.

يتم تصنيع مضاعف الجهد على الثنائيات VD1 و VD2 والمكثفات C1 و C2. تتكون دائرة الشحن من المكثفات C1 - C3 والمقاوم R1. بالتوازي مع المكثفات C1 - C3 ، يتم توصيل فجوة شرارة غاز 350 فولت بملف أولي متصل بالسلسلة لمحول الصعود T1.

بمجرد أن يتجاوز مستوى الجهد الثابت عبر المكثفات C1 - C3 جهد الانهيار لفجوة الشرارة ، يتم تفريغ المكثفات من خلال لف محول التصعيد ، ونتيجة لذلك ، يتم تشكيل نبضة عالية الجهد . يتم اختيار عناصر الدائرة بحيث يكون تردد تشكيل النبضة حوالي 1 هرتز. تم تصميم Capacitor C4 لحماية طرف إخراج الجهاز من إدخال جهد التيار الكهربائي.

أرز. 11.3. دائرة مولد النبضات ذات الجهد العالي باستخدام فجوة شرارة غازية أو دينيستورات.

يتم تحديد جهد خرج الجهاز بالكامل من خلال خصائص المحول المستخدم ويمكن أن يصل إلى 15 كيلو فولت. يتم تصنيع محول عالي الجهد لجهد خرج يبلغ حوالي 10 كيلو فولت على أنبوب عازل بقطر خارجي 8 وطول 150 مم ؛ يوجد قطب نحاسي بقطر 1.5 مم بالداخل. يحتوي الملف الثانوي على 3 ... 4 آلاف لفة من سلك PELSHO 0.12 ، يتحول الملفوف إلى 10 ... 13 طبقة (عرض اللف 70 مم) ومشبّع بغراء BF-2 مع عزل الطبقة البينية المصنوع من polytetrafluoroethylene. يحتوي الملف الأولي على 20 لفة من سلك PEV 0.75 ، يتم تمريرها من خلال cambric البولي فينيل كلوريد.،

على هذا النحو ، يمكنك أيضًا استخدام محول إخراج مسح ضوئي معدل للتلفزيون ؛ محولات للولاعات الإلكترونية ، ومصابيح الفلاش ، وملفات الإشعال ، إلخ.

يمكن استبدال مفرغ الغاز R-350 بسلسلة قابلة للتحويل من dinistors من النوع KN102 (الشكل 11.3 ، يمين) ، مما يجعل من الممكن تغيير جهد الخرج تدريجياً. لتوزيع الجهد بالتساوي عبر الدينستورات ، يتم توصيل مقاومات من نفس التصنيف بمقاومة 300 ... 510 كيلو أوم بالتوازي مع كل منها.

يظهر في الشكل متغير لدائرة المولد ذات الجهد العالي باستخدام جهاز مملوء بالغاز - ثيراترون كعنصر تبديل عتبة. 11.4.

أرز. 11.4. دارة مولد النبضات عالية الجهد باستخدام ثيراترون.

يتم تصحيح جهد التيار الكهربائي بواسطة الصمام الثنائي VD1. يتم تنعيم الجهد المعدل بواسطة المكثف C1 وتغذيته بدائرة الشحن R1 ، C2. بمجرد أن يصل الجهد عبر المكثف C2 إلى جهد الإشعال في الثيراترون VL1 ، يومض. يتم تفريغ المكثف C2 من خلال الملف الأولي للمحول T1 ، ويخرج الثيراترون ، ويبدأ المكثف في الشحن مرة أخرى ، وما إلى ذلك.

يتم استخدام ملف إشعال السيارة كمحول T1.

بدلاً من VL1 MTX-90 thyratron ، يمكن تشغيل واحد أو أكثر من dinistors من النوع KN102. يمكن ضبط سعة الفولتية العالية من خلال عدد الدينستورات المتضمنة.

تم وصف تصميم محول الجهد العالي باستخدام مفتاح ثيراترون في العمل. لاحظ أنه يمكن أيضًا استخدام أنواع أخرى من الأجهزة المملوءة بالغاز لتفريغ المكثف.

يعد استخدام أجهزة تبديل أشباه الموصلات في المولدات الحديثة ذات الجهد العالي أمرًا واعدًا. يتم التعبير عن مزاياها بوضوح: قابلية عالية للتكرار ، وانخفاض التكلفة والأبعاد ، والموثوقية العالية.

أدناه سننظر في مولدات النبضات عالية الجهد باستخدام أجهزة تبديل أشباه الموصلات (الدينيستورات ، الثايرستور ، ثنائي القطب والترانزستورات ذات التأثير الميداني).

الدينيستورات متكافئة تمامًا ، لكن التناظرية المنخفضة الحالية للفجوات الغازية تسبب شرارة.

في التين. يوضح الشكل 11.5 الرسم البياني الكهربائي للمولد المصنوع على الدينستورات. المولد في هيكله مشابه تمامًا لتلك الموصوفة سابقًا (الشكل 11.1 ، 11.4). يكمن الاختلاف الرئيسي في استبدال فجوة شرارة الغاز بسلسلة من الدينيستورات المتصلة بشكل متسلسل.

أرز. 11.5. رسم تخطيطي لمولد نبضي عالي الجهد يعتمد على الدينستورات.

أرز. 11.6. دائرة مولد النبض عالية الجهد مع مقوم الجسر.

وتجدر الإشارة إلى أن كفاءة مثل هذه التيارات التناظرية والتبديل أقل بشكل ملحوظ من تلك الموجودة في النموذج الأولي ، ولكن يمكن الوصول إلى الدينيستورات بشكل أكبر وأكثر متانة.

يتم عرض نسخة معقدة نوعًا ما من مولد النبض عالي الجهد في الشكل. 11.6. يتم توفير جهد التيار الكهربائي لمقوم الجسر على الثنائيات VD1 - VD4. يتم تنعيم الجهد المعدل بواسطة المكثف C1. يولد هذا المكثف جهدًا ثابتًا يبلغ حوالي 300 فولت ، والذي يستخدم لتشغيل مولد الاسترخاء ، المكون من العناصر R3 و C2 و VD5 و VD6. حمله هو الملف الأساسي للمحول T1. تتم إزالة النبضات التي يبلغ اتساعها حوالي 5 كيلو فولت ومعدل تكرار يصل إلى 800 هرتز من الملف الثانوي.

يجب أن يتم تصميم سلسلة الدينيستورات لجهد تشغيل يبلغ حوالي 200 فولت. هنا يمكنك استخدام دينيستورات مثل KN102 أو D228. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن جهد التبديل الخاص بـ dinistors من النوع KN102A ، D228A هو 20 فولت ؛ KN102B ، D228B - 28 فولت ؛ KN102V ، D228V - 40 فولت ؛ KN102G ، D228G - 56 فولت ؛ KN102D ، D228D - 80 فولت ؛ KN102E - 75 فولت ؛ KN102ZH ، D228ZH - 120 فولت ؛ KN102I ، D228I - 150 فولت.

كمحول T1 في الأجهزة المذكورة أعلاه ، يمكن استخدام محول خط معدل من تلفزيون أبيض وأسود. يتم ترك لفه عالي الجهد ، ويتم إزالة الباقي وبدلاً من ذلك يتم لف ملف الجهد المنخفض (الأساسي) - 15 ... 30 لفة من سلك PEV بقطر 0.5 ... 0.8 مم.

عند اختيار عدد لفات الملف الأولي ، يجب مراعاة عدد لفات الملف الثانوي. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أيضًا أن قيمة جهد الخرج لمولد النبض عالي الجهد تعتمد إلى حد كبير على ضبط دوائر المحولات على الرنين ، بدلاً من نسبة عدد لفات اللف.

يتم عرض خصائص بعض أنواع محولات تلفزيون المسح الخطي في الجدول 11.1.

الجدول 11.1. معلمات لفات الجهد العالي لمحولات التلفزيون ذات الخط الموحد.

نوع المحولات	عدد الدورات		لف R ، أوم
TVS-A و TVS-B
TVS-110 ، TVS-110M

نوع المحولات	عدد الدورات		لف R ، أوم
TVS-90LTs2 ، TVS-90LTs2-1
TVS-110PTs15
TVS-110PTs16 ، TVS-110PTs18

أرز. 11.7. رسم بياني كهربائيمولد نبضات عالية الجهد.

في التين. يوضح الشكل 11.7 رسمًا تخطيطيًا لمولد نبضي عالي الجهد على مرحلتين منشور على أحد المواقع ، حيث يتم استخدام الثايرستور كعنصر تبديل. بدوره ، تم اختيار جهاز تفريغ الغاز - مصباح نيون (سلسلة HL1 ، HL2) - كعنصر عتبة يحدد معدل تكرار نبضات الجهد العالي ويطلق الثايرستور.

عندما يتم تطبيق جهد الإمداد ، ينتج مولد النبض القائم على ترانزستور VT1 (2N2219A - KT630G) جهدًا يبلغ حوالي 150 فولت. يتم تصحيح هذا الجهد بواسطة الصمام الثنائي VD1 وشحن المكثف C2.

بعد أن يتجاوز الجهد على المكثف C2 جهد الإشعال لمصابيح النيون HL1 ، HL2 ، سيتم تفريغ المكثف إلى قطب التحكم في الثايرستور VS1 من خلال المقاوم المحدد للتيار R2 ، سيتم تسخين الثايرستور. سيخلق تيار التفريغ للمكثف C2 تذبذبات كهربائية في الملف الأولي للمحول T2.

يمكن ضبط جهد تبديل الثايرستور عن طريق اختيار مصابيح نيون بجهد اشتعال مختلف. يمكنك تغيير قيمة جهد تشغيل الثايرستور تدريجيًا عن طريق تبديل عدد مصابيح النيون المتصلة في سلسلة (أو استبدالها بمصابيح نيون).

أرز. 11.8 رسم تخطيطي للعمليات الكهربائية على الأقطاب الكهربائية أجهزة أشباه الموصلات(إلى الشكل 11.7).

يوضح الشكل مخطط الجهد المستند إلى الترانزستور VT1 والأنود الثايرستور. 11.8 على النحو التالي من الرسوم البيانية المقدمة ، تبلغ مدة نبضات مولد الحجب حوالي 8 مللي ثانية. تحدث شحنة المكثف C2 تدريجيًا بشكل أسي وفقًا لعمل النبضات المأخوذة من الملف الثانوي للمحول T1.

عند إخراج المولد ، يتم تشكيل نبضات بجهد يبلغ حوالي 4.5 كيلو فولت. يتم استخدام محول الإخراج لمضخمات التردد المنخفض كمحول T1. كما

يستخدم المحول عالي الجهد T2 محولًا من وميض الصور أو محول مسح خط التلفزيون المعاد صياغته (انظر أعلاه).

يظهر في الشكل رسم تخطيطي لإصدار آخر من المولد باستخدام مصباح نيون كعنصر عتبة. 11.9

أرز. 11.9 دائرة كهربائية لمولد بعنصر حد على مصباح نيون.

مولد الاسترخاء الموجود فيه مصنوع من العناصر R1 و VD1 و C1 و HL1 و VS1. إنه يعمل مع فترات حلقة موجبة لجهد التيار الكهربائي ، عندما يتم شحن المكثف C1 بجهد التشغيل لعنصر العتبة في مصباح النيون HL1 و VS1 الثايرستور. يعمل الصمام الثنائي VD2 على إخماد نبضات الحث الذاتي للملف الأولي للمحول التدريجي T1 ويسمح لك بزيادة جهد خرج المولد. يصل جهد الخرج إلى 9 كيلو فولت. يعد مصباح النيون أيضًا جهاز إرسال إشارة عندما يكون الجهاز متصلاً بالشبكة.

يتم لف محول الجهد العالي على قطعة من قضيب بقطر 8 وطول 60 ملم من الفريت M400NN. أولاً ، يتم وضع الملف الأساسي - 30 لفة من سلك PELSHO 0.38 ، ثم الثانوي - 5500 لفة من PELSHO 0.05 أو قطر أكبر. بين اللفات وكل 800 ... 1000 لفة من اللف الثانوي ، يتم وضع طبقة عازلة من شريط عازل من البولي فينيل كلوريد.

في المولد ، من الممكن إدخال تعديل منفصل متعدد المراحل لجهد الخرج عن طريق تبديل مصابيح النيون أو الدينيستورات في دائرة تسلسلية (الشكل 11.10). في الإصدار الأول ، يتم توفير مرحلتين من التنظيم ، في الثانية - ما يصل إلى عشرة أو أكثر (عند استخدام موصلات KN102A بجهد تشغيل يبلغ 20 فولت).

أرز. 11.10. الدائرة الكهربائية لعنصر العتبة.

أرز. 11.11. الدائرة الكهربائية لمولد الجهد العالي مع عنصر عتبة على الصمام الثنائي.

يتيح لك مولد الجهد العالي البسيط (الشكل 11.11) الحصول على نبضات خرج بسعة تصل إلى 10 كيلو فولت.

يحدث تبديل عنصر التحكم في الجهاز بتردد 50 هرتز (على نصف موجة واحدة من جهد التيار الكهربائي). تم استخدام الصمام الثنائي VD1 D219A (D220 ، D223) ، الذي يعمل عند التحيز العكسي في وضع انهيار الانهيار الجليدي ، كعنصر عتبة.

عندما يتم تجاوز جهد انهيار الانهيار الجليدي عند تقاطع أشباه الموصلات في الصمام الثنائي ، ينتقل الصمام الثنائي إلى حالة التوصيل. يتم توفير الجهد من المكثف المشحون C2 إلى قطب التحكم في الثايرستور VS1. بعد تشغيل الثايرستور ، يتم تفريغ المكثف C2 في لف المحول T1.

المحول T1 ليس له نواة. وهي مصنوعة على بكرة بقطر 8 مم مصنوعة من بولي ميثيل ميثاكريلات أو بولي تتراكلورو إيثيلين وتحتوي على ثلاثة أقسام متباعدة بعرض

9 ملم. يحتوي الملف التدريجي على 3x1000 لفة ملفوفة بسلك PET ، PEV-2 0.12 مم. بعد اللف ، يجب أن يكون الملف مشبعًا بالبارافين. على الجزء العلوي من البارافين ، يتم تطبيق 2-3 طبقات من العزل ، وبعد ذلك يتم لف الملف الأولي - 3 × 10 لفات من سلك PEV-2 0.45 مم.

يمكن استبدال الثايرستور VS1 بآخر لجهد أعلى من 150 فولت. يمكن استبدال الصمام الثنائي الانهيار بسلسلة من الديودات (الشكل 11.10 ، 11.11 أدناه).

تتكون دارة مصدر نبضي عالي الجهد محمول منخفض الطاقة مزود بمصدر طاقة مستقل من خلية كلفانية واحدة (الشكل 11.12) من مولدين. الأول مبني على ترانزستورين منخفضي الطاقة ، والثاني على ثايرستور ودينستور.

أرز. 11.12. دائرة مولد الجهد مع مصدر طاقة منخفض الجهد وعنصر رئيسي للثايرستور.

يحول الشلال القائم على ترانزستورات ذات موصلية مختلفة الجهد المباشر المنخفض الجهد إلى نبضة عالية الجهد. سلسلة التوقيت في هذا المولد هي C1 و R1. عندما يتم تشغيل الطاقة ، يفتح الترانزستور T1 ، وينخفض ​​الجهد عبر جامعه يفتح الترانزستور T2. المكثف C1 ، المشحون من خلال المقاوم R1 ، يقلل من تيار القاعدة للترانزستور Т2 لدرجة أن الترانزستور Т1 يخرج من التشبع ، وهذا يؤدي إلى الإغلاق و ѴТ2. سيتم إغلاق الترانزستورات حتى يتم تفريغ المكثف C1 من خلال الملف الأولي للمحول T1.

يتم تصحيح الجهد النبضي المتزايد المأخوذ من اللف الثانوي للمحول T1 بواسطة الصمام الثنائي VD1 وتغذيته إلى المكثف C2 للمولد الثاني مع الثايرستور VS1 و الدينيستور VD2. في كل نصف دورة إيجابية

يتم شحن مكثف التخزين C2 إلى قيمة اتساع الجهد المساوي لجهد التبديل للدينستور VD2 ، أي حتى 56 فولت (جهد فتح النبضة المقنن لنوع الدينيستور KN102G).

يؤثر انتقال الدينستور إلى الحالة المفتوحة على دائرة التحكم في الثايرستور VS1 ، والتي تفتح بدورها أيضًا. يتم تفريغ المكثف C2 من خلال الثايرستور والملف الأولي للمحول T2 ، وبعد ذلك يتم إغلاق الدينيستور والثايرستور مرة أخرى وتبدأ الشحنة التالية للمكثف - تتكرر دورة التبديل.

تتم إزالة النبضات بسعة عدة كيلوفولت من الملف الثانوي للمحول T2. يبلغ تردد تفريغ الشرارة حوالي 20 هرتز ، ولكنه أقل بكثير من تردد النبضات المأخوذة من الملف الثانوي للمحول T1. يحدث هذا لأن المكثف C2 مشحون بجهد تبديل الدينيستور ليس في واحد ، ولكن في عدة فترات نصف موجبة. تحدد قيمة سعة هذا المكثف قوة ومدة نبضات التفريغ. يتم تحديد متوسط ​​قيمة تيار التفريغ ، وهو آمن للدينستور وإلكترود التحكم في SCR ، بناءً على سعة هذا المكثف وحجم الجهد النبضي الذي يزود المرحلة. لهذا ، يجب أن تكون سعة المكثف C2 حوالي 1 μF.

يتكون المحول T1 على قلب مغناطيسي من الفريت الدائري من النوع K10x6x5. يحتوي على 540 لفة من سلك PEV-2 0.1 مع صنبور مؤرض بعد المنعطف العشرين. ترتبط بداية لفها بالترانزستور VT2 ، ونهاية الصمام الثنائي VD1. يتم لف المحول T2 على ملف به نواة من الفريت أو قلب برمالوي يبلغ قطرها 10 مم وطولها 30 مم. يتم لف ملف بقطر خارجي 30 مم وعرض 10 مم بسلك PEV-2 يبلغ 0.1 مم حتى يتم ملء الإطار بالكامل. قبل نهاية اللف ، يتم عمل صنبور مؤرض ، ويتم لف الصف الأخير من السلك البالغ 30 ... 40 لفة دورًا في الدوران فوق الطبقة العازلة من القماش المصقول.

أثناء اللف ، يجب تشريب المحول T2 بورنيش عازل أو غراء BF-2 ، ثم تجفيفه جيدًا.

بدلاً من VT1 و VT2 ، يمكنك استخدام أي ترانزستورات منخفضة الطاقة يمكنها العمل في الوضع النبضي. يمكن استبدال الثايرستور KU101E بـ KU101G. مزود الطاقة - الخلايا الجلفانيةبجهد لا يزيد عن 1.5 فولت ، على سبيل المثال ، 312 ، 314 ، 316 ، 326 ، 336 ، 343 ، 373 ، أو بطاريات نيكل كاد ميوم مثل D-0.26D ، D-0.55S ، إلخ.

يظهر مولد النبض عالي الجهد الثايرستور مع مصدر التيار الكهربائي في الشكل. 11.13.

أرز. 11.13. دائرة كهربائية لمولد نبضي عالي الجهد مع مخزن طاقة سعوي ومفتاح قائم على الثايرستور.

خلال الدورة النصف الموجبة لجهد التيار الكهربائي ، يتم شحن المكثف C1 من خلال المقاوم R1 والصمام الثنائي VD1 والملف الأولي للمحول T1. في هذه الحالة ، يتم إغلاق الثايرستور VS1 ، نظرًا لعدم وجود تيار من خلال قطب التحكم الخاص به (انخفاض الجهد عبر الصمام الثنائي VD2 في الاتجاه الأمامي صغير مقارنة بالجهد المطلوب لفتح الثايرستور).

مع نصف دورة سالبة ، يتم إغلاق الثنائيات VD1 و VD2. يحدث انخفاض في الجهد عند الكاثود الثايرستور بالنسبة إلى قطب التحكم (ناقص - عند الكاثود ، زائد - عند قطب التحكم) ، يظهر تيار في دائرة قطب التحكم ، ويفتح الثايرستور. في هذه اللحظة ، يتم تفريغ المكثف C1 من خلال الملف الأولي للمحول. يظهر نبضة عالية الجهد في الملف الثانوي. وهكذا - كل فترة من الجهد الكهربائي.

عند إخراج الجهاز ، يتم تشكيل نبضات ثنائية القطب عالية الجهد (حيث تحدث التذبذبات المخففة في دائرة اللف الأولية أثناء تفريغ المكثف).

يمكن أن يتكون المقاوم R1 من ثلاثة مقاومات MLT-2 متصلة بالتوازي مع مقاومة 3 كيلو أوم.

يجب تصنيف الثنائيات VD1 و VD2 لتيار لا يقل عن 300 مللي أمبير والجهد العكسي لا يقل عن 400 فولت (VD1) و 100 B (VD2). مكثف C1 من نوع MBM لجهد لا يقل عن 400 فولت يتم تحديد سعته - جزء من وحدة μF - تجريبيًا. الثايرستور VS1 من النوع KU201K ، KU201L ، KU202K - KU202N. محول - ملف إشعال B2B (6 فولت) من دراجة نارية أو سيارة.

يمكن للجهاز استخدام محول مسح خط TVS-110L6 و TVS-1 YULA و TVS-110AM.

يظهر في الشكل دارة نموذجية إلى حد ما لمولد نبضي عالي الجهد مع تخزين طاقة سعوية. 11.14.

أرز. 11.14. رسم تخطيطي لمولد النبض عالي الجهد الثايرستور مع تخزين طاقة بالسعة.

يحتوي المولد على مكثف تبريد C1 ، وجسر مقوم الصمام الثنائي VD1 - VD4 ، ومفتاح ثايرستور VS1 ودائرة تحكم. عند تشغيل الجهاز ، يتم شحن المكثفات C2 و C3 ، ولا يزال الثايرستور VS1 مغلقًا ولا يقوم بإجراء التيار. الجهد المحدود على المكثف C2 محدود بواسطة الصمام الثنائي VD5 Zener 9V. في عملية شحن المكثف C2 من خلال المقاوم R2 ، يزداد الجهد على مقياس الجهد R3 ، وبالتالي ، عند تقاطع التحكم في الثايرستور VS1 إلى قيمة معينة ، وبعد ذلك ينتقل الثايرستور إلى حالة التوصيل ، والمكثف يتم تفريغ C3 من خلال الثايرستور VS1 من خلال الملف الأولي (الجهد المنخفض) للمحول T1 ، مما يولد نبضًا عالي الجهد. بعد ذلك ، يتم إغلاق الثايرستور وتبدأ العملية من جديد. يحدد مقياس الجهد R3 عتبة الثايرستور VS1.

معدل تكرار النبض 100 هرتز. يمكن استخدام ملف إشعال السيارة كمحول عالي الجهد. في هذه الحالة ، سيصل جهد خرج الجهاز إلى 30 ... 35 كيلو فولت. يتم التحكم في مولد النبض عالي الجهد الثايرستور (الشكل 11.15) بواسطة نبضات الجهد المأخوذة من مولد الاسترخاء ، المصنوع على ثنائي VD1. يتم تحديد تردد التشغيل لمولد نبض التحكم (15 ... 25 هرتز) من خلال قيمة المقاومة R2 وسعة المكثف C1.

أرز. 11.15. دائرة كهربائية لمولد النبض عالي الجهد الثايرستور مع التحكم في النبض.

يتم توصيل مولد الاسترخاء بمفتاح الثايرستور من خلال محول النبض T1 من النوع MIT-4. يتم استخدام محول عالي التردد من جهاز Iskra-2 darsonvalization كمحول الإخراج T2. يمكن أن يصل الجهد عند خرج الجهاز إلى 20 ... 25 كيلو فولت.

في التين. يوضح الشكل 11.16 متغيرًا لتزويد الثايرستور VS1 بنبضات التحكم.

يحتوي محول الجهد (الشكل 11.17) ، المطوّر في بلغاريا ، على مرحلتين. في أولها ، يكون حمل العنصر الأساسي ، المصنوع على الترانزستور ѴT1 ، هو لف المحول T1. نبضات التحكم ذات الشكل المستطيل تقوم بشكل دوري بتشغيل / إيقاف تشغيل المفتاح الموجود على الترانزستور ѴT1 ، وبالتالي توصيل / فصل الملف الأولي للمحول.

أرز. 11.16. خيار التحكم في مفتاح الثايرستور.

أرز. 11.17. دائرة كهربائية لمولد نبضي عالي الجهد على مرحلتين.

يتم تحفيز زيادة الجهد في الملف الثانوي ، بما يتناسب مع نسبة التحويل. يتم تصحيح هذا الجهد بواسطة الصمام الثنائي VD1 وشحن المكثف C2 ، المتصل بالملف الأولي (منخفض الجهد) لمحول الجهد العالي T2 والثايرستور VS1. يتم التحكم في الثايرستور بواسطة نبضات الجهد المأخوذة من الملف الإضافي للمحول T1 عبر سلسلة من العناصر التي تصحح شكل النبض.

نتيجة لذلك ، يتم تشغيل / إيقاف الثايرستور بشكل دوري. يتم تفريغ المكثف C2 إلى الملف الأولي لمحول الجهد العالي.

مولد النبض عالي الجهد ، التين. 11.18 ، يحتوي على مولد يعتمد على ترانزستور أحادي الوصلة كعنصر تحكم.

أرز. 11.18. دارة مولد النبض عالي الجهد مع عنصر تحكم على ترانزستور أحادي التوصيل.

يتم تصحيح جهد التيار الكهربائي بواسطة جسر الصمام الثنائي VD1 - VD4. يتم تنعيم تموج الجهد المعدل بواسطة المكثف C1 ، ويكون تيار الشحن للمكثف في اللحظة التي يتم فيها تشغيل الجهاز على الشبكة محدودًا بواسطة المقاوم R1. يتم شحن المكثف C3 من خلال المقاوم R4. في الوقت نفسه ، يبدأ تشغيل مولد نبضي على ترانزستور أحادي الوصلة ѴT1. يتم شحن مكثف "التحرير" الخاص به C2 من خلال المقاومات R3 و R6 من مثبت حدودي (مقاوم الصابورة R2 وثنائيات زينر VD5 ، VD6). بمجرد أن يصل الجهد عبر المكثف C2 إلى قيمة معينة ، يتم تبديل الترانزستور ѴT1 ، ويتم إرسال نبضة افتتاحية إلى انتقال التحكم في الثايرستور VS1.

يتم تفريغ المكثف SZ من خلال الثايرستور VS1 إلى الملف الأولي للمحول T1. يتم تشكيل نبضة عالية الجهد على ملفها الثانوي. يتم تحديد معدل تكرار هذه النبضات من خلال تردد المولد ، والذي يعتمد بدوره على معلمات السلسلة R3 و R6 و C2. يمكن لمقاوم الضبط R6 تغيير جهد خرج المولد بحوالي 1.5 مرة. في هذه الحالة ، يمكن ضبط تردد النبض في حدود 250 ... 1000 هرتز. بالإضافة إلى ذلك ، يتغير جهد الخرج عند تحديد المقاوم R4 (في النطاق من 5 إلى 30 كيلو أوم).

يُنصح باستخدام المكثفات الورقية (C1 و SZ - لجهد مقنن لا يقل عن 400 فولت) ؛ يجب تصميم جسر الصمام الثنائي لنفس الجهد. بدلاً من الموضح في الرسم التخطيطي ، يمكنك استخدام الثايرستور T10-50 أو KU202N في الحالات القصوى. يجب أن توفر ثنائيات زينر VD5 و VD6 جهد استقرار إجمالي يبلغ حوالي 18 فولت.

يتكون المحول على أساس TVS-110P2 من أجهزة التلفزيون بالأبيض والأسود. تتم إزالة جميع اللفات الأولية ويتم لف 70 لفة من سلك PEL أو PEV بقطر 0.5 ... 0.8 مم في المساحة الخالية.

الدائرة الكهربائية لمولد النبضات ذات الجهد العالي ، الشكل. 11.19 ، يتكون من مضاعف جهد الصمام الثنائي (الثنائيات VD1 ، VD2 ، المكثفات C1 - C4). ينتج ناتجها جهدًا ثابتًا يبلغ حوالي 600 فولت.

أرز. 11.19. رسم تخطيطي لمولد نبض عالي الجهد مع مضاعف جهد التيار الكهربائي ومولد نبض الزناد على ترانزستور أحادي الوصلة.

تم استخدام ترانزستور أحادي الوصلة VT1 من النوع KT117A كعنصر عتبة للجهاز. يتم تثبيت الجهد في إحدى قواعده بواسطة مثبت حدودي يعتمد على الصمام الثنائي VD3 Zener من النوع KS515A (جهد التثبيت هو 15 ب). من خلال المقاوم R4 ، يتم شحن المكثف C5 ، وعندما يتجاوز الجهد الكهربائي عند قطب التحكم في الترانزستور VT1 الجهد عند قاعدته ، سيتحول VT1 إلى حالة التوصيل ، ويتم تفريغ المكثف C5 إلى القطب الكهربائي للتحكم في الثايرستور VS1.

عندما يتم تشغيل الثايرستور ، يتم تفريغ سلسلة المكثفات C1 - C4 ، المشحونة بجهد يبلغ حوالي 600 ... 620 فولت ، إلى ملف الجهد المنخفض لمحول الصعود T1. بعد ذلك ، يتم إيقاف تشغيل الثايرستور ، وتتكرر عمليات الشحن والتفريغ بتردد يحدده الثابت R4C5. يحد المقاوم R2 من تيار الدائرة القصيرة عند تشغيل الثايرستور وفي نفس الوقت يكون عنصرًا في دائرة شحن المكثفات C1 - C4.

تنقسم دائرة المحول (الشكل 11.20) ونسختها المبسطة (الشكل 11.21) إلى الوحدات التالية: مرشح قمع التيار الكهربائي (مرشح الضوضاء) ؛ منظم الكتروني محول الجهد العالي.

أرز. 11.20. رسم تخطيطي كهربائي لمولد جهد عالي مع مرشح خطي.

أرز. 11.21. رسم تخطيطي كهربائي لمولد جهد عالي مع مرشح خطي.

الرسم البياني في الشكل. 11.20 يعمل على النحو التالي. يتم شحن المكثف SZ من خلال مقوم الصمام الثنائي VD1 والمقاوم R2 إلى القيمة القصوى لجهد التيار الكهربائي (310 فولت). يمر هذا الجهد عبر الملف الأولي للمحول T1 إلى أنود الثايرستور VS1. في الفرع الآخر (R1 و VD2 و C2) ، يتم شحن المكثف C2 ببطء. عندما يتم الوصول إلى جهد انهيار الدينيستور VD4 أثناء عملية الشحن (في حدود 25 ... 35 فولت) ، يتم تفريغ المكثف C2 من خلال قطب التحكم في الثايرستور VS1 ويفتحه.

يتم تفريغ المكثف SZ على الفور تقريبًا من خلال الثايرستور المفتوح VS1 والملف الأولي للمحول T1. يستحث التيار المتغير النبضي جهدًا عاليًا في الملف الثانوي T1 ، يمكن أن تتجاوز قيمته 10 كيلو فولت. بعد تفريغ المكثف SZ ، يتم إغلاق الثايرستور VS1 ، وتتكرر العملية.

يتم استخدام محول التلفزيون كمحول عالي الجهد ، يتم إزالة الملف الأساسي منه. بالنسبة للملف الأولي الجديد ، يتم استخدام سلك متعرج بقطر 0.8 مم. عدد الأدوار 25.

النوى الفريتية عالية التردد ، على سبيل المثال ، 600HN بقطر 8 مم وطول 20 مم ، بها 20 لفة تقريبًا من سلك متعرج بقطر 0.6 ... 0.8 مم ، هي الأنسب لتصنيع ملفات الحث لمرشح الحاجز L1 ، L2.

أرز. 11.22. دائرة كهربائية لمولد جهد عالي على مرحلتين مع عنصر تحكم ترانزستور ذو تأثير ميداني.

يحتوي مولد الجهد العالي على مرحلتين (بواسطة Andres Estaban de la Plaza) على مولد نبضات المحولات ، ومقوم ، وسلسلة توقيت RC ، وعنصر رئيسي للثايرستور (التيرستورات) ، ومحول رنين عالي الجهد ودائرة تحكم ثايرستور (الشكل .11.22).

التناظرية من الترانزستور TIP41 - KT819A.

ينتج محول الجهد المنخفض للمحولات ذات التغذية المرتدة المتصالبة ، والمجمع على الترانزستورات VT1 و VT2 ، نبضات بمعدل تكرار 850 هرتز. يتم تثبيت الترانزستورات VT1 و VT2 على مبددات حرارة مصنوعة من النحاس أو الألومنيوم لتسهيل التشغيل عند تدفق التيارات العالية.

يتم تصحيح جهد الخرج المأخوذ من اللف الثانوي للمحول T1 لمحول الجهد المنخفض بواسطة جسر الصمام الثنائي VD1 - VD4 ومن خلال المقاوم R5 يشحن المكثفات C3 و C4.

يتم التحكم في عتبة تشغيل الثايرستور بواسطة منظم الجهد ، والذي يتضمن ترانزستور تأثير المجال KTZ.

علاوة على ذلك ، لا يختلف تشغيل المحول اختلافًا كبيرًا عن العمليات الموضحة سابقًا: هناك شحنة / تفريغ دوري للمكثفات إلى ملف الجهد المنخفض للمحول ، ويتم إنشاء التذبذبات الكهربائية المخففة. يصل جهد خرج المحول ، عند استخدامه عند الخرج كمحول تصاعدي لملف الإشعال من السيارة ، إلى 40 ... 60 كيلو فولت بتردد رنين يبلغ حوالي 5 كيلو هرتز.

يحتوي المحول T1 (محول الإخراج الأفقي) على 2 × 50 لفة من الأسلاك بقطر 1.0 مم ، ملفوفًا بشكل ثنائي. يحتوي الملف الثانوي على 1000 لفة بقطر 0.20 ... 0.32 مم.

لاحظ أنه يمكن استخدام الترانزستورات الحديثة ثنائية القطب والتأثير الميداني كعناصر رئيسية يمكن التحكم فيها.

المعلومات المقدمة للأغراض التعليمية فقط!
مدير الموقع غير مسؤول عن العواقب المحتملة لاستخدام المعلومات المقدمة.

مولد الجهد العالي الخاص بي ( HV) أستخدم في العديد من مشاريعي (،):

عناصر -
1 - التبديل
2 - مكثف
3 - مكثف لقمع تداخل e / m
4 - محول تنحي من UPS
5- مقوم (ثنائيات شوتكي) على المبرد
6 - تنعيم مكثفات الفلتر
7- مثبت الجهد 10 فولت
8 - مولد نبضات مستطيلة ذات مقاومة متغيرة قابلة للتعديل بدورة العمل

10 - IRF540 MOSFETs متصلة بالتوازي ، ومثبتة على غرفة التبريد
11 - لفائف الجهد العاليعلى قلب حديدي من الشاشة
12 - خرج الجهد العالي
13- القوس الكهربائي

دارة المصدر قياسية تمامًا ، بناءً على دائرة محول flyback ( يعود محول):

دارات الإدخال

مكثف يعمل على الحماية من الجهد الزائد:

س- مكثف القرص
10 - قرص بقطر 10 مم
ك- خطأ 10٪
275 - الأعلى. جهد التيار المتردد 275 فولت

مكثف جيقلل التداخل الناتج عن المولد في شبكة إمداد الطاقة. يتم استخدام مكثف قمع التداخل كما هو. Xنوع.

مصدر جهد ثابت

محول - من مصدر طاقة غير منقطع:

اللف الأساسي للمحول آرمتصل بجهد كهربائي 220 فولت ، والثانوي بمقوم الجسر VD1.

القيمة الفعالة للجهد عند خرج الملف الثانوي هي 16 فولت.

يتم تجميع المقوم من ثلاث حالات لثنائيات شوتكي المزدوجة ، مثبتة على المبرد - SBL2040CT ، SBL1040CT:

SBL 2040 CT- الأعلى. متوسط ​​التيار المعدل 20 أ ، كحد أقصى. ذروة الجهد العكسي 40 فولت ، كحد أقصى. الجهد العكسي الفعال 28 فولت
متصل بالتوازي:
SBL 1040 CT- الأعلى. متوسط ​​التيار المعدل 10 أ ، كحد أقصى. ذروة الجهد العكسي 40 فولت ، كحد أقصى. الجهد العكسي الفعال 28 فولت
SBL 1640 - الأعلى. متوسط ​​التيار المعدل 16 أ ، كحد أقصى. ذروة الجهد العكسي 40 فولت ، كحد أقصى. الجهد العكسي الفعال 28 فولت

يتم تنعيم الجهد النابض عند خرج المعدل عن طريق ترشيح المكثفات: كهربائيا كابكسون C1, C2بسعة 10،000 μF لجهد 50 فولت وسيراميك ج 3بسعة 150 nF. ثم يتم توفير جهد ثابت (20.5 فولت) للمفتاح ومنظم الجهد ، الذي يعمل عنده جهد 10 فولت ، والذي يعمل على تشغيل مولد النبض.

يتم تجميع منظم الجهد على دائرة كهربائية دقيقة IL317:

خنق إلومكثف جتعمل على تهدئة تموجات الجهد.
الصمام الثنائي الباعث للضوء VD3متصلة من خلال المقاوم الصابورة R4، يعمل على الإشارة إلى وجود الجهد عند الخرج.
مقاومة متغيرة R2يعمل على ضبط مستوى جهد الخرج (10 فولت).

مولد النبض

يتم تجميع المولد على جهاز توقيت NE555ويولد نبضات مستطيلة. ميزة هذا المولد هي القدرة على تغيير دورة عمل النبضات باستخدام المقاوم المتغير R3دون تغيير ترددها. من دورة عمل البقول ، أي يعتمد مستوى الجهد على اللف الثانوي للمحول على النسبة بين مدة حالة التشغيل والإيقاف للمفتاح.

رع = R1+ أعلى R3
ر= القاع R3 + R2
المدة "1" $ T1 = 0.67 \ cdot Ra \ cdot C $
المدة "0" $ T2 = 0.67 \ cdot Rb \ cdot C $
الفترة $ T = T1 + T2 $
التردد $ f = (1.49 \ over ((Ra + Rb)) \ ​​cdot C) $

عند تحريك منزلق المقاوم المتغير R3المقاومة الكاملة رع + ر = R1 + R2 + R3لذلك ، فإن معدل تكرار النبض لا يتغير ، ولكن فقط النسبة بينهما رعو ر، وبالتالي تتغير دورة عمل البقول.

مفتاح و
يتم التحكم في نبضات المولد من خلال السائق باستخدام مفتاح على اثنين متصل بالتوازي -فأس ( - معدن أكسيد أشباه الموصلات تأثير الحقل الترانزستور، ترانزستور MOS ("معدن-أكسيد-أشباه موصلات") ، ترانزستور MOS ("معدن-عازل-أشباه موصلات") ، ترانزستور تأثير المجال مع بوابة معزولة) IRF540Nفي القضية TO-220مثبتة على مبرد ضخم:

جي- مصراع
د- الأوراق المالية
س- مصدر
للترانزستور IRF540Nأقصى جهد مصدر التصريف هو V DS = 100 فولت، وأقصى تيار استنزاف هوية شخصية = 33/110 امبير... هذا الترانزستور لديه مقاومة منخفضة R DS (تشغيل) = 44 ملي أوم... جهد تشغيل الترانزستور هو V GS (th) = 4 فولت... درجة حرارة العمل - تصل إلى 175 درجة ج .
يمكن أيضًا استخدام الترانزستورات IRFP250Nفي القضية TO-247.

يحتاج السائق إلى تحكم أكثر موثوقية - الترانزستورات. في أبسط الحالات ، يمكن تجميعها من ترانزستورين ( ن ص نو ص ن ص):

المقاوم R1يحد من تيار البوابة عند تشغيله -أ والصمام الثنائي VD1يخلق مسارًا لتفريغ سعة البوابة عند إيقاف التشغيل.

يغلق / يفتح دائرة الملف الأولي للمحول عالي الجهد ، والذي يستخدم كمحول مسح ضوئي ("خط" ، محول flyback (FBT)) من الشاشة القديمة سامسونج SyncMaster 3Ne:

تشغيل رسم تخطيطىتعرض الشاشة طرف الجهد العالي HVمحول الخط T402 (FCO-14AG-42)متصل بالقطب الموجب لأنبوب الصورة CRT1:


من المحول ، استخدمت اللب فقط ، لأن الثنائيات مدمجة في محول الخط ، المملوء بالراتنج ولا يمكن إزالته.
يتكون جوهر هذا المحول من الفريت ويتكون من نصفين:

لمنع التشبع في القلب باستخدام فاصل بلاستيكي ( فاصل) يتم عمل فجوة هوائية.
لقد قمت بلف الملف الثانوي بعدد كبير (حوالي 500) لفات من سلك رفيع (مقاومة ~ 34 أوم) ، والملف الأساسي بسلك سميك مع عدد قليل من المنعطفات.

ينخفض ​​التيار الحاد في الملف الأولي للمحول عند إيقاف التشغيل - إحداث نبضات عالية الجهد في الملف الثانوي. هذا يستهلك طاقة المجال المغناطيسي المتراكم مع زيادة التيار في الملف الأولي. يمكن توصيل أطراف الملف الثانوي بأقطاب كهربائية لتوليد ، على سبيل المثال ، قوس كهربائي ، أو توصيلها بمُعدِّل للحصول على جهد تيار مستمر عالي.

الصمام الثنائي VD1والمقاوم ر(سنبير (سنابر)سلسلة) الحد من نبضة جهد الحث الذاتي على الملف الأولي للمحول عند فتح المفتاح.

محاكاة مولد الجهد العالي
نتائج عمليات النمذجة في مولد عالي الجهد في البرنامج إل تي سبايسالواردة أدناه:

يوضح الرسم البياني الأول كيف يزداد التيار في الملف الأولي وفقًا للقانون الأسي (1-2) ، ثم ينقطع فجأة في اللحظة التي يتم فيها فتح المفتاح (2).
يتفاعل الجهد على الملف الثانوي قليلاً مع الزيادة السلسة في التيار في الملف الأولي (1) ، ولكن يرتفع بشكل حادفي حالة انقطاع التيار (2). في الفترة (2-3) ، يكون التيار في الملف الأولي غائبًا (المفتاح مغلق) ، ثم يبدأ في الزيادة مرة أخرى (3).

في بعض الأحيان يصبح من الضروري الحصول على جهد عالي من مواد الخردة. يعد فحص خط أجهزة التلفزيون المحلية مولدًا عالي الجهد جاهزًا ، وسنقوم فقط بتغيير المولد بشكل طفيف.
يجب إزالة مضاعف الجهد ومحول الخط من وحدة فحص الخط. لغرضنا ، تم استخدام المضاعف UN9-27.

سوف يتناسب محول الخط مع أي محول حرفيًا.

محول الخط مصنوع بهامش كبير ، يتم استخدام 15-20 ٪ فقط من الطاقة في أجهزة التلفزيون.
يحتوي الوترينغر على لف عالي الجهد ، يمكن رؤية أحد طرفيه مباشرة على الملف ، بينما يوجد الطرف الآخر من ملف الجهد العالي على الحامل ، جنبًا إلى جنب مع جهات الاتصال الرئيسية في الجزء السفلي من الملف (دبوس 13) . من السهل جدًا العثور على خيوط عالية الجهد إذا نظرت إلى مخطط محول الخط.

يحتوي المضاعف المستخدم على عدة دبابيس ، أدناه مخطط اتصال.

دائرة مضاعف الجهد

بعد توصيل المضاعف بالملف عالي الجهد لمحول الخط ، عليك التفكير في تصميم المولد الذي سيشغل الدائرة بأكملها. مع المولد لم أكن حكيماً ، قررت أن أحصل على مولد جاهز. تم استخدام مخطط التحكم LDS بقوة 40 واط ، بمعنى آخر ، فقط صابورة LDS.

الصابورة المصنوعة في الصين ، ويمكن العثور عليها في أي متجر ، والسعر لا يزيد عن 2-2.5 دولار. هذه الصابورة مريحة لأنها تعمل ترددات عالية(17-5 كيلو هرتز حسب النوع والشركة المصنعة). العيب الوحيد هو أن جهد الخرج له تصنيف متزايد ، لذلك لا يمكننا توصيل مثل هذا الصابورة مباشرة بمحول خطي. للتوصيل ، يتم استخدام مكثف بجهد 1000-5000 فولت ، والسعة من 1000 إلى 6800pkF. يمكن استبدال الصابورة بمولد آخر ، فهي ليست حرجة ، فقط تسريع محول الخط مهم هنا.

الانتباه!!!
جهد الخرج من المضاعف في حدود 30000 فولت، يمكن أن يكون هذا الجهد قاتلاً في بعض الحالات ، لذا يرجى توخي الحذر الشديد. بعد إطفاء الدائرةيبقى الشحنة في المضاعف ، ماس كهربائى يؤدي الجهد العاليلتفريغه بالكامل. قم بإجراء جميع تجارب الجهد العالي بعيدًا عن الأجهزة الإلكترونية.
بشكل عام ، الدائرة بأكملها ذات جهد عالي ، لذلك لا تلمس المكونات أثناء التشغيل.

يمكن استخدام الإعداد كمولد توضيحي عالي الجهد ، والذي يمكن من خلاله إجراء عدد من التجارب المثيرة للاهتمام.

• الدورة التعليمية

مساء الخير أيها الهبروفيون.
هذا المنشور سيكون غير عادي بعض الشيء.
سأخبرك فيه كيف تصنع مولد جهد عالي بسيط وقوي بدرجة كافية (280.000 فولت). أخذت مخطط ماركس للمولدات كأساس. خصوصية دائري هو أنني أعدت حسابها للأجزاء الرخيصة وغير المكلفة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الدائرة نفسها سهلة التكرار (استغرق الأمر مني 15 دقيقة لتجميعها) ، ولا تتطلب تكوينًا ، وتبدأ في المرة الأولى. في رأيي ، إنه أبسط بكثير من محول Tesla أو مضاعف الجهد Cockcroft-Walton.

مبدأ التشغيل

تبدأ المكثفات في الشحن فور تشغيلها. في حالتي ، ما يصل إلى 35 كيلو فولت. بمجرد أن يصل الجهد إلى عتبة الانهيار لأحد الموانع ، يتم توصيل المكثفات في سلسلة من خلال مانع الصواعق ، مما يؤدي إلى مضاعفة الجهد عبر المكثفات المتصلة بهذا مانع. وبسبب هذا ، يتم تشغيل بقية الموانع على الفور تقريبًا ، ويتم إضافة الجهد عبر المكثفات. لقد استخدمت 12 خطوة ، لذا يجب ضرب الجهد في 12 (12 × 35 = 420). 420 كيلو فولت ما يقرب من نصف متر من التفريغ. ولكن في الممارسة العملية ، مع الأخذ في الاعتبار جميع الخسائر ، تم الحصول على تصريفات بطول 28 سم.كانت الخسائر بسبب تصريفات كورونا.

حول التفاصيل:

الدائرة نفسها بسيطة ، فهي تتكون من مكثفات ومقاومات وموانع. أنت أيضًا بحاجة إلى مصدر طاقة. نظرًا لأن جميع الأجزاء عالية الجهد ، فإن السؤال الذي يطرح نفسه هو من أين يمكن الحصول عليها؟ الآن حول كل شيء بالترتيب:

1 - المقاومات

نحتاج إلى مقاومات 100 كيلو أوم ، 5 واط ، 50000 فولت.
لقد جربت العديد من مقاومات المصانع ، لكن لا أحد يمكنه تحمل هذا الجهد - القوس مثقوب فوق الجزء العلوي من العلبة ولم ينجح شيء. أعطى البحث الدقيق في googling إجابة غير متوقعة: استخدم الحرفيون الذين قاموا بتجميع مولد ماركس بجهد يزيد عن 100000 فولت ، مقاومات سائلة معقدة ، أو مولد ماركس على مقاومات سائلة ، أو استخدموا الكثير من المراحل. أردت شيئًا أبسط وأنتجت المقاومات من الخشب.

قطعت فرعين متساويين لشجرة رطبة في الشارع (التيار الجاف لا يعمل) وقمت بتشغيل الفرع الأول بدلاً من مجموعة المقاومات على يمين المكثفات ، الفرع الثاني بدلاً من مجموعة المقاومات إلى على اليسار من المكثفات. لقد ظهر فرعين مع العديد من الخيوط على مسافات متساوية. لقد توصلت إلى استنتاجات عن طريق لف سلك مكشوف فوق الفروع. تظهر التجربة أن هذه المقاومات يمكنها تحمل عشرات الميغا فولت (10000000 فولت)

2 - المكثفات

كل شيء هنا أبسط. أخذت مكثفات كانت الأرخص في سوق الراديو - K15-4 ، 470 pcf ، 30 kV (إنها لقطات شاشة). تم استخدامها في التلفزيونات الأنبوبية ، لذا يمكنك الآن شرائها لتفكيكها أو طلبها مجانًا. إنهم يتحملون جهدًا كهربائيًا يبلغ 35 كيلوفولت جيدًا ، ولم يخترق أي منهم.

3 - مزود الطاقة

إن تجميع دائرة منفصلة لتشغيل مولد ماركس الخاص بي ببساطة لم يرفع يدي. لأنه في ذلك اليوم أعطاني جارتي جهاز تلفزيون قديم "Electron TC-451". عند القطب الموجب لأنبوب الصورة في أجهزة التلفزيون الملونة ، يتم استخدام جهد ثابت يبلغ حوالي 27000 فولت. قمت بفصل سلك الجهد العالي (كوب الشفط) من أنود أنبوب الصورة وقررت التحقق من نوع القوس الذي سيتم الحصول عليه من هذا الجهد.

بعد أن لعبت بشكل كافٍ مع القوس ، توصلت إلى استنتاج مفاده أن الدائرة في التلفزيون مستقرة تمامًا ، وتتحمل بسهولة الأحمال الزائدة ، وفي حالة حدوث ماس كهربائي ، يتم تشغيل الحماية ولا يحترق أي شيء. تحتوي الدائرة في التلفزيون على احتياطي طاقة وتمكنت من رفع تردد التشغيل من 27 إلى 35 كيلوفولت. للقيام بذلك ، قمت بلف أداة التشذيب R2 في وحدة طاقة التلفزيون بحيث ارتفعت الطاقة في مسح الخط من 125 إلى 150 فولت ، مما أدى بدوره إلى زيادة جهد الأنود إلى 35 كيلوفولت. عندما تحاول زيادة الجهد أكثر ، فإن ترانزستور KT838A يخترق في المسح الضوئي الصغير للتلفزيون ، لذلك لا تحتاج إلى المبالغة في ذلك.

عملية البناء

باستخدام الأسلاك النحاسية ، قمت بربط المكثفات بأغصان الشجرة. يجب أن تكون هناك مسافة 37 مم بين المكثفات ، وإلا فقد يحدث وميض ضوئي غير مرغوب فيه. لقد ثنيت الأطراف الحرة للسلك بحيث يكون هناك 30 مم بينهما - ستكون هذه هي الموانع.

من الأفضل أن ترى مرة واحدة بدلاً من أن تسمع 100 مرة. شاهد الفيديو حيث عرضت بالتفصيل عملية الإنشاء والمولد:

هندسة السلامة

يجب توخي الحذر بشكل خاص ، لأن الدائرة تعمل بجهد ثابت ومن المرجح أن يكون التفريغ من مكثف واحد قاتلاً. عند تشغيل الدائرة ، يجب أن تكون على مسافة كافية لأن الكهرباء تتقطع بمقدار 20 سم أو أكثر في الهواء. بعد كل إغلاق ، من الضروري تفريغ جميع المكثفات (حتى تلك الموجودة على التلفزيون) بسلك مؤرض جيدًا.

من الأفضل إزالة جميع الأجهزة الإلكترونية من الغرفة التي ستجرى فيها التجارب. ينتج عن التفريغ نبضات كهرومغناطيسية قوية. الهاتف ولوحة المفاتيح والشاشة ، التي تظهر في الفيديو الخاص بي ، معطلة ولا يمكن إصلاحها بعد الآن! حتى في الغرفة المجاورة ، تم إيقاف تشغيل غلاية الغاز الخاصة بي.

أنت بحاجة لحماية سمعك. صوت التفريغ كالطلقات ثم يرن في الأذنين.

أول ما تشعر به عند تشغيله هو كيف يتم كهرباء الهواء في الغرفة. توتر الحقل الكهربائيمرتفع جدًا بحيث يشعر به كل شعر في الجسم.

تفريغ كورونا واضح للعيان. توهج مزرق لطيف حول الأجزاء والأسلاك.
صدمت باستمرار قليلاً ، وأحيانًا لا تفهم السبب: لمس الباب - انزلقت شرارة من خلاله ، وأردت أن تأخذ مقصًا - طلقة مقص. في الظلام ، لاحظت أن الشرارات تقفز بين أجسام معدنية مختلفة غير متصلة بالمولد: في دبلوماسي بأداة ، قفزت الشرر بين مفكات البراغي ، كماشة ، ومكواة لحام.

تضيء المصابيح من تلقاء نفسها ، بدون أسلاك.

الأوزون تنبعث منه رائحة في جميع أنحاء المنزل ، كما هو الحال بعد عاصفة رعدية.

استنتاج

كل التفاصيل ستكلف حوالي 50 غريفنا (5 دولارات) ، هذا هو تلفزيون قديموالمكثفات. الآن أقوم بتطوير مخطط جديد بشكل أساسي ، بهدف تلقي تصريفات العدادات دون تكاليف خاصة. تسأل: ما فائدة هذا المخطط؟ سأجيب أن هناك تطبيقات ، لكن يجب مناقشتها في موضوع آخر.

هذا كل شيء بالنسبة لي ، كن حذرًا عند العمل بجهد عالي.