Σύνδεση TVS υψηλής τάσης. Γεννήτριες υψηλής τάσης με χωρητική αποθήκευση ενέργειας

Σε αυτό το άρθρο, θα μάθετε πώς να αποκτήσετε υψηλή τάση, με υψηλή συχνότηταΚάντο μόνος σου. Το κόστος ολόκληρης της δομής δεν υπερβαίνει τα 500 ρούβλια, με ελάχιστο κόστος εργασίας.

Για να φτιάξεις χρειάζεσαι μόνο 2 πράγματα: - Λάμπα εξοικονόμησης ενέργειας(το κύριο πράγμα είναι ότι υπάρχει ένα λειτουργικό κύκλωμα έρματος) και ένας μετασχηματιστής γραμμής από τηλεόραση, οθόνη και άλλο εξοπλισμό CRT.

Λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας (σωστό όνομα: συμπαγής λαμπτήρας φθορισμού) έχουν ήδη εδραιωθεί σταθερά στην καθημερινότητά μας, οπότε πιστεύω ότι δεν θα είναι δύσκολο να βρούμε μια λάμπα με λαμπτήρα που δεν λειτουργεί, αλλά με κύκλωμα έρματος που λειτουργεί.
Το ηλεκτρονικό έρμα CFL παράγει παλμούς τάσης υψηλής συχνότητας (συνήθως 20-120 kHz) που τροφοδοτούν έναν μικρό μετασχηματιστή ανόδου κ.λπ. η λάμπα ανάβει. Τα σύγχρονα ballast είναι πολύ συμπαγή και προσαρμόζονται εύκολα στην υποδοχή E27.

Το έρμα λαμπτήρα παράγει τάσεις έως και 1000 βολτ. Αν συνδέσετε έναν μετασχηματιστή γραμμής αντί για έναν λαμπτήρα, μπορείτε να επιτύχετε εκπληκτικά εφέ.

Λίγα λόγια για τους συμπαγείς λαμπτήρες φθορισμού

Μπλοκ στο διάγραμμα:
1 - ανορθωτής. Μετατρέπει την εναλλασσόμενη τάση σε άμεση τάση.
2 - τρανζίστορ push-pull.
3 - σπειροειδής μετασχηματιστής
4 - ένα κύκλωμα συντονισμού ενός πυκνωτή και ενός τσοκ για τη δημιουργία υψηλής τάσης
5 - μια λάμπα φθορισμού, την οποία θα αντικαταστήσουμε με μια γραμμή εγγραφής

Τα CFL παράγονται από τους περισσότερους διαφορετική δύναμη, μεγέθη, παράγοντες μορφής. Πως περισσότερη δύναμηλαμπτήρες, τόσο υψηλότερη είναι η τάση που πρέπει να εφαρμοστεί στον λαμπτήρα του λαμπτήρα. Για αυτό το άρθρο, χρησιμοποίησα ένα CFL 65 watt.

Τα περισσότερα CFL έχουν το ίδιο κύκλωμα. Και όλα έχουν 4 εξόδους για σύνδεση λαμπτήρα φθορισμού. Θα χρειαστεί να συνδέσετε την έξοδο έρματος στην κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή γραμμής.

Λίγα λόγια για τους μετασχηματιστές γραμμής

Οι βελονιές έρχονται επίσης σε διάφορα μεγέθη και σχήματα.

Το κύριο πρόβλημα κατά τη σύνδεση ενός γραμμογράφου είναι να βρούμε 3 συμπεράσματα που χρειαζόμαστε από τα 10-20 που συνήθως υπάρχουν μαζί τους. Ένας ακροδέκτης είναι κοινός και μερικοί άλλοι ακροδέκτες είναι η κύρια περιέλιξη, η οποία θα προσκολληθεί στο έρμα CFL.
Εάν μπορείτε να βρείτε την τεκμηρίωση για τη γραμμή ή το διάγραμμα του εξοπλισμού, όπου βρισκόταν παλιά, τότε η εργασία σας θα διευκολυνθεί πολύ.

Προσοχή! Η ραφή μπορεί να περιέχει υπολειπόμενη τάση, επομένως φροντίστε να την αποφορτίσετε πριν τη χειριστείτε.

Τελική κατασκευή

Στην παραπάνω φωτογραφία, μπορείτε να δείτε τη συσκευή σε δράση.

Και να θυμάστε ότι αυτό είναι συνεχής ένταση. Το παχύ κόκκινο καλώδιο είναι ένα συν. Εάν χρειάζεστε εναλλασσόμενη τάση, τότε πρέπει να αφαιρέσετε τη δίοδο από τη γραμμή ή να βρείτε την παλιά χωρίς δίοδο.

Πιθανά προβλήματα

Όταν συναρμολόγησα το πρώτο μου κύκλωμα υψηλής τάσης, λειτούργησε αμέσως. Στη συνέχεια χρησιμοποίησα το ballast από μια λάμπα 26 watt.
Αμέσως ήθελα περισσότερα.

Πήρα ένα πιο ισχυρό ballast από το CFL και επανέλαβα ακριβώς το πρώτο σχήμα. Αλλά το σχέδιο δεν λειτούργησε. Νόμιζα ότι το έρμα είχε καεί. Συνέδεσα ξανά τις λάμπες της λάμπας και το έβαλα στην πρίζα. Η λάμπα άναψε. Άρα δεν ήταν έρμα - ήταν εργάτης.

Με λίγη σκέψη, κατέληξα στο συμπέρασμα ότι τα ηλεκτρονικά του ballast θα πρέπει να καθορίζουν το νήμα της λάμπας. Και χρησιμοποίησα μόνο 2 εξωτερικά καλώδια για τη λάμπα της λάμπας, και τα εσωτερικά τα άφησα "στον αέρα". Έτσι έβαλα μια αντίσταση μεταξύ του εξωτερικού και του εσωτερικού τερματικού έρματος. Ενεργοποιήθηκε - το κύκλωμα λειτούργησε, αλλά η αντίσταση κάηκε γρήγορα.

Αποφάσισα να χρησιμοποιήσω έναν πυκνωτή αντί για μια αντίσταση. Το γεγονός είναι ότι ο πυκνωτής περνά μόνο εναλλασσόμενο ρεύμα και η αντίσταση επιτρέπει τόσο εναλλασσόμενο όσο και συνεχές ρεύμα. Επίσης, ο πυκνωτής δεν θερμάνθηκε γιατί έδωσε μικρή αντίσταση στη διαδρομή AC.

Ο πυκνωτής δούλεψε τέλεια! Το τόξο είναι πολύ μεγάλο και χοντρό!

Έτσι, εάν το σχέδιο δεν λειτούργησε για εσάς, τότε πιθανότατα υπάρχουν 2 λόγοι:
1. Κάτι συνδέθηκε λάθος, είτε από την πλευρά του έρματος είτε από την πλευρά του μετασχηματιστή γραμμής.
2. Τα ηλεκτρονικά του έρματος είναι δεμένα στη δουλειά με ένα νήμα, και από τότε δεν είναι, τότε ένας πυκνωτής θα βοηθήσει στην αντικατάστασή του.

Προσοχή! Ο πολλαπλασιαστής δίνει πολύ μεγάλη ΣΤΑΘΕΡΗ τάση! Αυτό είναι πραγματικά επικίνδυνο, οπότε αν αποφασίσετε να το επαναλάβετε - να είστε εξαιρετικά προσεκτικοί και να ακολουθείτε τις προφυλάξεις ασφαλείας. Μετά τα πειράματα, η έξοδος του πολλαπλασιαστή πρέπει να αποφορτιστεί! Η εγκατάσταση μπορεί εύκολα να σκοτώσει τον εξοπλισμό, να φωτογραφίσει μόνο από μακριά και να πραγματοποιήσει πειράματα μακριά από τον υπολογιστή και άλλες οικιακές συσκευές.

Αυτή η συσκευή είναι το λογικό συμπέρασμα του θέματος σχετικά με τη χρήση ενός μετασχηματιστή γραμμής TVS-110LA και μια γενίκευση του άρθρου και του θέματος του φόρουμ.

Η συσκευή που προέκυψε βρήκε εφαρμογή σε διάφορα πειράματα όπου απαιτείται υψηλή τάση. Το τελικό διάγραμμα της συσκευής φαίνεται στο Σχ. 1.

Το κύκλωμα είναι πολύ απλό και είναι μια κοινή γεννήτρια αποκλεισμού. Χωρίς πηνίο υψηλής τάσηςκαι ο πολλαπλασιαστής μπορεί να χρησιμοποιηθεί όπου απαιτείται εναλλασσόμενη υψηλή τάση με συχνότητα δεκάδων Hz, για παράδειγμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία ενός LDS ή για τη δοκιμή παρόμοιων λαμπτήρων. Μια υψηλότερη τάση AC επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας μια περιέλιξη υψηλής τάσης. Για να ληφθεί υψηλή σταθερή τάση, χρησιμοποιήθηκε ένας πολλαπλασιαστής UN9-27.

Εικ. 1 Σχηματικό διάγραμμα.

Φωτογραφία 1. Εμφάνισητροφοδοτικό για TVS-110

Φωτογραφία 2. Εξωτερική άποψη της πηγής ρεύματος στο TVS-110

Φωτογραφία 3. Εξωτερική άποψη της πηγής ρεύματος στο TVS-110

Φωτογραφία 4. Εξωτερική άποψη της πηγής ρεύματος στο TVS-110

Η εν λόγω συσκευή παράγει ηλεκτρικές εκκενώσεις με τάση περίπου 30 kV, επομένως, παρακαλούμε να τηρείτε τη μέγιστη προσοχή κατά τη συναρμολόγηση, την εγκατάσταση και την περαιτέρω χρήση. Ακόμη και μετά την απενεργοποίηση του κυκλώματος, μέρος της τάσης παραμένει στον πολλαπλασιαστή τάσης.

Φυσικά, αυτή η τάση δεν είναι μοιραία, αλλά ο παρεχόμενος πολλαπλασιαστής μπορεί να θέσει σε κίνδυνο τη ζωή σας. Ακολουθήστε όλες τις προφυλάξεις ασφαλείας.

Τώρα ας πάμε στο θέμα. Για να ληφθούν εκφορτίσεις υψηλού δυναμικού, χρησιμοποιήθηκαν εξαρτήματα από τη σάρωση γραμμής μιας σοβιετικής τηλεόρασης. Ήθελα να δημιουργήσω μια απλή και ισχυρή γεννήτρια υψηλής τάσης που να τροφοδοτείται από 220 βολτ. Μια τέτοια γεννήτρια χρειαζόταν για τα πειράματα που κάνω τακτικά. Η ισχύς της γεννήτριας είναι αρκετά υψηλή, στην έξοδο του πολλαπλασιαστή, οι εκκενώσεις φτάνουν έως και 5-7 cm,

Το έρμα LDS χρησιμοποιήθηκε για την τροφοδοσία του μετασχηματιστή γραμμής, ο οποίος πωλήθηκε χωριστά και κόστιζε 2 $.

Αυτό το ballast έχει σχεδιαστεί για να τροφοδοτεί δύο λαμπτήρες φθορισμού, κάθε 40 Watt. Για κάθε κανάλι, βγαίνουν 4 καλώδια από την πλακέτα, δύο από τα οποία θα ονομάσουμε "καυτά", αφού μέσω αυτών ρέει υψηλή τάση για να τροφοδοτήσει τη λάμπα. Τα άλλα δύο καλώδια συνδέονται μεταξύ τους με έναν πυκνωτή, αυτό είναι απαραίτητο για την εκκίνηση της λάμπας. Στην έξοδο του έρματος, παράγεται υψηλή τάση με υψηλή συχνότητα, η οποία πρέπει να εφαρμοστεί σε μετασχηματιστή γραμμής. Η τάση τροφοδοτείται σε σειρά μέσω του πυκνωτή, διαφορετικά το ballast θα καεί σε λίγα δευτερόλεπτα.

Επιλέγουμε έναν πυκνωτή με τάση 100-1500 βολτ, χωρητικότητα από 1000 έως 6800 pF.
Δεν συνιστάται η ενεργοποίηση της γεννήτριας για πολύς καιρόςή θα πρέπει να εγκαταστήσετε τρανζίστορ σε ψύκτρες, γιατί μετά από 5 δευτερόλεπτα λειτουργίας παρατηρείται ήδη αύξηση της θερμοκρασίας.

Ο μετασχηματιστής γραμμής χρησιμοποιήθηκε ως TVS-110PTs15, πολλαπλασιαστής τάσης UN9 / 27-1 3.

Κατάλογος ραδιοστοιχείων

Ονομασία	Τύπου	Ονομασία	Ποσότητα	Σημείωση	Κατάστημα	Το σημειωματάριό μου
	Προετοιμασμένο διάγραμμα έρματος.
VT1, VT2	Διπολικό τρανζίστορ	FJP13007	2			Στο σημειωματάριο
VDS1, VD1, VD2	Δίοδος ανορθωτή	1N4007	6			Στο σημειωματάριο
Γ1, Γ2		10 μF 400 V	2			Στο σημειωματάριο
C3, C4	Ηλεκτρολυτικό πυκνωτή	2,2uF 50V	2			Στο σημειωματάριο
C5, C6	Πυκνωτής	3300 pF 1000 V	2			Στο σημειωματάριο
R1, R6	Αντίσταση	10 ohm	2			Στο σημειωματάριο
R2, R4	Αντίσταση	510 k Ohm	2			Στο σημειωματάριο
R3, R5	Αντίσταση	18 ωμ	2			Στο σημειωματάριο
	Επαγωγέας		4			Στο σημειωματάριο
F1	Ασφάλεια ηλεκτρική	1 Α	1			Στο σημειωματάριο
	Πρόσθετα στοιχεία.
Γ1	Πυκνωτής	1000-6800 pF	1			Στο σημειωματάριο
	Μετασχηματιστής σάρωσης γραμμής	TVS-110PTs15	1			Στο σημειωματάριο
	Πολλαπλασιαστής τάσης	ΟΗΕ 9 / 27-13	1

Τώρα πολύ συχνά μπορείτε να βρείτε ξεπερασμένες τηλεοράσεις CRT στα σκουπίδια, με την ανάπτυξη της τεχνολογίας δεν είναι σχετικές, οπότε τώρα ουσιαστικά ξεφορτώνονται. Ίσως όλοι έχουν δει μια επιγραφή στο πνεύμα του «High voltage. Μην ανοίγεις». Και κρέμεται εκεί για κάποιο λόγο, γιατί σε κάθε τηλεόραση με σωλήνα εικόνας υπάρχει ένα πολύ διασκεδαστικό πράγμα που ονομάζεται TDKS. Η συντομογραφία σημαίνει "μετασχηματιστής πεζών γραμμών διόδου", στην τηλεόραση χρησιμεύει, πρώτα απ 'όλα, για τη δημιουργία υψηλής τάσης για την τροφοδοσία του σωλήνα εικόνας. Στην έξοδο ενός τέτοιου μετασχηματιστή, μπορεί να επιτευχθεί σταθερή τάση έως και 15-20 kV. Η εναλλασσόμενη τάση από το πηνίο υψηλής τάσης σε έναν τέτοιο μετασχηματιστή αυξάνεται και διορθώνεται χρησιμοποιώντας έναν ενσωματωμένο πολλαπλασιαστή διόδου-πυκνωτή.
Οι μετασχηματιστές TDKS μοιάζουν με αυτό:

Το παχύ κόκκινο καλώδιο που εκτείνεται από την κορυφή του μετασχηματιστή, όπως μπορείτε να μαντέψετε, έχει σχεδιαστεί για να αφαιρεί την υψηλή τάση από αυτόν. Για να ξεκινήσετε έναν τέτοιο μετασχηματιστή, πρέπει να τυλίξετε το πρωτεύον τύλιγμά σας πάνω του και να συναρμολογήσετε ένα απλό κύκλωμα που ονομάζεται πρόγραμμα οδήγησης ZVS.

Σχέδιο

Το διάγραμμα παρουσιάζεται παρακάτω:

Το ίδιο διάγραμμα σε διαφορετική γραφική παράσταση:

Λίγα λόγια για το σχέδιο. Ο βασικός σύνδεσμος του είναι τα τρανζίστορ πεδίου IRF250· το IRF260 ταιριάζει επίσης πολύ εδώ. Αντί για αυτά, μπορείτε να βάλετε άλλα παρόμοια τρανζίστορ φαινομένου πεδίου, αλλά αυτά είναι που έχουν αποδειχθεί καλύτερα σε αυτό το κύκλωμα. Οι δίοδοι Zener για τάση 12-18 βολτ εγκαθίστανται μεταξύ της πύλης καθενός από τα τρανζίστορ και του μείον του κυκλώματος, έβαλα τις διόδους zener BZV85-C15, για 15 βολτ. Επίσης, πολύ γρήγορες δίοδοι, για παράδειγμα, UF4007 ή HER108, συνδέονται σε κάθε μία από τις πύλες. Ένας πυκνωτής 0,68 μF συνδέεται μεταξύ των αποχετεύσεων των τρανζίστορ για τάση τουλάχιστον 250 βολτ. Η χωρητικότητά του δεν είναι τόσο κρίσιμη, μπορείτε να βάλετε με ασφάλεια πυκνωτές στην περιοχή 0,5-1 μF. Αρκετά σημαντικά ρεύματα ρέουν μέσω αυτού του πυκνωτή, επομένως μπορεί να θερμανθεί. Συνιστάται να βάλετε πολλούς πυκνωτές παράλληλα ή να πάρετε έναν πυκνωτή για μεγαλύτερη τάση, 400-600 βολτ. Υπάρχει ένα τσοκ στο διάγραμμα, η βαθμολογία του οποίου δεν είναι επίσης πολύ κρίσιμη και μπορεί να είναι στην περιοχή 47-200 μH. Μπορείτε να τυλίγετε 30-40 στροφές σύρματος σε έναν δακτύλιο φερρίτη, θα λειτουργήσει ούτως ή άλλως.

Βιομηχανοποίηση

Εάν το τσοκ ζεσταθεί πολύ, τότε θα πρέπει να μειώσετε τον αριθμό των στροφών ή να πάρετε ένα σύρμα με παχύτερο τμήμα. Το κύριο πλεονέκτημα του κυκλώματος είναι η υψηλή του απόδοση, επειδή τα τρανζίστορ σε αυτό σχεδόν δεν θερμαίνονται, αλλά, ωστόσο, θα πρέπει να εγκατασταθούν σε ένα μικρό ψυγείο, για αξιοπιστία. Κατά την εγκατάσταση και των δύο τρανζίστορ σε ένα κοινό καλοριφέρ, είναι επιτακτική ανάγκη να χρησιμοποιείτε ένα θερμοαγώγιμο μονωτικό παρέμβυσμα, επειδή το μεταλλικό πίσω μέρος του τρανζίστορ συνδέεται με την αποστράγγιση του. Η τάση τροφοδοσίας του κυκλώματος κυμαίνεται από 12 - 36 βολτ, σε τάση 12 βολτ στο ρελαντί, το κύκλωμα καταναλώνει περίπου 300 mA, με τόξο καύσης το ρεύμα ανεβαίνει στα 3-4 αμπέρ. Όσο υψηλότερη είναι η τάση τροφοδοσίας, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η τάση στην έξοδο του μετασχηματιστή.
Αν κοιτάξετε προσεκτικά τον μετασχηματιστή, μπορείτε να δείτε το κενό μεταξύ της θήκης του και του πυρήνα φερρίτη περίπου 2-5 mm. Στον ίδιο τον πυρήνα, πρέπει να τυλίξετε 10-12 στροφές σύρματος, κατά προτίμηση χαλκού. Μπορείτε να τυλίγετε το καλώδιο προς οποιαδήποτε κατεύθυνση. Όσο μεγαλύτερη είναι η διατομή του σύρματος, τόσο το καλύτερο, ωστόσο, ένα σύρμα πολύ μεγάλης διατομής μπορεί να μην χωράει στο κενό. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε επισμαλτωμένο χάλκινο σύρμα, θα σέρνεται ακόμα και από το πιο στενό κενό. Στη συνέχεια, είναι απαραίτητο να κάνετε ένα κλαδί από τη μέση αυτής της περιέλιξης, εκθέτοντας τα καλώδια σε το σωστό μέροςόπως φαίνεται στη φωτογραφία:

Μπορείτε να τυλίγετε δύο περιελίξεις 5-6 στροφών προς μία κατεύθυνση και να τις συνδέσετε, σε αυτή την περίπτωση, λαμβάνεται επίσης ένας κλάδος από τη μέση.
Όταν το κύκλωμα είναι ενεργοποιημένο, θα εμφανιστεί ένα ηλεκτρικό τόξο μεταξύ του ακροδέκτη υψηλής τάσης του μετασχηματιστή (παχύ κόκκινο καλώδιο στην κορυφή) και του μείον του. Το μείον είναι ένα από τα πόδια. Ο προσδιορισμός του απαιτούμενου μείον σκέλους μπορεί να είναι αρκετά απλός εάν φέρετε το "+" σε κάθε πόδι ένα προς ένα. Ο αέρας διαπερνά σε απόσταση 1 - 2,5 cm, έτσι θα εμφανιστεί αμέσως ένα τόξο πλάσματος μεταξύ του επιθυμητού σκέλους και του συν.
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν τέτοιο μετασχηματιστή υψηλής τάσης για να δημιουργήσετε μια άλλη ενδιαφέρουσα συσκευή - τη σκάλα του Jacob. Αρκεί να τοποθετήσετε δύο ευθύγραμμα ηλεκτρόδια με το γράμμα "V", να συνδέσετε ένα συν στο ένα και ένα μείον στο άλλο. Η εκκένωση θα εμφανιστεί στο κάτω μέρος, θα αρχίσει να σέρνεται προς τα πάνω, θα σπάσει στην κορυφή και ο κύκλος θα επαναληφθεί.
Μπορείτε να κατεβάσετε τον πίνακα εδώ:

(Λήψεις: 581)

Οι γεννήτριες υψηλής τάσης χαμηλής ισχύος χρησιμοποιούνται ευρέως στην ανίχνευση ελαττωμάτων, για την τροφοδοσία φορητών επιταχυντών φορτισμένων σωματιδίων, σωλήνων ακτίνων Χ και καθόδου, σωλήνων φωτοπολλαπλασιαστή και ανιχνευτών ιονίζουσας ακτινοβολίας. Επιπλέον, χρησιμοποιούνται επίσης για καταστροφή στερεών με ηλεκτρικό παλμό, λήψη υπερδιασπαρμένων σκονών, σύνθεση νέων υλικών, ως ανιχνευτές διαρροής σπινθήρα, για εκκίνηση πηγών φωτός εκκένωσης αερίου, για διάγνωση ηλεκτρικής εκκένωσης υλικών και προϊόντων, για λήψη αερίου φωτογραφίες εκφόρτισης με τη μέθοδο SD Kirlian που δοκιμάζει την ποιότητα της μόνωσης υπέρτασης. Στην καθημερινή ζωή, παρόμοιες συσκευές χρησιμοποιούνται ως πηγές ενέργειας για ηλεκτρονικές παγίδες υπερδιασπαρμένης και ραδιενεργής σκόνης, ηλεκτρονικά συστήματα ανάφλεξης, για πολυελαίους ηλεκτροδιαρροής (A.L. κ.λπ. ...

Συμβατικά, οι γεννήτριες υψηλής τάσης είναι συσκευές που παράγουν τάση πάνω από 1 kV.

Η γεννήτρια παλμών οπτικής τάσης με χρήση μετασχηματιστή συντονισμού (Εικ. 11.1) κατασκευάζεται σύμφωνα με το κλασικό σχήμα στο διάκενο σπινθήρα αερίου RB-3.

Ο πυκνωτής C2 φορτίζεται με μια παλμική τάση μέσω της διόδου VD1 και της αντίστασης R1 στην τάση διάσπασης του διακένου σπινθήρα αερίου. Ως αποτέλεσμα της διάσπασης του διακένου αερίου του διακένου σπινθήρα, ο πυκνωτής αποφορτίζεται στην κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή, μετά την οποία η διαδικασία επαναλαμβάνεται. Ως αποτέλεσμα, στην έξοδο του μετασχηματιστή T1, σχηματίζονται παλμοί τάσης ρεύματος σε αποσύνθεση με πλάτος έως και 3 ... 20 kV.

Για την προστασία της περιέλιξης εξόδου του μετασχηματιστή από υπέρταση, συνδέεται παράλληλα με αυτό ένας απαγωγέας, κατασκευασμένος με τη μορφή ηλεκτροδίων με ρυθμιζόμενο διάκενο αέρα.

Ρύζι. 11.1. Κύκλωμα γεννήτριας παλμών υψηλής τάσης που χρησιμοποιεί διάκενο σπινθήρα αερίου

Ρύζι. 11.2. Κύκλωμα γεννήτριας παλμών υψηλής τάσης με διπλασιασμό τάσης

Ο μετασχηματιστής Τ1 της γεννήτριας παλμών (Εικ. 11.1) κατασκευάζεται σε ανοιχτό πυρήνα φερρίτη M400NN-3 με διάμετρο 8 και μήκος 100 mm. Η κύρια (χαμηλής τάσης) περιέλιξη του μετασχηματιστή περιέχει 20 στροφές σύρματος MGSHV 0,75 mm με βήμα περιέλιξης 5 ... 6 mm. Η δευτερεύουσα περιέλιξη περιέχει 2400 στροφές μιας συνηθισμένης περιέλιξης ενός σύρματος PEV-2 0,04 mm. Το πρωτεύον τύλιγμα τυλίγεται πάνω από το δευτερεύον μέσω μιας φλάντζας από πολυτετραφθοροαιθυλένιο (φθοροπλαστικό) 2 × 0,05 mm. Η δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή πρέπει να είναι αξιόπιστα απομονωμένη από το πρωτεύον.

Μια ενσωμάτωση μιας γεννήτριας παλμών τάσης άποψης που χρησιμοποιεί έναν μετασχηματιστή συντονισμού φαίνεται στο Σχ. 11.2. Αυτό το κύκλωμα γεννήτριας είναι γαλβανικά απομονωμένο από την παροχή ρεύματος. Η τάση του δικτύου τροφοδοτείται στον ενδιάμεσο (αναβαθμισμένο) μετασχηματιστή T1. Η τάση που αφαιρείται από τη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή δικτύου τροφοδοτείται στον ανορθωτή, ο οποίος λειτουργεί σύμφωνα με το κύκλωμα διπλασιασμού της τάσης.

ως αποτέλεσμα της λειτουργίας ενός τέτοιου ανορθωτή, εμφανίζεται μια θετική τάση στην επάνω πλάκα του πυκνωτή C2 σε σχέση με το ουδέτερο καλώδιο, ίση με V2L / „, όπου είναι η τάση στη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή ισχύος.

Η αντίστοιχη τάση του αντίθετου πρόσημου σχηματίζεται στον πυκνωτή C1. Ως αποτέλεσμα, η τάση στις πλάκες του πυκνωτή СЗ θα είναι ίση με 2 V2L / „.

Ο ρυθμός φόρτισης των πυκνωτών C1 και C2 (C1 = C2) καθορίζεται από την τιμή της αντίστασης R1.

Όταν η τάση στις πλάκες του πυκνωτή СЗ ισούται με την τάση διάσπασης του διακένου σπινθήρα αερίου FV1, θα προκύψει διάσπαση του διακένου αερίου του, ο πυκνωτής СЗ και, κατά συνέπεια, οι πυκνωτές C1 και C2 θα εκφορτιστούν και περιοδικές αποσβεσμένες ταλαντώσεις θα συμβεί στη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή Τ2. Αφού αποφορτιστούν οι πυκνωτές και κλείσει το διάκενο σπινθήρα, η διαδικασία φόρτισης και η επακόλουθη εκφόρτιση των πυκνωτών στην κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή Τ2 θα επαναληφθεί ξανά.

Η γεννήτρια οπτικής τάσης που χρησιμοποιείται για τη λήψη φωτογραφιών σε μια εκκένωση αερίου, καθώς και για τη συλλογή εξαιρετικά λεπτής και ραδιενεργής σκόνης (Εικ. 11.3), αποτελείται από έναν διπλασιαστή τάσης, μια γεννήτρια παλμών χαλάρωσης και έναν μετασχηματιστή συντονισμού ανόδου.

Ο διπλασιαστής τάσης κατασκευάζεται στις διόδους VD1, VD2 και στους πυκνωτές C1, C2. Το κύκλωμα φόρτισης σχηματίζεται από τους πυκνωτές C1 - C3 και την αντίσταση R1. Παράλληλα με τους πυκνωτές C1 - C3, ένα διάκενο σπινθήρα αερίου 350 V συνδέεται με μια πρωτεύουσα περιέλιξη συνδεδεμένη σε σειρά του μετασχηματιστή ανόδου T1.

Μόλις το επίπεδο της σταθερής τάσης στους πυκνωτές C1 - C3 εμφανίσει προεπισκόπηση της τάσης διάσπασης του διακένου σπινθήρα, οι πυκνωτές εκφορτίζονται μέσω της περιέλιξης του μετασχηματιστή ανόδου και, ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται ένας παλμός οπτικής τάσης . Τα στοιχεία του κυκλώματος επιλέγονται έτσι ώστε η συχνότητα διαμόρφωσης παλμού να είναι περίπου 1 Hz. Ο πυκνωτής C4 έχει σχεδιαστεί για να προστατεύει τον ακροδέκτη εξόδου της συσκευής από την είσοδο τάσης δικτύου.

Η τάση εξόδου της συσκευής καθορίζεται εξ ολοκλήρου από τις ιδιότητες του χρησιμοποιούμενου μετασχηματιστή και μπορεί να φτάσει τα 15 kV. Μετασχηματιστής υψηλής τάσης για έξοδο

Ρύζι. 11.3. Κύκλωμα γεννήτριας παλμών υψηλής τάσης που χρησιμοποιεί διάκενο σπινθήρα αερίου ή διστέρ

τάση της τάξης των ^ 0 kV γίνεται σε διηλεκτρικό σωλήνα με εξωτερική διάμετρο 8 και μήκος 150 mm, στο εσωτερικό υπάρχει ένα χάλκινο ηλεκτρόδιο με διάμετρο 1,5 mm. Η δευτερεύουσα περιέλιξη περιέχει 3 ... 4 χιλιάδες στροφές σύρματος PELSHO 0,12, περιέλιξη περιστροφής σε 10 ... 13 στρώσεις (πλάτος περιέλιξης 70 mm) και εμποτισμένο με κόλλα EF-2 με μόνωση ενδιάμεσης στρώσης από πολυτετραφθοροαιθυλένιο. Το πρωτεύον τύλιγμα περιέχει 20 στροφές σύρματος PEV 0,75, περασμένες μέσα από καμπρικό πολυβινυλοχλωρίδιο.

Ως τέτοιος μετασχηματιστής, μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε έναν τροποποιημένο μετασχηματιστή εξόδου σάρωσης γραμμής μιας τηλεόρασης. μετασχηματιστές για ηλεκτρονικούς αναπτήρες, λάμπες φλας, πηνία ανάφλεξης κ.λπ.

Ο εκφορέας αερίου R-350 μπορεί να αντικατασταθεί από μια εναλλασσόμενη αλυσίδα δινιστέρ τύπου KN102 (Εικ. 11.3, δεξιά), η οποία θα καταστήσει δυνατή τη σταδιακή αλλαγή της τάσης εξόδου. Για την ομοιόμορφη κατανομή της τάσης στους δυναμόστρους, αντιστάσεις της ίδιας ονομαστικής ισχύος με αντίσταση 300 ... 510 kOhm συνδέονται παράλληλα με καθένα από αυτά.

Μια παραλλαγή του κυκλώματος γεννήτριας άποψης-τάσης που χρησιμοποιεί μια συσκευή γεμάτη αέριο - ένα thyratron ως στοιχείο μεταγωγής κατωφλίου - φαίνεται στο Σχήμα. 11.4.

Τάση δικτύου, διορθωμένη με δίοδο VD1. Η ανορθωμένη τάση εξομαλύνεται από τον πυκνωτή C1 και τροφοδοτείται στο κύκλωμα φόρτισης R1, C2. Μόλις η τάση στον πυκνωτή C2 φτάσει στην τάση ανάφλεξης του θυράτρου VL1,

Ρύζι. 11.4. Κύκλωμα γεννήτριας παλμών υψηλής τάσης με χρήση θυρατρώνου

φουντώνει. Ο πυκνωτής C2 εκφορτίζεται μέσω της κύριας περιέλιξης του μετασχηματιστή Τ1, το θυράτρον σβήνει, ο πυκνωτής αρχίζει να φορτίζει ξανά κ.λπ.

Ένα πηνίο ανάφλεξης αυτοκινήτου χρησιμοποιείται ως μετασχηματιστής T1.

Αντί για το VL1 MTX-90 thyratron, μπορούν να ενεργοποιηθούν ένας ή περισσότεροι dinistors τύπου KN102. Το πλάτος της τάσης θέασης μπορεί να ρυθμιστεί από τον αριθμό των περιλαμβανόμενων δινιστορ.

Ο σχεδιασμός του μετατροπέα από άποψη προς τάση με χρήση διακόπτη θυράτρον περιγράφεται στην εργασία. Σημειώστε ότι άλλοι τύποι συσκευών πλήρωσης αερίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εκφόρτιση του πυκνωτή.

Πιο πολλά υποσχόμενη είναι η χρήση συσκευών μεταγωγής ημιαγωγών σε σύγχρονες γεννήτριες τάσης θέασης. Τα πλεονεκτήματά τους εκφράζονται ξεκάθαρα: είναι επαναλαμβανόμενη επαναληψιμότητα παραμέτρων, χαμηλότερο κόστος και διαστάσεις, υψηλή αξιοπιστία.

Παρακάτω θα εξετάσουμε γεννήτριες παλμών οπτικής τάσης που χρησιμοποιούν συσκευές μεταγωγής ημιαγωγών (δινίστορ, θυρίστορ, διπολικά τρανζίστορ και τρανζίστορ πεδίου).

Τα Dinistor είναι αρκετά ισοδύναμα, αλλά χαμηλού ρεύματος ανάλογο των διακένων σπινθήρα αερίου.

Στο σχ. Το 11.5 δείχνει το ηλεκτρικό διάγραμμα μιας γεννήτριας κατασκευασμένης σε dynistor. Ως προς τη δομή της, η γεννήτρια είναι εντελώς παρόμοια με αυτές που περιγράφηκαν προηγουμένως (Εικ. 11.1, 11.4). Η κύρια διαφορά έγκειται στην αντικατάσταση του διακένου σπινθήρα αερίου με μια αλυσίδα σειριακά συνδεδεμένων δινιστέρ.

Ρύζι. 11.5. Διάγραμμα μιας γεννήτριας παλμών υψηλής τάσης σε dynistor

Ρύζι. 11.6. Κύκλωμα γεννήτριας παλμών υψηλής τάσης με ανορθωτή γέφυρας

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η απόδοση ενός τέτοιου αναλόγου και τα ρεύματα μεταγωγής είναι αισθητά χαμηλότερα από αυτά του πρωτοτύπου, αλλά τα dinistors είναι πιο προσιτά και πιο ανθεκτικά.

Μια κάπως περίπλοκη έκδοση της γεννήτριας παλμών υψηλής τάσης φαίνεται στο Σχ. 11.6. Η τάση δικτύου τροφοδοτείται στον ανορθωτή γέφυρας στις διόδους VD1 - VD4. Η ανορθωμένη τάση εξομαλύνεται από τον πυκνωτή C1. Αυτός ο πυκνωτής παράγει μια σταθερή τάση περίπου 300 V, η οποία χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία της γεννήτριας χαλάρωσης, που αποτελείται από στοιχεία R3, C2, VD5 και VD6. Το φορτίο του είναι η κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή Τ1. Παλμοί με πλάτος περίπου 5 kBv \ με ρυθμό επανάληψης έως 800 Hz αφαιρούνται από τη δευτερεύουσα περιέλιξη.

Η αλυσίδα των dinstors θα πρέπει να είναι σχεδιασμένη για τάση ενεργοποίησης περίπου 200 V. Εδώ μπορείτε να χρησιμοποιήσετε dinstors όπως KN102 ή D228. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η τάση μεταγωγής των δινιστόρων τύπου KN102A, D228A είναι 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.

Ως μετασχηματιστής Τ1 στις παραπάνω συσκευές, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας τροποποιημένος μετασχηματιστής γραμμής από ασπρόμαυρη τηλεόραση. Το τύλιγμα υψηλής τάσης του αφήνεται, το υπόλοιπο αφαιρείται και αντί για αυτά τυλίγεται μια περιέλιξη χαμηλής τάσης (πρωτεύουσα) - 15 ... 30 στροφές σύρματος PEV με διάμετρο 0,5 ... 0,8 mm.

Κατά την επιλογή του αριθμού των στροφών του πρωτεύοντος τυλίγματος, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη ο αριθμός των στροφών του δευτερεύοντος τυλίγματος. Θα πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη ότι η τιμή της τάσης εξόδου της γεννήτριας παλμών υψηλής τάσης εξαρτάται σε μεγαλύτερο βαθμό από τον συντονισμό των κυκλωμάτων του μετασχηματιστή στον συντονισμό, παρά από την αναλογία του αριθμού των στροφών περιέλιξης.

Τα χαρακτηριστικά ορισμένων τύπων τηλεοπτικών μετασχηματιστών σάρωσης γραμμής φαίνονται στον πίνακα 11.1.

Πίνακας 11.1. Παράμετροι περιελίξεων υψηλής τάσης μετασχηματιστών τηλεόρασης ενοποιημένης σάρωσης γραμμής

Τύπος μετασχηματιστή	Αριθμός γύρων		Περιέλιξη R, Ohm
TVS-A, TVS-B
TVS-110, TVS-110M
Τύπος μετασχηματιστή	Αριθμός γύρων		Περιέλιξη R, Oi
TVS-90LTs2, TVS-90LTs2-1
TVS-110PTs15
TVS-110PTs16, TVS-11RPC18

Ρύζι. 11.7. Ηλεκτρικό διάγραμμαγεννήτρια παλμών υψηλής τάσης

Στο σχ. Το 11.7 δείχνει ένα διάγραμμα μιας γεννήτριας παλμών υψηλής τάσης δύο σταδίων που δημοσιεύεται σε μία από τις τοποθεσίες, στην οποία χρησιμοποιείται ένα θυρίστορ ως στοιχείο μεταγωγής. Με τη σειρά του, μια συσκευή εκκένωσης αερίου - μια λάμπα νέον (αλυσίδα HL1, HL2) - επιλέχθηκε ως στοιχείο κατωφλίου που καθορίζει τον ρυθμό επανάληψης των παλμών τάσης προβολής και ενεργοποιεί το θυρίστορ.

Όταν εφαρμόζεται η τάση τροφοδοσίας, μια γεννήτρια παλμών που βασίζεται σε τρανζίστορ VT1 (2N2219A - KT630G) παράγει τάση περίπου 150 V. Αυτή η τάση διορθώνεται από τη δίοδο VD1 και φορτίζει τον πυκνωτή C2.

Αφού η τάση στον πυκνωτή C2 προεπισκόπηση της τάσης ανάφλεξης των λαμπτήρων νέον HL1, HL2, μέσω της αντίστασης περιορισμού ρεύματος R2, ο πυκνωτής εκφορτίζεται στο ηλεκτρόδιο ελέγχου του θυρίστορ VS1, το θυρίστορ θα θερμανθεί. Το ρεύμα εκφόρτισης του πυκνωτή C2 θα δημιουργήσει ηλεκτρικές ταλαντώσεις στην κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή 12.

Η τάση μεταγωγής του θυρίστορ μπορεί να ρυθμιστεί επιλέγοντας λαμπτήρες νέον με διαφορετικές τάσεις ανάφλεξης. Μπορείτε να αλλάξετε σταδιακά την τιμή της τάσης ενεργοποίησης του θυρίστορ αλλάζοντας τον αριθμό των λαμπτήρων νέον που είναι συνδεδεμένοι σε σειρά (ή δινίστορ που τους αντικαθιστούν).

Ρύζι. 11.8. Διάγραμμα ηλεκτρικών διεργασιών στα ηλεκτρόδια συσκευών ημιαγωγών (στο Σχ.11.7)

Το διάγραμμα τάσης στη βάση του τρανζίστορ VT1 και στην άνοδο του θυρίστορ φαίνεται στο Σχ. 11.8. Όπως προκύπτει από τα παρουσιαζόμενα διαγράμματα, οι παλμοί της γεννήτριας αποκλεισμού έχουν διάρκεια περίπου 8 ms. Η φόρτιση του πυκνωτή C2 εμφανίζεται σταδιακά-εκθετικά σύμφωνα με τη δράση των παλμών που λαμβάνονται από τη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή T1.

Στην έξοδο της γεννήτριας σχηματίζονται παλμοί με τάση περίπου 4,5 kV. Ως μετασχηματιστής Τ1 χρησιμοποιείται μετασχηματιστής εξόδου για ενισχυτές χαμηλής συχνότητας. Ως μετασχηματιστής υψηλής τάσης Τ2, χρησιμοποιήθηκε ένας μετασχηματιστής από φωτογραφικό φλας ή ένας επανασχεδιασμένος (βλ. παραπάνω) μετασχηματιστής τηλεόρασης μιας σάρωσης γραμμής.

Ένα διάγραμμα μιας άλλης έκδοσης της γεννήτριας που χρησιμοποιεί μια λάμπα νέον ως στοιχείο κατωφλίου φαίνεται στην Εικ. 11.9.

Ρύζι. 11.9. Ηλεκτρικό κύκλωμα γεννήτριας με στοιχείο κατωφλίου σε λάμπα νέον

Η γεννήτρια χαλάρωσης σε αυτό είναι κατασκευασμένη στα στοιχεία R1, VD1, C1, HL1, VS1. Λειτουργεί με θετικούς μισούς κύκλους της τάσης δικτύου, όταν ο πυκνωτής 01 φορτίζεται στην τάση ενεργοποίησης του στοιχείου κατωφλίου στη λάμπα νέον HL1 και στο θυρίστορ VS1. Η δίοδος VD2 ​​μειώνει τους παλμούς αυτοεπαγωγής της κύριας περιέλιξης του μετασχηματιστή ανόδου T1 και σας επιτρέπει να ρυθμίσετε την τάση εξόδου της γεννήτριας. Η τάση εξόδου φτάνει τα 9 kV. Η λάμπα νέον είναι επίσης μια συσκευή σηματοδότησης όταν η συσκευή είναι συνδεδεμένη στο δίκτυο.

Ο μετασχηματιστής οπτικής τάσης τυλίγεται σε ένα κομμάτι ράβδου με διάμετρο 8 και μήκος 60 mm από φερρίτη M400NN. Πρώτα, τοποθετήστε το πρωτεύον τύλιγμα - 30 στροφές σύρματος PELSHO 0,38 και στη συνέχεια το δευτερεύον - 5500 στροφές PELSHO 0,05 ή μεγαλύτερης διαμέτρου. Μεταξύ των περιελίξεων και κάθε 800 ... 1000 στροφές της δευτερεύουσας περιέλιξης, τοποθετείται ένα στρώμα μόνωσης από μονωτική ταινία πολυβινυλοχλωριδίου.

Στη γεννήτρια, είναι δυνατή η εισαγωγή διακριτής πολυβάθμιας προσαρμογής της τάσης εξόδου με εναλλαγή λαμπτήρων νέον ή δινιστόρ σε ένα σειριακό κύκλωμα (Εικ. 11.10). Στην πρώτη έκδοση, παρέχονται δύο στάδια ρύθμισης, στη δεύτερη - έως και δέκα ή περισσότερα (όταν χρησιμοποιείτε διστέρ KN102A με τάση ενεργοποίησης 20 V).

Ρύζι. 11.10. Ηλεκτρικό διάγραμμα στοιχείου κατωφλίου

Ρύζι. 11.11. Ηλεκτρικό κύκλωμα γεννήτριας υψηλής τάσης με στοιχείο κατωφλίου σε δίοδο

Μια απλή γεννήτρια υψηλής τάσης (Εικ. 11.11) σας επιτρέπει να λαμβάνετε παλμούς στην έξοδο με πλάτος έως και 10.

Η εναλλαγή του στοιχείου ελέγχου της συσκευής πραγματοποιείται σε συχνότητα 50 Hz (σε ένα μισό κύμα της τάσης δικτύου). Ως στοιχείο κατωφλίου χρησιμοποιήθηκε η δίοδος VD1 (D219A (Sh220, D223)), που λειτουργεί με αντίστροφη πόλωση στη λειτουργία κατάρρευσης χιονοστιβάδας.

Όταν ξεπεραστεί η τάση διάσπασης της χιονοστιβάδας στη διασταύρωση ημιαγωγών της διόδου, η δίοδος μεταβαίνει στην αγώγιμη κατάσταση. Η τάση από τον φορτισμένο πυκνωτή C2 παρέχεται στο ηλεκτρόδιο ελέγχου του θυρίστορ VS1. Μετά την ενεργοποίηση του θυρίστορ, ο πυκνωτής C2 εκκενώνεται στην περιέλιξη του μετασχηματιστή T1.

Ο μετασχηματιστής T1 δεν έχει πυρήνα. Είναι κατασκευασμένο σε πηνίο με διάμετρο 8 mm από μεθακρυλικό πολυμεθυλεστέρα ή πολυτετραχλωροαιθυλένιο και περιέχει τρία τμήματα σε απόσταση, το καθένα πλάτους 9 mm. Η ανοδική περιέλιξη περιέχει 3 × 1000 στροφές τυλιγμένο με σύρμα PET, PEV-2 0,12 mm. Μετά την περιέλιξη, η περιέλιξη πρέπει να είναι κορεσμένη με παραφίνη. Πάνω από την παραφίνη, εφαρμόζονται 2 - 3 στρώματα μόνωσης, μετά τα οποία τυλίγεται η κύρια περιέλιξη - 3 × 10 στροφές του σύρματος PEV-2 0,45 mm.

Το Thyristor VS1 μπορεί να αντικατασταθεί με ένα άλλο για τάση μεγαλύτερη από 150 V. Η δίοδος χιονοστιβάδας μπορεί να αντικατασταθεί με μια αλυσίδα δινιστόρ (Εικ. 11.10, 11.11 παρακάτω).

Το κύκλωμα μιας φορητής πηγής παλμών χαμηλής ισχύος υψηλής τάσης με αυτόνομη παροχή ρεύματος από ένα γαλβανικό στοιχείο (Εικ. 11.12) αποτελείται από δύο γεννήτριες. Το πρώτο είναι χτισμένο σε δύο τρανζίστορ χαμηλής ισχύος, το δεύτερο - σε θυρίστορ και δινιστόρ.

Ρύζι. 11.12. Κύκλωμα γεννήτριας τάσης με τροφοδοτικό χαμηλής τάσης και βασικό στοιχείο θυρίστορ-δινίστορ

Ένας καταρράκτης που βασίζεται σε τρανζίστορ διαφορετικής αγωγιμότητας μετατρέπει μια άμεση τάση χαμηλής τάσης σε παλμό υψηλής τάσης. Η αλυσίδα χρονισμού σε αυτή τη γεννήτρια είναι C1 και R1. Όταν η τροφοδοσία είναι ενεργοποιημένη, το τρανζίστορ VT1 ανοίγει και η πτώση τάσης στον συλλέκτη του ανοίγει το τρανζίστορ VT2. Ο πυκνωτής C1, φορτίζοντας μέσω της αντίστασης R1, μειώνει το ρεύμα βάσης του τρανζίστορ VT2 τόσο πολύ που το τρανζίστορ VT1 βγαίνει εκτός κορεσμού και αυτό οδηγεί σε κλείσιμο και VT2. Τα τρανζίστορ θα κλείσουν μέχρι να εκφορτιστεί ο πυκνωτής C1 μέσω της κύριας περιέλιξης του μετασχηματιστή T1.

Η αυξημένη τάση παλμού που λαμβάνεται από τη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή T1 διορθώνεται από τη δίοδο VD1 και τροφοδοτείται στον πυκνωτή C2 της δεύτερης γεννήτριας με το θυρίστορ VS1 και το δινιστόρ VD2. Σε κάθε θετικό μισό κύκλο, ο πυκνωτής αποθήκευσης C2 φορτίζεται σε μια τιμή πλάτους της τάσης ίση με την τάση μεταγωγής του δινιστόρ VD2, δηλ. έως 56 V (ονομαστική τάση ξεκλειδώματος παλμού για dinstor τύπου KN102G).

Η μετάβαση του dynistor στην ανοιχτή κατάσταση επηρεάζει το κύκλωμα ελέγχου του θυρίστορ VS1, το οποίο με τη σειρά του ανοίγει επίσης. Ο πυκνωτής C2 εκφορτίζεται μέσω του θυρίστορ και της κύριας περιέλιξης του μετασχηματιστή T2, μετά την οποία ο δινιστόρ και το θυρίστορ κλείνουν ξανά και ξεκινά η επόμενη φόρτιση του πυκνωτή - ο κύκλος μεταγωγής επαναλαμβάνεται.

Οι παλμοί με πλάτος αρκετών kilovolt αφαιρούνται από τη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή T2. Η συχνότητα εκκένωσης σπινθήρα είναι περίπου 20 Hz, αλλά είναι πολύ μικρότερη από τη συχνότητα των παλμών που λαμβάνονται από τη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή T1. Αυτό συμβαίνει επειδή ο πυκνωτής C2 φορτίζεται στην τάση μεταγωγής του δινιστόρ όχι σε μία, αλλά σε πολλές θετικές μισές περιόδους. Η τιμή της χωρητικότητας αυτού του πυκνωτή καθορίζει την ισχύ και τη διάρκεια των παλμών εκφόρτισης εξόδου. Η μέση τιμή του ρεύματος εκφόρτισης, η οποία είναι ασφαλής για το dynistor και το ηλεκτρόδιο ελέγχου του SCR, επιλέγεται με βάση την χωρητικότητα αυτού του πυκνωτή και το μέγεθος της τάσης παλμού που τροφοδοτεί τη σκηνή. Για αυτό, η χωρητικότητα του πυκνωτή C2 πρέπει να είναι περίπου 1 μF.

Ο μετασχηματιστής Τ1 είναι κατασκευασμένος σε μαγνητικό πυρήνα δακτυλίου φερρίτη τύπου K10x6x5. Διαθέτει 540 στροφές σύρματος PEV-2 0,1 με γειωμένη βρύση μετά την 20η στροφή. Η αρχή της περιέλιξης του συνδέεται με το τρανζίστορ VT2, το τέλος στη δίοδο VD1. Ο μετασχηματιστής Τ2 τυλίγεται σε πηνίο με πυρήνα φερρίτη ή μόνιμου κράματος με διάμετρο 10 mm και μήκος 30 mm. Ένα πηνίο με εξωτερική διάμετρο 30 mm και πλάτος 10 mm τυλίγεται με ένα σύρμα PEV-2 0,1 mm μέχρι να γεμίσει πλήρως το πλαίσιο. Πριν από το τέλος της περιέλιξης, γίνεται μια γειωμένη βρύση και η τελευταία σειρά σύρματος των 30 ... 40 στροφών τυλίγεται μια στροφή σε μια στροφή πάνω από το μονωτικό στρώμα του βερνικωμένου υφάσματος.

Κατά τη διάρκεια της περιέλιξης, ο μετασχηματιστής Τ2 πρέπει να εμποτιστεί με μονωτικό βερνίκι ή κόλλα BF-2 και στη συνέχεια να στεγνώσει καλά.

Αντί για VT1 και VT2, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιαδήποτε τρανζίστορ χαμηλής ισχύος που μπορούν να λειτουργήσουν σε παλμική λειτουργία. Το Thyristor KU101E μπορεί να αντικατασταθεί από το KU101G. Παροχή ηλεκτρικού ρεύματος - γαλβανικά κύτταραμε τάση όχι μεγαλύτερη από 1,5 V, για παράδειγμα, 312, 314, 316, 326, 336, 343, 373 ή μπαταρίες νικελίου-cad-miev δίσκου όπως D-0.26D, D-0.55S κ.λπ.

Μια γεννήτρια θυρίστορ παλμών οπτικής τάσης με τροφοδοσία δικτύου φαίνεται στο Σχ. 11.13.

Ρύζι. 11.13. Ηλεκτρικό κύκλωμα γεννήτριας παλμών υψηλής τάσης με χωρητική αποθήκευση ενέργειας και διακόπτη που βασίζεται σε θυρίστορ

Κατά τη διάρκεια του θετικού μισού κύκλου της τάσης δικτύου, ο πυκνωτής C1 φορτίζεται μέσω της αντίστασης R1, της διόδου VD1 και της κύριας περιέλιξης του μετασχηματιστή T1. Σε αυτή την περίπτωση, το θυρίστορ VS1 είναι κλειστό, καθώς δεν υπάρχει ρεύμα μέσω του ηλεκτροδίου ελέγχου του (η πτώση τάσης στη δίοδο VD2 προς τα εμπρός είναι μικρή σε σύγκριση με την τάση που απαιτείται για το άνοιγμα του θυρίστορ).

Με αρνητικό μισό κύκλο, οι δίοδοι VD1 και VD2 είναι κλειστές. Εμφανίζεται πτώση τάσης στην κάθοδο του θυρίστορ σε σχέση με το ηλεκτρόδιο ελέγχου (μείον - στην κάθοδο, συν - στο ηλεκτρόδιο ελέγχου), εμφανίζεται ένα ρεύμα στο κύκλωμα του ηλεκτροδίου ελέγχου και το θυρίστορ ανοίγει. Αυτή τη στιγμή, ο πυκνωτής C1 αποφορτίζεται μέσω της κύριας περιέλιξης του μετασχηματιστή. Στη δευτερεύουσα περιέλιξη, εμφανίζεται ένας παλμικός παλμός τάσης. Και έτσι - κάθε περίοδος τάσης δικτύου.

Στην έξοδο της συσκευής, σχηματίζονται διπολικοί παλμοί της τάσης θέασης (καθώς εμφανίζονται αποσβεσμένες ταλαντώσεις στο κύκλωμα πρωτεύοντος τυλίγματος κατά την εκφόρτιση του πυκνωτή).

Η αντίσταση R1 μπορεί να αποτελείται από τρεις αντιστάσεις MLT-2 συνδεδεμένες παράλληλα με αντίσταση 3 kOhm.

Οι δίοδοι VD1 και VD2 πρέπει να ονομάζονται για ρεύμα τουλάχιστον 300 mA και αντίστροφη τάση τουλάχιστον 400 V (VD1) και 100 B (VD2). Πυκνωτής C1 τύπου MBM για τάση τουλάχιστον 400 B. Η χωρητικότητά του - κλάσμα μονάδας μF - επιλέγεται πειραματικά. Thyristor VS1 τύπου KU201K, KU201L, KU202K - KU202N. Πηνίο ανάφλεξης μετασχηματιστή T1 - B2B (6 B) από μοτοσικλέτα ή αυτοκίνητο.

Η συσκευή μπορεί να χρησιμοποιήσει μετασχηματιστή σάρωσης γραμμής τηλεόρασης TVS-110L6, TVS-110LA, TVS-110AM.

Ένα αρκετά τυπικό διάγραμμα μιας γεννήτριας παλμών όψης τάσης με χωρητική αποθήκευση ενέργειας φαίνεται στο Σχήμα. 11.14.

Ρύζι. 11.14. Κύκλωμα γεννήτριας παλμών υψηλής τάσης θυρίστορ με χωρητική αποθήκευση ενέργειας

Η γεννήτρια περιέχει έναν πυκνωτή σβέσης C1, μια γέφυρα ανορθωτή διόδου VD1 - VD4, έναν διακόπτη θυρίστορ VS1 και ένα κύκλωμα ελέγχου. Όταν η συσκευή είναι ενεργοποιημένη, οι πυκνωτές C2 και C3 φορτίζονται, το θυρίστορ VS1 εξακολουθεί να είναι κλειστό και δεν μεταφέρει ρεύμα. Η οριακή τάση στον πυκνωτή C2 περιορίζεται από τη δίοδο Zener VD5 σε τιμή 9 B. Κατά τη φόρτιση του πυκνωτή C2 μέσω της αντίστασης R2, η τάση στο ποτενσιόμετρο R3 και, κατά συνέπεια, στη μετάβαση ελέγχου του θυρίστορ Το VS1 αυξάνεται σε μια ορισμένη τιμή, μετά την οποία το θυρίστορ μεταβαίνει στην αγώγιμη κατάσταση και ο πυκνωτής C3 μέσω του θυρίστορ VS1 αποφορτίζεται μέσω της κύριας περιέλιξης (χαμηλής τάσης) του μετασχηματιστή T1, δημιουργώντας έναν παλμό τάσης θέασης. Μετά από αυτό, το θυρίστορ κλείνει και η διαδικασία ξεκινά από την αρχή. Το ποτενσιόμετρο R3 ορίζει το όριο για το θυρίστορ VS1.

Ο ρυθμός επανάληψης παλμού είναι 100 Hz. Ένα πηνίο ανάφλεξης αυτοκινήτου μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μετασχηματιστής οπτικής τάσης. Σε αυτή την περίπτωση, η τάση εξόδου της συσκευής θα φτάσει τα 30 ... 35 kV. Μια γεννήτρια παλμών υψηλής τάσης θυρίστορ (Εικ. 11.15) ελέγχεται από παλμούς τάσης που λαμβάνονται από μια γεννήτρια χαλάρωσης, κατασκευασμένη σε δινιστόρ VD1. Η συχνότητα λειτουργίας της γεννήτριας παλμών ελέγχου (15 ... 25 Hz) καθορίζεται από την τιμή της αντίστασης R2 και τη χωρητικότητα του πυκνωτή C1.

Ρύζι. 11.15. Ηλεκτρικό κύκλωμα γεννήτριας παλμών υψηλής τάσης θυρίστορ με έλεγχο παλμών

Η γεννήτρια χαλάρωσης συνδέεται με διακόπτη θυρίστορ μέσω ενός μετασχηματιστή παλμών T1 τύπου MIT-4. Ένας μετασχηματιστής συχνότητας προβολής από τη συσκευή Darsonvalization Iskra-2 χρησιμοποιείται ως μετασχηματιστής εξόδου T2. Η τάση στην έξοδο της συσκευής μπορεί να είναι έως και 20 ... 25 kV.

Στο σχ. Το 11.16 δείχνει μια παραλλαγή παροχής παλμών ελέγχου στο θυρίστορ VS1.

Ο μετατροπέας τάσης (Εικ. 11.17), που αναπτύχθηκε στη Βουλγαρία, περιλαμβάνει δύο στάδια. Στο πρώτο από αυτά, το φορτίο του βασικού στοιχείου που γίνεται στο τρανζίστορ VT1 είναι η περιέλιξη του μετασχηματιστή T1. Οι παλμοί ελέγχου ορθογώνιου σχήματος ανάβουν / απενεργοποιούν περιοδικά το κλειδί στο τρανζίστορ VT1, συνδέοντας / αποσυνδέοντας έτσι την κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή.

Ρύζι. 11.16. Επιλογή ελέγχου διακόπτη θυρίστορ

Ρύζι. 11.17. Ηλεκτρικό κύκλωμα γεννήτριας παλμών υψηλής τάσης δύο σταδίων

Στο δευτερεύον τύλιγμα προκαλείται αυξημένη τάση, ανάλογη με τον λόγο μετασχηματισμού. Αυτή η τάση διορθώνεται από τη δίοδο VD1 και φορτίζει τον πυκνωτή C2, ο οποίος συνδέεται με το πρωτεύον τύλιγμα (χαμηλής τάσης) του μετασχηματιστή οπτικής τάσης T2 και του θυρίστορ VS1. Το θυρίστορ ελέγχεται από παλμούς τάσης που λαμβάνονται από την πρόσθετη περιέλιξη του μετασχηματιστή Τ1 μέσω μιας αλυσίδας στοιχείων που διορθώνουν το σχήμα του παλμού.

Ως αποτέλεσμα, το θυρίστορ ανάβει / σβήνει περιοδικά. Ο πυκνωτής C2 εκφορτίζεται στο πρωτεύον τύλιγμα του μετασχηματιστή οπτικής τάσης.

Γεννήτρια παλμών οπτικής τάσης, Εικ. 11.18, περιέχει μια γεννήτρια που βασίζεται σε τρανζίστορ μονής διασταύρωσης ως στοιχείο ελέγχου.

Η τάση δικτύου διορθώνεται από μια γέφυρα διόδου VD1 - VD4. Ο ανορθωμένος κυματισμός τάσης εξομαλύνει

Ρύζι. 11.18. Κύκλωμα μιας γεννήτριας παλμών υψηλής τάσης με ένα στοιχείο ελέγχου σε ένα τρανζίστορ unjuunction

πυκνωτή C1, το ρεύμα φόρτισης του πυκνωτή τη στιγμή που η συσκευή ενεργοποιείται στο δίκτυο περιορίζεται από την αντίσταση R1. Ο πυκνωτής C3 φορτίζεται μέσω της αντίστασης R4. Ταυτόχρονα, τίθεται σε λειτουργία μια γεννήτρια παλμών σε τρανζίστορ μονής διασταύρωσης VT1. Ο πυκνωτής «απελευθέρωσης» του C2 φορτίζεται μέσω των αντιστάσεων R3 και R6 από έναν παραμετρικό σταθεροποιητή (αντίσταση έρματος R2 και δίοδοι zener VD5, VD6). Μόλις η τάση στον πυκνωτή 02 φτάσει σε μια ορισμένη τιμή, το τρανζίστορ VT1 αλλάζει και ένας παλμός ανοίγματος αποστέλλεται στη μετάβαση ελέγχου του θυρίστορ VS1.

Ο πυκνωτής 03 εκφορτίζεται μέσω του θυρίστορ VS1 στην κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή T1. Στη δευτερεύουσα περιέλιξή του, σχηματίζεται ένας παλμός τάσης έκρηξης. Ο ρυθμός επανάληψης αυτών των παλμών καθορίζεται από τη συχνότητα της γεννήτριας, η οποία, με τη σειρά της, εξαρτάται από τις παραμέτρους της αλυσίδας R3, R6 και 02. Η αντίσταση συντονισμού R6 μπορεί να αλλάξει την τάση εξόδου της γεννήτριας κατά περίπου 1,5 φορές. Σε αυτή την περίπτωση, η συχνότητα παλμού ρυθμίζεται στην περιοχή των 250 ... 1000 Hz. Επιπλέον, η τάση εξόδου αλλάζει όταν επιλέγεται η αντίσταση R4 (στην περιοχή από 5 έως 30 kOhm.

Συνιστάται η χρήση πυκνωτών με χαρτί (01 και 03 - για ονομαστική τάση τουλάχιστον 400 V). η γέφυρα διόδου πρέπει να είναι σχεδιασμένη για την ίδια τάση. Αντί για αυτό που υποδεικνύεται στο διάγραμμα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα θυρίστορ T10-50 ή, σε ακραίες περιπτώσεις, KU202N. Οι δίοδοι Zener VD5, VD6 πρέπει να παρέχουν συνολική τάση σταθεροποίησης περίπου 18 V.

Ο μετασχηματιστής είναι κατασκευασμένος με βάση το TVS-110P2 από ασπρόμαυρες τηλεοράσεις. Όλες οι πρωτεύουσες περιελίξεις αφαιρούνται και 70 στροφές σύρματος PEL ή PEV με διάμετρο 0,5 ... 0,8 mm τυλίγονται στην κενή θέση.

Ηλεκτρικό κύκλωμα της γεννήτριας παλμών τάσης, Εικ. 11.19, αποτελείται από έναν πολλαπλασιαστή τάσης διόδου-πυκνωτή (δίοδοι VD1, VD2, πυκνωτές C1 - C4). Η έξοδός του παράγει σταθερή τάση περίπου 600 V.

Ρύζι. 11.19. Κύκλωμα γεννήτριας παλμών υψηλής τάσης με διπλασιαστή τάσης δικτύου και γεννήτρια παλμών σκανδάλης σε τρανζίστορ unjuunction

Ένα τρανζίστορ μονής διασταύρωσης VT1 του τύπου KT117A χρησιμοποιήθηκε ως στοιχείο κατωφλίου της συσκευής. Η τάση σε μία από τις βάσεις του σταθεροποιείται από έναν παραμετρικό σταθεροποιητή που βασίζεται σε δίοδο VD3 Zener τύπου KS515A (η τάση σταθεροποίησης είναι 15 B). Μέσω της αντίστασης R4, ο πυκνωτής C5 φορτίζεται και όταν η τάση στο ηλεκτρόδιο ελέγχου του τρανζίστορ VT1 υπερβαίνει την τάση στη βάση του, το VT1 θα μεταβεί σε αγώγιμη κατάσταση και ο πυκνωτής C5 εκφορτίζεται στο ηλεκτρόδιο ελέγχου του θυρίστορ VS1.

Όταν το θυρίστορ είναι ενεργοποιημένο, η αλυσίδα των πυκνωτών C1 - C4, που φορτίζεται σε τάση περίπου 600 ... 620 B, αποφορτίζεται στην περιέλιξη χαμηλής τάσης του μετασχηματιστή ανόδου T1. Μετά από αυτό, το θυρίστορ σβήνει, οι διαδικασίες φόρτισης-εκφόρτισης επαναλαμβάνονται με συχνότητα που καθορίζεται από τη σταθερά R4C5. Η αντίσταση R2 περιορίζει το ρεύμα βραχυκυκλώματος όταν το θυρίστορ είναι ενεργοποιημένο και ταυτόχρονα αποτελεί στοιχείο του κυκλώματος φόρτισης των πυκνωτών C1 - C4.

Το κύκλωμα μετατροπέα (Εικ. 11.20) και η απλοποιημένη έκδοσή του (Εικ. 11.21) υποδιαιρείται στις ακόλουθες μονάδες: φίλτρο καταστολής δικτύου (φίλτρο θορύβου). ηλεκτρονικός ρυθμιστής? μετασχηματιστή υψηλής τάσης.

Ρύζι. 11.20. Διάγραμμα καλωδίωσης γεννήτριας υψηλής τάσης με φίλτρο γραμμής

Ρύζι. 11.21. Διάγραμμα καλωδίωσης γεννήτριας υψηλής τάσης με φίλτρο γραμμής

Το διάγραμμα στο Σχ. 11.20 λειτουργεί ως εξής. Ο πυκνωτής SZ φορτίζεται μέσω του ανορθωτή διόδου VD1 και της αντίστασης R2 στην τιμή κορυφής της τάσης δικτύου (310 B). Αυτή η τάση περνά μέσα από την κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή T1 στην άνοδο του θυρίστορ VS1. Στον άλλο κλάδο (R1, VD2 και C2), ο πυκνωτής C2 φορτίζει αργά. Όταν κατά τη διαδικασία φόρτισής του επιτευχθεί η τάση διάσπασης του δινιστόρ VD4 (εντός 25 ... 35 B), ο πυκνωτής C2 εκφορτίζεται μέσω του ηλεκτροδίου ελέγχου του θυρίστορ VS1 και τον ανοίγει.

Ο πυκνωτής SZ εκφορτίζεται σχεδόν αμέσως μέσω του ανοιχτού θυρίστορ VS1 και της κύριας περιέλιξης του μετασχηματιστή

Τ1. Το παλμικό μεταβαλλόμενο ρεύμα προκαλεί μια τάση θέασης στο δευτερεύον τύλιγμα Τ1, η τιμή της οποίας μπορεί να υπερβαίνει τα 10 kV. Μετά την εκφόρτιση του πυκνωτή SZ, το θυρίστορ VS1 κλείνει και η διαδικασία επαναλαμβάνεται.

Ένας μετασχηματιστής τηλεόρασης χρησιμοποιείται ως μετασχηματιστής τάσης θέασης, από τον οποίο αφαιρείται η κύρια περιέλιξη. Για τη νέα κύρια περιέλιξη χρησιμοποιείται σύρμα περιέλιξης με διάμετρο 0,8 mm. Ο αριθμός των στροφών είναι 25.

Για την κατασκευή των πηνίων επαγωγής του φίλτρου φραγμού L1, L2, οι πιο κατάλληλοι πυρήνες φερρίτη, για παράδειγμα, 600NN με διάμετρο 8 mm και μήκος 20 mm, με περίπου 20 στροφές σύρματος περιέλιξης με διάμετρο 0,6 ... 0,8 χλστ.

Ρύζι. 11.22. Ηλεκτρικό διάγραμμα γεννήτριας υψηλής τάσης δύο σταδίων με στοιχείο ελέγχου τρανζίστορ πεδίου

Μια γεννήτρια τάσης όψης δύο σταδίων (από τον Andres Estaban de la Plaza) περιέχει μια γεννήτρια παλμών μετασχηματιστή, έναν ανορθωτή, ένα κύκλωμα χρονισμού RC, ένα βασικό στοιχείο θυρίστορ (triac), έναν μετασχηματιστή συντονισμού υψηλής τάσης και ένα κύκλωμα ελέγχου θυρίστορ (Εικ. . 11.22).

Ένα ανάλογο του τρανζίστορ TIP41 - KT819A.

Ένας μετατροπέας τάσης μετασχηματιστή χαμηλής τάσης με διασταυρούμενη ανάδραση, συναρμολογημένος στα τρανζίστορ VT1 και VT2, παράγει παλμούς με ρυθμό επανάληψης 850 Hz. Τα τρανζίστορ VT1 και VT2 τοποθετούνται σε ψύκτρες από χαλκό ή αλουμίνιο για να διευκολύνουν τη λειτουργία όταν ρέουν υψηλά ρεύματα.

Η τάση εξόδου που λαμβάνεται από τη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή Τ1 του μετατροπέα χαμηλής τάσης διορθώνεται από τη γέφυρα διόδου VD1 - VD4 και μέσω της αντίστασης R5 φορτίζει τους πυκνωτές C3 και C4.

Το κατώφλι θυρίστορ ελέγχεται από έναν ρυθμιστή τάσης, ο οποίος περιλαμβάνει ένα τρανζίστορ πεδίου VT3.

Επιπλέον, η λειτουργία του μετατροπέα δεν διαφέρει σημαντικά από τις διαδικασίες που περιγράφηκαν προηγουμένως: υπάρχει περιοδική φόρτιση / εκφόρτιση πυκνωτών στην περιέλιξη χαμηλής τάσης του μετασχηματιστή, δημιουργούνται αποσβεσμένες ηλεκτρικές ταλαντώσεις. Η τάση εξόδου του μετατροπέα, όταν χρησιμοποιείται στην έξοδο ως μετασχηματιστής ανόδου του πηνίου ανάφλεξης από ένα αυτοκίνητο, φτάνει τα 40 ... 60 kV σε συχνότητα συντονισμού περίπου 5 kHz.

Ο μετασχηματιστής T1 (μετασχηματιστής εξόδου σάρωσης γραμμής), περιέχει 2 × 50 στροφές σύρματος με διάμετρο 1,0 mm, τυλιγμένο διπλά. Η δευτερεύουσα περιέλιξη περιέχει 1000 στροφές με διάμετρο 0,20 ... 0,32 mm.

Σημειώστε ότι τα σύγχρονα διπολικά τρανζίστορ και τα τρανζίστορ πεδίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ελεγχόμενα βασικά στοιχεία.