مونتاژ یک ژنراتور ولتاژ بالا در خانه کار سختی نیست؛ در این مقاله به یک مدار ساده خود نوسانگر می پردازیم که از ویژگی های بارز آن سادگی و توان خروجی بالا است.

خود نوسان ساز یک سیستم خود هیجان انگیز با بازخورد است که به نوبه خود حفظ نوسانات را تضمین می کند. در چنین سیستمی، فرکانس و شکل نوسانات توسط ویژگی های خود سیستم تعیین می شود و توسط پارامترهای خارجی مشخص نمی شود.

نمودار دستگاه در زیر ارائه شده است:


این دستگاه یک مبدل خود مولد فشار کش است. ترانزیستورهای اثر میدانی VT1، VT2 به طور متناوب روشن می شوند، به عنوان مثال، اگر ترانزیستور VT1 روشن شود، ولتاژ در تخلیه آن کاهش می یابد، دیود VD4 باز می شود، در نتیجه ولتاژ در دروازه ترانزیستور VT2 کاهش می یابد و از باز شدن آن جلوگیری می کند. دیودهای محافظ VD2، VD3 از گیت ترانزیستورها در برابر ولتاژ اضافی محافظت می کنند. شکل پالس ها در ترانسفورماتور T1 نزدیک به سینوسی است.

عنصر اصلی مدار ترانسفورماتور ولتاژ بالا T1 است. ترانسفورماتورهای خطی (TVS) از تلویزیون های سیاه و سفید لوله ای ساخت شوروی بهترین گزینه هستند. هسته مغناطیسی این گونه ترانسفورماتورها فریت است و از دو قسمت U شکل تشکیل شده است. سیم پیچ ثانویه ولتاژ بالا معمولاً به شکل یک سیم پیچ پلاستیکی جامد ساخته می شود که جدا از بلوک سیم پیچ های اولیه قرار دارد. من از یک هسته مغناطیسی از یک ترانسفورماتور خط TVS-110L4 (نفوذپذیری مغناطیسی 3000NM) استفاده کردم و سیم پیچ ولتاژ بالا را از ترانسفورماتور TVS-110LA حذف کردم. سیم پیچ اولیه اولیه باید برچیده شود و سیم مسی میناکاری شده جدید به قطر 2 میلی متر، مجموعاً 12 دور با یک ضربه از وسط (6+6) زخم شود. در حین مونتاژ، بین قسمت های U شکل مدار مغناطیسی، در محل اتصال، لازم است فاصله های مقوایی با ضخامت تقریبی 0.5 میلی متر قرار داده شود تا اشباع مدار مغناطیسی کاهش یابد.

سلف L1 روی یک هسته مغناطیسی فریت W شکل پیچیده می شود، 40-60 دور سیم مسی لعابی با قطر 1.5 میلی متر، یک واشر 0.5 میلی متری ضخامت بین اتصالات هسته مغناطیسی گذاشته می شود. حلقه های فریت یا قسمت U شکل مدار مغناطیسی یک ترانسفورماتور افقی را می توان به عنوان هسته استفاده کرد.

خازن C3 متشکل از 6 خازن موازی متصل با نام تجاری K78-2 0.1 میکرومتر در 1000 ولت است که برای کار در مدارهای فرکانس بالا مناسب هستند. بهتر است مقاومت های R1، R2 با توان حداقل 2 وات نصب شود. دیودهای فرکانس بالا VD4، VD5 را می توان با HER202، HER303 (FR202,303) جایگزین کرد.

برای تغذیه دستگاه، منبع تغذیه ناپایدار با ولتاژ 24-36 ولت و توان 400-600 وات مناسب است. من از یک ترانسفورماتور OSM-1 (قدرت کلی 1 کیلو وات) با سیم پیچ ثانویه 36 ولت استفاده می کنم.

قوس الکتریکی از فاصله 2-3 میلی متر بین پایانه های سیم پیچ ولتاژ بالا مشتعل می شود که تقریباً با ولتاژ 6-9 کیلو ولت مطابقت دارد. قوس گرم، ضخیم و تا 10 سانتی متر کشیده می شود. هرچه قوس طولانی تر باشد، جریان مصرفی از منبع برق بیشتر می شود. در مورد من، حداکثر جریان در ولتاژ تغذیه 36 ولت به 12-13 آمپر رسید. برای به دست آوردن چنین نتایجی، به یک منبع انرژی قدرتمند نیاز دارید، در این مورد این از اهمیت اولیه برخوردار است.

برای وضوح، من یک "نردبان یعقوب" را از دو سیم مسی ضخیم ساختم، در پایین، فاصله بین هادی ها 2 میلی متر است، این برای وقوع خرابی الکتریکی لازم است، بالای هادی ها واگرا می شوند، حرف "V" به دست می آید. ، یک قوس در پایین مشتعل می شود ، گرم می شود و بالا می رود ، جایی که می شکند. من علاوه بر این یک شمع کوچک را در زیر نقطه حداکثر نزدیک شدن هادی ها نصب کردم تا وقوع خرابی را تسهیل کنم. ویدئوی زیر روند حرکت قوس در امتداد هادی ها را نشان می دهد.

با استفاده از دستگاه، می توانید تخلیه کرونایی را مشاهده کنید که در یک میدان بسیار ناهمگن رخ می دهد. برای انجام این کار، حروف را از فویل جدا کردم و عبارت Radiolaba را نوشتم، آنها را بین دو صفحه شیشه ای قرار دادم و علاوه بر این، یک سیم مسی نازک برای تماس الکتریکی همه حروف گذاشتم. در مرحله بعد ، صفحات روی یک ورق فویل قرار می گیرند که به یکی از پایانه های سیم پیچ فشار قوی وصل می شود ، ترمینال دوم به حروف وصل می شود ، در نتیجه یک درخشش آبی مایل به بنفش در اطراف حروف ظاهر می شود و بوی قوی ازن ظاهر می شود. برش فویل تیز است، که به تشکیل یک میدان کاملاً ناهمگن کمک می کند و در نتیجه تخلیه تاج ایجاد می کند.

هنگامی که یکی از پایانه های سیم پیچ به یک لامپ کم مصرف نزدیک می شود، می توانید درخشش ناهموار لامپ را مشاهده کنید؛ در اینجا میدان الکتریکی اطراف ترمینال باعث حرکت الکترون ها در لامپ پر از گاز لامپ می شود. الکترون ها به نوبه خود اتم ها را بمباران می کنند و آنها را به حالت های برانگیخته منتقل می کنند؛ پس از انتقال به حالت عادی، نور ساطع می شود.

تنها اشکال دستگاه اشباع مدار مغناطیسی ترانسفورماتور افقی و گرمایش قوی آن است. عناصر باقیمانده کمی گرم می شوند، حتی ترانزیستورها نیز کمی گرم می شوند که یک مزیت مهم است؛ البته بهتر است آنها را روی هیت سینک نصب کنید. من فکر می کنم حتی یک آماتور رادیویی تازه کار، در صورت تمایل، می تواند این خود نوسانگر را جمع کند و آزمایش هایی را با ولتاژ بالا انجام دهد.

امروزه اغلب می‌توانید تلویزیون‌های CRT قدیمی را در سطل زباله بیابید؛ با پیشرفت فناوری، آنها دیگر مرتبط نیستند، بنابراین اکنون بیشتر از شر آنها خلاص می‌شوند. شاید همه روی دیوار پشتی چنین تلویزیونی کتیبه ای با روح "ولتاژ بالا" دیده باشند. باز نکن". و به دلایلی در آنجا آویزان می شود، زیرا هر تلویزیون با لوله تصویر یک چیز کوچک بسیار جالب به نام TDKS دارد. مخفف عبارت «ترانسفورماتور خط دیود-آبشار» است؛ در تلویزیون، اول از همه، تولید ولتاژ بالا برای تغذیه لوله تصویر است. در خروجی چنین ترانسفورماتور می توانید ولتاژ ثابتی به اندازه 15-20 کیلو ولت دریافت کنید. ولتاژ متناوب از سیم پیچ ولتاژ بالا در چنین ترانسفورماتور با استفاده از یک ضرب کننده دیود-خازن داخلی افزایش یافته و اصلاح می شود.
ترانسفورماتورهای TDKS به شکل زیر هستند:

سیم قرمز ضخیم که از بالای ترانسفورماتور امتداد می یابد، همانطور که ممکن است حدس بزنید، برای حذف ولتاژ بالا از آن طراحی شده است. برای راه اندازی چنین ترانسفورماتوری، باید سیم پیچ اولیه خود را به دور آن بپیچید و مدار ساده ای به نام درایور ZVS را مونتاژ کنید.

طرح

نمودار در زیر ارائه شده است:

همین نمودار در یک نمایش گرافیکی دیگر:

چند کلمه در مورد طرح پیوند اصلی آن ترانزیستورهای اثر میدانی IRF250 است؛ IRF260 نیز در اینجا مناسب است. به جای آنها، می توانید ترانزیستورهای مشابه دیگری را نصب کنید، اما اینها ترانزیستورهایی هستند که بهترین خود را در این مدار ثابت کرده اند. بین دروازه هر ترانزیستور و منهای مدار، دیودهای زنر برای ولتاژ 12-18 ولت نصب شده است؛ من دیودهای زنر BZV85-C15 را برای 15 ولت نصب کردم. همچنین دیودهای فوق سریع به عنوان مثال UF4007 یا HER108 به هر یک از گیت ها متصل می شوند. یک خازن 0.68 µF بین تخلیه ترانزیستورها برای ولتاژ حداقل 250 ولت متصل است. ظرفیت آن چندان حیاتی نیست؛ می‌توانید با خیال راحت خازن‌هایی را در محدوده 0.5-1 µF نصب کنید. جریان های بسیار قابل توجهی از طریق این خازن جریان می یابد، بنابراین می تواند گرم شود. توصیه می شود چندین خازن را به صورت موازی قرار دهید، یا یک خازن برای ولتاژ بالاتر، 400-600 ولت، بگیرید. یک چوک در نمودار وجود دارد که درجه بندی آن نیز بسیار مهم نیست و می تواند در محدوده 47 - 200 μH باشد. می توانید 30-40 دور سیم روی یک حلقه فریت بپیچید، در هر صورت کار می کند.

تولید

اگر سلف بسیار داغ شود، باید تعداد چرخش ها را کاهش دهید یا سیمی با سطح مقطع ضخیم تر بگیرید. مزیت اصلی مدار راندمان بالای آن است، زیرا ترانزیستورهای موجود در آن به سختی گرم می شوند، اما، با این وجود، برای قابلیت اطمینان باید روی یک رادیاتور کوچک نصب شوند. هنگام نصب هر دو ترانزیستور روی رادیاتور مشترک، استفاده از واشر عایق رسانای گرما ضروری است، زیرا پشت فلزی ترانزیستور به تخلیه آن متصل است. ولتاژ تغذیه مدار در محدوده 12 - 36 ولت قرار دارد؛ در ولتاژ 12 ولت در حالت بیکار، مدار تقریباً 300 میلی آمپر مصرف می کند؛ هنگامی که قوس در حال سوختن است، جریان به 3-4 آمپر افزایش می یابد. هر چه ولتاژ تغذیه بیشتر باشد، ولتاژ در خروجی ترانسفورماتور بیشتر خواهد بود.
اگر به ترانسفورماتور دقت کنید، می توانید شکاف بین بدنه آن و هسته فریت را تقریباً 2-5 میلی متر مشاهده کنید. خود هسته باید با 10-12 دور سیم، ترجیحاً مسی پیچ شود. سیم را می توان در هر جهت پیچید. هرچه سیم بزرگتر باشد، بهتر است، اما سیمی که خیلی بزرگ است ممکن است در شکاف قرار نگیرد. شما همچنین می توانید از سیم مسی لعابی استفاده کنید؛ این سیم حتی در باریک ترین شکاف هم قرار می گیرد. سپس باید از وسط این سیم پیچ یک ضربه بزنید و سیم ها را در محل مناسب قرار دهید، همانطور که در عکس نشان داده شده است:

می توانید دو سیم پیچ 5-6 دور در یک جهت بپیچید و آنها را به هم وصل کنید، در این صورت از وسط نیز یک شیر آب می گیرید.
هنگامی که مدار روشن می شود، یک قوس الکتریکی بین ترمینال ولتاژ بالا ترانسفورماتور (سیم قرمز ضخیم در بالا) و ترمینال منفی آن ایجاد می شود. منفی یکی از پاها است. شما می توانید به سادگی با قرار دادن "+" در کنار هر پا به نوبه خود، ساق منهای مورد نیاز را تعیین کنید. هوا از فاصله 1 تا 2.5 سانتی متری عبور می کند، بنابراین یک قوس پلاسما بلافاصله بین پای مورد نظر و بعلاوه ظاهر می شود.
شما می توانید از چنین ترانسفورماتور ولتاژ بالا برای ایجاد یک وسیله جالب دیگر - نردبان جیکوب استفاده کنید. کافی است دو الکترود مستقیم را به شکل "V" مرتب کنید، یک پلاس را به یکی و یک منفی را به دیگری متصل کنید. ترشح در پایین ظاهر می شود، شروع به خزش می کند، در بالا می شکند و چرخه تکرار می شود.
تابلو را می توانید از اینجا دانلود کنید:

(دانلود: 582)

توجه! ضریب ولتاژ DC بسیار بالایی تولید می کند! این واقعا خطرناک است، بنابراین اگر تصمیم به تکرار آن دارید، بسیار مراقب باشید و اقدامات احتیاطی را رعایت کنید. پس از آزمایش ها، خروجی ضریب باید تخلیه شود! نصب به راحتی می تواند تجهیزات را از بین ببرد، فقط از دور به صورت دیجیتالی عکس بگیرد، و آزمایشات را دور از کامپیوتر و سایر لوازم خانگی انجام دهد.

این دستگاه نتیجه گیری منطقی مبحث استفاده از ترانسفورماتور خط TVS-110LA و تعمیم موضوع مقاله و انجمن می باشد.

دستگاه به دست آمده در آزمایش های مختلف که در آن ولتاژ بالا مورد نیاز است کاربرد پیدا کرده است. نمودار نهایی دستگاه در شکل 1 نشان داده شده است

مدار بسیار ساده است و یک ژنراتور مسدود کننده معمولی است. بدون سیم پیچ و ضریب ولتاژ بالا، می توان از آن در جاهایی استفاده کرد که ولتاژ متناوب بالا با فرکانس ده ها هرتز مورد نیاز است، به عنوان مثال، می توان از آن برای تغذیه یک LDS یا آزمایش لامپ های مشابه استفاده کرد. ولتاژ AC بالاتر با استفاده از سیم پیچ ولتاژ بالا به دست می آید. برای به دست آوردن ولتاژ DC بالا، از یک ضرب کننده UN9-27 استفاده می شود.

Fig.1 نمودار شماتیک.

عکس 1. ظاهر منبع تغذیه در TVS-110

عکس 2. ظاهر منبع تغذیه در TVS-110

عکس 3. ظاهر منبع تغذیه در TVS-110

عکس 4. ظاهر منبع تغذیه در TVS-110

دستگاه مورد نظر تخلیه الکتریکی با ولتاژ حدود 30 کیلو ولت تولید می کند، بنابراین لطفاً در هنگام مونتاژ، نصب و استفاده بیشتر احتیاط کنید. حتی پس از خاموش شدن مدار مقداری ولتاژ در ضریب ولتاژ باقی می ماند.

البته این ولتاژ کشنده نیست، اما چند برابر روشن می تواند خطری برای زندگی شما ایجاد کند. تمام اقدامات ایمنی را رعایت کنید.

حالا بریم سر کار. برای به دست آوردن تخلیه با پتانسیل بالا، از اجزای اسکن خطی یک تلویزیون شوروی استفاده شد. من می خواستم یک ژنراتور فشار قوی ساده و قدرتمند ایجاد کنم که از شبکه 220 ولت تغذیه می کند. چنین ژنراتوری برای آزمایشاتی که من مرتباً انجام می دهم مورد نیاز بود. قدرت ژنراتور بسیار زیاد است، در خروجی ضریب تخلیه به 5-7 سانتی متر می رسد.

برای تغذیه ترانسفورماتور خط از بالاست LDS استفاده شد که به صورت جداگانه فروخته شد و قیمت آن 2 دلار بود.

این بالاست برای تغذیه دو لامپ فلورسنت هر کدام 40 وات طراحی شده است. برای هر کانال، 4 سیم از برد خارج می شود که دو تای آنها را "گرم" می نامیم، زیرا از طریق آنها ولتاژ بالا برای تغذیه لامپ جریان می یابد. دو سیم باقی مانده توسط یک خازن به یکدیگر متصل می شوند، این برای راه اندازی لامپ ضروری است. در خروجی بالاست یک ولتاژ بالا با فرکانس بالا تولید می شود که باید به یک ترانسفورماتور خط اعمال شود. ولتاژ به صورت سری از طریق یک خازن تامین می شود، در غیر این صورت بالاست در چند ثانیه می سوزد.

ما یک خازن با ولتاژ 100-1500 ولت، ظرفیت 1000 تا 6800 pF را انتخاب می کنیم.
توصیه نمی شود که ژنراتور را برای مدت طولانی روشن کنید، یا باید ترانزیستورها را روی سینک های حرارتی نصب کنید، زیرا پس از 5 ثانیه کار در حال حاضر دما افزایش یافته است.

ترانسفورماتور خط از نوع TVS-110PTs15، ضریب ولتاژ UN9/27-1 3 استفاده شد.

فهرست عناصر رادیویی

تعیین	تایپ کنید	فرقه	تعداد	توجه داشته باشید	خرید کنید	دفترچه یادداشت من
	طرح بالاست آماده شده.
VT1، VT2	ترانزیستور دوقطبی	FJP13007	2			به دفترچه یادداشت
VDS1، VD1، VD2	دیود یکسو کننده	1N4007	6			به دفترچه یادداشت
C1، C2		10 µF 400 V	2			به دفترچه یادداشت
C3، C4	خازن الکترولیتی	2.2 µF 50 V	2			به دفترچه یادداشت
C5، C6	خازن	3300 pF 1000 V	2			به دفترچه یادداشت
R1، R6	مقاومت	10 اهم	2			به دفترچه یادداشت
R2، R4	مقاومت	510 کیلو اهم	2			به دفترچه یادداشت
R3، R5	مقاومت	18 اهم	2			به دفترچه یادداشت
	القاگر		4			به دفترچه یادداشت
F1	فیوز	1 A	1			به دفترچه یادداشت
	عناصر اضافی
C1	خازن	1000-6800 pF	1			به دفترچه یادداشت
	ترانسفورماتور اسکن خطی	TVS-110PTs15	1			به دفترچه یادداشت
	چند برابر کننده ولتاژ	سازمان ملل 9/27-13	1