Olá a todos os fãs de Alta Tensão! Gostaria de postar uma breve revisão de um dispositivo projetado para converter corrente contínua de baixa tensão em pulsos de alta tensão. O módulo foi adquirido.

Estruturalmente, o módulo é um cilindro com aproximadamente 65 mm de comprimento e 25 mm de diâmetro. O cilindro possui uma superfície plana de 15 mm de largura em todo o comprimento do produto. O peso do módulo é de 50 g.

Segundo o vendedor, o módulo consome uma tensão constante na faixa de 3-6 V, com uma corrente de 2-5 A (é difícil entender exatamente pela descrição, mas por questões de contexto e bom senso, isso parece seja o caso). O módulo é indissociável, totalmente preenchido com um composto do qual são retirados os fios de alimentação e os fios de alta tensão. Os fios de alta tensão são vermelhos, os fios de baixa tensão: “mais” - vermelho, “menos” - verde.

Em geral, o módulo funciona com uma corrente de cerca de 1 A e uma tensão de 1,5 V, mas neste caso existem pulsos individuais de alta tensão na saída. Neste experimento foi utilizada uma fonte de alimentação com capacidade de carga nominal de 1000 mA. Um capacitor eletrolítico de filtragem de 10.000 μF * 16 V é conectado em paralelo ao conversor de alta tensão.

Neste modo, o módulo produz uma faísca com cerca de 1 cm de comprimento. Ou seja, podemos concluir que a tensão na saída do dispositivo é de 10-20 kV. Em qualquer caso, não se pode falar em 400 kV.

Para obter um arco elétrico constante, é necessária uma fonte de alimentação suficientemente potente, capaz de fornecer uma corrente de vários amperes à carga.

Na corrente nominal de entrada, o conversor produz um arco constante na saída. O fabricante alerta que não é aconselhável utilizar o módulo por mais de 1 minuto, devendo-se tomar cuidado para que a distância entre os contatos do centelhador seja suficiente para que ocorra uma faísca, caso contrário poderá ocorrer uma pane elétrica de forma arbitrária. localização na parte de alta tensão do dispositivo.

Fabricação caseiro Este tipo de trabalho requer habilidades e conhecimentos especiais. Se este é o seu primeiro caseiro, deste tipo, você deve procurar ajuda de um especialista (para sua própria segurança).

O artigo demonstra apenas o processo de fabricação de uma fonte de alimentação. O autor deste artigo não se responsabiliza por quaisquer danos ou lesões causados ​​pelo uso destas informações.

Etapa 1: introdução

Esta fonte de alimentação foi projetada para fornecer uma tensão constante de aproximadamente 50 kV. Ele pode ser facilmente convertido em uma fonte de alimentação ajustável conectando um reostato (se for usado um transformador) ou adicionando circuitos adicionais para regular a potência.

O custo total ronda os 15 €, visto que a maior parte das peças (transformador, ponte rectificadora, dissipador, interruptores, cabos...) foram retiradas de equipamentos antigos, as únicas peças que foram adquiridas foram o temporizador 555, conectores e condensadores.

Etapa 2: Materiais

• Transformador+ponte retificadora+capacitores;
• Interruptores e conectores;
• Tubos termorretráteis;
• Placa de ensaio e placa de circuito impresso;
• 555 temporizador;
• Soquete de 8 pinos;
• 7812 (se a energia de entrada para o 555 for > que 14,5 V ou menor que 35 V);
• Radiador pequeno para 7812 (se necessário);
• 2*100 nF;
• 1*1uf;
• 1*10nF;
• 1*68 uF (ou 100 uF);
• 2*4148 diodos;
• 3*10 mil;
• (1 MOS) 10R;
• 1*680R;
• 1*470R;
• Resistor variável de 1*10k;
• Resistor variável de 1*100k;
• 2* alças para resistores variáveis;
• 1*2N2222 e 2N2907 (ou outro par NPN-PNP);
• 1*Sensor infravermelho;
• 1*LED infravermelho;
• 1*BC547(ou similar: 2N2222ou 2N3904);
• 2 * Conectores de isolamento de alta tensão;
• 3* MOS IRF540N, mas recomendo 1*IRFP260;
• Radiador para transistores (e ventilador, se necessário);
• Botões;
• Transformador de varredura de linha de uma TV antiga ou monitor de computador;
• Cabo de cobre grosso (cerca de 1 metro);
• Adesivo epóxi.

Etapa 3: Cálculos

O único cálculo que precisa ser feito é calcular o valor dos capacitores (se estiver usando um transformador).

No meu caso usei 20.000 uF. Talvez você deva adicionar 10.000uF ou 20.000uF para ver o efeito na saída. A ondulação criada devido às mudanças nas correntes pode alterar a operação correta do controle, resultando em eficiência reduzida e formação de arco voltaico.

Passo 4: Fazendo a caixa

Toda fonte de alimentação precisa de uma caixa segura que esconda os componentes do circuito. Os materiais óbvios para o case são madeira e plástico.

Escolhi a madeira porque fornecerá isolamento adicional para elementos de alta tensão.

Observação: Se você planeja pintar o gabinete, primeiro teste a condutividade da tinta em altas tensões.

ATENÇÃO: Embora a madeira seja um isolante muito bom, ela pode acumular umidade. Antes de fazer o corpo, recomendo secar a madeira no forno e depois aplicar uma camada uniforme de tinta.

Etapa 5: Circuito de Controle

Vamos montar um pequeno circuito baseado em um temporizador 555 com frequência e ciclo de trabalho ajustáveis ​​(de 5-50kHz e 5-50% do ciclo de trabalho), ele possui entrada própria de 12V, que não depende do transformador.

Conectamos três IRF540Ns em paralelo (você pode usar um IRFP260N). Com esta configuração eles quase não esquentam, mesmo sob carga total.

Vamos adicionar um botão com resistor de 1k ao circuito (um sensor IR deve ser colocado neste local). Você pode modificar o circuito e remover o transistor, deixando o botão e um resistor de 10k conectado ao pino 4 no terra.

Observação:Para levar o ciclo de trabalho de 5 a 50% (em vez de ~5% a 100%), colocaremos um resistor de 10k conforme mostrado na imagem. Este resistor deve ser colocado em conjunto com o diodo na frente do capacitor. Se você conectá-lo em série com outro diodo, acabará ajustando o ciclo de trabalho de 50 a 100%.

Etapa 6: instale a fiação

Depois de nos certificarmos de que o circuito funciona corretamente, conectaremos os transistores MOS em paralelo (para isso conectaremos todos os “drenos” e “fontes” com cabos de “alta corrente”), adicionando 10 Ohms a cada pino e conectando eles juntos.

Colocamos o conector do cabo de rede e o switch na caixa e os conectamos (é muito importante usar tubo termorretrátil para proteger as conexões).

ATENÇÃO: Um botão é preferível a um switch! Em caso de acidente, o botão saltará para trás e quebrará a corrente. NUNCA use o interruptor como disjuntor.

Após a montagem do circuito de controle, você pode começar a conectar a fonte de alimentação.

Etapa 7: Montagem da fonte de alimentação

Depois de encontrarmos uma fonte de alimentação adequada, conectamos-a ao circuito. Vamos conectar a fonte de alimentação 12V junto com o transformador em um terminal da chave, conforme mostra a figura. Conectamos o transformador à ponte retificadora e, em seguida, aos capacitores, usando tubos termorretráteis para isolar as conexões do circuito.

Conecte a alimentação ao flyback e aos MOSFETs conforme mostrado na próxima etapa.

Etapa 8: Preparação, Conexão e Isolamento Reverso

Enrolamos cerca de 10 voltas de fio grosso ao redor do núcleo do enrolamento primário. O terminal positivo da fonte de alimentação é conectado a uma extremidade deste fio e a outra extremidade é conectada ao “dreno” do transistor de efeito de campo. Você pode usar blocos de terminais para conexões. Soldamos os fios e cobrimos todos os contatos com resina epóxi.

Neste artigo você aprenderá como obter alta tensão e alta frequência com suas próprias mãos. O custo de toda a estrutura não excede 500 rublos, com um mínimo de custos trabalhistas.

Para fazer isso, você precisará de apenas 2 coisas: - uma lâmpada economizadora de energia (o principal é que haja um circuito de reator funcionando) e um transformador de linha de TV, monitor e outros equipamentos CRT.

Lâmpadas economizadoras de energia (nome correto: lâmpada fluorescente compacta) já estão firmemente estabelecidos em nossa vida cotidiana, então acho que não será difícil encontrar uma lâmpada com uma lâmpada que não funcione, mas com um circuito de reator funcionando.
O reator eletrônico CFL gera pulsos de tensão de alta frequência (geralmente 20-120 kHz) que alimentam um pequeno transformador elevador, etc. a lâmpada acende. Os reatores modernos são muito compactos e cabem facilmente na base do soquete E27.

O reator da lâmpada produz tensão de até 1000 Volts. Se você conectar um transformador de linha em vez de uma lâmpada, poderá obter efeitos surpreendentes.

Um pouco sobre lâmpadas fluorescentes compactas

Blocos no diagrama:
1 - retificador. Ele converte tensão alternada em tensão contínua.
2 - transistores conectados de acordo com o circuito push-pull (push-pull).
3 - transformador toroidal
4 - circuito ressonante de capacitor e indutor para criar alta tensão
5 - lâmpada fluorescente, que substituiremos por liner

As lâmpadas fluorescentes compactas são produzidas em uma ampla variedade de potências, tamanhos e formatos. Quanto maior a potência da lâmpada, maior será a tensão aplicada ao bulbo da lâmpada. Neste artigo usei uma lâmpada fluorescente compacta de 65 Watts.

A maioria das lâmpadas fluorescentes compactas tem o mesmo tipo de projeto de circuito. E todos possuem 4 pinos para conectar uma lâmpada fluorescente. Será necessário conectar a saída do reator ao enrolamento primário do transformador de linha.

Um pouco sobre transformadores de linha

Os forros também vêm em diferentes tamanhos e formatos.

O principal problema ao conectar um leitor de linha é encontrar os 3 pinos que precisamos entre os 10-20 que eles normalmente possuem. Um terminal é comum e alguns outros terminais são o enrolamento primário, que se agarrará ao reator CFL.
Se você encontrar a documentação do liner ou um diagrama do equipamento onde ele estava, sua tarefa será significativamente mais fácil.

Atenção! O revestimento pode conter tensão residual, portanto, certifique-se de descarregá-lo antes de trabalhar com ele.

Design final

Na foto acima você pode ver o aparelho em funcionamento.

E lembre-se que esta é uma tensão constante. O alfinete vermelho grosso é uma vantagem. Se você precisar de tensão alternada, precisará remover o diodo da camisa ou encontrar um antigo sem diodo.

Possíveis problemas

Quando montei meu primeiro circuito de alta tensão, ele funcionou imediatamente. Então usei o reator de uma lâmpada de 26 watts.
Eu imediatamente quis mais.

Peguei um reator mais potente de uma CFL e repeti exatamente o primeiro circuito. Mas o esquema não funcionou. Achei que o lastro tinha queimado. Reconectei as lâmpadas e liguei-as. A lâmpada acendeu. Isso significa que não era uma questão de lastro – estava funcionando.

Depois de pensar um pouco, cheguei à conclusão de que a eletrônica do reator deveria determinar o filamento da lâmpada. E usei apenas 2 terminais externos na lâmpada, e deixei os internos “no ar”. Portanto, coloquei um resistor entre os terminais do reator externo e interno. Liguei e o circuito começou a funcionar, mas o resistor queimou rapidamente.

Decidi usar um capacitor em vez de um resistor. O fato é que um capacitor transmite apenas corrente alternada, enquanto um resistor transmite corrente alternada e contínua. Além disso, o capacitor não aqueceu, porque deu pouca resistência ao caminho AC.

O capacitor funcionou muito bem! O arco acabou sendo muito grande e grosso!

Portanto, se o seu circuito não funcionar, provavelmente há 2 motivos:
1. Algo estava conectado incorretamente, seja no lado do reator ou no lado do transformador de linha.
2. A eletrônica do reator está ligada ao trabalho com o filamento, e desde Se não estiver lá, um capacitor ajudará a substituí-lo.

Antes de passarmos à descrição da fonte de alta tensão proposta para montagem, lembramos a necessidade de observar os cuidados gerais de segurança ao trabalhar com altas tensões. Embora este dispositivo produza uma saída de corrente extremamente baixa, ele pode ser perigoso e causará um choque bastante desagradável e doloroso se tocado acidentalmente no lugar errado. Do ponto de vista da segurança, esta é uma das fontes de alta tensão mais seguras, uma vez que a corrente de saída é comparável à das armas paralisantes convencionais. A alta tensão nos terminais de saída é CC, cerca de 10-20 quilovolts, e se você conectar um centelhador, poderá obter um arco de 15 mm.

Circuito fonte de alta tensão

A tensão pode ser ajustada alterando o número de estágios no multiplicador, por exemplo, se você quiser que acenda luzes de néon você pode usar um, se quiser que as velas funcionem você pode usar dois ou três, e se quiser um maior tensão você pode usar 4. 5 ou mais. Menos estágios significam menos tensão, mas mais corrente, o que pode tornar o dispositivo mais perigoso. Paradoxalmente, quanto maior a tensão, menos difícil será causar danos relacionados à energia, pois a corrente cai para níveis insignificantes.

Como funciona

Após pressionar o botão, o diodo IR liga e o feixe de luz atinge o sensor do optoacoplador, este sensor possui uma resistência de saída de cerca de 50 ohms, o que é suficiente para ligar o transistor 2n2222. Este transistor fornece energia da bateria para alimentar o temporizador 555. A frequência e o ciclo de trabalho dos pulsos podem ser ajustados alterando as classificações dos componentes de ajuste. Neste caso, a frequência pode ser ajustada através de um potenciômetro. Essas oscilações, através do transistor BD679, que amplifica os pulsos de corrente, entram na bobina primária. Uma tensão alternada aumentada 1000 vezes é removida do secundário e retificada por um multiplicador explosivo.

Peças para montagem do circuito

O microcircuito é qualquer temporizador da série KR1006VI1. Para a bobina - um transformador com relação de resistência do enrolamento de 8 Ohm: 1 kOhm. A primeira coisa a considerar ao escolher um transformador é o tamanho, pois a quantidade de potência que ele suporta é proporcional ao seu tamanho. Por exemplo, o tamanho de uma moeda grande nos dará mais energia do que um pequeno transformador.

A primeira coisa que você precisa fazer para rebobinar é remover o núcleo de ferrite para acessar a própria bobina. Na maioria dos transformadores as duas partes são coladas, basta segurar o transformador com um alicate sobre um isqueiro, só tomando cuidado para não derreter o plástico. Depois de um minuto, a cola deve derreter e você precisa quebrá-la em duas partes do núcleo.

Lembre-se de que a ferrita é muito frágil e racha com bastante facilidade. Para enrolar a bobina secundária foi utilizado fio de cobre esmaltado de 0,15 mm. Enrole até quase cheio, para que depois haja o suficiente para outra camada de fio mais grosso de 0,3 mm - este será o primário. Deveria ter várias dezenas de voltas, cerca de 100.

Por que um optoacoplador está instalado aqui - ele fornecerá isolamento galvânico completo do circuito, não haverá contato elétrico entre o botão de alimentação, o microcircuito e a parte de alta tensão; Se uma alta tensão de alimentação for interrompida acidentalmente, você estará seguro.

É muito fácil fazer um optoacoplador; inserir qualquer LED IR e sensor IR em um tubo termorretrátil, como mostrado na imagem. Como último recurso, se não quiser complicar, remova todos esses elementos e forneça energia fechando o transistor KE 2N2222.

Observe as duas chaves do circuito, isso é feito porque cada mão deve ser usada para acionar o gerador - isso será seguro e reduzirá o risco de acionamento acidental. Além disso, ao operar o dispositivo, você não deve tocar em nada além dos botões.

Ao montar o multiplicador de tensão, certifique-se de deixar espaço suficiente entre os elementos. Apare quaisquer fios salientes, pois eles podem causar descargas corona que reduzem bastante a eficiência.

Recomendamos isolar todos os contatos expostos do multiplicador com adesivo hot melt ou outro material isolante semelhante e, em seguida, envolvê-los em tubo termorretrátil ou fita isolante. Isto não só reduzirá o risco de impactos acidentais, mas também melhorará a eficiência do circuito, reduzindo as perdas através do ar. Além disso, como garantia, adicionaram um pedaço de espuma entre o multiplicador e o gerador.

O consumo atual deve ser de aproximadamente 0,5-1 ampere. Se for mais, significa que o circuito está mal configurado.

Teste de gerador de alta tensão

Dois transformadores diferentes foram testados – ambos com excelentes resultados. O primeiro tinha núcleo de ferrite menor e, portanto, menos indutância, operava na frequência de 2 kHz, e o outro em torno de 1 kHz.

Ao iniciar pela primeira vez, verifique primeiro o gerador NE555 para ver se está funcionando. Conecte um pequeno alto-falante à perna 3 - você deverá ouvir o som vindo dele conforme a frequência muda. Se tudo esquentar muito, você pode aumentar a resistência do enrolamento primário enrolando-o com um fio mais fino. E é recomendado um pequeno dissipador de calor para o transistor. E a frequência de sintonia correta é importante para evitar esse problema.

Caixa de areia

Uma maneira simples de obter alta tensão

• Sala de madeira *

Provavelmente muitos gostariam de ter sua própria fonte de alta tensão. Este artigo o ajudará a montar uma fonte de energia média bastante confiável. Que também é desprovido de desvantagens como aquecimento de transistores, baixa eficiência, etc. Claro, eu poderia escrever sobre o gerador de bloqueio mais simples, mas ele não corresponde às expectativas, consome muito e esquenta muito. Portanto, decidi descrever um circuito um pouco mais complicado de 10 partes, mas capaz de ser uma fonte doméstica de alta tensão. Abaixo está uma foto do que precisamos:

Então agora a lista do que você precisa obter/comprar para montar: transistores IRFP250N, resistores de 470 Ohm (2-3 Watts), capacitores de filme de 100 nF 400 Volts (é melhor pegar vários, digamos 10, e selecionar em que capacidade funciona melhor), diodos UF5408, diodos zener de 12 Volts e 1,5 Watts (se você alimentá-lo com a fonte de alimentação do computador, não será necessário soldar os diodos zener com resistores de 10 Kom), bem como um 1000 uF 50 Capacitor da fonte de alimentação em Volts (a tensão depende de onde você está alimentando, se for da fonte de alimentação fique à vontade para configurar o computador para 25 Volts), indicação LED opcional, o meu é verde. E quase esqueci, sobre o afogador, você precisa pegar um anel amarelo (ferro pulverizado) do filtro da fonte de alimentação do computador, ou uma ferrite de 2.000 mH e enrolar cerca de 40 voltas, com um fio de 0,7 - 2 mm.
Quanto à montagem do aparelho, tudo é bem simples: fazemos a placa pelo método LUT (Laser Ironing Technology), depois gravamos, perfuramos e soldamos as peças conforme o diagrama. Aí, no mercado de rádio ou de uma TV antiga, retiramos o transformador da linha, deixamos apenas o enrolamento secundário, que é maior, e enrolamos nós mesmos o enrolamento primário com um fio trançado de 10 voltas com uma torneira do meio. Vale ressaltar que o número de voltas no primário e a capacitância podem ser usados ​​para configurar o conversor para operação ideal. O diagrama real do dispositivo:

Como vocês podem ver, é bastante simples, mas caprichoso em termos de alimentação, a fonte deve fornecer 12-30 Volts (para esses transistores), e ao mesmo tempo ter potência de 50 Watts, preferencialmente 100 Watts, que é um transformador antigo. Como vantagem do circuito, pode-se notar o baixo aquecimento dos transistores, até muito, neste vídeo que gravei para mostrar o arco. Instalei 2 perfis de alumínio como radiador e eles mal esquentaram. Mesmo depois de 10 minutos não aquece, o que é muito bom, não são necessários radiadores volumosos, basta uma placa de metal. Abaixo está um vídeo de como funciona:

Tags: HV, driver ZVS, experimentos com alta tensão

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