Главная » Генератор своими руками

Высоковольтный высокочастотный генератор своими руками



С помощью генераторов высокого напряжения можно провести немало интересных опытов и исследований. Самым простейший способ получения такого напряжения - на основе трансформатора строчной развертки телевизора и лампы собрать высокочастотный генератор. Схема высоковольтного генератора показана на рисунке ниже.


Устройство представляет собой автогенератор, выполненный по стандартной схеме LC-автогенератора на тетроде 6П45С и собрано практически полностью из деталей от старых ламповых телевизоров Обращу внимание на то, что наряду с 6П45С в этой схеме с изменением цоколёвки можно также применять строчные лампы 6П36С и 6П44С. Естественно при этом необходимо снизить напряжение питания и изменить номиналы других используемых деталей.


Теперь к схеме высоковольтного генератора. Сетевое напряжение подаётся на трансформатор Т1 типа ТС-80-4 от какого-то лампового прибора, сетеваяая обмотка этого трансформатора имеет отвод от 150В, которые и подаются на удвоитель напряжения, выполненный на диодах VD1-VD2 и конденсаторах С1-С2. От полученного напряжения около 450В питаются анодные цепи генератора. Накал лампы питается от другого трансформатора. Конденсатор С3 - типа К73-14, он задаёт частоту генератора и должен быть расчитан на напряжение не менее 1500 вольт. Элементы С4R2L2 образуют цепь обратной связи, необходимой для работы генератора. Резистор R2 должен иметь мощность рассеяния не менее 5 ватт. Ёмкость конденсатора С4 некритична и может находиться в пределах от 1 до 5нф (использовал КСО на 4700пф).


Строчник типа ТВС-110ЛА. Штатная первичка снята и намотана новая. В качестве каркаса применил картон. Наматывать первички следует виток к витку, прокладывая между слоями надёжный слой изоляции - иначе ее пробъет. Готовая первичка для надёжности покрывается парафином. Советую уделить внимание качеству изготовления первичных обмоток, чтоб не пришлось потом переделывать!


Так как лампа высоковольтного генератора расчитана на напряжение питания, анодное напряжение можно подавать одновременно с накальным. Но наилучшим вариантом было бы использование отдельного тумблера, чтобы обеспечить задержку подачи анодного. Также не рекомендуется подключение удвоителя напрямую к сети - в этом случае присутствует риск отгорания катода у лампы, хотя и возможно получение более длинных дуг, если поставить предохранитель. Полученный высоковольтный генератор отлично подходит для демонстрации различных эффектов - лестница Иакова, скин-эффекта и т.д. Автор - bvz.

САМОДЕЛЬНЫЙ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ГЕНЕРАТОР

В интернете есть немало схем для получения высокого напряжения в домашних условиях — на строчниках, на MOTах с микроволновки, катушки Тесла и прочее. Однако самым простейший способ - на основе трансформатора строчной развертки телевизора и транзистора. Трансформатор можно выдрать со старого лампового ч/б телевизора.

Была найдена простейшая схема — строчник, мощный биполярный транзистор, 2 резистора. Это блокинг-генератор собранный на транзисторе. Он практически не нуждается в наладке — должно все сразу заработать.

Приступаем к созданию самодельного генератора высокого напряжения. Аккуратно разобрав строчник — удаляю панель кенотрона, первичные обмотки, откусив кусачками от контактной группы:

Оставляю вторичную высоковольтную обмотку, состоящую из множества витков тонкой проволоки, ферритовый сердечник, корпус, контактную группу. Наматываю свои обмотки эмалированной медной проволокой на корпус контактной группы: Первая: 7 витков примерно 1 мм диаметром. Вторая: 3 витка примерно 1.5 мм.

Обмотки мотал в одну сторону — концы припаял к контактной группе. Сверху зафиксировал и заизолировал изолентой. Собираю строчник в обратном порядке. Вообще, толщина и количество витков можно варьироваться. Что было под рукой — то и сделал. Длина разряда, в общей сложности, около 3 сантиметров.

Провел множество экспериментов и обнаружил много интересных вещей: Один провод заземлен на батарею, второй подключен к обычной лампочке. Внутри ионизируется аргон, которым она заполнена, создавая красивые эффекты. Также ее можно брать руками — ионизация еще сильнее.

Разряд можно поймать на металлический предмет, держа его в руке. Т.к. частота генератора высокая — возникает скин-эффект, т.е. ток проходит по поверхности кожи, не задевая нервных окончаний, соответственно не должно возникать болевых ощущений. Напрямую ловить разряд на кожу нельзя — можно получить ожог. Недолго думая, взял пинцет в руку и сунул его к свободному электроду генератора. Второй заземлен на батарею. Появился разряд и сильная боль в руке: получил довольно мощный удар током. Эксперимент повторять не стал — очень неприятно. Замерил потребляемый ток холостого хода — без разряда, около 2 А при напряжении 12 В. Это около 25 Ватт потребляемой мощности. При наличии разряда — потребление изменяется незначительно.

Схема высоковольтного генератора

Схема высоковольтного генератора

Я как любитель всяких импульсных и особенно высоковольтных устройств решил сделать высоковольтный генератор (идея вообще-то была сделать люстру Чижевского). Подошел я к этому весьма творчески. Т.е. как всегда чужую готовую схему повторять неинтересно - надо что-то сочинить свое. Сначала я правда перепробовал кучу схем. На транзисторах делал - мне что-то не понравилось, да и транзисторы грелись сильно. Сделал обычную схему на тиристорах - трансформатор сильно трещит (можно его конечно залить эпоксидкой, но возиться не хотелось). Частота низкая импульсы короткие. Да и напряжения высокого какого хотел (а хотелось по больше) я не получил. И я решил пойти другим путем - чтобы треск или свист не был слышен, я решил поднять частоту за пределы слышимости, т.е. килогерц 20-30 и при этом сделать генератор на тиристоре. У меня для этого было несколько высокочастотных тиристоров ТЧ63. Мощная штука - частота до 33кГц, ток постоянный 63А, а импульсный ток килоампера полтора, т.е. для импульсных устройств подходит идеально.

Попробовал я сначала вот эту схему (с этим тиристором):

Но почему-то я не смог выжать с однопереходного транзистора больше 10 кГц, ну а свист - кому понравится. Хотя в принципе схема не плохая. Хотя недостаток был еще один - резистор R3 греется очень сильно, причем мне пришлось ставить два проволочных остеклованных по 7 Ватт каждый, и все равно нагрев чрезмерно большой. Меня это не устроило. Хотя на выходе получил достаточно большое напряжение - пробивало зазор в несколько миллиметров. К сожалению напряжение померить было нечем - проверял на глазок по ширине пробивного зазора. В разной литературе указывается по разному, но в большинстве принято считать для переменного напряжения примерно 1 мм на 1 кВ, а для постоянного 1 мм на 3 кВ. Хотя это зависит от частоты (для переменного тока) и от влажности и давления. У меня ширина пробоя оказалась миллиметров 10-12 для переменного тока (почему-то при попытке выпрямить или пропустить через умножитель напряжение падало настолько сильно, что зазор уменьшался почти до нуля). Меня все это совершенно не устроило. Вот тут я и ступил на путь создания высоковольтного монстра .

Во-первых я собрал задающий генератор по стандартной, годами проверенной схеме. На двух транзисторах разной проводимости. Это позволило без труда сделать генератор коротких импульсов с частотой изменяемой в широких пределах от 1 кГц до 50-70 кГц. Трансформатор на ферритовом колечке диаметром 10-12 мм.

Затем порывшись в груде книг и учебников я выбрал другое включение конденсатора-тиристора-трансформатора (именно так кстати делается в электронных тиристорных схемах зажигания) ее преимущество в том, что этот вариант включения практически не боится короткого замыкания на выходе:

И самое главное вместо так непонравившегося мне греющегося резистора я поставил дроссель Др1 (кстати пусковой дроссель от лампы дневного света). Дроссели Др2 и Др3 в принципе защитные (по 16 витков на феррите), но можно их наверное не ставить (хотя Др3 - влияет на резонанс).

Когда я все это включил, то начал с минимальной частоты и напряжения питания вольт 30-50. Сначала я услышал писк и на выходе пробивало зазор в пару миллиметров. Затем я стал повышать частоту и при приближении к 18-20 кГц писк не стал слышен. А вот дальше произошло самое интересное. В какой-то момент система попала в резонанс. Я услышал мощное шипение, и между выходными проводами образовалась дуга длиной миллиметров в 45, причем это было не просто потрескивание с синей искрой - это была дуга с высокой энергией ярко сиреневого цвета - такой плазменный жгут или шнур. И это все при напряжении питания в 60 вольт (если честно, я больше 80 В дать просто побоялся). Я решил проверить как обычно на пробой плотного листа бумаги (с предыдущими схемами я баловался - симпатичные такие дырочки получались). Сказать, что ее пробило - это ничего не сказать - бумага вспыхнула сразу при касании к дуге. Т.е. энергия была очень высокой. Если я концы провода подносил ближе друг к другу - они на концах начинали плавиться (тут мне и пришла мысль, что сварочник надо делать именно на тиристорах и где-то на этой же частоте). Пробивался даже фторопласт. Причем в этой схеме я использовал строчный трансформатор от цветного лампового усилителя, а выходная обмотка там имеет мало витков и при обычно схеме на выходе получалось небольшое напряжение (у ч/б телевизоров строчник с более большим коэффициентом трансформации). Я подумал, а что если напряжение питания поднять до 220В - сколько будет тогда на выходе (хотя скорее всего пробило бы трансформатор).

Когда улеглись первые восторги, я начал замечать и недостатки это конструкции. Во-первых, через пару минут работы (а то и меньше) начинал разогреваться трансформатор (и довольно сильно) затем тиристор и даже диод (мощность-то прокачивалась ого-го). Во-вторых система оказалась очень чувствительна к изменениям частоты генератора (все-таки схема-то резонансная). Так же на резонанс влияло и изменение нагрузки. Но что хуже всего - при такой высокой частоте колебаний - я нигде не смог это применить. Выпрямить невозможно - пробовал ставить на выходе высоковольтные (12 кВ, 300 мА, исправные) диоды - они начинали нагреваться даже, если припаяны одним концом, а второй просто висит в воздухе (в пространство что ли излучают). Даже при подключении высоковольтного кабеля длиной всего сантиметров 20 - напряжение падало в десятки раз (может резонанс сбивается и регулировка частоты не помогает). Пробовал собрать умножитель на выходе - с тем же результатом.

Где применить такое я не знаю. Думал даже электрошокер сделать, но схема у меня работала вольт от 16-20 не меньше, да и мощность потребляла большую и размеры были приличные (тиристор довольно внушительных размеров, дроссель, мощный конденсатор, строчный трансформатор - это будет не миниатюрное устройство, а ранцевый вариант, если учесть, что батареек надо к нему штук 16), к тому же в шокере на выходе должно быть постоянное напряжение (а если все-таки переменка, то на маленькую частоту). Да и вообще я такое побоюсь применить - убьет еще кого ненароком или пробьет изоляцию и мне достанется. Короче забросил я этого монстра. Хотя идея была красивая.

Другие схемы в этом разделе

Источники: http://radioskot.ru/publ/bp/vysokovoltnyj_generator/7-1-0-233, http://samodelnie.ru/publ/samodelnye_invertory/samodelnyj_vysovoltnyj_generator/2-1-0-81, http://m.qrz.ru/schemes/contribute/constr/monstr.shtml

Комментариев пока нет!

Ваше имя *
Ваш Email *

Сумма цифр внизу: код подтверждения