Генератор напряжения на мк

Демонстрационный ВВ генератор

Схема высоковольтного генератора на знаменитом таймере 555 — одна из самых повторяемых. Причин много: простая конструкция, практически не нуждается в настройке, высокий КПД. Устройство может использоваться в качестве преобразователя для маломощных катушек Тесла, люстры Чижевского и в других видах озонаторов. Это демонстрационная установка, которой можно проводить ряд интересных опытов — плазменный шар, лестница Иакова и т.п. В качестве высоковольтного трансформатора использован ТДКС со встроенным выпрямителем, схема подключения ниже. Задающая схема достаточно проста. Таймер подключен по схеме генератора импульсов, частотнозадающая цепь настроена на частоту 27кГц. Монтаж выполнен на небольшой ПП, изготовленной по методу ЛУТ. Параметры преобразователя:
Микросхема КР1006ВИ1 (аналог NE555)
Транзистор IRF630 установлен на большой теплоотвод от процессора компьютера, дополненный кулером.
Блок питания 12B 2A
Частота 27кГц.
Мощность всей установки не более 30-35 Ватт.
Корона образуется на расстоянии 7-8 см от контактов, дуга зажигается на расстоянии 4.5см! Выходное напряжение приблизительно 60-70 кВ. Схема получилась достаточно мощной, пока еще служит в качестве демонстрационного генератора, в будущем найду другое применение.

Список радиоэлементов

Прикрепленные файлы:

Оценить статью

Техническая грамотность

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (28) | Я собрал ( 0 ) | Подписаться

Для добавления Вашей сборки необходима регистрация

Из какого контакта искра будет идти?

Miloentomolog 09.12.2022 06:13 #
Из минуса умножителя, он там показал распиновку

Выложите фотографию трансформатора пожалуйста.

Электронщик 15.05.2013 13:42 #

Всё запустил эту схему. Нужно в цепь полевика включать накальную обмотку ТДКС, а не анодную.
Запустил я 3шт, ТДКС у всех минус умножителя, это крайний вывод (вывод 10 по часовой стрелке снизу ТДКС) и у всех ТДКС обмотка +В и питание видеоусилителя первые три контакта (по часовой стрелке снизу ТДКС), они тут не нужны для данной схемы.

Дмитрий 03.11.2013 07:50 #
Что за накальная обмотка?

инженер 13.07.2013 01:06 #
Высоковольтный генератор импульса с ударом с задержкой накопления заряда?

Собрал, работает, но таймер жестко греется! Думаю, что нужен драйвер для транзистора.

Дмитрий 09.11.2013 18:32 #
А каким проводом зажигается дуга?

Нужно ли как-то переделывать трансформатор, обмотку, к примеру, перематывать?

Василий 17.06.2018 13:34 #

А не проще ли использовать катушку зажигания (от Оки например)? Маленькая, легкая, да и мудрить не надо, предназначена для 12В да и на выходе порядка 20-25 кВ. По безопаснее будет, как для демонстрации. имхо, поправьте чайника

Ярослав 20.12.2013 11:29 #

Дуга тут не получится. Будет множество искр. Если нужна дуга, то нужно использовать просто строчный трансформатор без умножителя.
И с умножителем опасно играться. Достаточно долгое время после выключения в нем сохраняется приличный заряд. Да и сила тока при ударе случайном высока.

Собрал эту схему, к таймеру присобачил радиатор. Транзистор использовал IRF530, дуга 5 см

Кстати на фото рисунок печатки отличается от того что через ссылку. И что за скрутка из трёх проводов отходит от платы на фото?

Скрутка к транзистору идет

Ещё вопрос. Можно ли соединить два тдкс? Т.е. первички параллельно, а вторички последовательно и подключить к лампе накаливания с большой колбой, что бы сделать «плазменный шар» ?

Дмитрий 27.07.2014 17:01 #
Подрубил вместо ТДКС ТВЦ строчник, долбит лучше

Андрей 28.07.2014 19:00 #

Подскажите, пожалуйста, несколько типов ТДКС российского производства (желательно), подходящих для этой схемы. Необходимо максимально возможное выходное напряжение.

Спаял, запустил, нету искр, только очень греется транзистор, что это может быть?

Собрал схему — не работает! Знакомый электронщик сказал, что 5 выход таймера через конденсатор на (-). Сделал. Появился высокочастотный писк, но ТДКС все равно не запускается.

По питанию во всех обратноходах необходим фильтрующий электролит на 470мк примерно, как следствие увеличится кпд и снизится риск вылета фета. Феты греются либо из за высокой мощности, либо из за несогласованной работы генератора и трансформатора. Полевик, к примеру ирф3205 должен 50ватт свободно прокачивать, будучи приемлемо теплым.

Уважаемый автор статьи! Собирал схему 2 раза! Оба раза питал от 12 вольт. Искра мизерная. Откуда вы взяли 60-70 киловольт выходного напряжения? Это неудачная шутка? Если вы сумели получить из 12 вольт и ТДКС на выходе 60-70 киловольт, зачем тогда производители телевизоров и мониторов для получения 30 киловольт на выходе ТДКС — подавали на него до 120 -130 вольт ?
С уважением, Олег. Прошу не игнорируйте письмо — ведь я поверил Вашей схеме.

0x00a7 01.02.2017 15:40 #
Кто-нибудь проверял от 19v 2a (БП ноутбука) ?

Без переделки нельзя, так как максимальное напряжение питания NE555 16 вольт, то есть если запитать саму микруху от той же 7812 то в таком случае можно

ТДС прекрасно работает от 12в. Уж не знаю сколько там на выходе, но дуга приличная. Если еще поставить кондер на пару киловольт, то хлопки как из ружья получаются.

Сергей 16.01.2021 08:45 #

Я собрал и всё прекрасно работает. Дуга валит на 25-30мм. Она может и больше, но для этого нужно играться с количеством витков первичной обмотки трансформатора. А теперь дам ответ зачем производителю 130вольт: во первых чтобы было немного понятно 12в*5А=60вт, 130в*0,5А=65вт. Это расчет тока потребления строчной развертки. Второе: в то время, когда разрабатывались телевизоры был единый стандарт в мире, который все придерживались. Далее: полевиков тогда не было вообще, даже в проекте! И самое главное что высоким напряжением (130в) легче управлять. И вконец есть стандартная привязка к частоте, в телеках 15кгц, в мониторах 30кгц. А в нашем случае привязки никакой, просто нужно получить высокую дугу разряда. А вам то это зачем? Ладно я сюда завернул, так как хотел просто прочесть статью и сделать электростатическую коптильню. Но получить высокое для коптилки этого мало, нужно к этому ещё и дальше что-то.

Михаил 09.12.2022 06:50 #

Я собрал схему, вроде всё правельно. Конденсатор единственно немного больше чем у вас но показывает 10 нф. Так схема и не заработала почему?

Блокинг генератор на полевом транзисторе своими руками

Для тех из вас, кто не знает, о чем идёт речь, блокинг генератор — это крошечная схема с самозапиткой, которая позволит вам зажигать светодиоды от старых батареек, напряжение которых упало вплоть до 0.5 Вольт.

Вы думаете, что батарейка уже отжила свое? Подключите её к блокинг генератору и выжмите из неё всё до последней капли энергии своими руками!

Принцип работы

Разобраться с функционированием блокинг генератора поможет схема, изображённая ниже.

Принципиальная схема типового генератора

Читайте также: Как сделать антенну для интернета

В следующем перечне приведены основные этапы работы:

После подачи напряжения через резистор R1 происходит зарядка конденсатора C Время завершения этого процесса определяется параметрами данных элементов.

Величину тока ограничивает сопротивление цепи, а напряжение на конденсаторных клеммах не успевает стать максимальным.

Как только оно достигло определённой величины, транзистор начнёт открываться. Ток начинает проходить по цепи: обмотка трансформатора – коллектор – эмиттер. На этом этапе, напряжение почти мгновенно становится максимальным, а ток увеличивается относительно медленно.
Он индуцирует ЭДС в обмотке трансформатора, соединённой с базой, что ещё больше увеличивает напряжение и открывает транзистор. Этот процесс завершается при насыщении сердечника трансформатора (материал не способен проводить магнитное поле определённой интенсивности). Также он прекратится при увеличении тока базы, до порога насыщения полупроводникового прибора.
Транзистор закрывается. Начинается зарядка конденсатора C Индуктивность обмотки трансформатора образует ЭДС с направлением, противоположным первоначальному. Это ускоряет закрытие транзистора.

Принцип работы блокинг генератора проще понять с помощью временных диаграмм, которые иллюстрируют изменение электрических параметров в отдельных частях схемы.

Диаграммы токов и напряжений

Эти рисунки необходимо изучать совместно со следующим чертежом, на котором изображена другая принципиальная схема блокинг генератора.

Схема блокинг генератора

На рисунке выше не приведена определённая нагрузка (обозначение Rн). Диод выполняет демпфирующие функции. Он предотвращает броски напряжения, способные повредить транзистор.

Описанные выше этапы хорошо видны на диаграммах. Ниже отмечены особенности, которые характерны для второй схемы:

Комбинацией t0 отмечен момент, когда напряжение на базе транзистора недостаточно для его открытия.
Временной отрезок t0 – t1 обозначает период постепенного открытия транзистора. В конечной точке насыщение произошло, поэтому изменение тока в базе не оказывает влияние на форму импульса.
Однако разряд конденсатора происходит. Поэтому происходит постепенное уменьшение тока базы.
Так как нагрузка на коллекторе обладает индуктивными характеристиками, ток Ic не уменьшается. Продолжительность этого периода определяется параметрами сердечника трансформатора.
С точки t2 начинается срез импульса. Ток, созданный индукцией, уменьшается, что провоцирует постепенное закрытие транзисторного ключа. На рисунках видно, когда появляется ток в обратном направлении. Этот процесс интенсифицирует разряд конденсатора. Скорость закрытия транзистора увеличивается, и срез получается крутым (образуется за малое время).
Точкой t3 обозначен момент полного закрытия затвора транзистора. После него допустимо появление колебательных процессов. Для их блокировки в данной схеме установлен диод.

Схема линейной модификации

Линейный блокинг-генератор в наше время используется в медицинском оборудовании. Отличие таких моделей заключается в том, что выпрямители у них устанавливаются высокой чувствительности. За счет этого частотность сигнала показывается очень точно. Дополнительно следует учитывать, что указанные модели обладают хорошей проводимостью. Для модификаций на 100 Гц конденсаторы используются закрытого типа.

При этом блоки питания чаще всего устанавливаются на 30 В. Параметр проводимости сигнала в данных блокинг-генераторах чаще всего колеблется в районе 3 мк. Однако модели на 120 Гц на рынке также представлены. В данном случае конденсаторы используются проходного типа, и напряжение они могут выдерживать 25 В. Показатель проводимости сигнала в такой ситуации зависит от типа выпрямителя.

Расчёт

Принцип работы синхронного генератора

Принцип работы блокинг генератора понятен. Ниже приведён расчёт, который поможет правильно выбрать транзистор второй принципиальной схемы.

Для примера использованы следующие исходные параметры:

частота (Ч) – 40 кГц;
скважность (С) – 0,25;
амплитуда (АМ) – 6 V;
сопротивление Rнг (нагрузки) – 30 Ом;
напряжения на выходе источника питания (НП) – 300 V.

Допустимое напряжение базы-коллектора должно быть от 1,5 до 2 раз больше, чем НП. Для этого примера – от 450 до 600 V.

Читайте также: Солнечная электростанция для дома — комплект 10 квт. Как подобрать, цены и рекомендации

Ток коллектора (Iк) определяют по формуле:

Iк должен быть равен или больше чем ((3…5)*АМ*КТФ)/ Rнг.

КТФ – это коэффициент, который учитывает особенности трансформации энергии (коллекторная – нагрузочная обмотки):

Таким образом, допустимый ток коллектора должен быть больше следующих величин:

((3…5)*6*0,024)/ 30 = 0,0144…0,024.

Максимальная частота (Чмакс, кГц) рассчитывается по следующей формуле:

Чмакс≥(5…8) * Ч = (5…8) * 40 = 200…320.

На основании полученных данных определяют тип транзистора.

Параметры подходящего условного прибора:

максимальное напряжение коллектор-база (НКБ) – 620 V;
максимальное напряжение база-эмиттер (НБЭ) – 8 V$
максимальный ток коллектора (Iк) – 0,03 А;
ток коллектор-база (Iкб) – 12 мкА;
максимальная частота (Чмакс) – 1000 кГц;
сопротивление базы (Rб) – 250 Ом.

Расчёт и практика позволяют собрать блокинг генератор своими руками

Чтобы создать блокинг генератор правильно, необходимо знать теорию и практику, уметь сделать расчёт.

Схема модели на 140 Гц

Данного типа блокинг-генератор (схема показана ниже) используется часто в бытовой технике. При этом для измерительных приборов он не подходит. Из недостатков устройства можно отметить малую чувствительность. Таким образом, информация часто получается неточной. Вспомогательные адаптеры в устройствах используются с различной пропускной способностью. Блоки питания в данном случае устанавливаются на 20 и 30В. Здесь преобразователи подходят только синхронного типа.

При этом инвертирующие модификации в наше время встречаются довольно редко. В среднем параметр проводимости блокинг-генераторов колеблется в районе 3 мк. Однако следует учитывать, что конденсаторы в системе используются различные. В зависимости от их типа показатель чувствительности может меняться.

Читайте также: Индукционные счетчики электрической энергии

Генератор на полевом транзисторе

Принцип работы этого устройства не отличается от рассмотренных выше вариантов. Но в схему внесены изменения, которые существенно повышают эффективность использования электроэнергии, надёжность и долговечность.

Схема блокинг генератора на полевом транзисторе

Рекомендации для правильной сборки изделия:

Указанные на чертеже отечественные транзисторы и диоды можно заменить аналогичными импортными полупроводниковыми приборами с подходящими электрическими характеристиками.
Сопротивление R2 подбирают так, чтобы на C1 напряжение в режиме холостого хода не превышало уровень 450 V. Такая настройка предотвратит пробой полупроводникового перехода транзистора VT
Во избежание повреждения устройства, его нельзя включать без нагрузки.
Сопротивление R6 выполняет защитные функции. Его наличие позволяет отключать генератор от сети при разомкнутой цепи прерывателя S

Устройство на 100 Гц

На 100 Гц блокинг-генератор (схема показана ниже) в наше время используется часто в радиоприемниках. При этом для медицинского оборудования он не годится. Также следует учитывать, что выпрямители у моделей, как правило, устанавливаются операционного типа. Однако проводниковые аналоги также встречаются. Модуляторы для таких устройств подходят самые разнообразные.

Наиболее распространенными принято считать многоканальные модификации. Для поворотных регуляторов они подходят отлично. Непосредственно определение тактовой частоты происходит за счет изменения напряжения. Для этого блоки питания в устройства подбираются на 20 В. Также следует отметить, что на рынке представлены приборы со вспомогательными адаптерами. Для синусоидальных сигналов они подходят хорошо. При этом амплитуда колебаний их определяется за счет преобразователя.

Блокинг-генератор

В этой статье я поведаю вам о том, что такое блокинг-генератор.
Вот это блокинг-генератор(одна из многих вариаций этой схемы):

1) Принцип работы

Сначала обмотка 2 работает как «резистор», т.е. через нее и резистор протекает ток, который начинает открывать транзистор.Открывание транзистора приводит к появлению тока в обмотке 1, а это в свою очередь приводит к появлению напряжения на обмотке 2, т.е. напряжение на базе транзистора увеличивается еще, он открывается еще больше, и так происходит до тех пор, пока сердечник или транзистор не войдет в насыщение. Когда это произошло, ток через обмотку 1 начинает уменьшаться, следовательно напряжение на обмотке 2 меняет полярность, что приводит к закрыванию транзистора.Все, цикл замкнулся!

2) Детали

Трансформатор обмотка 1 обычно в 2 раза больше обмотки 2, а число витков и диаметр провода подбираются в зависимости от напряжения на обмотке 3 и тока через нее.

Транзистор подойдет почти любой.

3) Тест

Сначала соберем базовую схему генератора. Трансформатор вот такой от балласта энергосберегающей лампы:

На нем я намотал сначала обмотку 2 (18 витков проводом 0,4мм)

Изолировал ее (подойдет обычная изолента)

А потом намотал и обмотку 1 (36 витков тем же проводом, что и 2-ую)

И наконец, вставил сердечник и зафиксировал его той же изолентой

Читайте также: Натяжной потолок без люстры: варианты оформления

На этом трансформатор готов.

Транзистор я выбрал мощный: кт805, потому что в обмотке всего 36 витков не самого тонкого провода(малое сопротивление).

Вот что у меня в итоге получилось:

Питание, как вы поняли, я буду брать от кроны.

Итак, с транзистором кт805, резистором 2,2кОм и обмоткой 1 в 2 раза больше обмотки 2, осциллограмма напряжения между коллектором и эмиттером выглядит так:

Амплитуда 60В, частота около 170кГц.

Теперь поставим резистор на 4,7кОм. Осциллограмма выглядит так:

Амплитуда около 10В, частота такая же.

Поставим теперь резистор 1кОм:

Амплитуда 120В, частота около 140кГц.

Теперь поставим обратно резистор 2,2кОм, и поменяем местами обмотки:

Амплитуда 80В, частота около 250кГц.

4) Вывод

Чем больше коэффициент обратной связи, тем быстрее нарастает сигнал, и частота выше.(чем меньше резистор, и больше соотношение число витков обмотки 2/число витков обмотки 1, тем больше коэффициент ОС).Еще на ОС влияет коэффициент усиления транзистора.

5) Практическая польза

Вы наверняка заметили, что я ни слова не сказал про обмотку 3. Она нужна для того, чтобы снять выходное напряжение.

Источник высокого напряжения из ТДКС

Сейчас очень часто можно найти на помойке устаревшие кинескопные телевизоры, с развитием технологий они стаи не актуальны, поэтому теперь от них в основном избавляются. Пожалуй, каждый видел на задней стенке такого телевизора надпись в духе «Высокое напряжение. Не открывать». И висит она там не с проста, ведь в каждом телевизоре с кинескопом имеется весьма занятная вещица, называемая ТДКС. Аббревиатура расшифровывается как «трансформатор диодно-каскадный строчный», в телевизоре он служит, в первую очередь, для формирования высокого напряжения для питания кинескопа. На выходе такого трансформатора можно получить постоянное напряжение величиной аж 15-20 кВ. Переменное напряжение с высоковольтной катушки в таком трансформаторе увеличивается и выпрямляется с помощью встроенного диодно-конденсаторного умножителя.
Выглядят трансформаторы ТДКС вот так:

Толстый красный провод, отходящий от верхушки трансформатора, как не трудно догадаться, и предназначен для снятия с него высокого напряжения. Для того, чтобы запустить такой трансформатор, необходимо намотать на него свою первичную обмотку и собрать не сложную схему, которая зовётся ZVS-драйвером.

Схема

Схема представлена ниже:

Эта же схема в другом графическом представлении:

Несколько слов о схеме. Ключевое её звено – полевые транзисторы IRF250, сюда хорошо подойдут так же IRF260. Вместо них можно ставить и другие аналогичные полевые транзисторы, но лучше всего в этой схеме себя зарекомендовали именно эти. Между затвором каждого из транзисторов и минусом схемы устанавливаются стабилитроны на напряжение 12-18 вольт, я поставил стабилитроны BZV85-C15, на 15 вольт. Также к каждому из затворов подключаются ультрабыстрые диоды, например, UF4007 или HER108. Между стоками транзисторов подключается конденсатор 0,68 мкФ на напряжение не меньше 250 вольт. Его ёмкость не так критична, можно спокойно ставить конденсаторы в диапазоне 0,5-1 мкФ. Через этот конденсатор протекают довольно значительные токи, поэтому возможен его нагрев. Желательно поставить несколько конденсаторов параллельно, либо же взять конденсатор на большее напряжение, 400-600 вольт. На схеме присутствует дроссель, номинал которого также не сильно критичен и может находиться в пределах 47 – 200 мкГн. Можно намотать 30-40 витков провода на ферритовом колечке, работать будет в любом случае.

Изготовление

Если дроссель сильно нагревается, значит следует убавить количество витков, либо взять провод сечением потолще. Главное преимущество схемы – большой КПД, ведь транзисторы в ней почти не нагреваются, но, тем не менее, их стоит установить на небольшой радиатор, для надёжности. При установке обоих транзисторов на общий радиатор обязательно нужно использовать теплопроводящую изолирующую прокладку, т.к. металлическая спинка транзистора соединена с его стоком. Напряжение питания схемы лежит в пределах 12 – 36 вольт, при напряжении в 12 вольт на холостом ходе схема потребляет примерно 300 мА, при горящей дуге ток повышается до 3-4 ампер. Чем больше напряжение питания, тем большее напряжение будет на выходе трансформатора.
Если внимательно присмотреться к трансформатору, то можно увидеть зазор между его корпусом и ферритовым сердечником примерно 2-5 мм. На сам сердечник нужно намотать 10-12 витков провода, желательно медного. Наматывать провод можно в любую сторону. Чем больше сечение провода, тем лучше, однако провод слишком большого сечения может не пройти в зазор. Также можно использовать эмалированную медную проволоку, она пролезет даже в самый узкий зазор. Затем необходимо сделать отвод от середины этой обмотки, оголив проводов в нужном месте, как показано на фото:

Можно намотать в одну сторону две обмотки по 5-6 витков и соединить их, в этом случае также получается отвод от середины.
При включении схемы электрическая дуга будет возникать между высоковольтным выводом трансформатора (толстый красный провод наверху) и его минусом. Минус – это одна из ножек. Определить нужную минусовую ножку можно достаточно просто, если поочерёдно подносить «+» к каждой ножке. Воздух пробивается на расстоянии 1 – 2.5 см, поэтому между нужной ножкой и плюсом сразу возникнет плазменная дуга.
Можно использовать такой высоковольтный трансформатор для создания другого интересного устройства – лестницы Иакова. Достаточно расположить два прямых электрода буквой «V», к одному подключить плюс, к другому минус. Разряд возникнет внизу, начнёт ползти вверх, наверху разорвётся и цикл повторится.
Скачать плату можно тут:

statya-vysokovoltnyy-transformator.zip [25.55 Kb] (cкачиваний: 1258)

Испытания

На фотографиях лестница Иакова выглядит весьма зрелищно:

Напряжение на выходе трансформатора является смертельно опасным, поэтому в обязательном порядке нужно соблюдать технику безопасности. После отключения питания на выходе трансформатора продолжает присутствовать высокое напряжение, поэтому его следует разряжать, замыкая высоковольтные выводы между собой. Успешной сборки!