Генератор высоковольтных импульсов на тиристоре. Блок питания импульсный высоковольтный

Высоковольтный блок питания из доступных компонентов

Источник такого рода может использоваться в качестве демонстрационного генератора для опытов с высоким напряжением. Высоковольтный блок питания был собран своими руками для преподавателя, а для чего он просил мне его собрать, сказать не могу, поскольку сам даже толком не понял.

Высоковольтный блок питания собран на мощных полевых ключах серии IRFZ44 (стандартный мультивибратор). Выходная мощность инвертора может доходить до 50 ватт, выходное напряжение не более 1200 Вольт. По сути, это универсальный генератор высокого напряжения, его можно использовать в качестве преобразователя для маломощных катушек Тесла, для ионизаторов воздуха и т.п. Высокая выходная мощность позволяет подключить к инвертору достаточно мощные газоразрядные лампы (неоновые трубки и т.п.).

Изготовление трансформатора

Трансформатор — основная и самая важная часть в любом блоке питания. От качественной намотки импульсного трансформатора зависит вся дальнейшая работа устройства. В моем случае был использован трансформатор с Ш-образным сердечником от компьютерного БП с мощностью 200 Ватт. Трансформатор аккуратно нужно разобрать и снять все заводские обмотки, после чего нужно мотать новые.

Первичная обмотка мотается сдвоенным проводом 1 мм каждая жила, обмотка состоит из 7 витков.

К сожалению, процесс намотки трансформатора не удалось заснять, поскольку инвертор собирал в деревне, с одним только паяльником в руках.

После намотки первичной обмотки мотаем вторичную. Но прежде, обмотку нужно изолировать скотчем или же изоляционной лентой (личный опыт показывает, что скотч одно из лучших решений для этих целей). Укладываем 7-10 слоев изоляции (в случае скотча) и мотаем вторичную обмотку. Обмотка мотается проводом 0,1-0,15мм В ТОМ ЖЕ НАПРАВЛЕНИИ, что и первичная. Количество витков во вторичной обмотке — 600, через каждые 70-90 витков обмотку нужно изолировать, во избежание межвиточных пробоев.

После намотки трансформатора нужно сфазировать первичную обмотку. У нас имеется по 2 жилы первичной обмотки с каждой стороны трансформатора. Для начала снимаем лак с проводов, удобно использовать наждачную бумагу, бритву или монтажный нож. После этого, провода нужно залудить. Дальше мультиметром находим начало и конец каждой обмотки. В конце нам нужно начало одной обмотки подключить к концу второй или наоборот — конец одной к началу другой, разницы в принципе нет.

Сбор схемы

Дальше уже собираем схему. Ограничительные резисторы ключей не критичны, их номинал может отклоняться в широком пределе от 220 до 1000 Ом. Сами ключи необходимо установить на теплоотвод(ы), поскольку схема достаточно прожорливая и «кушает» немалый ток, вследствие чего, транзисторы перегреваются в ходе работы.

Высокое напряжение с трансформатора сначала выпрямляется диодным выпрямителем, затем напряжение подается на пленочный конденсатор. В моем случае был использован конденсатор отечественного типа 1000 Вольт 0,1мкФ, хотя номинал не критичен, главное, подобрать конденсаторы с допустимым напряжением 1000 Вольт и более, емкость на ваше усмотрение.

В качестве диодного выпрямителя я использовал диоды FR107, это импульсные диоды с обратным напряжением 1000 Вольт и с током до 1 Ампер. В общей сложности я использовал 3 таких диода, но желательно ставить высоковольтные диоды типа КЦ106 (с любой буквой) или, что еще лучше КЦ123Б. Такие диоды можно приобрести в магазине радиодеталей или же снять из старого телевизионного умножителя (отечественного).

Дроссель — значительным образом снижает тепловыделение на полевых ключах. Дроссель можно снять из нерабочего компьютерного блока питания или же мотать самому. Обмотка мотается проводом 0,8мм и состоит из 12-15 витков.

Из-за минимального количества используемых компонентов нет смысла травить печатную плату, поэтому в моем случае весь монтаж делался на макетной плате.

Диапазон питающих напряжений схемы от 3-х до 16 Вольт, оптимальный вариант 6-7,2 Вольт.

all-he.ru

Высоковольтный импульсный блок питания

Источники питания

В схеме высоковольтного импульсного блока питания со стабилизированным выходным напряжением (рис. 1) управление силовыми ключами на составных транзисторах осуществляется типовыми цифровыми микросхемами.

Особенностью этого источника является использование двух компенсационных каналов, работающих по полпериода. В течение полупериода каждый канал стабилизирует выходное напряжение.

Рис. 1. Высоковольтный стабилизирующий источник питания

 

Рассмотрим работу схемы для одного полупериода. Сигнал с выхода преобразователя поступает на усилитель постоянного тока DA1, где сравнивается с опорным напряжением Uoп. Усиленный разностный сигнал через эмиттерный повторитель поступает на шину питания высоковольтного ключа микросхемы D3 и тем определяет напряжение управления силовым ключом, так как вход силового ключа соединен с выходом микросхемы D3. Основное достоинство такого способа получения стабильного выходного напряжения заключается в совмещении силовым ключом функций аналогового и ключевого регулирования.

Переключение силовых транзисторов осуществляется с частотой, вырабатываемой генератором импульсов (микросхема D1 и триггером — D2). Учитывая, что транзисторы не идентичны, для устранения асимметрии в трансформаторе на элементах R5—R7 и VD3 выполнена цепь смещения регулирующих транзисторов. Изменяя положение движка R6, можно менять отрицательное напряжение на входе полевых транзисторов, регулируя тем самым их токи и устраняя асимметрию. Максимальная частота преобразования ограничена частотными свойствами диодов КЦ106А и составляет 15 кГц.

Трансформатор выполнен на броневом сердечнике, изготовленном из феррита марки М2000НМ1. Первичные обмотки имеют по 18 витков, а вторичные — 1600. Выходное напряжение 7 кВ при номинальном токе нагрузки до 2 мА. Нестабильность выходного напряжения при изменении входного напряжения от 18 до 24 В не хуже 0,1% при КПД ≈ 70%.

Сетевой высоковольтный источник напряжения для воздухоочистителя (рис. 2) выполнен на базе полумостовой схемы с управлением от интегральной микросхемы LM555 .

В выходном каскаде использованы мощные полевые транзисторы с разной проводимостью каналов. Для устранения сквозных токов в силовых транзисторах при их переключении выполняется задержка, обеспечиваемая работой микросхемы и транзисторов Ql, Q2.

Рис. 2. Источник напряжения для воздухоочистителя

 

radiopolyus.ru

Самодельный лазер - Блок питания

Минздрав предупреждает:

Высокое напряжение опасно для Вашего здоровья !

 

 

Здесь приводятся схемы генераторов высоковольтного напряжения (выходное напряжение > 1 кВ), которые можно использовать для питания газоразрядных лазеров, а также для питания самодельной лампы-вспышки. Конечно, приведенные ниже схемы не исчерпывают все возможные варианты. Они были найдены в Интернете и подходят  для самостоятельного повторения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Генератор содержит гасящий конденсатор С1, диодный выпрямительный мост VD1 — VD4, тиристорный ключ VS1 и схему управления. При включении устройства заряжаются конденсаторы С2 и СЗ, тиристор VS1 пока закрыт и ток не проводит. Предельное напряжение на конденсаторе С2 ограничено стабилитроном VD5 величиной 9 В. В процессе зарядки конденсатора С2 через резистор R2 напряжение на потенциометре R3 и, соответственно, на управляющем переходе тиристора VS1 возрастает до определенного значения, после чего тиристор переключается в проводящее состояние, а конденсатор СЗ через тиристор VS1 разряжается через первичную (низковольтную) обмотку трансформатора Т1, генерируя высоковольтный импульс. После этого тиристор закрывается и процесс начинается заново. Потенциометр R3 устанавливает порог срабатывания тиристора VS1.

Частота повторения импульсов составляет 100 Гц. В качестве высоковольтного трансформатора Т1 может быть использована автомобильная катушка зажигания. В этом случае выходное напряжение устройства достигнет 30...35 кВ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В описываемом ниже регулируемом высоковольтном преобразователе с выходным напряжением 8...16 кВ использован с небольшими переделками стандартный высоковольтный трансформатор, который применяется в блоке строчной развертки телевизоров.

Устройство состоит из задающего генератора с само­возбуждением, усилителя мощности и выпрямителя. Задающий генератор (транзистор V8) представляет собой блокинг-генератор (длительность импульса — около 200 мкс, частота повторения — 1 кГц). Генератор питается от параметрического стабилизатора R3, R4, V6. С выходной обмотки трансформатора Т2 сигнал поступает на усилитель мощности, собранный на транзисторе V1. В цепь коллектора транзистора включена обмотка II высоковольтного трансформатора Т1.

Высоковольтная обмотка I трансформатора питает выпрямитель — удвоитель напряжения. Резисторы R1 и R2 ограничивают импульс тока нагрузки при включении преобразователя, если она имеет емкостный характер. Выходное напряжение регулируют изменением напряжения питания. Трансформатор Т1 — TBC-110J1A. С него срезают (не разбирая магнитопровода) анодную обмотку, и на ее место наматывают новую, состоящую из 18 витков провода ПЭВ-2-0,44 с отводом от 14-го витка. Высоковольтную обмотку оставляют неизменной. Трансформатор Т2 намотан на кольце типоразмера К20х12х6 из феррита М2000НМ1. Коллекторную обмотку III и обмотку обратной связи II наматывают первыми. Они содержат по 25, а выходная обмотка 1—15 витков провода ПЭВ-2-0,44.

Применение в качестве V1 достаточно мощного транзистора дало возможность установить его непосредственно на плате без радиатора. Для устранения возможности появления коронирующих разрядов детали высоковольтного выпрямителя должны быть припаяны к плате очень аккуратно, без заусенцев и острых углов, и залиты с обеих сторон платы эпоксидной смолой или парафином слоем 2...3 мм. Резисторы R1 и R2 лучше всего использовать типа КЭВ. Если емкость нагрузки не превышает нескольких сотен пикофарад, эти резисторы могут быть исключены. Конденсатор С1 — ПОВ (или К15-4, КВИ). Зазор между платой и металлическими стенками футляра преобразователя должен быть не менее 20 мм. Налаживание преобразователя сводится к подбору резистора R6 в пределах 0...20 Ом по наилучшей устойчивости работы задающего генератора и подбору конденсатора С2 при максимальном напряжении на выходе устройства по минимуму тока.

 

 

 

 

 

В статье из журнала ,,РАДИО,, №7 1990 приводится схема импульсного блока питания самодельного компьютера, которую можно использовать как генератор высоковольтного напряжения, если в качестве выходного трансформатора использовать трансформатор от строчной развертки телевизора типа ТВС или же использовать самодельный трансформатор на П-образном ферритовом магнитопроводе. При подключении ко вторичной обмотке такого трансформатора высоковольтного умножителя типа УН-8,5/25 или же самодельного умножителя на выходе получим напряжение ~ 25 - 30 кВ.

Схема генератора приведена на рисунке ниже.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Первичная обмотка (I) выходного трансформатора Тр2 преобразователя включена в диагональ моста, образованного транзисторами VT1, VT2 и конденсаторами С9, С10. Базовые цепи этих транзисторов питаются от обмоток II и III  трансформатора Т1, на первичную обмотку которого поступает ступенчатое напряжение с формирователя, собранного на микросхемах DD1, DD2.

Задающий генератор формирователя собран на инверторах DD1.1 и DD1.2 и вырабатывает колебания частотой, определяемой резистором R4  и конденсатором С6. Чем выше частота импульсов задающего генератора, тем выше мощность блока питания. Однако, следует помнить, что для выпрямления высокочастотных импульсов на вторичной обмотке выходного трансформатора потребуются быстродействующие диоды. Стандартные умножители напряжения типа УН - 9/27 рассчитаны на выпрямление импульсов с частотой ~ 15 кГц. Именно такой частоты выходных импульсов (можно чуть меньше) нужно добиваться, подбирая номиналы R4 и C6. Импульсы с выходов триггеров DD2.1 и DD2.2 поступают на входы элементов DD1.3 и DD1.4, в результате чего на их выходе формируются импульсные последовательности со скважностью 4. Их разность имеет вид импульсов чередующейся полярности с одинаковой длительностью и продолжительностью пауз между ними.

Через трансформатор Т1 это ступенчатое напряжение передается на базу транзисторов VT1,VT2 и поочередно открывает их. Наличие пауз между импульсами гарантирует полное закрывание каждого из них перед открыванием другого.

Микросхемы DD1,DD2 формирователя питаются напряжением 12 В от бестрансформаторного источника, состоящего из балластного конденсатора С3, выпрямительного моста VD2, стабилитрона VD3 и конденсаторов фильтра С7, С8. Выбор такого напряжения питания микросхем позволил использовать трансформатор Т1 с максимально возможным коэффициентом трансформации (10:1), что снизило токовую нагрузку на элементы DD1.3, DD1.4 и дало возможность обойтись без дополнительных транзисторных ключей в их выходной цепи.

Устройство собрано на печатной плате из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.

Транзисторы VT1, VT2 закреплены на пластине размерами 40х22 мм из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм, припаянной перпендикулярно плате. Транзисторы КТ704А можно заменить на транзисторы КТ872А.

Трансформатор Т1 намотан на кольцевом магнитопроводе типоразмера К10х6х5 из феррита 3000НМ. Его обмотка I содержит 180 витков провода ПЭЛШО 0,1, обмотки II и III- по 18 витков ПЭЛШО 0,27.

Магнитопровод трансформатора Т2 собран из двух ферритовых (М2000 НМ ) П-образных половинок. Конкретный размер П-образного магнитопровода для маломощного генератора высокого напряжения значения не имеет. Обмотка I состоит из 100 витков провода ПЭВ-2 0,27, обмотка II - из 1200 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,1 мм.

Обмотки I  и II выходного трансформатора Т2 необходимо распределить по магнитопроводу как можно дальше друг от друга. Обычно их располагают так, как показано на рисунке ниже.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если каркас обмотки I может быть выполнен из любого диэлектрика, то каркас высоковольтной обмотки II должен выдерживать высокое напряжение и не допускать пробоя между магнитопроводом и витками вторичной обмотки ( можно использовать обрезок сантехнической полипропиленовой трубки, внутренний диаметр которой равен диаметру магнитопровода). По торцам каркаса вторичной обмотки желательно сделать щитки из диэлектрической пластины, которые будут препятствовать высоковольтному пробою между витками вторичной обмотки и магнитопроводом.

 

 

 

 

 

Изложенный ниже высоковольтный блок питания мощностью 800 Вт может быть использован для питания газоразрядных лазеров с рабочим током разряда в пределах 10 – 100 мА.

От описанных ранее он отличается применением в преобразователе полевых транзисторов, что обеспечивает более высокий КПД и пониженный уровень высокочастотных помех.

Недостаток такого схемного решения — высокое напряжение на половинах первичной обмотки, что требует применения транзисторов с соответствующим допустимым напряжением. Правда, в отличие от мостового преобразователя, в данном случае достаточно двух транзисторов вместо четырех, что немного упрощает конструкцию и повышает КПД устройства. В предлагаемом ИБП применен двухтактный преобразователь с трансформатором, первичная обмотка которого имеет средний вывод. Он имеет высокий КПД, низкий уровень пульсации и слабо излучает помехи в окружающее пространство.

Входное напряжение ИБП — 180...240 В, выходное напряжение определяется числом витков во вторичной обмотке высоковольтного трансформатора, максимальная мощность нагрузки — 800 Вт, рабочая частота преобразователя — 90 кГц. Принципиальная схема ИБП изображена на рисунке ниже.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Как видно, это преобразователь с внешним возбуждением без стабилизации выходного напряжения. На входе устройства включен высокочастотный фильтр Cl, LI, С2, предотвращающий попадание помех в сеть. Пройдя его, сетевое напряжение выпрямляется диодным мостом VD1...VD4, пульсации сглаживаются конденсатором СЗ. Выпрямленное постоянное напряжение (около 310 В) используется для питания высокочастотного преобразователя.

Устройство управления преобразователем выполнено на микросхемах DD1...DD3. Питается оно от отдельного стабилизированного источника, состоящего из понижающего трансформатора Т1, выпрямителя VD5 и стабилизатора напряжения на транзисторах VT1, VT2 и стабилитроне VD6. На элементах DDl.l, DD1.2 собран задающий генератор, вырабатывающий импульсы с частотой следования около 360 кГц. Далее следует делитель частоты на 4, выполненный на триггерах микросхемы DD2. С помощью элементов DD3.1, DD3.2 создаются дополнительные паузы между импульсами. Паузой является не что иное, как уровень логического 0 на выходах этих элементов, появляющийся при наличии уровня логической 1 на выходах элемента DD1.2 и триггеров DD2.1 и DD2.2. Напряжение низкого уровня на выходе DD3.1 (DD3.2) блокирует DD1.3 (DD1.4) в «закрытом» состоянии (на выходе — уровень логической 1). Длительность паузы равна 1/3 от длительности импульса напряжений на выводах 1 DD3.1 и 13 DD3.2, чего вполне достаточно для закрывания ключевого транзистора. С выходов элементов DD1.3 и DD1.4 окончательно сформированные импульсы поступают на транзисторные ключи (VT5, VT6), которые через резисторы R10, R11 управляют затворами мощных полевых транзисторов VT9, VT10 .

Импульсы с прямого и инверсного выходов триггера DD2.2 поступают на входы устройства, выполненного на транзисторах VT3, VT4, VT7, VT8. Открываясь поочередно, VT3 и VT7, VT4 и VT8 создают условия для быстрой разрядки входных емкостей ключевых транзисторов VT9, VT10, т.е. их быстрого закрывания. В цепи затворов транзисторов VT9 и VT10 включены резисторы относительно большого сопротивления R10 и R11. Вместе с емкостью затворов они образуют фильтры нижних частот, уменьшающие уровень гармоник при открывании ключей.

С этой же целью введены элементы VD9...VD12, R16, R17, С12, С13. В стоковые цепи транзисторов VT9, VT10 включена первичная обмотка трансформатора Т2. Выпрямитель выходного высоковольтного напряжения выполнен на цепочке из высоковольтных диодов VD и конденсатора С, рабочее напряжение которого должно быть выше напряжения на вторичной обмотке высоковольтного трансформатора.

В устройстве применены конденсаторы К73-17 (С1, С2, С4), К50- 17 (СЗ), МБМ (С12, С13), К73-16 (С14...С21, С24, С25), К50-35 (С5...С7), КМ (остальные).

Вместо указанных на схеме допустимо применение микросхем серий К176, К564. Диоды Д246 (VD1...VD4) заменимы на любые другие, рассчитанные на прямой ток не менее 5 А и обратное напряжение не менее 350 В (КД202К, КД202М, КД202Р, КД206Б, Д247Б), или диодный выпрямительный мост с такими же параметрами, диоды КД2997А (VD13...VD20) — на КД2997Б, КД2999Б, стабилитрон Д810 (VD6) - на Д814В.

В ка­честве VT1 можно использовать любые транзисторы серий КТ817, КТ819, в качестве VT2...VT4 и VT5, VT6 — соответственно, любые из серий КТ315, КТ503, КТ3102 и КТ361, КТ502, КТ3107, на месте VT9, VT10 - КП707В1, КП707Е1. Транзисторы КТ3102Ж (VT7, VT8) заменять не рекомендуется.

Трансформатор Т1 — ТС-10-1 или любой другой с напряжением вторичной обмотки 11...13 В при токе нагрузки не менее 150 мА.

Катушку L1 сетевого фильтра наматывают на ферритовом (М2000НМ1) кольце типоразмера К31х18,5х7 проводом ПЭВ-1-1.0 (2x25 витков).

Трансформатор Т2 изготовлен из двух П-образных половинок феррита той же марки. Обмотка I содержит 2x42 витка провода ПЭВ-2-1,0 (наматывают в два провода), число витков вторичной обмотки определяется требуемым напряжением питания лазера и может изменяться в широких пределах. Толщина провода вторичной обмотки выбирается, исходя из рабочего тока лазера.

Транзисторы VT9, VT10 устанавливают на теплоотводах с вентиляторами, применяемых для охлаждения микропроцессоров Pentium (подойдут аналогичные узлы и от процессоров 486).

Конкретные параметры диодов VD  высоковольтной выпрямительной цепочки зависят от рабочего напряжения и тока газоразрядной трубки лазера. Кроме того, следует помнить, что для выпрямления высокочастотного импульсного напряжения требуются быстродействующие диоды типа диоды Шоттки.

При монтаже ИБП следует стремиться к тому, чтобы все соединения были возможно короче, а в силовой части использовать провод возможно большего сечения. Поскольку ИБП не оснащен устройством защиты от короткого замыкания и перегрузки, в цепи питания необходимо включить предохранители на 10 А. В налаживании описанный ИБП практически не нуждается. Важно только правильно сфазировать половины первичной обмотки трансформатора Т2. При исправных деталях и отсутствии ошибок в монтаже блок начинает работать сразу после включения в сеть. Если необходимо, частоту преобразователя подстраивают подбором резистора R3.

 

 

 

 

 

Ниже приведена схема высоковольтного блока питания, в котором имеется возможность регулировки выходного напряжения. Задающий генератор импульсов собран на микросхеме IR 2153. Частота импульсов регулируется резистором R6.

Силовая часть выполнена на шести MOSFET-транзисторах типа IRF 840. Для маломощного блока питания вполне хватит и двух транзисторов IRF 840.

Выходное напряжение регулируется резистором R14, а пределы регулировки определяются резистором R16.

В качестве высоковольтного трансформатора используется стандартный трансформатор от телевизора типа ТВС-110 ЛА.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

 

 

 

Ниже приведена схема компактного генератора высоковольтного напряжения на микросхеме IR 2153 и двух силовых MOSFET-транзисторах типа IRF 840. По этой схеме я собрал блок питания для своих самодельных лазеров на воздухе .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В качестве высоковольтного трансформатора можно использовать стандартный трансформатор от телевизора типа ТВС или же самодельный.

Частота импульсов задающего генератора микросхемы IR 2153 определяется номиналами деталей R3 и С5. Подбирая эти детали, следует добиться частоты импульсов на вторичной обмотке трансформатора Т1 в пределах 10 – 15 кГц. Не нужно увеличивать частоту импульсов, ибо на частотах > 18 кГц стандартные умножители напряжения типа УН – 9/27 перестают работать, и выходное напряжение повышаться не будет. В зависимости от числа витков во вторичной обмотке трансформатора Т1 выходное напряжение может достигать ~ 30 кВ. 

 

mylaser.ucoz.ru

Высоковольтный блок питания — Меандр — занимательная электроника

Читать все новости ➔

ТР1 промышленного образца, 1 обмотка рассчитана на 220В.  2 и 3 рассчитаны на 12В, 2-я (верхняя на схеме) рассчитана на отдачу 8-10 А. ТР2 состоит из высоковольтной обмотки (использована заводская с 800 витками), силовой содержащей 10-12 витков (подбирается экспериментально) и обратной связи состоящей из 28 витков, токовый трансформатор ТР3 состоит из токовой обмотки из одного витка и обмотки связи из 24 витков (для повышения чувствительности необходимо увеличить число витков)

Рис.1.  Схема принципиальная электрическая

Технические характеристики:Напряжение питания: 220 вольт переменного тока 50 Гц.Напряжение на выходе регулируемое от 1 до 15 кВ*.Регулировка выходного тока, защита от короткого замыкания.**

Правила эксплуатации:Выставить регулятор напряжения в минимальное положение, регулятор тока в среднее, подключить киловольтметр, запустить установку подключив питание и включив, выставить необходимое напряжение, подрегулировать ограничение по току.

Техника безопасности:Не прикасаться к цепям высокого напряжения не удостоверившись в отсутствии питания и не разрядив цепь.

При подключении/переподключении силовых цепей необходимо отключить устройство, выдернуть шнур питания, разрядить силовую цепь резистором на 3 мОм или больше в течении нескольких минут, после чего разрядить оставшееся коротким замыканием (запрещается разряжать сразу коротким замыканием во избежание порчи силовых цепей).

**В положении «Макс. ток» регулятора  тока защита от короткого замыкания отключена.

Рис.2. Печатная плата

Принцип действия высоковольтного блока питания

БП построен на основе распространенной  ШИМ микросхеме TL494. Особенностью включения является использование обоих компараторов ошибки, что позволило сделать регулировку по току и по напряжению. Еще одной особенностью является использование микросхемы в однотактном преобразователе, по схеме двухтактного с использованием одного сигнального канала, это позволило избежать открытия силового транзистора на время более чем пол такта и избежать не полного закрытия, позволяя ему более четко срабатывать на сигнал без дополнительного ключа, что значительно снизило температуру транзистора (было установлено практическим методом). Регулировка по току осуществляется по сигналу с датчика тока, регулировка по напряжению по сигналу с дополнительной обмотки трансформатора. Микросхема ШИМ имеет отдельный источник питания не связанный с силовой цепью. Для повышения выходного напряжения применен распространенный умножитель УН8,5/25-1,2. Объединение минуса силовой цепи с минусом высоковольтной цепи позволило избежать порчи микросхемы ШИМ и силового ключа при попадании высокого напряжения на корпус управляющего устройства, а заземления корпуса прибора позволяет полностью исключить эту возможность и обезопасить пользователя.

Рис.3. Макетная сборка устройства

Как видно на фотографии, плата устройства была собрана на макетной плате, устройство в данном случае питалось от АКБ, в последствии устройство было немного изменено, чтобы разместиться в корпусе компьютерного БП и стало питаться от понижающего трансформатора.

Скачать печатную плату в формате LAY

Возможно, Вам это будет интересно:

meandr.org

Самодельный высоковольтный блок питания | Каталог самоделок

Электрика для начинающих

Начинающим радиолюбителям наверняка интересен вопрос изоляции транзистора (одного или группы) на радиаторе. Если рассматривать

Интересное

Для изготовления приспособления, которое позволит бесконтактно включать и выключать свет в комнате, потребуется не

Своими руками

                Карманный автономный паяльник, работающий от одной литий ионной батарее,  удобное решение, как говорится,

Мужик в доме

Содержание1 Двигаемся навстречу воде 2 Рециркуляция 3 Высокое давление в скважине 4 Тандем водокачек

Аккумуляторы и батареи

Всем привет, мы давно не делали индикаторы разряда автомобильного аккумулятора. Но в этой статье

Аккумуляторы и батареи

Содержание1 Вариант 12 Вариант 23 Вариант 34 Итог Многие самодельные блоки имеют такой недостаток,

volt-index.ru

Высоковольтный блок питания из ЭТ

Представленный в статье блок питания можно изготовить на скорую руку. Предназначен он для получения высокого напряжения, которое может быть использовано для самых разных целей. Такой высоковольтный блок питания с легкостью может стать основой самодельных трансформаторов Теслы малой мощности, генераторов Маркса и т.п.

Трансформатор для повышения напряжения использован готовый. Строчник ТВС-110ПЦ15 достаточно распространенный. Его можно найти практически в любом отечественном телевизоре.

ИБП тоже использован готовый — электронный трансформатор для питания галогенных ламп. Готовый блок, с платы которого заранее был выпаян тороидальный трансформатор (заводской). Первичная (сетевая) обмотка этого трансформатора содержит 90-96 витков. Аналогичную обмотку из 100 витков имеет любой строчный трансформатор, именно эта обмотка будет играть роль сетевой. На схеме выводы этой обмотки соответственно будут 11 и 12. Эта обмотка подключается к плате. На выходе трансформатора у нас уже образуется высокое напряжение высокой частоты.

Высоковольтный блок питания. Схема

Следует заметить, что в моем случае использован китайский блок для питания галогенных ламп с мощностью 150 ватт, поэтому БП будет довольно мощным. На выходе образуется дуга, которая дотягивается до 7-9 см и в плоть, до пробоя строчного трансформатора. Таким образом, у меня вышли из строя сразу два строчника, а в месте, с ним и блок электронного трансформатора. Дело в том, что такие трансформаторы лишены защиты КЗ на выходе, и во время пробоя трансформатора в цепи возрастает ток потребления, что приводит к тому, что схема (плата) электронного трансформатора выходит из строя.

Во время работы транзисторы блока могут греться, хотя этот перегрев не очень сильный, но было бы неплохо дополнить транзисторы небольшими теплоотводами. Не забываем, изолировать транзисторы от теплоотвода используя дополнительные прокладки и изоляционные шайбы.

Можно использовать также и другие электронные трансформаторы с полумостовой схемой генератора. В моем случае такой блок питания был собран для демонстрационных опытов в ВУЗ-е, но, конечно область применение достаточно широкая. Можно также задействовать и другие обмотки строчного трансформатора или мотать свою. Это даст возможность получить нужное напряжение, но высоковольтную обмотку в таком случае следует убрать.

all-he.ru

Мощный импульсный блок питания своими руками

В данной статье описан способ изготовления мощного сетевого БП для питания усилителя мощности низкой частоты. Блок питания — основная проблема, с которой приходится сталкиваться после сборки мощных усилителей. Мною было собрано огромное количество блоков питания и хочу поделиться конструкцией наиболее простого и стабильного сетевого ИБП.

Тип блока питания, как уже заметили — импульсный. Такое решение резким образом уменьшает вес и размеры конструкции, но работает не хуже обыкновенного сетевого трансформатора, к которому мы привыкли. Схема собрана на мощном драйвере IR2153. Если микросхема в DIP корпусе, то диод нужно ставить обязательно. На счет диода — обратите внимание, он не обычный, а ультрабыстрый, поскольку рабочая частота генератора составляет десятки килогерц и обычные выпрямительные диоды тут не подойдут.

В моем случае вся схема была собрана на «рассыпухе», поскольку собирал только для проверки работоспособности. Мной схема практически не настраивалась и сразу заработала как швейцарские часы.

Трансформатор — желательно взять готовый, от компьютерного блока питания (подойдет буквально любой, я взял трансформатор с косичкой от блока питания АТХ 350 ватт). На выходе трансформатора можно использовать выпрямитель из диодов ШОТТКИ (тоже можно найти в компьютерных блоках питания), или любые быстрые и ультрабыстрые диоды с током 10 Ампер и более, также можно ставить наши КД213А.

Схему подключайте в сеть через лампу накаливания 220 Вольт 100 ватт, в моем случае все тесты делал инвертором 12-220 с защитой от КЗ и перегруза и только после точной настройки решился подключить в сеть 220 Вольт.

Как должна работать собранная схема?

• Ключи холодные, без выходной нагрузки (у меня даже с выходной нагрузкой 50 ватт ключи оставались ледяными) .
• Микросхема не должна перегреваться в ходе работы.
• На каждом конденсаторе должно быть напряжение порядка 150 Вольт, хотя номинал этого напряжение может откланяться на 10-15 Вольт.
• Схема должна работать бесшумно.
• Резистор питания микросхемы (47к) должен чуть перегреваться во время работы, возможен также ничтожный перегрев резистора снаббера (100 Ом).

Основные проблемы, которые возникают после сборки

Проблема 1. Собрали схему, при подключении контрольная лампочка, которая подключена на выход трансформатора мигает, а сама схема издает непонятные звуки.

Решение. Скорее всего не хватает напряжения для питания микросхемы, попробуйте снизить сопротивление резистора 47к до 45, если не поможет, то до 40 и так (с шагом 2-3кОм ) до тех пор, пока схема не заработает нормально.

Проблема 2. Собрали схему, при подаче питания ничего не греется и не взрывается, но напряжение и ток на выходе трансформатора мизерные (почти ровны нулю)

Решение. Замените конденсатор 400Вольт 1мкФ на дроссель 2мГн.

Проблема 3. Один из электролитов сильно греется.

Решение. Скорее всего он нерабочий, замените на новый и заодно проверьте диодный выпрямитель, может именно из-за нерабочего выпрямителя на конденсатор поступает переменка.

Импульсный блок питания на ir2153 можно использовать для питания мощных, высококачественных усилителей, или же использовать в качестве зарядного устройства для мощных свинцовых аккумуляторов, можно и в качестве блока питания — все на ваше усмотрение.

Мощность блока может доходить до 400 ватт, для этого нужно будет использовать трансформатор от АТХ на 450 ватт и заменить электролитические конденсаторы на 470мкФ — и все!

В целом, импульсный блок питания своими руками можно собрать всего за 10-12 $ и то если брать все компоненты из радиомагазина, но у каждого радиолюбителя найдется больше половины радиодеталей, использованных в схеме.

all-he.ru

---

• 
  Материки земного шара
• 
  Lte mimo антенна
• 
  Зачем нужен датчик холла
• 
  Обратная полярность при сварке инвертором это
• 
  Сварочный аппарат труб пластиковых
• 
  Датчик давления обозначение на схеме
• 
  Как запитать светодиодную ленту от 220 вольт
• 
  Зависимость периода от частоты
• 
  Как заменить выключатель в квартире
• 
  Расстояние от газопровода до зданий и сооружений
• 
  Формула расчета тока короткого замыкания