Собрать генератор высокого напряжения в домашних условиях несложно, в этой статье рассмотрим простую автогенераторную схему, отличительными особенностями которой является простота и большая выходная мощность.
Автогенератор представляет собой самовозбуждающуюся систему с обратной связью, которая в свою очередь обеспечивает поддержание колебаний. В такой системе частота и форма колебаний определяются свойствами самой системы, а не задаются внешними параметрами.
Схема устройства представлена ниже: 
Устройство представляет собой двухтактный автогенераторный преобразователь. Полевые транзисторы VT1, VT2 включаются поочередно, например, если включен транзистор VT1, напряжение на его стоке уменьшается, открывается диод VD4, тем самым напряжение на затворе транзистора VT2 уменьшается, не давая ему открыться. Защитные диоды VD2, VD3 предохраняют затворы транзисторов от перенапряжения. Форма импульсов на трансформаторе T1 близка к синусоидальной.
⚡ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР ТДКС ⚡ Что с ним можно сделать?
Основным элементом схемы является высоковольтный трансформатор T1. Лучше всего подходят строчные трансформаторы (ТВС) от ламповых черно-белых телевизоров советского производства. Магнитопровод у таких трансформаторов ферритовый, состоит из двух П-образных частей.
Высоковольтная вторичная обмотка выполнена в виде цельной пластмассовой катушки, как правило, расположена отдельно от блока первичных обмоток. Я использовал магнитопровод от строчного трансформатора марки ТВС-110Л4 (магнитная проницаемость 3000НМ), высоковольтную обмотку снял от трансформатора ТВС-110ЛА. Родную первичную обмотку необходимо демонтировать, и намотать новую, из эмалированного медного провода диаметром 2мм, всего 12 витков с отводом от середины (6+6). Во время сборки между П-образными частями магнитопровода, в месте стыка, необходимо проложить картонные прокладки, толщиной примерно в 0,5мм, для уменьшения насыщения магнитопровода.
Дроссель L1 намотан на феритовом Ш-образном магнитопроводе, 40-60 витков эмалированного медного провода диаметром 1,5мм, между стыками магнитопровода проложена прокладка толщиной 0,5мм. В качестве сердечника можно использовать ферритовые кольца или П-образную часть магнитопровода строчного трансформатора.
Конденсатор C3 состоит из 6-ти параллельно соединенных конденсаторов марки К78-2 0,1мк х 1000В, они хорошо подходят для работы в высокочастотных контурах. Резисторы R1,R2 лучше ставить мощностью не менее 2Вт. Высокочастотные диоды VD4, VD5 можно заменить на HER202, HER303 (FR202,303).
Для питания устройства подойдет нестабилизированный блок питания с напряжением 24-36В, и мощностью 400-600Вт. Я использую трансформатор ОСМ-1 (габаритная мощность 1кВт) с перемотанной вторичной обмоткой на 36В.
Электрическая дуга зажигается с расстояния 2-3мм между выводами высоковольтной обмотки, что примерно соответствует напряжению 6-9кВ. Дуга получается горячей, толстой и тянется до 10см. Чем длиннее дуга, тем больше потребляемый ток от источника питания. В моем случае максимальный ток достигал значения 12-13А при напряжении питания 36В. Чтобы получить такие результаты, нужен мощный источник питания, в данном случае это имеет основное значение.
Для наглядности я сделал лестницу “Иакова” из двух толстых медных проводов, в нижней части расстояние между проводниками составляет 2мм, это необходимо для возникновения электрического пробоя, выше проводники расходятся, получается буква “V”, дуга, зажигается внизу, нагревается и поднимается вверх, где обрывается. Я дополнительно установил небольшую свечу под местом максимального сближения проводников, для облегчения возникновения пробоя. Ниже на видеоролике продемонстрирован процесс движения дуги по проводникам.
С помощью устройства можно пронаблюдать коронный разряд, возникающий в сильно неоднородном поле. Для этого я вырезал из фольги буквы и составил фразу Radiolaba, поместив их между двумя стеклянными пластинами, дополнительно проложил тонкий медный провод для электрического контакта всех букв. Далее пластины кладутся на лист фольги, который подключён к одному из выводов высоковольтной обмотки, второй вывод подключаем к буквам, в результате вокруг букв возникает голубовато-фиолетовое свечение и появляется сильный запах озона. Срез фольги получается острым, что способствует образованию резко неоднородного поля, в результате возникает коронный разряд.
При поднесении одного из выводов обмотки к энергосберегающей лампе, можно увидеть неравномерное свечение лампы, здесь электрическое поле вокруг вывода вызывает движение электронов в газонаполненной колбе лампы. Электроны в свою очередь бомбардируют атомы и переводят их в возбужденные состояния, при переходе в нормальное состояние происходит излучение света.
Единственным недостатком устройства является насыщение магнитопровода строчного трансформатора и его сильный нагрев. Остальные элементы нагреваются незначительно, даже транзисторы греются слабо, что является важным достоинством, тем не менее, их лучше установить на теплоотвод. Я думаю, даже начинающий радиолюбитель при желании сможет собрать данный автогенератор и устроить эксперименты с высоким напряжением.
Ниже представлен видеоролик демонстрирующий работу автогенератора:
Источник: radiolaba.ru
Что можно сделать из трансформатора от микроволновки
СВЧ-печь есть сегодня практически в каждой кухне. Производители совершенствуют устройства, оснащая их дополнительными функциями, наделяя все новыми возможностями.
Состарившуюся модель печи иногда просто выбрасывают. Но делать этого не стоит! Ведь ее составные части еще послужат в умелых руках.
Идеи применения детали СВЧ
Медный провод на катушке, оформленной несколькими рядами обмотки и металлическими пластинами, часто остается работоспособным даже после того, как микроволновка вышла из строя. Поэтому избавляться от него еще рано.
Предлагаем варианты использования трансформатора от микроволновки.
Как сделать бывший трансформатор блоком питания
- Извлечь деталь из микроволновки.
- Удалить металлические пластины. Для этого понадобятся инструменты (отвертка, зубило).
Совет. Если применить болгарку, работу удастся выполнить легче. При этом необходимо соблюдать осторожность, чтобы не повредить обмотки.
- Аккуратно снять 3 обмотки.
- Для блока питания понадобится одна из больших, рассчитанная на 220 В. Она толще, чем другая, но проволоки использовано меньше.
- Намотать нужную обмотку на катушку.
- Разместить катушку на сердечник, имеющий форму букву Ш.
- Произвести расчеты для второго слоя обмотки. Это делается экспериментальным путем. Начинают с 10 витков на сердечнике. Затем подают напряжение через обе обмотки и замеряют данные на той, которая состоит из 10 витков. При показателе, равном 10, можно продолжать работу. Окончательное количество витков зависит от того, какую мощность необходимо получить.
- Закрепляют сердечник.
Основа блока питания готова. Для его окончательного изготовления понадобится оформить его в специальном корпусе и дооснастить диодным мостом и конденсатором.
Назвать данный способ работы простым вряд ли можно. Однако в результате трудоемкого процесса вы получите мощный блок питания, приобретение которого потребовало бы значительных средств.
Сварочный аппарат
Даже небольшой ремонт в доме или на приусадебном участке нередко требует выполнения сварочных работ.
Если у вас есть ненужная СВЧ, вы сможете сделать самостоятельно удобный и надежный аппарат для точечной сварки.
- Трансформатор достают из микроволновки.
- Удаляют имеющуюся вторичную обмотку.
- Делают новую обмотку, применяя провод, диаметр которого не менее 10 мм.
Важно. Если у вас нет толстого провода, его можно заменить несколькими более тонкими проводниками. Главное, чтобы сумма их диаметров составила 10 и более мм.
Советы по использованию трансформатора
- При работе с толстым проводом можно удалить его толстый изоляционный слой и заменить его изолентой, одна сторона которой имеет основу из ткани. В этом случае обмотку будет сделать проще.
- Если вы работаете над сварочным аппаратом, имейте в виду, что он подойдет для соединения тонких листов металла.
- Для сварки толстых пластин и увеличения мощности вам понадобится второй трансформатор.
Источник: setafi.com
Как сделать и намотать высоковольтный трансформатор своими руками
Найти подходящий элемент в магазине иногда проблематично, поэтому домашние умельцы делают его сами. Сам процесс не вызывает никаких затруднений, чего нельзя сказать о расчете характеристик. Такие устройства можно установить в электрошокер, блок питания, зажигалку, ионизатор воздуха и т.д.
Смысл и предназначение
Высоковольтные трансформаторы (ВВ) принадлежат к преобразователям напряжения, используются для преобразования высоковольтного напряжения в низковольтное, которое используется для электроснабжения различного оборудования. Принцип их работы мало отличается от силового трансформатора.
Особенностью является разница в количестве витков в первичной и вторичной обмотке: в понижающем трансформаторе их больше, в повышающем – меньше.
Все устройства можно классифицировать по:
- назначению – общие и специальные;
- типу монтажа – внутренние или наружные;
- погрешностям;
- числу обмоток (2, 3, 4);
- числу фаз (одна, три).
Специальные монтируют в радиоприемники, телевизоры, устройства связи, бытовую технику. Практически все они маломощные (несколько кВА), рассчитаны на частоту 50 Гц, устанавливаются исключительно внутри. Число намоток зависит от типа оборудования, на которое они устанавливаются. Изоляцию обрабатывают эпоксидной смолой.
Электротехнические характеристики
Чтобы правильно изготовить модель самостоятельно, определяют ряд параметров:
- Мощность на выходе : Р2 = U2*I2, которую получают путем умножения выходных параметров. Если вторичных катушек несколько, они суммируются.
- КПД не превышает 80%, поэтому первичная : Р1 = Р2/0,8 = 1,25*Р2.
- Площадь центральной части рассчитывается на основании Р1. Для стального это значение составляет: S = Р1^0,5 – вычисляют корень из значения первичной мощности. Для жести, обожженной проволоки, кровельного железа S принимают в три раза больше: S = 3*Р1^0,5.
- Витки первой катушки : w1 = 50/S.
- Второй : w2 = w1*U2.
Значение w увеличивают на 5-10%, т.к. часть напряжения теряется из-за сопротивления.
Из какого материала сделать магнитопровод?
Если нужен маломощный преобразователь, подойдет стержневой или броневой магнитопровод . В первом варианте стержни расположены вертикально. Во втором случае стержни имеют прямоугольное сечение и расположены горизонтально. Эта конструкция сложнее, поэтому и встречается реже.
В повышающем часто устанавливаются Ш-образные ферритовые магнитопроводы , сложность в конструкции заключается в необходимости подбора точного размера стержня. Если для сборки используется запчасть с другой техники, толщина пакета пластин определяется на основании мощности. Пластинки вставляются в катушку и стягиваются гайками и шпильками.
Что нужно для внутренней части?
Для понижающего преобразователя с парой катушек подойдет ферритовый магнитопровод . Взять его можно из старого телевизора или компьютера (вырезать из центрального керна силового трансформатора).
Часто их покрывают эпоксидкой, поэтому для разборки ее нагревают строительным феном. Для кернов применяется угловая шлифмашина, не стоит их раскалывать. Чтобы выровнять поверхность, ее заклеивают скотчем, а нарастить длину можно, соединив два стержня и склеив их супер-клеем.
Диаметр провода
Параметр определяется силой и плотностью тока, в среднем 2 А/мм2.
- На 1-й намотке : I = P1 / U1.
- Без изоляционного материала : d = 0,8*I^0,5 – из показателя тока вычисляется корень.
- Поперечное сечение: s = 0,8*d^2 – возводится в квадрат.
Если изделия с полученным диаметром нет, можно взять несколько более тонких, соединить их параллельно, чтобы суммарное сечение было больше расчетного.
Для толстого провода в последней формуле коэффициент может составлять 0,65-0,7. Чтобы не рассчитывать ее, можно воспользоваться таблицей:
Далее определяется площадь с изоляционным материалом : s’ = 0,8d^2 – но здесь берется характеристика из таблицы, с изоляцией.
Чтобы получить площадь окна сердечника , суммируют все полученные показания площадей, и умножить показатель на 2 или 3.
Как наматывать?
Сердечник 5 раз укрывают скотчем, вкладывают в желоб провод, наматывают обмотку-1. Оба конца должны быть выведены на одну сторону и изолированы тефлоновой лентой или кембриком. Для фиксации последнего витка можно использовать обычную нить, так он не будет разматываться.
Поверх этого укладывают 4-5 кругов скотчем, помещают стержень в корпус от шприца длиной 3 см. Его также обматывают скотчем дважды и выполняют вторичную намотку, ширина составляет полтора сантиметра. Каждый слой изолируется скотчем или дважды фторопластовой лентой. Концы выводят на разные стороны, с одного делают три вывода, со второго – один.
Все это снова изолируется клейкой лентой в пять слоев, к нему припаивают гибкие провода для вывода, изолируют повторно.
Если где-то происходит обрыв , место зачищают, скручивают, спивают, изолируют. Поэтому можно использовать старый провод, главное, чтобы он был правильно спаян. Чтобы повысить электропрочность, каждый слой намотки пропитывают акриловым лаком или эпоксидкой.
Витки располагают максимально близко друг к другу, по возможности параллельно сердечнику.
Сборка
Эпоксидная смола – обязательная составляющая конструкции. Она устраняет пузырьки воздуха, которые в будущем приведут к пробоям и протечкам. Поэтому позаботьтесь о каркасе и вакуумной установке . Для последней необходимы:
- герметик;
- пластилин;
- шприц;
- банка с прорезиненной закручиваемой крышкой;
- силиконовый шланг;
- обратный клапан (можно найти в зоомагазине).
В крышке создают отверстие, вставляют шланг, изолируют место герметиком и пластилином с обеих сторон. Воздух выкачивается шприцем до вжатия крышки.
Смолу нагревают, добавляют отвердитель. Каркас подойдет и обычный бумажный, к нему крепят цилиндр того же диаметра с помощью термоклея. На полное застывание уходит 24 часа, после этого каркас снимают.
Чтобы избежать ошибок, его проверяют на целостность магнитопровода, наличие разрывов в проводах, целостность изоляции. Для этого потребуется мультиметр, его устанавливают в режим МОмм и замеряют сопротивление между обмотками, и ними и корпусом. Далее эксперимент повторяют в рабочем состоянии, проверяют ток и коэффициент трансформации. Другой вариант – прозвон выводов.
После этого можно приступать к эксплуатации.
Источник: www.ruselt.ru