如何制作簡(jiǎn)易脫機(jī)高壓發(fā)電機(jī)(60kV)
高壓電源是一種提供高電壓輸出的電子設(shè)備,通常在數(shù)百伏到幾千伏(kV)或數(shù)十千伏之間。通常,diy者需要這樣的設(shè)備來(lái)進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)、原型電路和測(cè)試。一般來(lái)說(shuō),這種類型的器件需要一個(gè)強(qiáng)大的低壓直流電源,然后是一個(gè)具有強(qiáng)大mosfet的直流到交流電路,這是相對(duì)復(fù)雜的構(gòu)建,也很昂貴。
特別是在這種情況下,我將向你解釋一種更簡(jiǎn)單的方法來(lái)制作這樣一個(gè)裝置。這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)首先是簡(jiǎn)單,其次是價(jià)格低廉,避免了使用昂貴的半導(dǎo)體元件,同時(shí)也是最重要的一個(gè)特點(diǎn),那就是可以長(zhǎng)期運(yùn)行。當(dāng)然,這種不太過(guò)時(shí)的設(shè)計(jì)也有負(fù)面的特點(diǎn),主要是離線運(yùn)行方式,這意味著直接使用城市電壓網(wǎng)絡(luò),以及低振蕩器頻率,由于使用的半導(dǎo)體,它被限制在幾千赫茲,從而降低了轉(zhuǎn)換電壓時(shí)的有用作用系數(shù)。
該裝置由幾個(gè)部件組成:
?兩個(gè)MKP電容器,值為4μF至8μF/400V(我使用四個(gè)并聯(lián)電容器,每個(gè)1μF,共4μF)
?一個(gè)電容100nF/400V
?二極管電橋(Graetz)
?二極管1N4007 2個(gè)
?來(lái)自舊電視或CRT顯示器的回傳信號(hào)
?電位器500科姆
?BT151型或類似晶閘管
?電阻很少
我還把一個(gè)自動(dòng)保險(xiǎn)絲放在電路的輸入端,它應(yīng)該在電路錯(cuò)誤或任何組件燒壞的情況下關(guān)閉電源。
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我們來(lái)解釋一下操作原理。一開(kāi)始,在電路的輸入端我們有一個(gè)開(kāi)關(guān)和一個(gè)斷路器。然后是串聯(lián)連接的MKP電容器,在這種情況下,其值為4μF。該電容器限制電路中的電流,如果我們將其值加倍,電流也會(huì)加倍,但在這種實(shí)際情況下,其值不應(yīng)超過(guò)8μF。為了長(zhǎng)期不間斷運(yùn)行的安全性,我選擇了這個(gè)較低的值。然后是二極管橋式整流器,其輸出連接到8μF的電容器。接下來(lái)是bt151晶閘管的觸發(fā)階段。采用220k + 220k與500k電位器并聯(lián)的分壓器來(lái)控制晶閘管的閘極。一個(gè)10k電阻從分壓器輸出到可控硅柵極的每側(cè),以及一個(gè)10nF電容器和二極管保護(hù)。反激電動(dòng)機(jī)(HV Trafo)在主電動(dòng)機(jī)上被驅(qū)動(dòng)了10圈。
利用電位器,我們使一定的門電流接通,此時(shí)晶閘管通過(guò)反激變壓器的初級(jí)繞組導(dǎo)通和放電電容器。然后有一個(gè)暫停,直到電容器被充電,并重復(fù)這個(gè)過(guò)程。在這種電路結(jié)構(gòu)中,改變電位器的設(shè)置會(huì)改變晶閘管相對(duì)于電容器電壓的觸發(fā)閾值。當(dāng)晶閘管在較低的電容電壓下點(diǎn)火時(shí),點(diǎn)火頻率增加,但輸出電壓降低。通過(guò)這種方式,我們可以大致調(diào)節(jié)高輸出電壓的值,這是一個(gè)特別有用的實(shí)驗(yàn)選擇。
我還應(yīng)該提到,高壓變壓器的初級(jí)繞組通常由大約10匝絕緣銅線組成,其橫截面至少為1mm。
現(xiàn)在讓我們看看該設(shè)備在實(shí)際條件下是如何工作的。首先,電位器應(yīng)該在最左邊的位置。我們打開(kāi)裝置,逐漸移動(dòng)電位器,直到反激變壓器輸出端的電極之間出現(xiàn)火花。
現(xiàn)在頻率是最低的,電壓是最高的,火花的長(zhǎng)度是最大的。隨著電位器的進(jìn)一步移動(dòng),頻率增加,但電壓降低。我將用幾個(gè)不同的反激變壓器重復(fù)這個(gè)過(guò)程。
最后是一個(gè)簡(jiǎn)短的結(jié)論。雖然它是用一些過(guò)時(shí)的技術(shù)制作的,但在實(shí)驗(yàn)室條件下使用它來(lái)制作各種設(shè)備的原型時(shí),它具有出色的積極特性,考慮到它可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作而不加熱,它不需要太多的知識(shí)來(lái)制作,而且成本很低。
安全提示:除非您熟悉高壓安全技術(shù),否則請(qǐng)勿嘗試重新創(chuàng)建本視頻中顯示的實(shí)驗(yàn)!即使超過(guò)60V的直流電也可能致命,即使交流電源電壓由于電容器中存儲(chǔ)的能量而斷開(kāi)。我對(duì)電路造成的任何危險(xiǎn)不負(fù)任何責(zé)任。要非常小心。這是一個(gè)卑微的請(qǐng)求。
本文編譯自hackster.io