Перш ніж ми перейдемо до опису пропонованого для збірки джерела високої напруги, нагадаємо про необхідність дотримуватись загальних заходів безпеки при роботі з високими напругами. Хоча цей пристрій дає вихідний струм надзвичайно низького рівня, воно може бути небезпечним і викличе досить неприємний і болісний удар, якщо випадково каснуться в недозволеному місці. З точки зору безпеки, це один з найбезпечніших високовольтних джерел, оскільки вихідний струм порівняємо з струмом звичайних електрошокерів. Висока напруга на вихідних клемах - постійного струму близько 10-20 кіловольт, і якщо підключити розрядник, то можна отримати дугу 15 мм.
Схема джерела високої напруги
Напруга може регулюватися зміною кількості ступенів в умножителе, наприклад, якщо ви хочете, щоб воно запалило неонові лампи - можна використовувати одну, якщо хочете, щоб працювали свічки запалювання - можна використовувати дві або три, і якщо потрібно більш висока напруга - можна використовувати 4, 5 і більше. Менше каскадів означає меншу напругу, але більший струм, що може збільшити небезпеку цього пристрою. Парадокс, але чим більше напруга, тим менш складним буде завдати шкоди через харчування, оскільки струм падає до зневажливо малого рівня.
Як це працює
Після натискання кнопки, ІК-діод включається і промінь світла потрапляє на датчик оптрона, цей датчик має вихідний опір близько 50 Ом, що досить для включення транзистора 2n2222. Цей транзистор подає енергію батареї для живлення таймера 555. Частоту і шпаруватість імпульсів можна регулювати зміною номіналів компонентів обв'язки. В даному випадку частота може регулюватися за допомогою потенціометра. Ці коливання, через транзистор BD679, що підсилює імпульси струму, надходять на первинну котушку. З вторинної знімається змінна напруга, збільшене в 1000 разів, і випрямляється ВВ помножувачем.
Деталі для зборки схеми
Мікросхема - будь-який таймер серії КР1006ВІ1. Для котушки - трансформатор з відношенням опору обмоток 8 Ом: 1 кОм. Перше, на що необхідно звернути увагу при виборі трансформатора - це розмір, так як кількість енергії, яку вони можуть обробляти, пропорційно їх розмірам. Наприклад розміром з велику монету дасть нам більше енергії, ніж невеликий трансформатор.
Перше, що необхідно зробити для його перемотування, це видалити феритовий сердечник для доступу до самої котушці. У більшості трансформаторів дві частини склеюються клеєм, просто тримайте трансформатор плоскогубцями над запальничкою, тільки обережно, щоб не розплавити пластик. Після хвилини клей повинен розплавитися і треба розламати його на дві частини сердечника.
Враховуйте, що феррит дуже крихкий і тріскається досить легко. Для намотування вторинної котушки використовувався емальований мідний дріт 0,15 мм. Намотування майже до заповнення, щоб потім вистачило ще на один шар більше товстого дроту 0,3 мм - це буде первинка. Вона повинна мати кілька десятків витків, близько 100.
Чому тут встановлений оптрон - він забезпечить повну гальванічну розв'язку від схеми, з ним не буде електричного контакту між кнопкою замикання харчування, мікросхемою і високовольтної частиною. Якщо випадково проб'є висока напруга по харчуванню, то ви будете в безпеці.
Зробити оптрон дуже легко, будь інфрачервоний світлодіод і ІК-датчик вставте в термоусадочну трубку, як показано на зображенні. В крайньому випадку, якщо не хочеться ускладнювати справу, приберіть всі ці елементи і подавайте харчування замкнувши К-Е транзистора 2N2222.
Зверніть увагу на два вимикача в схемі, так зроблено тому, що кожна рука повинна бути задіяна щоб активувати генератор - це буде безпечно, зменшує ризик випадкового включення. Також при роботі пристрою ви не повинні торкатися до чого-небудь ще, крім кнопок.
При складанні умножителя напруги не забудьте залишити достатній зазор між елементами. Ображати все стирчать висновки, оскільки вони можуть привести до коронних розрядів, які сильно знижують ефективність.
Рекомендуємо ізолювати всі оголені контакти умножителя з термоклеем або іншим аналогічним ізоляційним матеріалом і, після цього, обернути в термоусадочну трубку або ізоляційну стрічку. Це не тільки зменшить ризик випадкових ударів, а й підвищить ефективність схеми шляхом зменшення втрат через повітря. Також для страховки додали шматок пінопласту між помножувачем і генератором.
Струм повинен бути приблизно 0,5-1 ампер. Якщо більше - значить схема погано налаштована.
Випробування генератора ВН
Було випробувано два різних трансформатора - обидва з відмінними результатами. Перший мав менший розмір феритового сердечника і, отже, менше індуктивність, працював на частоті 2 кГц, а в іншому близько 1 кГц.
При першому запуску спочатку перевірте генератор NE555, чи працює він. Підключіть маленький динамік до ноги 3 - при зміні частоти ви повинні почути звук, що виходить з нього. Якщо все сильно нагрівається можна збільшити опір первинної обмотки, намотавши її проводом тонший. І невеликий радіатор для транзистора рекомендується. Та й правильна частота настройки є важливою, щоб уникнути цієї проблеми.
Схеми блоків живлення