ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ МОДУЛЬ — ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

Описание

Высоковольтный модуль – это блок с 4 проводами, 2 из которых необходимы для подключения питания. Как видим, ничего сложного.

Если нужен высоковольтный модуль, его можно приобрести в интернет–магазине или изготовить собственными руками. Готовое устройство работает от пальчиковых литиевых батареек с 3,6 до 6 вольт на входе. На выходе может выдаваться мощность в 400 вольт.

Генератор высокого напряжения имеет в составе 4 провода. Для проверки качества покупки можно взять модуль литий-ионного аккумулятора на 3,7 вольта. По параметрам между электродами должна пролетать искра до 2 см.

Такие работы необходимо производить особенно аккуратно. Разведите провода высоковольтного модуля и подсоедините их к аккумулятору. При подаче питания отмечается звуковой эффект в виде свиста. Также произойдет разряд, длина воздействия которого — 1,5-2 см.

XR и XR-DC – СЕРИИ

Источники XR-СЕРИИ относятся к недорогим и высококачественным устройствам для зарядки высоковольтных конденсаторов и отличаются чрезвычайно высокой повторяемостью параметров импульсов. Изделия XR-DC-СЕРИИ обеспечивают непрерывную работу на постоянном токе с низким уровнем пульсаций и низким значением запасенной энергии.

Особенности

• высокая повторяемость импульсов лучше, чем 0.1% вплоть до частоты повторения 1500 Гц
• воздушно-изолированные выходные сборки для моделей от 1 кВ до 6 кВ
• Минимум запасенной энергии
• Сверхбыстрый временной цикл управления зарядкой
• Неограниченные возможности параллельного подключения для увеличения мощности
• Исключает необходимость применения специальных мер для повышения повторяемости импульсов (D-Qing)
• Встроенный наружный порт-делитель для сверх высокого качества
• Полная совместимость с СЕРИЕЙ 802 и 402
• Новые высоконадежные кабель и разъем, уменьшающие коронный эффект при высокой скорости повторения

Применение

• Магнетроны, клистроны, тетроды
• Усилители на ЛБВ (лампа бегущей волны)
• Электронно-лучевые устройства

Подробнее о серии на сайте производителя

Усовершенствование моделей

Есть множество подобных изобретений, но мощность их недостаточно высока. Для зарядки телефона нужно как минимум 2 Вт на выходе такого моторчика для старой модели мобильного устройства и не менее 5 Вт — для современного смартфона.

Где взять высоковольтный модуль с хорошей мощностью? Попытаемся его сделать самостоятельно. Подберем удобную ручку вращения для шаговика, все выводы проводов подсоединим по схеме. Результирующие выводы постоянного тока будут идти на ваттметр и на нагрузку, которая подобрана под этот двигатель и под обороты по оптимальным параметрам.

Какую же мощность удастся развить на крупном шаговом двигателе при оборотах в количестве 120 в минуту? Начнем опыт. Ваттметр показывает 0,8 Вт при напряжении 6 вольт и токе 0,11–0,12 ампер. При более быстром вращении пиковая цифра достигает 1 ампера, но это при очень быстрых оборотах.

По теме: Жареные манты: рецепт вкусный и оригинальный

Следовательно, подобное устройство требует усовершенствования. Нужен преобразователь, повышающий обороты в 3-4 раза, чтобы успешно можно было заряжать телефон в походных условиях.

Для этого применяется коллекторный моторчик. Можно сделать ременную передачу на этот двигатель, чтобы повысить его обороты в 3 раза. Получится установка с диаметром шкива, который в 3 раза больше того, который установлен на шаговом двигателе. Теперь такое устройство будет вращаться в 3 раза быстрее, что позволит достигнуть показателей в 2–2,2 Вт. При этом напряжение – 17 вольт, ток – 0,12-0,13 ампер. Такая мощность уже более значительна. Если устройство закрепить на столе, крутить ручку достаточно просто.

Чем больше обороты, тем больше полезной мощности может выдать генератор.

203/303 – СЕРИЯ

Серии 203 и 303 — это высоковольтные источники питания с водяным охлаждением, сконструированные для работы в двух режимах. В обычном режиме это устройства для зарядки высоковольтных конденсаторов постоянным током, осуществляющие непосредственную зарядку высоковольтных конденсаторов и цепей формирования импульсов (PFN). Второй режим позволяет им работать в качестве источника постоянного высоковольтного напряжения.

Особенности

• 303-серия имеет скорость зарядки 30 кДж/с или 50 кВт мощности при пост.напряжении; 203-серия – 20 или 30 кДж/с.
• Уникальная система охлаждения для достижения максимальной плотности мощности.
• Тринадцать стандартных моделей в каждой серии с выходными напряжениями от1 кВ до 50 кВ.
• Высота блоков 12.25 дюймов (7U).
• Надежная конструкция ключевого источника на IGBT.
• Полное управление зарядкой: нет необходимости в создании сложных и дорогих резонансных схем.
• Точная стабилизация от импульса к импульсу: нет необходимости в применении специальных схем (D-Qing)
• Высокая защищенность от электромагнитных и радиочастотных помех при работе в непосредственной близости от прибора.
• Комплектуются сертифицированным 100кВ-м выходным кабелем и разъемом (для моделей 30кВ до 50 кВ) для длительной работы.
• Простота параллельного подключения для увеличения средней мощности импульса до 600 кДж/с или 1000 кВт непрерывной средней мощности.
• Проверены на надежность при длительном использовании, даже в случаях неисправности в цепях формирования импульсов.

Делаем электрошокер: подготовка

Электрошоковые устройства могут быть очень мощными. Законом разрешено использовать устройства до 3 Ватт, которые не способны нанести тяжкий вред здоровью, но гарантируют довольно сильный удар током и ожог.

Схема устройства следующая:

• источник питания;
• повышающий преобразователь;
• высоковольтный умножитель напряжения.

Можно использовать обычный литий-ионный аккумулятор компактных размеров, лучше — литий-железофосфатный. Он имеет меньшую емкость при одинаковом весе, а номинальное напряжение составляет 3,2 вольт против 3,7 вольта в литий-ионном варианте.

Такое устройство обладает массой преимуществ:

• При собственной емкости всего в 700 мА/часов такой способен отдавать токи в 30-50 А.
• Имеет срок службы 10-15 лет.
• Способен работать при температуре до -30 градусов без утраты емкости и прочих негативных последствий.
• Экологически чист, безопасен, не вздувается и не взрывается.
• Утрачивает емкость гораздо медленнее.
• Не так чувствителен к параметрам зарядного устройства, может быть заряжен большими токами, не перегреваясь.

Для преобразователя можно использовать готовую модель из Китая. Или изготовить его собственными руками. Самое важное в таком устройстве – трансформатор. Его можно взять от дежурного источника неработающего блока питания компьютера. Желательно, чтобы он был удлиненного типа, что облегчит процесс мотания.

Замена высоковольтных трансформаторов

Самая частая причина выхода высоковольтного блока питания лазерной трубки — это перегорание высоковольтных трансформаторов. В блоке питания лазерной трубки обычно установлено два трансформатора, и в случае выхода из строя одного из них, то лазерная трубка теряет мощность, а в случае выхода из строя обоих трансформаторов, лазерная трубка не зажигается. Высоковольтные трансформаторы для блоков питания трубкок можно перепаять. В ассортименте компании САЙН СЕРВИС они есть в наличии:

• Трансформатор высоковольтный для БП 100, 150 Вт
• Трансформатор высоковольтный для БП 40 Вт
• Трансформатор высоковольтный для БП 60 Вт
• Трансформатор высоковольтный для БП 80 Вт
• Трансформатор высоковольтный для БП Reci DY10
• Трансформатор высоковольтный для БП Reci DY13
• Трансформатор высоковольтный для БП Reci DY20
• Трансформатор высоковольтный для БП Yueming 100 Вт
• Трансформатор высоковольтный для БП Yueming 80 Вт

Правила выполнения намоточных движений

Высоковольтный модуль для электрошокера требует, чтобы была выполнена намотка первичного типа трансформаторной обмотки. Длину провода в 0,5 мм складывают в два раза. Оптимальные показатели диаметра – от 0,4 до 0,7 мм. Потребуется намотать не менее 8 витков и вывести второй конец проводов наружу.

Изолируем намотанную обмотку при помощи нескольких слоев фторопласта или прозрачного скотча. К тонкому поводу, толщина которого не более 0,05 мм, припаивается кусок многожильного провода, помещенного в толстую изоляцию.

Места, где была выполнена пайка, изолируем при помощи термоусадки. Выводим провод и фиксируем его термоклеем, чтобы случайно не оборвать в процессе обмотки.

Наматываем первичную обмотку, по 100-120 витков, чередуя ее с несколькими слоями изоляции. По своему принципу намотка проста: ряд – слева направо, второй – справа налево, с изоляцией между ними. Так повторяем от 10 до 12 раз.

После того, как намотка выполнена, провода срезаются, к ним припаиваются многожильные высоковольтные провода и термоусадка. Все фиксируют посредством нескольких слоев прозрачным скотчем и собирают трансформатор.

Если не хотите так долго наматывать витки, можно приобрести готовые модули в китайских интернет–магазинах по вполне доступной стоимости или изготовить высоковольтный модуль своими руками.

Схема принципиальная ZVS преобразователя

1. Первый модуль – это драйвер с источником питания. Он имеет правильную электронику инвертора, а также встроенный выпрямитель и фильтр, который позволяет напрямую подключать устройство к сетевому трансформатору. Здесь использованы транзисторы IRFP260 и массивные дроссели с высоким током насыщения, что гарантирует надежную работу инвертора даже с высокой мощностью. Большой электролитический конденсатор видимый на фото, используется для фильтрации источника питания, он на 10000 мкФ 250 В. Это кажется нелогичным, но выбрали его из-за очень низких ЭПС и больших номинальных токов, что весьма важно в таких системах.
2. Второй модуль состоит из двух параллельно подключенных строчников с резонансной батареей конденсаторов. Обе обмотки имеют по 8 витков, а резонансная батарея состоит из нескольких конденсаторов общей емкостью около 2,4 мкФ. Это позволило уменьшить импеданс резонансной цепи за счет увеличения количества мощности до уровня, на котором основным ограничением была текущая эффективность подачи всего сетевого трансформатора. Оба трансформатора (ТВС) практически идентичны, что очень важно – требуется даже распределение нагрузки, иначе инвертор может выйти из нормальной генерации, что приводит к сжиганию транзисторов.

Обмотка образована скручиванием 16 эмалевых проводов 0.4 мм, а затем обертыванием всего изоляционной лентой для механической защиты. Это значительно уменьшает скин-эффект и связанные с ним потери – ранее использовались обмотки, выполненные из обычных толстых проводов, под нагрузкой они нагреваются до температуры, при которой изоляция начала дымить. Эти же лишь немного теплые, даже после долгой работы схемы.

Испытание устройства

Следующая часть умножителя напряжения – высоковольтные диоды и конденсаторы, которые можно взять от компьютерного блока питания. Диоды нужны также высоковольтного типа. Их напряжение должно быть от 4 кВт. Такие элементы также можно приобрести в интернет–магазинах.

Корпусом может служить коробка от фонарика или плеера, но обязательно из диэлектрического материала: пластмассы, бакелита, стеклотекстолита.

Умножитель с высоковольтным преобразователем рекомендуется залить эбокситной смолой, расплавленным воском или термоклеем. Последний может сильно деформировать корпус, если не поместить его в емкость с холодной водой.

Электроды можно взять от обычной вилки. Шокер снабжен предохранительным выключателем для защиты от случайного включения. Для активации устройства его снимают с предохранителя. Загорается индикаторный светодиод, затем нажимают на кнопку.

Высоковольтный модуль — преобразователь напряжения успешно показывает работоспособность в электрошокере. Зарядное устройство построено на базе микросхемы, где на вход модуля подается напряжение в 5 вольт, на выходе в 3,6 вольта. Такая зарядка позволяет питать девайс от любого USB-порта.

По теме: У новорожденного красные веки: возможные причины и методы лечения

С помощью припоя можно сделать защитные разрядники, ограничивающие длину дуги для безопасной работы высоковольтного преобразователя. Шокер готов.

Испытания преобразователя в действии

Инвертор способен выдерживать 10 минут непрерывной работы, после чего трансформаторы начинают требовать охлаждения. Транзисторы не нагреваются слишком сильно – радиаторы остаются почти холодными. Большая часть тепла выделяется на выпрямителе моста, который может неплохо нагреваться – на нем тоже большой радиатор.

Полезное: Схема и корпус самодельного Power Bank

Инвертор способен выдавать большие разряды благодаря значительной эффективности тока. Максимальная длина растянутой молнии составляет чуть более 20 см.

Также покажем сигналы осциллограмм: Первый это синусоида на LC-схеме без зажженной дуги. Последний скриншот показывает последовательность импульсов на одном из полевых ключей.

Изготовление высоковольтного модуля из энергосберегающей лампы

И такое устройство можно без труда изготовить своими руками. Вот только где взять высоковольтный модуль? Можно использовать обычную лампочку накаливания. Вначале мотаем не более 80 мотков. Второй слой – 400-600 витков. Между каждым слоем не забываем делать изоляцию из скотча.

Для испытания устройства подключим его через ограничительную лампочку в 35 Вт. Получился достаточно мощный высоковольтный модуль зажигания.

Сферы применения продукции

Где используется высоковольтный модуль? Такие устройства широко используются для изготовления современной аппаратуры, могут служить лабораторным генератором высокого напряжения. С помощью такого устройства можно построить самодельный шокер, систему для поджигания топлива в форсунке или двигателе.

Можно использовать для обеспечения питания портативного счетчика Гейгера, дозиметра, разновидностей аппаратуры, требующей высоких показателей напряжения с питанием, которое имеет небольшую мощность.

Устройство микросхемы включено в режиме «Мультивибратор» при показателях частоты, регулируемой в зависимости от того, каковы характеристики трансформатора. Высокий уровень, который показывает выходной сигнал тока, протекающий по резистору и первичной обмотке трансформатора, способен зарядить конденсатор 10 мкф. Для того, чтобы изготовить электрошок, потребуется устройство трансформатора, коэффициент умножения которого составляет 1 к 400 и выше.

Для получения искры в 1 мм нужны показатели напряжения около 1000 В. Зная последовательность работ, можно изготовить такое устройство собственными руками.

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка / 5. Количество оценок:

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

EMHP — СЕРИЯ

Спецификация

Входные параметры: 400 В перем., 60 Гц – входные характеристики возможны опционально

Особенности

• Приборы и световые индикаторы
• Дистанционное управление
• Защита от разрыва цепи
• Кнопка Вкл./Выкл. Совмещена с замком
• Принудительное воздушное охлаждение
• Дистанционное включение

Выходные характеристики

• Стабилизация по выходу: 0.1%
• Стабильность: 0.05%
• Рабочая температура: 0-50 °С полная мощность, показатели падают при температуре выше 50 °C.

Выходные характеристики

• Управление на лицевой панели и дистанционное управление сопротивлением, напряжением и током (стандарт) 0-5 В и 0-10 В (опция) RS232 и IEEE-488 (опция)
• Защита от перенапряжения (опция)
• Исполнение на несущем рельсе или роликах
• Аналоговые или цифровые приборы
• Цифровой программный интерфейс

Подробнее о серии на сайте производителя