Высоковольтный источник с батарейным питанием, 9/10-500 вольт 1,5 миллиампера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

В радиолюбительской практике, а так же, при ремонте аппаратуры, может пригодиться портативный высоковольтный источник тока, с батарейным питанием. Такой прибор может быть полезным при проверке обратного напряжения диода, напряжения стабилизации высоковольтного стабилитрона, напряжения зажигания неоновых ламп, а так же, для испытания высоковольтных транзисторов.

(нажмите для увеличения)

Ниже приводится описание портативного высоковольтного источника, постоянное напряжение на выходе которого можно плавно регулировать от 10 до 500 В. Выходной ток зависит от напряжения (чем больше напряжение, тем ниже ток). При максимальном напряжении ток составляет 1,5 мА. Питается генератор от "Кроны" (гальванической батареи напряжением 9 В), не имея никакой связи с электросетью. И, тем не менее, работая с ним нужно соблюдать меры предосторожности (убить не убьет, но тряхнуть может).

Источником питания служит батарея G1. Напряжение 9 В через диод VD1 (служит для защиты от случайного неправильного подключения питания) поступает на DC-DC преобразователь с трансформаторным выходом на микросхеме А1 типа МС34063. Эта микросхема предназначена для схем DC-DC преобразователей малой мощности, либо большей мощности, но с дополнительным ключом на мощном транзисторе. Здесь источник маломощный, потому используется собственный выходной ключ микросхемы.

Работа микросхем типа МС34063 была многократно и подробно описано в различной литературе. Напомню только что это генератор импульсов с изменяющейся широтой, которую можно регулировать с помощью вывода 5. Этот вывод используется для схемы стабилизации выходного конечного (вторичного) напряжения.

Резистор R1 работает в схеме защиты выхода микросхемы от перегрузки по току. Когда напряжение на R1 превышает контрольное значение, выходной каскад отключается.

Частота преобразования устанавливается емкостью конденсатора С2, который работает в частотозадающей цепи генератора.

Нагружена микросхема. А1 первичной обмоткой повышающего высокочастотного импульсного трансформатора Т1. Переменное напряжение со вторичной обмотки поступает на выпрямитель на диоде VD2.

Для поддержания выходного постоянного напряжения стабильным и регулировки выходного напряжения используется цепь R6-R5-R4. Здесь используется внутренняя схема стабилизации/установки выходного напряжения, имеющаяся в А1. Суть ее в том, что микросхема изменяет широту выходных импульсов так, чтобы напряжение на ее выводе 5 было равно 1,25 В. То есть, если напряжение на выводе 5 меньше 1,25 В широта выходных импульсов, поступающих на первичную обмотку трансформатора Т1 будет увеличиваться, а если напряжение на выводе 5 больше 1,25 В - широта будет уменьшаться.

Таким образом, схема ШИМ будет работать так, чтобы на выводе 5 поддерживать 1,25 В. Теперь нужно сделать так, чтобы напряжение на выводе 5 зависело от напряжения на выходе трансформатора (на его вторичной обмотке). Цель R4-R5-R6, представляющая собой регулируемый делитель напряжения, служит для установки данного соотношения зависимости выходного напряжения от напряжения на выв. 5.

Светодиод HL1 гореть не должен, на его месте можно бы поставить стабистор на 1,8...2 В, но светодиод приобрести легче. В данной схеме он выполняет функции стабистора ограничивающего максимальное напряжение на выводе 5 А1. Необходимость в таком ограничителе возникла после того как был испорчен один экземпляр микросхемы МС34063 при слишком быстром повороте рукоятки резистора R5. Проблема в том, что диапазон регулировки выходного напряжения здесь очень широк, и при быстрой регулировке напряжение на конденсаторах С4 и С5 не успевает измениться соответствующим образом. Особенно это заметно на холостом ходу или при работе на высокоомную нагрузку. В результате, в какой-то момент времени напряжение на выводе 5 А1 может оказаться слишком высоким и повредить вход компаратора данной микросхемы. Вот чтобы этого не происходило и есть цепь VD3-HL1-C3-R3. Практически это параметрический стабилизатор не допускающий повышения напряжения на выводе 5 А1 выше 2,5 В. Более того, при резкой регулировке на снижение выходного напряжения эта цепь создает дополнительный ток разрядки конденсаторов С4 и С5 (в какой-то момент быстрой регулировки может даже вспыхнуть светодиод).

Переменный резистор R7 служит для увеличения выходного сопротивления источника. Это может потребоваться при проверке диодов на обратный пробой. Вы подключаете к клеммам X1 диод в обратном направлении, к клеммам Х2 подключаете мультиметр (который будет показывать в 10 раз меньшее напряжение, чем на диоде) и начинаете постепенно увеличивать напряжение. Как только наступает пробой напряжение, которое показывает мультиметр перестает расти или падает, несмотря на регулировку на увеличение резистором R5. Таким образом, R7 является сопротивлением, ограничивающим ток на испытуемой цепи. Величину ограничения можно установить регулировкой R7, а если ограничения не нужно, - повернуть его ручку в минимальное положение.

Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце внешним диаметром 28 мм. Ферритовое кольцо необходимо перед намоткой обработать, - шкуркой придать его краям закругленность, а затем покрыть кольцо тонким слоем эпоксидного лака. После высыхания пака проверьте поверхность кольца на отсутствие задиров и острых кромок (например, из-за дефектов при застывании лака). Все задиры и кромки нужно сгладить и при необходимости еще раз покрыть лаком.

После окончательного застывания лака наматывайте вторичную обмотку. Она содержит 2000 витков провода ПЭВ 0,12 намотанных внавал равномерно по кольцу, но так чтобы оставить небольшой зазор между началом и концом обмотки. Намотку нужно делать так. чтобы ее участки с большой разницей в числе витков не соприкасались. То есть, мотать внавал, но равномерно двигаясь в одну сторону, а не туда-сюда. После намотки вторичной обмотки нужно покрыть ее слоем лакоткани или фторопластовой пленки и на эту поверхность намотать первичную обмотку - 15 витков провода ПЭВ 0,61 (или другого диаметра от 0,5 до 1 мм). Намотку распределить равномерно по поверхности вторичной обмотки. Обе намотки мотать в одну и ту же сторону. На схеме показано как их нужно сфазировать.

Автор: Каравкин В.

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Свое и общее 23.03.2022 Стремление разумно тратить свои ресурсы и одновременно доводить до истощения общие запасы связано с особенностями работы центров удовольствия. Представим, что у нас дома есть огромный запас чего-нибудь, но при этом мы идем в магазин и наперегонки с другими пытаемся взять последние упаковки того же самого, от чего у нас самих ломятся все полки. С одной стороны, поведение довольно странное, с другой стороны, здесь можно резонно заметить, что из-за общей неопределенности разумнее свои запасы приберечь, и пока есть возможность, пользоваться общими ресурсами. Правда, то же самое происходит и безо всякой неопределенности. Так, в 1968 году было замечено, что общественные пастбища в Шотландии вытоптаны и выедены подчистую - фермеры при любой возможности старались выгнать скот на общее поле, чтобы не трогать свою землю, и в результате общественные пастбища пришли просто в негодность. Другой пример - то, что происходит с рыболовецким промыслом: даже если у рыбопромышленников есть свои большие ресурсы, которые больше никто не может трогать, они предпочитают ловить рыбу в водах общего пользования. По статистике запасы рыбы в водах общего пользования кое-где упали на 95%, в то время как по частным ресурсам вообще не заметно, что из них кто-то отбирает рыбу. Опять же, если рассуждать на уровне житейского опыта, то нет ничего удивительного в том, что мы предпочитаем израсходовать общие запасы, а свои собственные оставить на потом. Но сотрудников Высшей школы экономики и Базельского университета интересовало, что при этом происходит в мозге. В эксперименте участвовали пятьдесят человек, которые ловили виртуальную рыбу в виртуальных прудах и продавали ее виртуальным покупателям; деньги за продажу рыбы были не виртуальные, а настоящие. Пруды в игре или принадлежали саму игроку, или были общим достоянием. Если участник эксперимента ловил рыбу у себя, ему приходилось учитывать миграции рыбы, из-за которых улов время от времени уменьшался. Если он ловил рыбу в общественном водоеме, то тут он должен был принять во внимание других рыболовов, из-за которых рыбы опять же становилось меньше. Пока рыболовы ловили рыбу, за их мозгом наблюдали с помощью магнитно-резонансной томографии. Когда рыбы в прудах становилось меньше, в мозге слабела активность нижней части полосатого тела, или стриатума. Полосатое тело входит в известную систему мозговых центров, называемую системой подкрепления, или систему вознаграждения. Она дарит нам приятные ощущения в связи с достижением какой-нибудь цели, завершением дела, получением долгожданного результата и т. д. Собственно, в состав нижней (вентральной) части полосатого тела входит нервный центр под названием прилежащее ядро, у которого есть и второе название - центр удовольствия. (Хотя справедливости ради центров удовольствия в мозге много, и по большому счету так можно назвать все узлы системы подкрепления.) Истощение ресурсов не дает нам достичь цели, никакого удовольствия мы связи с этим не испытываем, и даже наоборот - и понятно, почему активность полосатого тела падала, когда виртуальной рыбы становилось меньше. Однако в работе полосатого тела были особенности, проявлявшиеся в зависимости от того, из какого пруда вылавливали рыбу. Когда рыбу ловили в своем собственном пруду, центр удовольствия следил за тем, чтобы в пруду осталось достаточно рыбы, чтобы поддержать численность популяции - то есть активность центра удовольствия менялась так, что рыболов не переходил в своей жадности за определенную черту. Если же рыбу ловили в общем водоеме, то тут центр удовольствия реагировал не на количество оставшейся рыбы, а на то, сколько ее поймали конкуренты. И если рыболов видел, что в общем пруду рыбы становится все меньше, это только подталкивало его самого ловить еще и еще, не обращая внимания на возможное истощение ресурса. То есть, как видим, разное экономическое поведение зависит от одного из центров удовольствия, который анализирует социально-экономические обстоятельства, пытаясь извлечь из них максимальную выгоду. Нетрудно заметить, что по условиям эксперимента рыболовы не могли договариваться друг с другом. Естественно, в таком случае ты по умолчанию считаешь, что все остальные преследуют только свою выгоду, и если ты начнешь ловить меньше рыбы, то и рыбу не спасешь, и сам останешься в дураках с меньшим уловом. Но если вдруг рыболовы соберутся и достигнут некоего соглашения (как это происходит более-менее во всем мире, причем не только в рыболовстве, но и вообще в других отраслях экономики), им не нужно будет лихорадочно следить друг за другом и вылавливать из-под носа друг у друга жалкие остатки общей рыбы. Вполне возможно, что при заключении и соблюдении договора активность центров системы подкрепления тоже как-то меняется, и было бы интересно взглянуть, как именно.

Другие интересные новости:

▪ Гибкий и полупрозрачный светодиод из перовскита

▪ N-канальные MOSFET- транзисторы типа STx9NK60ZD

▪ Новые DVD-плееры будут сами осуществлять цензуру

▪ Мобильный суперчип Nvidia Tegra X1

▪ Система жидкостного охлаждения Eisbaer LT 92

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Прошивки. Подборка статей

▪ статья Условные обозначения (знаки) ГОЧС. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Что такое вечный двигатель? Подробный ответ

▪ статья Приспособление для регулировки углов развала-схождения. Личный транспорт

▪ статья Частотомер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Автоматика и телемеханика. Автоматическое предотвращение нарушений устойчивости. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025