Интернет-журнал 'Домашняя лаборатория', 2007 №1 - Цыбанова
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Еще один блок питания аэронизатора
Г. Глухенький
Большинство устройств, предназначенных для получения высокого напряжения, питающего аэроионизатор, можно подразделить на транзисторные инверторы напряжения и тринисторные (а иногда тиристорные, поскольку в них используются разновидности этой группы: динисторы, тринисторы, симисторы) импульсные преобразователи. Недостатком первых является необходимость понижения и выпрямления сетевого напряжения, что увеличивает как стоимость, так и габариты устройства. Тринисторные же устройства сравнительно просты, что и является основным аргументом в их пользу. Как правило, работают тринисторные устройства по принципу однополупериодного разрядника (рис. 1):
в течение одной полуволны сетевого напряжения накопительный конденсатор С1 заряжается, а во время другой — разряжается на обмотку повышающего трансформатора Т1 через тринистор VS1, который включается системой управления (СУ). Отличия порою сводятся лишь к способу управления тринистором. Основной недостаток подобных конструкций, по мнению автора, заключается в пониженной частоте питания умножителя напряжения, что может привести к увеличению пульсации на выходе блока и уменьшению эффективности работы "люстры". Кроме того, иногда можно наблюдать повышенный уровень шума трансформатора, являющийся следствием большой амплитуды токовых импульсов. Всего этого автору удалось избежать, разработав блок питания, схема которого (без высоковольтного умножителя) приведена на рис. 2.
Рассмотрим его работу.
Сетевое напряжение выпрямляется диодным мостом VD1. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживает конденсатор С1, ток зарядки конденсатора в момент включения устройства в сеть ограничивает резистор R1. Через резистор R3 заряжается конденсатор СЗ. Одновременно вступает в действие генератор импульсов, выполненный на однопереходном транзисторе VT1. Его "спусковой" конденсатор заряжается через резисторы R4, R5 от параметрического стабилизатора, выполненного на балластном резисторе R2 и стабилитронах VD2, VD3. Как только напряжение на конденсаторе С2 достигает определенного значения, "срабатывает" транзистор и на управляющий переход тринистора поступает открывающий импульс (рис. 3,б).
Конденсатор С3 разряжается через тринистор на первичную обмотку трансформатора (рис. 3,а). На его вторичной обмотке формируется импульс высокого напряжения (рис. 3,в). Частота следования этих импульсов определяется частотой генератора, которая, в свою очередь, зависит от параметров цепочки R4R5C2. Подстроечным резистором R5 можно изменять выходное напряжение блока примерно в 1,5 раза. При этом частота импульсов регулируется в пределах 250…1000 Гц. Кроме того, выходное напряжение изменяется при подборе резистора R3 (в пределах от 5 до 30 кОм). Пульсации выходного напряжения не превышают 5 %, сетевые помехи практически отсутствуют. Конденсаторы желательно применять бумажные (С1 и С3 — на номинальное напряжение не менее 400 В; на такое же напряжение должен быть рассчитан диодный мост). Вместо указанного на схеме подойдет тринистор Т10-50 или в крайнем случае КУ202Н. Стабилитроны VD2, VD3 — любые другие, с суммарным напряжением стабилизации примерно 18 В. Высоковольтный умножитель можно заимствовать из [1–3]. Трансформатор изготовлен на базе строчного ТВС-110П2 от черно-белых телевизоров, но в принципе подойдут и другие [5]. Все первичные обмотки нужно удалить и намотать на освободившееся место 70 витков провода ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,5…0,8 мм. Повышающую обмотку (II) трогать не следует.
РАДИО № 11,1998
Варианты блока питания аэронизатора
В. Утин
Известно, что постоянное напряжение отрицательной полярности на аэроионизаторе должно быть не менее 25 кВ, практически же в домашних условиях на аэроионизатор желательно подводить напряжение около 30 кВ. Исходя из этих цифр были разработаны предлагаемые блоки питания.
Схема первого варианта блока питания приведена на рис. 1.
Сетевое напряжение, поступающее через вилку ХР1 и выключатель SA1, подается на мостовой выпрямитель, выполненный на диодах VD1-VD4. Выпрямленное напряжение фильтруется конденсатором С1. В итоге на этом конденсаторе присутствует постоянное напряжение около 300 В, которое используется для питания релаксационного генератора, составленного из элементов R3, С2, VS1, VS2. Нагрузка генератора — обмотка I трансформатора Т1. С его обмотки II импульсы амплитудой примерно 5 кВ и частотой следования 800 Гц поступают на умножитель напряжения, собранный на диодах VD5-VD10 и конденсаторах С3-С8. Получившееся на 410 выходе умножителя постоянное напряжение около 30 кВ подается через токоограничительный резистор R4 на "люстру".
Таблица 1
Трансформатор ∙ Число витков ∙ Провод ∙ Сопротивление, Ом
ТВС-А, ТВС-Б ∙ 720 ∙ ПЭЛШО 0,1 ∙ 152
TBC-110JBC-110M ∙ 940 ∙ ПЭЛШО 0,1 ∙ 240
ТВС-110А ∙ 1000 ∙ ПЭВ-2 0,1 ∙ 250
ТВС-110Л1 ∙ 1300 ∙ ПЭВ-2 0,09 ∙ 430
ТВС-110Л2 ∙ 900 ∙ ПЭВ-2 0,08 ∙ 310
ТВС-110ЛЗ ∙ 940 ∙ ПЭЛШО 0,1 ∙ 240
ТВС-110ЛА ∙ 1200 ∙ ПЭВ-2 0,1 ∙ 380
ТВС-110АМ ∙ 900 ∙ ПЭВ-2 0,08 ∙ 280
ТВС-110Л4 ∙ 1290 ∙ ПЭМ-2 0,1 ∙ 410
Неоновая лампа HL1 — индикатор включения блока питания. Резистор R1 ограничивает броски тока, неизбежные при зарядке конденсатора С1. Предохранители FU1 и FU2 срабатывают при выходе из строя элементов выпрямителя либо высоковольтного умножителя напряжения.
Трансформатор Т1 — переделанный строчный трансформатор от черно-белого телевизора. Его высоковольтную обмотку II оставляют, остальные удаляют и вместо них наматывают обмотку I — 24 витка провода ПЭВ диаметром 0,5…0,8 мм. Для такого варианта подойдет практически любой строчный трансформатор, поскольку данные их вторичных обмоток различаются незначительно (для некоторых из них они приведены в табл. 1). К тому же выходное напряжение блока при необходимости можно увеличить добавлением еще одного каскада умножения. Нижний по схеме вывод обмотки II — это ее начало, вывод расположен ближе к магнитопроводу.
Динисторы VS1, VS2 — серии КН102 либо устаревшие Д228. Исходя из сведений, приведенных в табл. 2, включают последовательно столько динисторов, сколько может обеспечить суммарное напряжение включения около 200 В. Конденсаторы С3-С8 — ПСО, КОБ или другие емкостью не менее 100 пФ на номинальное напряжение не ниже 10 кВ; C1, С2 — на напряжение не ниже 400 В. Вместо указанных на схеме диоды VD1-VD4 могут быть Д237Б, Д237В, КД105Б, КД105В.
Таблица 2
Тип динистора ∙ Напряжение включении, В
КН102А, Д228А ∙ 20
КН102Б, Д228Б ∙ 28
КН102В, Д228В ∙ 40
КН102Г, Д228Г ∙ 56
КН102Д, Д228Д ∙ 80
КН102Е ∙ 75
КН102Ж, Д228Ж ∙ 120
КН102И, Д228И ∙ 150
При монтаже высоковольтной части блока желательно предусмотреть запивку умножителя компаундом с высоким удельным сопротивлением, например,
