Высоковольтный блок питания люстры Чижевского своими руками
В этой статье поговорим о изготовлении высоковольтного блока питания люстры Чижевского: какую схему выбрать для изготовления высоковольтного блока питания, какие высоковольтные трансформаторы применяются в блоке питания, а так же поговорим о изоляции высоковольтной части. Вообще, в плане схемотехники, все схемы высоковольтных блоков питания люстры Чижевского, в принципе, достаточно простые. Однако, большую сложность в таких блоках питания представляет изготовление высоковольтной части блока питания — высоковольтного трансформатора и умножителя, а так же выполнение изоляции высоковольтной части. Высоковольтный трансформатор и умножитель напряжения самые сложные и дорогие в изготовлении части высоковольтного блока питания. Выбор схемы высоковольтного блока питания люстры Чижевского зависит в первую очередь, какой высоковольтный трансформатор будет использоваться в блоке питания. В качестве высоковольтного трансформатора может быть применен самодельный высоковольтный трансформатор, трансформатор ТВС от телевизора, катушка зажигания от автомобиля.
Высоковольтный блок питания с самодельным высоковольтным трансформатором
Схемы высоковольтного блока питания с самодельным высоковольтный трансформатором самые сложные в изготовлении. Вариант такого высоковольтного блока питания описан в журнале «Радио» за 1997 год №5, стр. 35-36.
В этой же статье описано как самостоятельно изготовить такой высоковольтный трансформатор. Такой высоковольтный блок питания я делал, но с использованием уже готового высоковольтного трансформатора промышленного изготовления. По сравнению с другими схемами у этой схемы меньше пульсации выходного высокого напряжения, а так же есть гальваническая развязка от сети. Есть, конечно же и недостаток схемы — это сложность изготовления высоковольтного трансформатора. В моем же случае, я нашёл готовый трансформатор (высоковольтный трансформатор показан на фотографии ниже), и получил необходимое высокое напряжение, необходимое для работы люстры Чижевского, однако он при своей работе он издавал писк, который при длительной работе вызвал раздражение.
Ещё есть такой нюанс - для этой схемы требуется отдельное заземление. Поэтому если такого трансформатора у Вас нет, а свой высоковольтный трансформатор мотать не хотите, то перейдём к следующему варианту.
Высоковольтный блок питания с применением трансформатора ТВС от телевизора 3УСЦТ, 4УСЦТ, 5УСЦТ.
В этом варианте схемы высоковольтного блока питания будет использоваться трансформатор ТВС от телевизора типа 3УСЦТ, 4УСЦТ, 5УСЦТ. (ТВС, который расшифровывается как трансформатор выходной строчный). Сама по себе схема блока питания на трансформаторе ТВС во общем-то простая. Здесь ещё следует отметить то, что есть трансформаторы ТВС, а есть трансформаторы ТДКС (расшифровывается как трансформатор диодно-каскадный строчный). Трансформатор ТДКС не подходит для использования в высоковольтном блоке питания для люстры Чижевского, так как он в своей конструкции уже содержит высоковольтный выпрямитель, который выдает положительное напряжение, а для работы люстры Чижевского нужно отрицательное напряжение. Вариант схемы с использованием ТВС приведен в журнале «Радио» №1 за 2008 год, стр. 27-28.
Так же подобная схема с использованием трансформатора ТВС приведена в журнале Радио» №1 за 2009 год, стр. 30. Особенностью этой схемы является то, что автор применил в качестве умножителя напряжения переделанный умножитель УН-9/27-1,3 от телевизора 3УСЦТ.
В журнале«Радио» №10 за 1997 год, страница 42-43, показана еще схема высоковольтного блока питания с использованием трансформатора типа ТВС. В этой схеме вместо управляющего тиристора используются динисторы. Трансформатор ТВС для использования в этой схеме требует небольшой доработке, о которой рассказано в статье.
Так что если у Вас на чердаке завалялся старый советский цветной телевизор, то из деталей этого телевизора можно изготовить высоковольтный блок питания для люстры Чижевского.
Высоковольтный блок питания с применением катушки зажигания в качестве высоковольтного трансформатора.
Самая простая схема с использованием катушки зажигания в качестве высоковольтного трансформатора приведена в журнале «Радио» №1 за 1997 год, стр 36-37. Преимущество этой схемы — простота, недостаток этой схемы — сильный нагрев резистора R1, в следствии большой выделяемой мощности. В этой же статье рассказано о изготовлении самой люстры Чижевского.
Вариант схемы с использованием в качестве высоковольтного трансформатора катушки зажигания приведен журнале «Радио» за 1997 год №5, стр. 35-36. В этой схеме в качестве коммутирующего устройства используется тиратрон МТХ-90.
Еще одна схема с использованием катушки зажигания приведена в журнале «Радио» №2 за 1997 год стр. 34-35. Эту схему я использовал при изготовлении высоковольтного блока питания для люстры Чижевского.
Схема, которая описана в журнале «Радио» №2 за 1997 год, стр 34-35. проверенна не только мной, но и многими другими радиолюбителями и показала высокую надежность в работе. Для желающих собрать высоковольтный блок питания по данной схеме в интернет-магазине PavStore.RU можно приобрести конструктор состоящий из двух печатных плат — платы преобразователя и платы умножителя. В комплект конструктора входят все необходимые радиоэлементы для сборки этих плат. Переменный резистор, которым регулировалось выходное напряжение заменен на обычный резистор, так как регулировка выходного напряжения в процессе эксплуатации блока питания не требуется. Для желающих самостоятельно приобрести все необходимые радиоэлементы есть комплект состоящий только из плат преобразователя и умножителя, без радиодеталей. В результате сборки этого конструктора у Вас получатся вот такие платы преобразователя и умножителя.
Катушки зажигания, подходящие для изготовления высоковольтного блока питания
Катушки зажигания, которые не подходят для изготовления высоковольтного блока питания
Не подходит индивидуальная катушка зажигания, которая применяется в автомобилях ВАЗ, так как в этой катушке во вторичной обмотке установлен высоковольтный диод. Насчет индивидуальных катушек с других автомобилей сказать ничего не могу, но если собираетесь применять индивидуальную катушку зажигания с какого другого автомобиля, на наличие или отсутствие высоковольтного диода во вторичной обмотке катушки зажигания следует обращать внимание. Еще неподходящая катушка зажигания для высоковольтного блока питания — это модуль зажигания, который применяется на автомобилях ВАЗ и Шевроле. Модуль зажигания в своей конструкции содержит электронику управления катушкой зажигания и поэтому он не может использоваться в схеме блока питания. На фотографии показаны катушки зажигания, не подходящие для изготовления высоковольтного блока питания: индивидуальная катушка зажигания ВАЗ и модуль зажигания ВАЗ (Шевроле).
Катушки зажигания, подходящие для изготовления высоковольтного блока питания.
Теперь поговорим о катушках зажигания, которые подходят для изготовления высоковольтного блока питания. Это все другие катушки 6 и 12 вольтовые. Вот, например,12 вольтовая катушка с «Газели», «сдвоенная» катушка зажигания от автомобиля ВАЗ. В этом случае используется только одна секция катушки, катушка Б-117, 6 вольтовая катушка Б50М и многие другие аналогичные катушки. Фактически выбор катушки зажигания в этом случае ничем не ограничен. На фотографии показаны: сдвоенная катушка зажигания автомобиля ВАЗ, катушка зажигания автомобиля «Газель».
Особенности сборки умножителя высоковольтного блока питания.
Основная сложность изготовления высоковольтного умножителя — это выполнение качественной изоляции высоковольтной части. На фотографии показан промышленно изготовленный высоковольтный умножитель, залитый специальным электроизоляционным компаундом.
В домашних условиях залить высоковольтный умножитель специальным компаундом достаточно сложно, но вместо электроизоляционного компаунда можно использовать обычный парафин. Порядок выполнения заливки высоковольтного умножителя парафином. На ножки деталей — конденсаторов, диодов и резисторов, перед установкой этих деталей в плату, нужно одеть виниловые трубки. После установки деталей в плату, берется обычная свечка, которая плавится нагретым паяльником. Расплавленный парафин капает на места платы, требующие изоляции. Процедуру заливки можно проводить несколько раз, после того, как парафин застынет. Заливку парафином платы умножителя производят с двух сторон и с лицевой части платы, где установлены детали и тыльной части платы, где находятся проводники. Подходящие к плате проводники — их место подключение к плате так же заливаются парафином. На фотографии показано заливка платы умножителя парафином с помощью свечки и паяльника. Внизу на фотографии диод и конденсатор с надетыми на вывод трубками перед установкой на плату.
Излишки парафина при необходимости можно удалить ножом. После сборки высоковольтного блока питания его включают в темноте и осматривают умножитель. Если есть коронные разряды, то места возникновения коронных разрядов снова заиливаются парафином. После устранения всех коронных разрядов, сборку и изготовление высоковольтного блока питания можно считать законченной.
Высоковольтный блок питания с резонансным LC-контуром
Еще один вариант схемы высоковольтного блока питания для люстры Чижевского, опубликован в журнале «Схемотехника» №1 за 2003 год, страницаы 16-18.
Эта схема интересна тем, что в ней не используется высоковольтный трансформатор, а используется последовательный колебательный контур, состоящий из емкости и индуктивности. В этом колебательном контуре в результате резонанса и получается высокое напряжение. В общем, конструкция такого высоковольтного блока питания, в основе которого лежит колебательный контур, весьма оригинальная и интересная. Наверное, единственный недостаток этой схемы - нужно будет самому намотать все необходимые катушки индуктивности.
Все схемы высоковольтных блоков питания люстры Чижевского при правильной сборке и исправных деталях начинают работать сразу, если что-то не работает, ищите ошибку в монтаже или неисправный радиоэлемент.
Заземление высоковольтного блока питания люстры Чижевского
Все схемы высоковольтных блоков питания люстры Чижевского требуют заземления, но в разных схемах высоковольтных блоков питания заземление выполняется по разному. Есть два типа схем высоковольтных блоков питания: схемы в которых нужно отдельное заземление и схемы, заземлением которых служит электросеть.
Высоковольтный блок питания люстры Чижевского, требующий отдельного заземления.
Схема, в которой нужно отдельное заземление — это схема из журнала «Радио» за 1997 год №5, стр. 35-36 (схема с самодельным трансформатором). Если Вы проживаете в современном доме, то у вас наверняка уже установлены так называемые «Евророзетки» с заземляющим контактом, подключенные к проводнику PE. Подключайте этот блок питания «Евровилкой» к данной розетке и вопрос заземления будет для вас закрыт. Если вашем доме нет заземления, то заземление блока питания подключают к заземленным предметам, например трубам водоснабжения или отопления. Сразу скажу, током от батареи отопления или водопровода никого не стукнет, данный блок питания имеет гальваническую развязку от сети 220В.
Высоковольтный блок питания люстры Чижевского с заземлением через электросеть.
Другой вариант выполнения заземления — заземление через саму электросеть. По этому варианту выполнено заземление практически во всех блоках питания без гальванической развязки. Например, это блок питания из журнала «Радио» №1 за 1997 год, стр 36-37, «Радио» №2 за 1997 год стр. 34-35. и многие другие подобные схемы. Принцип работы заземления в этих схемах достаточно простой. На трансформаторной подстанции, которая питает ваш дом обязательно есть заземление. И это заземление через электросеть соединяется с положительным выводом источника питания. Причем работа заземления по данному варианту не зависит от положения вилки в розетке. На рисунках ниже показана работа заземления высоковольтного блока питания через электросеть при разных положениях вилки в розетке.
