СХЕМА МОЩНОГО ВЫСОКОВОЛЬТНОГО (2kW) БЛОКА
ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
Как видно - схема очень простая.
Трансформаторы нужно использовать новые от
СВЧ печи (МОТ) по 1 KW каждый.
Резисторы следует использовать как
можно большей мощности (200-300W).
На вход
полезно поставить 2 автоматических
выключателя на 10 ампер каждый.
Ядра
трансформаторов соединены между собой и
заземлены.
Конденсаторы желательно
поместить в прочный корпус, так как в
случае пробоя они могут сильно
взорваться.
Резисторы крепятся на
радиатор и постоянно во время работы
обдуваются вентилятором - во время
работы они очень сильно нагреваются.
Трансформаторы нагреваются то же, но не
сильно. Подключение к сети лучше
производить при выключенных автоматах.
Все провода на выходе должны быть
медными (лучше многожильными, так как
они лучше сгибаются и с ними удобнее
работать), диаметром не менее 1,5мм и
изоляцией рассчитанной на напряжение в
районе 10KV. Отлично подходят провода,
продающиеся в магазинах для подключения
трансформаторов к неоновым вывескам/рекламе
- они рассчитаны на напряжение 20KV.
Низковольтные провода должны иметь
диаметр не менее 2-3mm и включаться в сеть,
используя только евро-вилку и евро-розетку
(они выдерживают большой ток без
нагревания и искрения контактов).
Так же
полезно проверить соединительные
проводку в квартире - если провод тонкий,
он может не выдержать скачок тока,
возникающий при включении это схемы и
возникновении дуги на выходе. Ну,
разумеется "пробки" в щитке должны
быть рассчитаны на ток как минимум в 2
раза больше, чем потребляет схема (т.е. в
районе 20 ампер).
Еще раз повторяю - при
включении этого блока питания
происходит сильнейший скачок
потребляемой мощности. Иногда от него
выключаются предохранители прямо во
время запуска схемы (те, что на 10 ампер) -
в таком случае их следует заменить на
более мощные, по 13-15 ампер каждый. Если
это не помогает - увеличите
сопротивление резисторов до 30-35K каждый.
Не пробуйте уменьшать сопротивление
резистора и увеличивать мощность
предохранителя - Вы можете повредить
проводку (и вызвать таким образом пожар)
и трансформаторы.
При
соединении двух трансформаторов (описание
выше, схема ниже :-) ), предохранитель,
разумеется, потребуется на двойную
мощность, т.е. на 2KW. Но отключаться все
равно будет при попытке получить дугу на
выходе. Вывод - нужно ставить балластное
сопротивление. Балласт может состоять,
например, из нагревательного прибора (к
примеру, электроплитка или чайник
мощностью 2KW). Я делал эксперименты с
электрической плиткой. Мне такой
балласт крайне не понравился. Это не
удобно - плитка большая, КПД крайне
низкий (большая часть энергии уходит в
тепло), и дуги на выходе почему-то очень
короткие. С резисторами будет примерно
то же самое (интересно, где это можно
найти резистор мощностью 2KW?)... Остается
конденсатор. Достаточно включить
последовательно с нагрузкой
конденсатор (на HV выход), и большая часть
проблем решена. Конденсатор маленький,
совершенно не нагревается, КПД очень
высок, дуги длинные (до 18 сантиметров!).
Остается вопрос. Какой конденсатор
использовать? Первая мысль - от туда же,
из СВЧ печи. Смотрим. Емкость в районе 1mkf
- прекрасно. Напряжение. 2100V. Плохо - ведь
последовательно соединенные
трансформаторы дают в 2 раза больше, то
есть 4,2KV. Снова думаем. Может попробовать
включить конденсатор в нештатном режиме
(то есть использовать завышенное
напряжение)? Другие выдерживали (пленочные).
Нет, лучше не надо - корпус очень прочный,
и если конденсатор пробьет - масло
внутри испарится почти мгновенно и
будет сильный взрыв. Следовательно,
нужно делать MMC из этих конденсаторов.
Возьмем 2 таких конденсатора и соединим
их последовательно - получим как раз
нужное напряжение. Но лучше соединить их
по немного другой схеме. И еще возникнет
одна проблема - как известно, емкость
последовательно соединенных
конденсаторов равна 1/C=1/C1+1/C2. Считаем.
Известно, что емкость конденсатора
равна 1,1mkf. Получаем емкость двух
последовательно соединенных
конденсаторов, равной примерно 0,5mkf. Это
крайне мало. Можно конечно составить
реальный MMC и добавить еще таких
конденсаторов, соединив цепочки
параллельно - но это слишком дорого (один
такой конденсатор стоит в районе 10$).
Есть другой способ - добавить небольшое
сопротивление в цепь, и ограничить им
потребляемую трансформаторами мощность.
Вы скажете - я же написал - "интересно,
где это можно найти резистор мощностью 2KW?". Но ведь мощность будет уже
ограничена конденсаторами, а на
резисторе выделится совсем не много
тепла (в районе 100-200W).
В дальнейшем количество
последовательно соединенных
трансформаторов может быть увеличено до
4 штук, и все трансформаторы будут
размещены в контейнере с
трансформаторным маслом - для
предотвращения нагревания обмотки и
межвиткового пробоя. Но лично мне пока
хватает и мощности в 2KW. Но если вдруг
окажется мало - что сделать дальше уже
известно :-).
Версия для печати
Дата публикации 20.09.2003гг
вверх
|
