Регистрация Забыли пароль?
Объекты Жители Библиотека Блоги
fukurukudzu
Господин ПЖ написал 2 сентября 2013 в 04:05 [изменен через 4 часа] [ Назад ]

HV часть вторая: для самых маленьких

Image

Честно сказать я обещал себе написать продолжение еще с месяц назад, но тут внезапно грянул переезд, обустройство на новом месте, ну и все такое прочее. А сейчас вроде как руки дошли, да и вообще сегодня вечером мне было скучно.
И так в первой части говорилось о веселеньком строчнике с одним транзистором, о том, как работает этот ваш автогенератор и прочих нудных вещах. Сегодня я попробую рассказать о резонансном трансформаторе.
Так как в первой части рассказывалось о хреновом, но все таки источнике заветных 9-10кВ, то именно блокинг на одном транзюке с телевизионным умножителем я и буду использовать для питания, но лучше всего использовать более эффективную схему, например двухтактных автогенератор на полевых транзисторах, схему которого предложил Makzzz в прошлом топике. А лучше не ебать себе мозг, взять два МОТа, соеденив их вторичками
Так собственно в чем же суть?
Работу резонансного трансформатора можно объяснить на примере обыкновенных качелей. Если их раскачивать в режиме принудительных колебаний, то максимально достигаемая амплитуда будет пропорциональна прилагаемому усилию. Если раскачивать в режиме свободных, резонансных колебаний, то при усилиях равных с принудительными колебаниями, максимальная амплитуда вырастает многократно. Так и с трансформатором Теслы — в роли качелей выступает вторичный колебательный контур, а в роли прилагаемого усилия — генератор. Их согласованность («подталкивание» строго в нужные моменты времени) обеспечивает первичный контур или задающий генератор (в зависимости от устройства).
Image
Резонансный трансформатор рассматриваемой простейшей конструкции, показанной на схеме, работает в импульсном режиме. Первая фаза — это заряд конденсатора до напряжения пробоя разрядника. Вторая фаза — генерация высокочастотных колебаний в первичном контуре. Разрядник включенный параллельно, замыкая источник питания (трансформатор), исключает его из контура, иначе источник питания вносит определенные потери в первичный контур и этим снижает его добротность. На практике это влияние может в разы уменьшить длину разряда, поэтому в грамотно построенной схеме трансформатора Тесла разрядник всегда ставится параллельно источнику питания.


Image
Заряд
Заряд конденсатора производится внешним источником высокого напряжения. Емкость конденсатора выбирается таким образом, чтобы вместе с индуктором она составляла резонансный контур с частотой резонанса, равной высоковольтному контуру. Однако емкость будет отличаться от расчетной, так как часть энергии тратится на «накачку» второго контура. Напряжение заряда ограничено напряжением пробоя разрядника, которое (в случае воздушного разрядника) можно регулировать, изменяя расстояние между электродами или их форму. Обычно напряжение заряда конденсатора лежит в диапазоне 2-20 киловольт. Знак напряжения при заряде конденсатора имеет значение в том смысле, что он не должен сильно «закорачивать» конденсатор, на котором напряжение постоянно меняет знак — Колебательный контур


Image
Генерация
После достижения между электродами разрядника напряжения пробоя, в нём возникает лавинообразный электрический пробой газа. Конденсатор разряжается через разрядник на катушку. После разряда конденсатора, напряжение пробоя разрядника резко уменьшается из-за оставшихся в газе носителей заряда (ионов). Поэтому цепь колебательного контура, состоящего из первичной катушки и конденсатора, остаётся замкнутой через разрядник, и в ней возникают высокочастотные колебания. Колебания постепенно затухают, в основном из-за потерь в разряднике и ухода электромагнитной энергии на вторичную катушку, но продолжаются до тех пор, пока ток создаёт достаточное количество носителей заряда для поддержания напряжения пробоя разрядника существенно меньшего, чем амплитуда напряжения колебаний в LC контуре. Во вторичной цепи возникают резонансные колебания, что приводит к появлению на терминале высокого напряжения.
Для рассчетов своих катушек советую гуглить flyback.org.ru ну и юзать по возможности программку Coil32.

Собстно строительство.

Понадобится:
1) Труба диэлектрическая (текстолит, пластик, картон - при таких мощностях все равно), диаметром 50мм и длинною 350мм.
2) Проволока медная, эмалированная, d=0.22 например.
Кстати вчера был на этой вашей Юноне, дак какой то идиот продал мне за 200 рублей катуху килограмма на 3-4 этой проволоки, а еще в нагрузку на халяву отдал 3 шт. КВИшек! Ибо они все равно ему были не нужны внезапно. Собстно он сегодня стал спонсором этой статьи.
3) Пробка от пива "Очаковское"
4) Саморезы средних размеров
5) Кондеры на 6-8 нФ общей емкости, высоковольтные, терпимые к ВЧ цепям. Я заюзал парочку КВИ-3.
6) Веселый строчник из предыдущей статьи с умножителем напряжения от дедушкиного телевизора (УН9/27 например)
7) Провод толстый, моножила, я срезал болтающийся со столба 5мм люминь по дороге домой. Можно взять медную трубку, или шину трансформатора аналогичного сечения (за пузырь у местных электриков например)

Этап первый.
Сидим и мотаем проволоку на трубу. 30 сантиметров аккуратненько, оставив снизу еще сантиметров 5-10, виток к витку, равномерно натягивая проволоку.
Image
Собственно процесс у меня занял где то полтора часа с перерывами на покурить.
Image
В процессе намотки стоит через каждые 5 см фиксировать изолентой, дабы витки не съезжали. Вообще стоит сажать проволку на лак, и лачить ее сверху, дабы и сидело плотно, и расстояние пробоя меньше было. Но мне было лень и лак воняет.
После намотки ищем любую пустую тару (ящик из-под пива сойдет) и кромсаем из нее подставку\корпус для потрохов, ну и наматываем первичную обмотку в 6-7 витков, внутренним диаметром 9-10 см, постепенно расширяя ее к верху, выдерживая расстояние между витками где-то в сантиметр.
В результате может получится вот такая конструкция:
Image
А может и что то более лицеприятное.
Во всяком случае настало время собрать всю немудреную схему, заземлить второй конец вторички (а можно и не заземлять, но тогда прийдется изолировать низ катушки получше во избежание пробоев на первичку), нижний провод подключить к первичке жестко, а верхний прицепить крокодилом, разрядник можно сделать из крышечки от пива и двух вкрученных в нее саморезов например. Ну а дальше можно подключить всю конструкцию и начать ловить резонансную частоту вторичной обмотки изменением количества витков в первичной обмотке (подключаясь крокодилом к разным ее местам и смотря на длинну разрядов). Ну а потом и разрядник подрегулировать, ибо чем больше расстояние, тем больше напруга, но реже импульсы. Вся настройка сводится к поиску золотой середины.
Ну и питание стоит отключать, когда лезете, ога. Еще лучше и конденсаторы за одно разрядить на землю.
также можно сделать сферу из пластикового шарика, обтянутого фольгой (дешево и сердито, ога)
Собстно, за полчаса плясок над этой катушкой мне удалось снять максимум разряды в 9-12 см, да и то еле различимые при свете, в темноте же становятся видны стриммера в 4-5 см и области коронных разрядов.
Image
Image
Image
Увы, но говнофотки на говнокамеру телефона с некудышной светочуствительностью. Ибо мыльница сдохла еще с неделю назад при весьма загадочных обстаятельствах, а за одно и зарядка для ноута, и почему то соседский телевизор, но это уже другая история.
P.S. А еще КВИшки стоит лачить по карям - прошивает их только в путь.
Image
Закрыт
Adolph
Алехандро Филин Adolph написал 2 сентября 2013 в 04:46
Радиолюбителям салютую!
Годно. Спасибо за пошаговую инструкцию.
Собирать пока не планирую. Нужно сперва с другими делами разобраться, но в планах оно есть. К тому же я с работы спер охуитительную поставку круглую. Красивую :)
F26
GaRgouille F26 написал 2 сентября 2013 в 16:54
Отлично написано!
samson
Михаил samson написал 3 ноября 2013 в 02:42
собрать чтоли
Только жители сайта могут оставлять комментарии.