Вы здесь:
Главная » Схемы радиолюбителям » Источники питания » Высоковольтный источник с батарейным питанием.

Высоковольтный источник с батарейным питанием.

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.

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

Источником питания служит батарея G1. Напряжение 9V 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 её в том, что микросхема изменяет широту выходныи импульсов так, чтобы напряжение на её вы­воде 5 было равно 1,25V. То есть, если напряжение на выводе 5 меньше 1,25V широ­та выходных импульсов, поступающих на первичную обмотку трансформатора Т1 будет увеличиваться, а если напряжение на выводе 5 больше 1,25V — широта будет уменьшаться. Таким образом, схема ШИМ будет работать так, чтобы на выводе 5 поддерживать 1,25V. Теперь нужно сделать так, чтобы напряжение на выводе 5 зависело от напряжения на выходе трансформатора (на его вторичной обмотке). Цепь 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 можнобы поставить стабистор на 1,8-2V, 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 копара-тора 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 2,5V. 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 Х1 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 ферри-товом кольце внешним диаметром28 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 её 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 её 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.

 Источник: Каравкин В. Радиоконструктор, 05-2010.






ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ:


Популярность: 4 802 просм.
Вы можете следить за комментариями к этой записи через RSS 2.0. Вы можете оставить комментарий:.

Ваш комментарий


Прислать свою поделку!

А ТАКЖЕ ЕЩЁ ИНТЕРЕСНОЕ:



MasterVintik