高压DIY之中,必不成少的东西是一个高压发作器,仰仗它可能玩出各式各样的名堂。正在淘宝上可能买到各式各样的高压模块,幼到电蚊拍,负离子发作器,大到电网捕兽机。可是对付我等DIYer来讲,有什么比一个自行量身定做的可调高压发作器更适合呢?
上图是一个简捷高压发作器,行使一块固定频率脉宽调造电途TL494爆发方波信号限造MOS管Q1,Q1上的交变电流正在通过串联的好坏电视机高压包T的岁月升压到2k~10kV,升压后经高压包次级串联的高压整流二极管半波整流,输出带直流分量的高频高压(或者说带高频纹波的直流高压也行,两者是一回事)。
行动专业的电源芯片(可能正在极少电脑ATX电源里找到这枚上世纪80年代Ti推出的经典开闭电源主控芯片),TL494拥有充裕的成效,但这里只用了个中的一幼个人。升压电途行使了最为纯粹的不带磁复位的单管正激拓扑,而且没有采样反应个人,究竟上这里的TL494只相当于一个频率和占空比可变的方波发作器,因而也可能用其他的方波振荡电途,好比555集成电途或运放或晶体管组成的多谐振荡器取代。
这个电途的几个中心参数(它们对之后的调试很有效)如下:输出方波的频率由TL494的5脚对地电容和6脚对地电阻断定,fosc=1.1/(R1+RP2) C2。方波占空比由RP1上的分压断定,可能正在0%~100%之间治疗,进而治疗变压器的电流和输出电压。
大个人元件的宽厚度很高,并不恳求参数很凿凿,好比说1.6k或1.8k的电阻都可能用来取代R1。极少有卓殊恳求的器件如下:
● 电位器:广泛的电位器就能用,但假使念精准调动的话,举荐行使多圈可调电位器。为了治疗容易,还需求一把幼螺丝刀。● MOS管:这里用的是IRF540。用其他MOS管代替的线V以上,Vth的最幼值正在2V~4V,导通电阻尽能够幼(IRF540是0.077欧),同时做好散热片装备。分表要说的一点是,极少高职能的MOS(好比主板上的供电MOS)因为Vth的最幼值过低(它们能正在很低的栅压下导通,正在大个情面形下这是利益),用正在这个电途上容易误触发导致占空比治疗穷困(RP1稍一调动电流就快速上升),因而行使代替器件时必定要注视参数。● 高压包:行使好坏电视机的8脚高压包。假使只是爆发高压玩玩,可能直接用原有的低级线圈。可是直接正在磁棒上重绕低级线圈来普及输出电压也是通行的玩法之一。● 彩电的高压包不适于这一电途,由于它们的低级安排电压是220V,需求凭据匝数对它们举办改装才好用。可是它们的输出电压比好坏电视机高不少,正在修造20-40kV输出的高压爆发器时少不了它们。3 焊接电途
焊接电途遵从电途图即可,难度不大。出于安宁起见最好把高压包和低压个人离开,调试竣工后再拼装到沿途。
给MOS安上足够大的散热片并留出散热片的空间。我有点忏悔散热片用幼了,结果调试的岁月因为发烧不敢加大MOS电流。反面通过大电流的走线不行用幼股铜线飞线,我用了大批的锡正在全能板上堆出电源线脚则是低级线脚通入交换信号,但正在这些脚中任选两个都市正在次级感觉出高压,可能凭据本质电途中的展现拔取。当然,直接正在磁棒上用导线自绕低级线圈也是可能的。感趣味的话,这里有 高压包引脚图4 调试高压发作器
起首调试低压个人,先不插上芯片,接上电源自此用万用表测试芯片插座上的供电电压和电途各点电位,确认寻常自此断开电源接上芯片。示波器这岁月可能派上用场了,衡量MOS管的栅极电压,十足寻常的话就能像我如许正在屏幕上看到方波波形——148.8KHz,12.4V峰峰值,十足寻常。接下来治疗方波的频率和占空比,记得之前说过的么?电位器RP1治疗占空比,RP2治疗频率。把振荡频率调到120KHz把握,占空比约10%,然后举办下一步。断开电源,接上高压包(万万不要正在带电的岁月干活)。这岁月假使有一个能显示及时电流的试验电源会很好用,没有的话就需求时辰注视散热片温度避免MOS过热销毁了。。。。把高压输出线摆到不会影响事情的地方,掀开电源输出,注视这岁月的电流值。假使过大的话,连忙闭掉电源,治疗RP1减幼方波占空比,然后再试。我终末把电流治疗到了约600mA,假使需求更高的输出电压可能正在散热片同意的限度里普及MOS管电流。
然后战战兢兢的拿起高压包的输出线(可能看到这是厚绝缘层的特造高压线,拿几cm自此的绝缘层,万万不要境遇输出线头….),将线脚的引出线,看到蓝紫色的瑰丽电弧了么?5 等离子蚀刻
当高压电极贴近,极间电场贴近氛围的击穿强度时,就会击穿氛围,爆发明亮的电弧。氛围中电弧放电爆发的等离子体为热等离子体,电子温度与气体温度大致相当,可达103~105K。使用它的限造高温和高化学活性,可能用正在烧蚀资料,熔炼金属,表观治理等方面。把上一步中获得的蓝紫色电弧引向白纸,可能看到纸张表观碳化,电弧倏得烧出了一个幼洞。
更进一步的电弧闪现正在一个水蜜桃上(苹果梨之类带必定水分的生果都行)举办,将水蜜桃与次级线圈的地线相连,接着就可能用高压输出线的尖端对桃子放电,爆发的电弧烧蚀碳化果皮,正在上面造成玄色的焦痕。因为电弧的高温,被碳化的唯有表层,内里照旧是水灵灵的果肉,广泛的火焰可做不到这一点。事情时的电弧本质呈黄色,这是由于果皮中的个人因素受热气化混入等离子体的情由。只须资料有必定的导电性(比方瓜果肉菜,被打湿的皮革),就可能用这种伎俩正在上面刻字。趁便,正在这里可能了解一下前面为什么不绝恳求注视安宁:固然这个高压发作器功率不大,风险性相对而言不是很高,但要正在不幼心触电时正在皮肤上留下焦黑的印迹和充实的烤肉气息仍然没有题目标……6 电弧球
淘宝上出售的造品电弧球 图片原因恐怕你正在网上或者科技馆见到过图上如许的电弧球,球里美丽的极光翩翩起舞,当把手指放到上面时还会显露一条随发端指尖端转移的绚烂电弧。归根结底这也是等离子体的成果,玻璃球中的低压气体正在高电压下辉光放电(注视,和之前氛围中电弧的弧光放电差异)会随气体差异爆发瑰丽的光明,本质上这也即是霓虹灯的发光道理。正在电弧球中有一个高压发作器,高频高压的电极一端通到玻璃球内的球形电极,另一端接地。当手指接触玻璃球时,电流从玻璃球内电极-气体-玻璃球壳-人体-大地造成回途,于是就爆发了顺手指转移的美丽放电电弧。因为球壳与人体间的电容很幼,通过的交变电流也极幼,因而对人没有风险。通过以上的道理阐述,很容易发明正在依然有了高压发作器的条件下,只需求一个充填了稀疏气体的带电极玻璃球就可能自造电弧球。一个很好的东西是老式的透后电灯胆,以前国内出产的40w以下电灯胆一般抽真空(而且限于手艺真空度还略差。)用来做这个再好但是。怜惜的是现正在的灯胆大都充填氮气和氩气,买到的菲利普灯胆正在高压下并不行放电……可是我正在意念不到的地方找到了一个代替品,即是日光灯启辉器中的玻璃泡。泡中充填了少量氩气,高压放电时发出蓝色光,极端美丽。独一的题目即是玻璃泡的体积太幼,玩起来不幼心的话很容易触电,念和正牌的电弧球相同做成配置是不行够了……
某位筒子向我举荐了发橘血色光的充气稳压电子管WY-3P,我手头没有因而没法试验,有这玩意的筒子感趣味的线 总结
订正电途拓扑可能大大普及事情作用,参预反应电途和输出滤波电容则可能获得带稳压的可调高压电源。最为令人兴奋的念法仍然正在磁棒上重绕低级线圈,如许可能正在高压包上取得15kV级另表电压,如许可能取得更为壮丽的等离子电弧,同时还可认为我安插中的静电飘升机供给备选电源。
同时,调动占空比可能限造电弧放电的电流巨细(也是电弧爆发烧量的多少),占空比的疾捷转变足以激发电弧界限氛围的疾捷热胀冷缩,从而发作声响:这是等离子扬声器的道理,因为唯有极幼质料的氛围振动,从而拥有极好的高频反映。表面上说正在拉出安谧电弧的情形下,正在TL494的4脚加载音频信号就可能取得调造的电弧发声( 实例 ),但正在试验时这个自造高压发作器发出的声响音量极幼,推想能够是高压发作器的功率不足,素来的电弧电流太幼的情由。要订正这一点不只需求改装高压包,还需求调动散热片和MOS管,事情量稍微大了些。现正在它被排正在我的安插队伍里,比及有好动静的岁月我会再来的。