Convertitore di tensione senza trasformatore. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Nei numeri di gennaio e febbraio della rivista Radio dell'anno in corso, è stata raccontata l'invenzione unica del nostro connazionale A.L. Chizhevsky: uno ionizzatore d'aria, in seguito chiamato Chizhevsky Chandelier. Centinaia di lettori interessati a questa installazione, che può creare una zona relax con aria di montagna nell'appartamento, chiamano e scrivono in redazione. La storia di oggi è dedicata ad altre due opzioni per un blocco ad alta tensione necessario per alimentare un generatore elettro-fluviale di lampadari di ioni negativi dell'aria.

Come già riportato in [1], la tensione continua di polarità negativa fornita al lampadario elettrofluviale non deve essere inferiore a 25 V, altrimenti non si avrà l'effetto desiderato dallo ionizzatore d'aria. Pertanto, qualsiasi alimentatore assemblato secondo gli schemi pubblicati in [000, 1] o progettato in modo indipendente deve soddisfare proprio questo importantissimo requisito.

Fig.1 (clicca per ingrandire)

Uno schema di una delle varianti di tale blocco è mostrato in Fig. 1. Questo è un convertitore di tensione realizzato su due potenti transistor VT1, VT2. Funzionano in un generatore assemblato secondo uno schema push-pull. I terminali del collettore dei transistor sono collegati all'avvolgimento I del trasformatore e i terminali di base sono collegati all'avvolgimento II. L'autoeccitazione del generatore si verifica a causa del feedback positivo tra il collettore e i circuiti di base dei transistor. Questo processo è facilitato anche dalla catena R1C2, che determina la modalità di funzionamento dei transistor.

Come risultato dell'autoeccitazione del generatore, ai terminali dell'avvolgimento I appare una tensione alternata (più precisamente pulsata) con una frequenza di 3000 ... 4000 Hz. Viene aumentato centinaia di volte dall'avvolgimento di uscita III e viene alimentato a un raddrizzatore assemblato secondo il circuito di moltiplicazione della tensione sui diodi ad alta tensione VD5-VD10 e sui condensatori C3-C8. La tensione raddrizzata di polarità negativa viene fornita al lampadario attraverso il resistore limitatore R2.

Per alimentare il generatore è stato utilizzato un raddrizzatore, montato su potenti diodi VD1-VD4 in un circuito a ponte. La tensione rettificata viene filtrata dal condensatore C1. La tensione alternata al raddrizzatore viene prelevata dall'avvolgimento secondario del trasformatore riduttore T1.

L'avvolgimento primario del trasformatore è collegato alla rete tramite il fusibile FU1, l'interruttore SA1 e la spina X1.

Il trasformatore T1 può essere realizzato indipendentemente su un nucleo magnetico da trasformatore in ferro Ш20 con uno spessore prestabilito di 30 mm. L'avvolgimento I dovrebbe contenere 2200 giri di filo PEV-1 0,25, l'avvolgimento II -120 giri di PEV-1 1,2. Per una selezione più accurata della tensione rettificata, è opportuno effettuare prese dal 90°, 100°, 110° giro. È adatto anche un trasformatore pronto con una tensione sull'avvolgimento secondario di 10 ... 12 V con una corrente di carico fino a 2 A.

Il trasformatore T2 è realizzato su un circuito magnetico in ferrite da un trasformatore di linea televisiva della serie TVS, costituito da due metà (1) - fig. 2.

Ris.2

L'avvolgimento ad alta tensione (3) è avvolto su un telaio incollato da textolite, fibra di vetro o vetro organico di 1 mm di spessore. Larghezza del telaio - non inferiore a 30 mm. L'avvolgimento deve contenere 8000 giri di filo PELSHO 0,08-0,1. In casi estremi, è adatto un filo PEV o PEL. Ogni 800 giri è necessario stendere uno strato di sottile nastro fluoroplastico o coprire l'avvolgimento con paraffina fusa. È necessario monitorare rigorosamente che le spire degli strati superiori non cadano su quelli inferiori.

Per gli avvolgimenti primari (2) avrai bisogno di una manica, che può essere incollata da cartone spesso. L'avvolgimento I dovrebbe contenere 14 giri di filo PEV-1 0,8 con un tocco dal centro e l'avvolgimento II - 6 giri dello stesso filo con un tocco dal centro. Si consiglia di coprire gli avvolgimenti con paraffina e avvolgere con nastro isolante.

Le metà del circuito magnetico vengono inserite nel telaio e nel manicotto e tirate insieme (in questo caso è utile il vecchio fissaggio del trasformatore di linea).

Il trasformatore del generatore può anche essere avvolto su un nucleo magnetico in ferro trasformatore Sh20, lo spessore del set è di 30 mm. In questa opzione, una cornice comune è realizzata in cartone spesso, getinaks o fibra di vetro. Innanzitutto, gli avvolgimenti I e II vengono avvolti (rispettivamente, 20 giri di PEV-1 1,2 e 16 giri di PEV-1 0,5 - entrambi con un colpetto dal centro) e ricoperti di paraffina. Inoltre, attorno a loro viene avvolto uno strato di buon materiale isolante, ad esempio un nastro fluoroplastico spesso 1 mm. Quindi viene avvolto l'avvolgimento III - 7000 ... 8000 giri di filo PELSHO 0,1. Anche qui, ogni 800 giri, l'avvolgimento è rivestito di paraffina.

Condensatori di ossido - qualsiasi serie, resistori - MLT. Informazioni sulle opzioni per condensatori e diodi ad alta tensione sono disponibili in [1,2]. I diodi raddrizzatori a ponte possono essere sostituiti con altri classificati per una corrente di almeno 2 A, ad esempio KD202. KD203. KD206, KD210, D242-D248 con qualsiasi indice di lettere. Oltre a quelli indicati nel diagramma, sono adatti i transistor KT816 con qualsiasi indice di lettera, KT818A-KT818V e persino qualsiasi P216 (tranne P216G). Per i transistor, è necessario realizzare radiatori con un'area di 2 ... 2,5 cm60 da lamiera di alluminio o duralluminio con uno spessore di 100-2 mm.

Ris.3

Una possibile opzione di installazione del dispositivo è mostrata in Fig. 3. I diodi ad alta tensione D1008 (1), i condensatori KOB (2), un trasformatore fatto in casa (3) del generatore e i transistor con radiatori (4) indicati nello schema sono montati su un pannello isolante (ma non in vetro organico!) di 2,5 mm di spessore, che viene poi riposto in un involucro di materiale isolante (vetro organico, textolite, plastica).

Particolare attenzione dovrebbe essere prestata all'installazione di diodi e condensatori. I conduttori di collegamento tra di loro dovrebbero essere corti e la saldatura dovrebbe essere uniforme e regolare. Gli spigoli vivi della saldatura e le estremità sporgenti dei conduttori vengono accuratamente puliti con una lima ad ago per prevenire la possibilità di corona e la comparsa di un odore di ozono.

Un raddrizzatore con un trasformatore riduttore è assemblato come una struttura separata, ma è del tutto possibile posizionare le sue parti su una scheda comune con un generatore. In questa variante si consiglia di installare l'interruttore SA1 vicino alla presa di rete.

Il controllo del funzionamento dello ionizzatore d'aria inizia con un raddrizzatore. Invece di un generatore, un resistore con una resistenza di 1 ... 8 ohm con una potenza di 10 W è collegato come carico alla sua uscita (in parallelo con il condensatore C25) (un resistore PEV o fatto in casa da un filo spesso ad alta resistività). Collegare la spina X1 alla rete e applicare la tensione attraverso l'interruttore SA1 al trasformatore T1. Misurare la tensione CC attraverso la resistenza di carico: deve essere di almeno 10 V.

Quindi, collegare il generatore al raddrizzatore. Se è assemblato correttamente e le parti sono in buone condizioni, si sentirà un debole cigolio di un trasformatore ad alta tensione. In caso contrario, è necessario scambiare i terminali estremi dell'avvolgimento I o II ed eventualmente selezionare anche la resistenza R1. Se viene visualizzato un forte cigolio o clic di guasto, è necessario ridurre la tensione di alimentazione del generatore: saldare il raddrizzatore a una delle prese del trasformatore con una tensione inferiore.

Si assicurano che non ci sia corona, per la quale accendono l'installazione al buio, osservano da vicino la parte ad alta tensione. Se compaiono luci viola sui perni delle parti, questo è un segno di corona. Presto sentirai l'odore dell'ozono. L'installazione viene disattivata, i punti di saldatura vengono ispezionati, se necessario, le estremità appuntite vengono pulite e i cavi corona vengono ricoperti con paraffina fusa.

Lo stadio finale è il controllo dell'alta tensione secondo il metodo descritto in [1].

Successivamente, il generatore con un moltiplicatore viene installato vicino al lampadario e il filo di uscita del moltiplicatore (l'uscita sinistra del resistore R2 secondo lo schema) è collegato al lampadario. Il filo di terra (dal terminale inferiore dell'avvolgimento III del trasformatore T2) è collegato alla rete idrica o al tubo di riscaldamento. Se il raddrizzatore con trasformatore è montato in una custodia metallica, è anche collegato a terra. Uno schema di un'altra versione dell'alimentatore del lampadario è mostrato in fig. 4. Secondo il principio di funzionamento, esso differisce poco da quello descritto in [1].

Fig.4 (clicca per ingrandire)

La tensione di rete viene raddrizzata dal diodo VD1. La tensione rettificata viene filtrata dal condensatore C1 e alimentata al circuito di carica R1C2. Non appena la tensione sul condensatore C2 raggiunge la tensione di accensione del tiratrone VL1, lampeggia. Il condensatore viene scaricato attraverso l'avvolgimento primario del trasformatore T1, il tiratron si spegne, il condensatore ricomincia a caricarsi, ecc.

Gli impulsi di alta tensione rilasciati sul secondario vengono inviati al già noto moltiplicatore di tensione (in questa versione è costituito da otto stadi) e dalla sua uscita al lampadario.

Diodo raddrizzatore - qualsiasi, progettato per una tensione inversa di almeno 600 V e una corrente di almeno 30 mA. Condensatore C1 - ossido, C2 - carta per la tensione nominale indicata nel diagramma. La resistenza R1 può essere composta da tre collegate in parallelo con una resistenza di 47 kOhm. Trasformatore T1 - bobina di accensione per autoveicoli. Invece di un tiratron, puoi accendere uno o più dinistor della serie KN102: selezionando la tensione totale della loro accensione, è facile regolare l'alta tensione fornita al lampadario.

Letteratura

1. Ivanov B. "Il lampadario di Chizhevsky" - fallo da solo. - Radio, 1997, n. 1, pag. 36, 37.
2. Biryukov S. "Il lampadario di Chizhevsky" - con le tue mani. - Radio, 1997, n. 2, pag. 34, 35.

Autore: B. Ivanov, Mosca; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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