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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Transformatorloser Spannungswandler. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Elektronik in der Medizin In den Januar- und Februarausgaben des Radiomagazins des laufenden Jahres wurde über die einzigartige Erfindung unseres Landsmanns A. L. Chizhevsky berichtet - ein Luftionisator, der später Chizhevsky Chandelier genannt wurde. Hunderte von Lesern rufen und schreiben der Redaktion an, die sich für diese Installation interessieren, die in der Wohnung einen Erholungsbereich mit Bergluft schaffen kann. Die heutige Geschichte widmet sich zwei weiteren Optionen für einen Hochspannungsblock, der benötigt wird, um einen elektro-fluvialen Kronleuchter-Generator negativer Luftionen mit Strom zu versorgen. Wie bereits in [1] berichtet, sollte die dem Elektro-Fluvial-Kronleuchter zugeführte Gleichspannung negativer Polarität nicht niedriger als 25 V sein, da sonst der gewünschte Effekt des Luftionisators nicht eintritt. Daher muss jede Stromversorgung, die nach den in [000, 1] veröffentlichten Schemata zusammengestellt oder unabhängig entworfen wurde, genau diese wichtigste Anforderung erfüllen.
Ein Diagramm einer der Varianten eines solchen Blocks ist in Abb. 1. Dies ist ein Spannungswandler, der aus zwei leistungsstarken Transistoren VT1, VT2 besteht. Sie arbeiten in einem Generator, der nach einem Gegentaktschema aufgebaut ist. Die Kollektoranschlüsse der Transistoren sind mit der I-Wicklung des Transformators verbunden, und die Basisanschlüsse sind mit der II-Wicklung verbunden. Die Selbsterregung des Generators erfolgt aufgrund einer positiven Rückkopplung zwischen den Kollektor- und Basisschaltungen der Transistoren. Dieser Prozess wird auch durch die R1C2-Kette erleichtert, die den Betriebsmodus der Transistoren bestimmt. Durch die Selbsterregung des Generators entsteht an den Anschlüssen der Wicklung I eine Wechselspannung (genauer gesagt eine Impulsspannung) mit einer Frequenz von 3000 ... 4000 Hz. Es wird durch die Ausgangswicklung III um das Hundertfache erhöht und einem Gleichrichter zugeführt, der nach der Spannungsvervielfachungsschaltung aus Hochspannungsdioden VD5-VD10 und Kondensatoren C3-C8 aufgebaut ist. Die gleichgerichtete Spannung negativer Polarität wird dem Kronleuchter über den Begrenzungswiderstand R2 zugeführt. Zur Stromversorgung des Generators wurde ein Gleichrichter verwendet, der auf leistungsstarken Dioden VD1-VD4 in einer Brückenschaltung aufgebaut ist. Die gleichgerichtete Spannung wird durch den Kondensator C1 gefiltert. Die Wechselspannung zum Gleichrichter wird der Sekundärwicklung des Abwärtstransformators T1 entnommen. Die Primärwicklung des Transformators ist über die Sicherung FU1, den Schalter SA1 und den Stecker X1 mit dem Netz verbunden. Der Transformator T1 kann unabhängig auf einem Magnetkern aus Transformatoreisen Ø20 mit einer festgelegten Dicke von 30 mm hergestellt werden. Wicklung I sollte 2200 Windungen PEV-1 0,25-Draht enthalten, Wicklung II -120 Windungen PEV-1 1,2. Für eine genauere Auswahl der gleichgerichteten Spannung ist es wünschenswert, Abgriffe von der 90., 100., 110. Windung vorzunehmen. Ein fertiger Transformator mit einer Spannung an der Sekundärwicklung von 10 ... 12 V bei einem Laststrom von bis zu 2 A ist ebenfalls geeignet. Der Transformator T2 besteht aus einem Ferritmagnetkreis aus einem Fernsehleitungstransformator der TVS-Serie, der aus zwei Hälften (1) besteht - Abb. 2.
Die Oberspannungswicklung (3) ist auf einen 1 mm dicken Rahmen gewickelt, der aus Textolith, Glasfaser oder organischem Glas geklebt ist. Rahmenbreite - nicht weniger als 30 mm. Die Wicklung muss 8000 Windungen PELSHO 0,08-0,1 Draht enthalten. Im Extremfall ist ein PEV- oder PEL-Draht geeignet. Alle 800 Umdrehungen muss eine Schicht dünnes Fluorkunststoffband gelegt oder die Wicklung mit geschmolzenem Paraffin bedeckt werden. Es muss streng darauf geachtet werden, dass die Windungen der oberen Schichten nicht auf die unteren fallen. Für die Primärwicklungen (2) benötigen Sie eine Hülse, die aus dicker Pappe geklebt werden kann. Wicklung I sollte 14 Windungen PEV-1 0,8-Draht mit einem Abgriff von der Mitte enthalten, und Wicklung II - 6 Windungen des gleichen Drahts mit einem Abgriff von der Mitte. Es ist ratsam, die Wicklungen mit Paraffin abzudecken und mit Isolierband zu umwickeln. Die Hälften des Magnetkreises werden in den Rahmen und die Hülse gesteckt und zusammengezogen (hier hilft die alte Befestigung des Leitungstransformators). Der Generatortransformator kann auch auf einen Magnetkern aus Transformatoreisen Sh20 gewickelt werden, die Dicke des Satzes beträgt 30 mm. Bei dieser Option besteht ein gemeinsamer Rahmen aus dicker Pappe, Getinaken oder Glasfaser. Zuerst werden die Wicklungen I und II gewickelt (jeweils 20 Windungen PEV-1 1,2 und 16 Windungen PEV-1 0,5 - beide mit einem Abgriff von der Mitte) und mit Paraffin beschichtet. Zusätzlich wird eine Schicht aus gut isolierendem Material um sie gewickelt, beispielsweise ein 1 mm dickes Fluorkunststoffband. Dann wird Wicklung III gewickelt - 7000 ... 8000 Windungen PELSHO 0,1-Draht. Auch hier wird alle 800 Windungen die Wicklung mit Paraffin beschichtet. Oxidkondensatoren - beliebige Serien, Widerstände - MLT. Informationen zu Optionen für Hochspannungskondensatoren und -dioden finden sich in [1,2]. Brückengleichrichterdioden können durch andere ersetzt werden, die für einen Strom von mindestens 2 A ausgelegt sind, z. B. KD202. KD203. KD206, KD210, D242-D248 mit beliebigen Buchstabenindizes. Zusätzlich zu den im Diagramm angegebenen Transistoren sind KT816-Transistoren mit beliebigen Buchstabenindizes, KT818A-KT818V und sogar jeder P216 (außer P216G) geeignet. Für Transistoren müssen Heizkörper mit einer Fläche von 2 ... 2,5 cm60 aus Aluminiumblech oder Duraluminium mit einer Dicke von 100-2 mm hergestellt werden.
Eine mögliche Einbaumöglichkeit für das Gerät ist in Abb. 3. D1008-Hochspannungsdioden (1), KOB-Kondensatoren (2), ein selbstgebauter Transformator (3) des Generators und die im Diagramm angegebenen Transistoren mit Strahlern (4) sind auf einer Isolierplatte montiert (aber nicht hergestellt aus organischem Glas!) 2,5 mm dick, das dann in ein Gehäuse aus Isoliermaterial (organisches Glas, Textolith, Kunststoff) eingesetzt wird. Besonderes Augenmerk sollte auf die Installation von Dioden und Kondensatoren gelegt werden. Die Verbindungsleiter zwischen ihnen sollten kurz sein und das Löten sollte gleichmäßig und glatt sein. Die scharfen Kanten des Lots und die hervorstehenden Enden der Leiter werden sorgfältig mit einer Nadelfeile gereinigt, um die Möglichkeit einer Korona und das Auftreten eines Ozongeruchs zu verhindern. Ein Gleichrichter mit einem Abwärtstransformator wird als separate Struktur zusammengebaut, aber es ist durchaus möglich, seine Teile mit einem Generator auf einer gemeinsamen Platine zu platzieren. Bei dieser Variante empfiehlt es sich, den Schalter SA1 in der Nähe der Netzsteckdose zu installieren. Die Überprüfung des Betriebs des Luftionisators beginnt mit einem Gleichrichter. Anstelle eines Generators wird ein Widerstand mit einem Widerstand von 1 ... 8 Ohm mit einer Leistung von 10 W als Last an seinen Ausgang (parallel zum Kondensator C25) angeschlossen (ein PEV-Widerstand oder selbstgemacht aus einem dicken Draht mit hohem Widerstand). Schließen Sie den X1-Stecker an das Netzwerk an und legen Sie Spannung über den SA1-Schalter an den T1-Transformator an. Messen Sie die Gleichspannung am Lastwiderstand - sie muss mindestens 10 V betragen. Schließen Sie als nächstes den Generator an den Gleichrichter an. Wenn es richtig zusammengebaut ist und die Teile in Ordnung sind, ist ein dünnes Quietschen eines Hochspannungstransformators zu hören. Andernfalls müssen Sie die äußersten Anschlüsse der Wicklung I oder II vertauschen und möglicherweise auch den Widerstand R1 auswählen. Wenn ein scharfes Quietschen oder Durchbruchklicks auftreten, sollte die Versorgungsspannung des Generators reduziert werden - löten Sie den Gleichrichter an einen der Transformatorabgriffe mit einer niedrigeren Spannung. Sie stellen sicher, dass es keine Korona gibt, für die sie die Installation im Dunkeln einschalten, und schauen sich den Hochspannungsteil genau an. Wenn an den Stiften der Teile violette Lichter erscheinen, ist dies ein Zeichen von Korona. Bald werden Sie das Ozon riechen. Die Anlage wird ausgeschaltet, die Lötstellen werden ggf. inspiziert, die scharfen Enden gereinigt und die Koronaleitungen mit geschmolzenem Paraffin bedeckt. Die letzte Stufe ist die Steuerung der Hochspannung nach dem in [1] beschriebenen Verfahren. Danach wird der Generator mit Multiplikator in der Nähe des Kronleuchters installiert und die Ausgangsleitung des Multiplikators (der linke Ausgang des Widerstands R2 gemäß dem Diagramm) mit dem Kronleuchter verbunden. Das Erdungskabel (vom unteren Anschluss der Wicklung III des Transformators T2) wird an die Wasserversorgung oder das Heizungsrohr angeschlossen. Wenn der Gleichrichter mit Transformator in einem Metallgehäuse montiert ist, wird dieser ebenfalls geerdet. Ein Diagramm einer anderen Version der Kronleuchter-Stromversorgung ist in Abb. 4 dargestellt. 1. Vom Funktionsprinzip her unterscheidet es sich kaum von dem in [XNUMX] beschriebenen.
Die Netzspannung wird durch die Diode VD1 gleichgerichtet. Die gleichgerichtete Spannung wird durch den Kondensator C1 gefiltert und der Ladeschaltung R1C2 zugeführt. Sobald die Spannung am Kondensator C2 die Zündspannung des Thyratrons VL1 erreicht, blinkt es. Der Kondensator wird über die Primärwicklung des Transformators T1 entladen, das Thyratron erlischt, der Kondensator lädt sich wieder auf usw. Die an der Sekundärwicklung abgegebenen Hochspannungsimpulse werden dem bereits bekannten Spannungsvervielfacher (der in dieser Version aus acht Stufen besteht) und von dessen Ausgang dem Kronleuchter zugeführt. Gleichrichterdiode - beliebig, ausgelegt für eine Sperrspannung von mindestens 600 V und einen Strom von mindestens 30 mA. Kondensator C1 - Oxid, C2 - Papier für die im Diagramm angegebene Nennspannung. Der Widerstand R1 kann aus drei parallel geschalteten mit einem Widerstand von 47 kOhm bestehen. Transformator T1 - Kfz-Zündspule. Anstelle eines Thyratrons können Sie einen oder mehrere Dinistoren der KN102-Serie einschalten - durch Auswahl der Gesamtspannung ihres Einschaltens ist es einfach, die an den Kronleuchter gelieferte Hochspannung zu regulieren. Literatur 1. Ivanov B. "Chizhevskys Kronleuchter" - mach es selbst. - Radio, 1997, Nr. 1, p. 36, 37. Autor: B. Ivanov, Moskau; Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru
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