Главная » Тесла
Призовой фонд
на май 2017 г.
1. Тестер компонентов MG328
Паяльник
2. Осциллограф DSO138
Паяльник
3. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
4. 100 руб.
От пользователей

Преобразователь для пушки Гаусса (Вариант 1)

Мало кто из радиолюбителей не собирал пушку Гаусса, вот и я решился изготовить "оружие будущего". Неотъемлемой частью пушки Гаусса, является повышающий преобразователь, он должен обеспечить быстрый заряд конденсаторов и отключаться при заданном напряжении на выходе. В данной статье я покажу один из своих вариантов схемы преобразователя для пушки Гаусса.

Схема

Технические характеристики:

  • Рабочее напряжение питания -  +4…4,5В
  • Максимальное потребление тока -   около 8А
  • Регулировка ограничения выходного напряжения -   300…400В
  • Время заряда ёмкости 680мкФ до 400В -   около 5 сек.

Работа преобразователя

В момент включения, транзисторы VT1,VT2  поочередно открываясь и закрываясь создают в первичной обмотке трансформатора переменное напряжение высокой частоты, при этом на вторичной обмотке напряжение повышается. Далее с помощью VD1,VD2 переменное напряжение с вторичной обмотки преобразуется в повышенное постоянное, при этом конденсатор C5 выполняет роль реактивного сопротивления  и в целом благоприятно влияет на стабильность работы преобразователя. По мере увеличения напряжения на выходе преобразователя, срабатывает триггерный ключ выполненный на VT3,VT4, VT5 , через U1,U2,HL1,R3 проходит ток , оптопары U1,U2 шунтируют затворы транзисторов VT1,VT2 , генератор отключен, светодиод HL1 светится. По мере небольшого разряда ёмкости на выходе преобразователя, триггерный ключ закрывается, и преобразователь вновь подзаряжает ёмкости, таким образом, поддерживается напряжение на выходе преобразователя.  S1 кнопка без фиксации, при её нажатии первая группа контактов открывает тиристор VS1, вторая группа контактов фиксирует прохождение тока через цепь U1,U2,HL1,R3, таким образом в момент разряда ёмкости на соленоид  G1, генератор будет выключен. Когда кнопка вернётся в исходное положение, операции повторяются.  

Настройка и примечания

Следует учесть! Если нажатие кнопки  без фиксации S1 будет слишком кратковременным, ёмкость на выходе преобразователя не успеет полностью разрядиться и тиристор останется открытым, генератор будет работать на короткозамкнутую нагрузку, перегреется и выйдет из строя. Советую применить кнопку с фиксацией или задерживать кнопку при нажатии примерно на секунду в случае кнопки без фиксации. 

Подстроечнным резистором R9 устанавливается порог отключения генератора, резистором R10 можно настроить порог включения генератора при понижении напряжения на выходе. Дроссель L1 намотан на ферритовом стержне 15х6мм проводом ПЭВ-1,2 в один слой до заполнения. При намотке трансформатора никаких программ и расчетных формул не использовал, намоточные данные вычислены экспериментальным путём.

На кольце 22х13х12 проницаемостью около 3000 намотал 5 витков шлейфом из 6 жил ПЭВ-0,75, разделил концы и начала соответствующим образом, и получилась обмотка, состоящая из двух полу обмоток образующих отвод от середины, далее намотал на кольце слой термоскотча. Вторичная обмотка намотана виток квитку проводом ПЭВ-0,35, витки не считал, длинна провода около 6 метров, каждый слой обмоточного провода изолировал слоем термоскотча. Во время намотки вторичной обмотки, приходилось подключать трансформатор к генератору и в итоге экспериментальным путём, получилось изготовить трансформатор с подходящим выходным напряжением.

Потребление тока преобразователя на холостом ходу около 1А. Также хочу отметить, чем больше габариты кольца и выше проницаемость,  тем меньше придётся мотать витков во вторичной обмотке, а КПД преобразователя будет выше. Я использовал кольцо из электронного трансформатора для галогенных ламп 50Вт, в данной схеме советую использовать кольцо побольше. Подбором ёмкости C5 можно добиться максимальной эффективности преобразователя и ограничить максимальный потребляемый ток.

Этот вариант схемы имеет недостаток в виде нефиксированной частоты преобразования, частота преобразования слишком низкая и находится в слышимом диапазоне 5-10кГц, а это в целом негативно влияет на КПД и на шумовые характеристики при работе преобразователя. Транзисторы VT1,VT2 достаточно сильно греются, следует применить радиатор не менее 50см2, транзисторы устанавливаются на радиатор через изолирующие термопрокладки + термопаста. Помимо недостатков, у данной схемы есть преимущество, оно заключается в работоспособности преобразователя от низковольтного питания, генератор заводится уже от 3 Вольт.

В следующей статье я покажу улучшенный вариант схемы преобразователя для пушки Гаусса.

Всем удачи! Будьте осторожны с высоким напряжением!

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
VS1 ТиристорТ142-80-131 Поиск в FivelВ блокнот
VT1, VT2 MOSFET-транзистор
IRF3205
2 Поиск в FivelВ блокнот
VT3, VT4 Биполярный транзистор
2N5551
2 Поиск в FivelВ блокнот
VT5 Биполярный транзистор
2N5401
1 Поиск в FivelВ блокнот
VD1, VD2 Выпрямительный диод
SF18
2 Поиск в FivelВ блокнот
VD3 Выпрямительный диод
1N4148
1 Поиск в FivelВ блокнот
U1, U2 Оптопара
PC817
2 Поиск в FivelВ блокнот
HL1 СветодиодL-132XID1 КрасныйПоиск в FivelВ блокнот
R1, R2 Резистор
470 Ом
2 Поиск в FivelВ блокнот
R3 Резистор
3.3 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R4 Резистор
6.2 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R5, R8 Резистор
4.7 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R6, R7 Резистор
47 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R9 Подстроечный резистор10 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
R10 Резистор
10 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R11 Резистор
470 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R12 Резистор
10 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
С1 Электролитический конденсатор1000мкФ 6.3В1 Поиск в FivelВ блокнот
С2-С4 Конденсатор47 нФ3 Поиск в FivelВ блокнот
С5 Конденсатор100нФ 630В1 МеталлопленочныйПоиск в FivelВ блокнот
С6, С7 Электролитический конденсатор4.7мкФ 400В2 Поиск в FivelВ блокнот
С8 Электролитический конденсатор680мкФ 450В1 Поиск в FivelВ блокнот
С9 Конденсатор100 нФ1 Поиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 0
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (5) | Я собрал (0) | Подписаться

+1
Дмитрий #
Интересная схемка, давно не встречал чтобы так подробно описывали работу схемы
Ответить
0
antonnetwindows7 #
Это все замечательно, но нет схем на рельсотрон? Мне кажется что у него КПД повыше будет
Ответить
0
Артём #
Для рельстрона тоже самое - только вторичка не тонким проводом много витков, а толстым и мало. Соответственно ёмкость тоже на низкое напряжение и много микрофарад (и желательно большим количеством банок - чтобы обеспечить больший ток).
Ответить
0
smack #
Скорей мало кто делал Гауса...
В чем принцип работы данного девайса ?
Ответить
0

[Автор]
BuTeK #
Принцип данного устройства заключается в заряде конденсаторной ёмкости до необходимого уровня напряжения. Высокое напряжение на конденсаторах необходимо для работы (выстрела) пушки Гаусса.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Катушка Тесла
Катушка Тесла
Raspberry Pi 2 Набор 4WD Kit Bluetooth
вверх