В последнее время многие радиолюбители (особенно начинающие), стали увлекаться высоковольтной техникой. К высокому напряжению тянутся по самым разным причинам, не смотря на то, что это может быть опасным для жизни и нужно соблюдать строгие меры предосторожности.
Одной из самых простых высоковольтных конструкций, является лестница Иакова. Это демонстрационная установка, где высоковольтная дуга поднимается вверх между двумя металлическими проводами и получается достаточно красивое зрелище. Дело в том, что дуга нагревает воздух, который поднимается вверх вместе с дугой, а дуга поднимается вверх вместе с воздухом по одной причине — у подогретого воздуха сопротивление меньше, чем у холодного.
Установка состоит из 3-х основных частей:
1) Задающая часть
2) Высоковольтный трансформатор
3) Сама лестница
Задающий генератор
Простой обратноходовый преобразователь (флайбэк). UC3845 — высококачественный ШИМ контроллер, максимальная рабочая частота до 1 МГц. Внутри микросхемы имеется дополнительный усилительный каскад, а это значит, что выходной сигнал предварительно усиливать не нужно. Схема не новая, но была переделана с целями увеличения рабочей частоты преобразователя, также поправлены косяки, в частности сигнал от микросхемы на транзистор подается через ограничительный резистор на 10 Ом, это снимает перегруз с микросхемы, в следствии чего, последняя не перегревается в ходе работы.
Простой обратноходовый преобразователь (флайбэк). UC3845 — высококачественный ШИМ контроллер, максимальная рабочая частота до 1 МГц. Внутри микросхемы имеется дополнительный усилительный каскад, а это значит, что выходной сигнал предварительно усиливать не нужно. Схема не новая, но была переделана с целями увеличения рабочей частоты преобразователя, также поправлены косяки, в частности сигнал от микросхемы на транзистор подается через ограничительный резистор на 10 Ом, это снимает перегруз с микросхемы, в следствии чего, последняя не перегревается в ходе работы.
Полевой транзистор использован серии IRL3705, можно заменить на IRF3205, разницы в работе нет, лишь к ним нужен теплоотвод, поскольку на транзисторе рассеивается немалая мощность (до 80 Ватт).
Дроссель можно исключить, он предназначен для подавления ВЧ помех. Использован стандартный дроссель от компьютерного блока питания.
Диод из серии быстродействующих, можно заменить на аналогичные.
Резистор 860 Ом с мощностью 1-2 Ватт, он вместе с конденсатором 470 нФ образует фильтр обратного напряжения.
Высоковольтный трансформатор
В качестве высоковольтного трансформатора может быть использован ТВС -110Л/6 или любой другой. На свободной стороне мотаем обмотку — 5 витков провода 1.2-1.5 мм, первичные обмотки можно не трогать, они мешать нам не будут, но при желании можно снять.
Далее собираем преобразователь и включаем. На выводах вторичной обмотки образуется дуга, которая доходит до 3-х см.
Лестница
Для демонстрации устройства лестница была изготовлена на скорую руку, поэтому за косяки и внешний вид прошу простить.
Особо углубляться не буду, скажу, что расстояние проводов в нижней точке 0.5 см, в верхней точке — 4 см, высота — 10см. Лестница укреплена на коробке от спичек, но желательно использовать пластмассовые подставки, поскольку бумага в свою очередь имеет определенное сопротивление.
После сборки нужно всего лишь включить питание и наслаждаться зрелищем… Остальное расскажет видео ролик.
Список радиоэлементовОбозначение
Тип
Номинал
Количество
ПримечаниеМагазинМой блокнот
ШИМ контроллерUC38451
MOSFET-транзисторIRL3705N1
IRF3205
Выпрямительный диодUF40071
Конденсатор1 нФ1
Электролитический конденсатор10 мкФ2
Конденсатор22 нФ1
Электролитический конденсатор470 мкФ1
Конденсатор470 нФ1
Резистор10 кОм1
Резистор5.1 кОм1
Резистор10 Ом1
Резистор860 Ом1
1-2 Ватт
Катушка индуктивности1 нГн1
Добавить все
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- lestnica_iakova.lay (21 Кб)