Страница 128 из 150
Рассмотрим его работу.
Сетевое напряжение выпрямляется диодным мостом VD1. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживает конденсатор С1, ток зарядки конденсатора в момент включения устройства в сеть ограничивает резистор R1. Через резистор R3 заряжается конденсатор СЗ. Одновременно вступает в действие генератор импульсов, выполненный на однопереходном транзисторе VT1. Его "спусковой" конденсатор заряжается через резисторы R4, R5 от параметрического стабилизатора, выполненного на балластном резисторе R2 и стабилитронах VD2, VD3. Как только напряжение на конденсаторе С2 достигает определенного значения, "срабатывает" транзистор и на управляющий переход тринистора поступает открывающий импульс (рис. 3,б).
Конденсатор С3 разряжается через тринистор на первичную обмотку трансформатора (рис. 3,а). На его вторичной обмотке формируется импульс высокого напряжения (рис. 3,в). Частота следования этих импульсов определяется частотой генератора, которая, в свою очередь, зависит от параметров цепочки R4R5C2. Подстроечным резистором R5 можно изменять выходное напряжение блока примерно в 1,5 раза. При этом частота импульсов регулируется в пределах 250…1000 Гц. Кроме того, выходное напряжение изменяется при подборе резистора R3 (в пределах от 5 до 30 кОм). Пульсации выходного напряжения не превышают 5 %, сетевые помехи практически отсутствуют. Конденсаторы желательно применять бумажные (С1 и С3 — на номинальное напряжение не менее 400 В; на такое же напряжение должен быть рассчитан диодный мост). Вместо указанного на схеме подойдет тринистор Т10-50 или в крайнем случае КУ202Н. Стабилитроны VD2, VD3 — любые другие, с суммарным напряжением стабилизации примерно 18 В. Высоковольтный умножитель можно заимствовать из [1–3]. Трансформатор изготовлен на базе строчного ТВС-110П2 от черно-белых телевизоров, но в принципе подойдут и другие [5]. Все первичные обмотки нужно удалить и намотать на освободившееся место 70 витков провода ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,5…0,8 мм. Повышающую обмотку (II) трогать не следует.
РАДИО № 11,1998
Варианты блока питания аэронизатора
В. Утин
Известно, что постоянное напряжение отрицательной полярности на аэроионизаторе должно быть не менее 25 кВ, практически же в домашних условиях на аэроионизатор желательно подводить напряжение около 30 кВ. Исходя из этих цифр были разработаны предлагаемые блоки питания.
Схема первого варианта блока питания приведена на рис. 1.
Сетевое напряжение, поступающее через вилку ХР1 и выключатель SA1, подается на мостовой выпрямитель, выполненный на диодах VD1-VD4. Выпрямленное напряжение фильтруется конденсатором С1. В итоге на этом конденсаторе присутствует постоянное напряжение около 300 В, которое используется для питания релаксационного генератора, составленного из элементов R3, С2, VS1, VS2. Нагрузка генератора — обмотка I трансформатора Т1. С его обмотки II импульсы амплитудой примерно 5 кВ и частотой следования 800 Гц поступают на умножитель напряжения, собранный на диодах VD5-VD10 и конденсаторах С3-С8. Получившееся на 410 выходе умножителя постоянное напряжение около 30 кВ подается через токоограничительный резистор R4 на "люстру".
Таблица 1
Трансформатор ∙ Число витков ∙ Провод ∙ Сопротивление, Ом
ТВС-А, ТВС-Б ∙ 720 ∙ ПЭЛШО 0,1 ∙ 152
TBC-110JBC-110M ∙ 940 ∙ ПЭЛШО 0,1 ∙ 240
ТВС-110А ∙ 1000 ∙ ПЭВ-2 0,1 ∙ 250
ТВС-110Л1 ∙ 1300 ∙ ПЭВ-2 0,09 ∙ 430
ТВС-110Л2 ∙ 900 ∙ ПЭВ-2 0,08 ∙ 310
ТВС-110ЛЗ ∙ 940 ∙ ПЭЛШО 0,1 ∙ 240
ТВС-110ЛА ∙ 1200 ∙ ПЭВ-2 0,1 ∙ 380
ТВС-110АМ ∙ 900 ∙ ПЭВ-2 0,08 ∙ 280
ТВС-110Л4 ∙ 1290 ∙ ПЭМ-2 0,1 ∙ 410
Неоновая лампа HL1 — индикатор включения блока питания. Резистор R1 ограничивает броски тока, неизбежные при зарядке конденсатора С1. Предохранители FU1 и FU2 срабатывают при выходе из строя элементов выпрямителя либо высоковольтного умножителя напряжения.
Трансформатор Т1 — переделанный строчный трансформатор от черно-белого телевизора. Его высоковольтную обмотку II оставляют, остальные удаляют и вместо них наматывают обмотку I — 24 витка провода ПЭВ диаметром 0,5…0,8 мм. Для такого варианта подойдет практически любой строчный трансформатор, поскольку данные их вторичных обмоток различаются незначительно (для некоторых из них они приведены в табл. 1). К тому же выходное напряжение блока при необходимости можно увеличить добавлением еще одного каскада умножения. Нижний по схеме вывод обмотки II — это ее начало, вывод расположен ближе к магнитопроводу.
Динисторы VS1, VS2 — серии КН102 либо устаревшие Д228. Исходя из сведений, приведенных в табл. 2, включают последовательно столько динисторов, сколько может обеспечить суммарное напряжение включения около 200 В. Конденсаторы С3-С8 — ПСО, КОБ или другие емкостью не менее 100 пФ на номинальное напряжение не ниже 10 кВ; C1, С2 — на напряжение не ниже 400 В. Вместо указанных на схеме диоды VD1-VD4 могут быть Д237Б, Д237В, КД105Б, КД105В.
Таблица 2
Тип динистора ∙ Напряжение включении, В
КН102А, Д228А ∙ 20
КН102Б, Д228Б ∙ 28
КН102В, Д228В ∙ 40
КН102Г, Д228Г ∙ 56
КН102Д, Д228Д ∙ 80
КН102Е ∙ 75
КН102Ж, Д228Ж ∙ 120
КН102И, Д228И ∙ 150
При монтаже высоковольтной части блока желательно предусмотреть запивку умножителя компаундом с высоким удельным сопротивлением, например, парафином. В этом отношении перспективным представляется вариант использования готового умножителя УН 8,5/25-1,2, используемого в цветных телевизорах. Правда, в телевизоре он предназначен для получения плюсового напряжения, поступающего на анод кинескопа, нам же нужно минусовое напряжение для питания "люстры".
Чтобы "перевернуть" умножитель, достаточно сделать в нем еще один вывод — Д (рис. 2) аккуратным высверливанием и спиливанием компаунда для обеспечения доступа к нужной точке внутреннего монтажа умножителя. Для этого умножитель располагают так, чтобы перед вами было неперевернутое обозначение типа и выводов (прорезь для крепления умножителя на плате окажется при этом справа), тогда расположение элементов в компаунде будет соответствовать расположению их на приведенной принципиальной схеме. Два горизонтальных выступа по краям умножителя являются местами расположения конденсаторов, а интересующая нас точка Д находится у левого края верхнего выступа.
Если использовать только доработанный умножитель, напряжение на выходе его не превысит 25 кВ. Поэтому к умножителю придется добавить еще один каскад на диоде VD7 и конденсаторе С5.
Номиналы конденсаторов СЗ и С4 (типов К15-У1, К15-4, К15-13, К73-13) соответствуют тем, что стоят в умножителе.
Схема еще одного варианта блока питания приведена на рис. 3.
Релаксационный генератор в нем выполнен на элементах R1, VD1, C1, HL1, VS1. Он работает при положительных полупериодах сетевого напряжения, когда конденсатор С1 заряжается до напряжения включения аналога динистора на неоновой лампе HL1 и тринисторе VS1. Диод VD2 демпфирует импульсы самоиндукции первичной обмотки повышающего трансформатора Т1 и позволяет повысить выходное напряжение блока питания. При показанных на схеме трех каскадах умножения выходное напряжение достигает 26 кВ. Неоновая лампа — не только элемент аналога динистора, но и сигнализатор включения блока в сеть.