Интересное самодельное устройство с генератором высокого напряжения, способное выдать напряжение 1000 кВ (1000000 Вольт). Однако, сила тока крайне мала. Ссылка на неё. Напоминаем про технику безопасности при экспериментах с электричеством.
Если кому надо, вот на Али, на Яндекс Маркете
Подписывайтесь на наше сообщество на Пикабу Стройка. Интересные решения
Интересный адаптер-преобразователь на Makit'овский аккумулятор для электроинструмента, который превратит его во внешний аккумулятор с 2 USB для зарядки гаджетов, а также в портативный фонарь. Ссылка на адаптер
Они прилетели, чтобы изучать нашу планету, но оказалось, что без защитной оболочки им тут не справиться. Но в ваших силах им помочь! Открывайте игру с тамагочи и сделайте электронного питомца счастливым. Это не так просто, как было в детстве. Если справитесь, получите награду в профиль.
На первый взгляд — это обычный стабилизатор напряжения с использованием популярной микросхемы LM7805. Однако при внимательном рассмотрении видно: устройство работает в импульсном режиме, используя транзистор BD242 как ключевой элемент. Это превращает схему из линейным стабилизатора в импульсный. А LM7805 в ШИМ-контроллер, позволяя обеспечить выход 5 В с высоким КПД и хорошей токовой отдачей.
На базе широко распространённого стабилизатора LM7805 реализуем DC/DC преобразователь с высоким КПД. Вместо обычного линейного режима микросхема работает в импульсном (ШИМ) режиме с использованием внешнего p-n-p транзистора (BD242), дросселя и диода Шоттки.
Такой подход позволяет достичь более высоких токов , при этом схема остаётся простой и доступной для повторения даже начинающим радиолюбителям.
J2 — разъём для подключения источника питания 24 В DC.
C1 (47 мкФ) — электролит для сглаживания начальных пульсаций и выбросов.
R1 (47 Ом) — ограничивает ток в базу транзистора, формируя условия для импульсной работы.
Q1 — BD242 (NPN транзистор):Работает в ключевом режиме: включается и выключается с частотой, определяемой динамикой обратной связи.
Основная задача — подавать энергию на дроссель L1 и тем самым заряжать выходной конденсатор C2.
IC1 — LM7805:Используется здесь не как линейный стабилизатор в традиционном смысле.
Он контролирует напряжение на выходе и задаёт уровень для обратной связи, косвенно влияя на длительность включения транзистора.
L1 (680 мкГн) — дроссель сглаживает импульсы, формируя стабильное постоянное напряжение.
C2 (470 мкФ) — конечный фильтр, накопительный элемент, сглаживающий выход.
D1 — 1N5817:Диод Шоттки с низким прямым падением и быстрым восстановлением.
Позволяет току дросселя течь при закрытом транзисторе (freewheeling режим).
R2 и R3 — формируют цепь обратной связи. Они передают информацию о состоянии выхода в управляющую часть схемы.
Первоначальный запуск
После включении питание поступает через R1 и LM7805 на выход. Напряжение также подаётся на базу транзистора Q1, который открывается. Через L1 начинает протекать ток, заряжая выходной конденсатор C2.
Установка напряжения
Когда напряжение на выходе достигает 5 В, LM7805 закрывается. Ток через резистор R1 прекращается и Базовый ток Q1 исчезает, и транзистор закрывается.
Импульсный режим
После выключения Q1, ток через дроссель L1 также прекращается. Но в дросселе накоплено магнитное поле и происходит самоиндукция. Ток начинает опять течь только в противоположную сторону через диод D1, обеспечивая непрерывное питание нагрузки. Когда напряжение на выходе немного проседает, LM7805 снова начинает проводить, и цикл повторяется.
Автоматический переход в линейный режим
При низкой нагрузке (или её отсутствии) транзистор Q1 остаётся закрытым, и схема ведёт себя как обычный линейный стабилизатор — выходной ток течёт только через LM7805. Это упрощает работу при холостом ходе и повышает надёжность.
При входе 24 В и выходе 5 В, КПД достигает 60–65%, что значительно лучше обычного линейного регулятора.
При использовании LM7812/7815 и выходах 12 В / 15 В КПД возрастает до 75%.
При этом схема не требует сложных контроллеров, трансформаторов или микросхем с ШИМ.
Хотите 12 В или 15 В? Просто замените LM7805 на LM7812 или LM7815. Чтобы обеспечить стабильную работу в ШИМ-режиме при повышенном напряжении,
Резистор R1 можно подбирать под нужный порог включения ключа.
Используйте радиаторы для транзистора Q1 1 А.
Для повышения КПД — замените BD242 на MOSFET и подберите схему драйвера.
При желании можно добавить индикатор перегрузки
Повышенный КПД по сравнению с линейными стабилизаторами.
Простая реализация ШИМ на дискретных элементах.
Поддержка больших токов за счёт внешнего транзистора.
Меньшая тепловая нагрузка на LM7805.
Специальная плата для солнечных панелей. Провода (-) и (+) от панелей нужно припаять в соответствующие гнёзда на плате. Регулятор напряжения будет принимать от солнечных панелей напряжения 5В ~ 22В, 2А (макс.) а на выходе USB давать стабильные 5В, 2А.
Стоит такая плата с 1 разъёмом USB около 300 руб. Ссылка на неё также есть и с 2 USB.
При создании гибридных устройств, в которых одновременно работают полупроводниковые компоненты и вакуумные лампы, нередко возникает проблема получения высокого анодного напряжения (150-250 В) из низковольтного источника (5-12 В).
В таких случаях бестрансформаторные повышающие преобразователи на индуктивных накопителях энергии являются отличным решением.
Среди множества специализированных микросхем для подобных преобразователей разработчики чаще всего отдают предпочтение MAX1771. Эта ИМС отличается высокой эффективностью, широким диапазоном питающих напряжений (2-16,5 В) и высокой тактовой частотой (до 300 кГц). Она также обладает встроенным ограничителем тока нагрузки и способностью управлять внешним MOSFET-транзистором, что делает её универсальной для различных конфигураций схем.
На рисунке ниже представлена схема высоковольтного DC-DC преобразователя на базе MAX1771.
Основные компоненты схемы:
MAX1771 – контроллер DC-DC преобразователя, обеспечивающий управление MOSFET-транзистором.
IRF740A – мощный MOSFET-транзистор, работающий в качестве ключа.
L1 (100 мкГн) – индуктивность, необходимая для накопления энергии в процессе преобразования.
D1 (ES2F) – быстрый диод Шоттки, необходимый для выпрямления выходного напряжения.
C1 (100 мкФ, 20В) – входной электролитический конденсатор, обеспечивающий стабильность питания.
R1 (1,5 МОм) и R4 (5 кОм потенциометр) – делитель напряжения, задающий выходное напряжение.
C4 (4,7 мкФ, 250В) и C5 (100 нФ, 250В) – выходные конденсаторы, сглаживающие пульсации.
RS (0,05 Ом) – резистор для контроля тока.
Принцип действия схемы основан на накоплении и перераспределении энергии в индуктивности. Контроллер MAX1771 управляет транзистором Q1 (IRF740A), периодически открывая и закрывая его. Когда транзистор открыт, ток через катушку L1 возрастает, накапливая энергию. При закрытии транзистора эта энергия передаётся через диод D1 на выход.
Частота работы схемы может достигать 300 кГц, что позволяет использовать компактные компоненты и уменьшить потери. Выходное напряжение регулируется потенциометром R4 в диапазоне 150-250 В.
Выбор компонентов:MOSFET-транзистор должен иметь низкое сопротивление R_DS(on) и быть рассчитан на высокое напряжение (не менее 400 В).
Диод D1 должен быть ультрабыстрым с временем восстановления менее 50 нс.
Катушка L1 должна выдерживать постоянный ток не менее 2 А.
Монтаж и разводка платы:Следует использовать минимальные длины проводников, особенно в цепях с высокой частотой переключения.
Рекомендуется применять печатную плату с хорошей заземляющей плоскостью.
Оптимизация схемы:Если при работе схемы наблюдается нестабильность или шум (например, свист от катушки), можно установить ферритовую бусину на вывод затвора транзистора.
Для увеличения выходного тока можно заменить IRF740A на IRF644PBF.
КПД схемы во многом зависит от качества используемых компонентов. При выходном напряжении 180 В и токе нагрузки 50 мА (9 Вт) КПД составляет около 74%. Если заменить IRF740A на более дорогой транзистор 2SK3772, эффективность повышается до 87%, а максимальный выходной ток достигает 130 мА (23,4 Вт).
Данный DC-DC преобразователь на основе MAX1771 является отличным решением для питания вакуумных ламп и газоразрядных индикаторов от низковольтных источников. Он обеспечивает высокую эффективность, простоту реализации и гибкость в настройке выходного напряжения. Соблюдая рекомендации по подбору компонентов и разводке платы, можно получить стабильный и надёжный источник высокого напряжения.
Интересный модуль, представляющий из себя генератор высокого напряжения 400 киловольт. Может использоваться для генерации озона, отпугивания животных и других электронных поделок.
Конструктивно модуль выполнен в пластмассовом, залитом компаундом цилиндре. С одной стороны которого выходят два провода питания, красный - "+", зеленый - "-", а с другой - два одноцветных высоковольтных провода. Защита от неправильной полярности и короткого замыкания отсутствует, что необходимо учитывать при подключении. Для работы модуля требуется подать входное напряжение от 3V до 6V постоянного тока. Стоит такой модуль около 188 рублей. Ссылка на него.
Важно! Не прикасайтесь к проводам и контактам во время работы устройства! Несмотря на то, что выходной ток генератора крайне мал (единицы микроампер), непосредственный контакт с таким напряжением может вызывать сильный дискомфорт и ожоги.
Если не помните или у вас его не было, то вы где-то потеряли кусочек сердца… но все можно исправить. С тамагочи можно поиграть прямо сейчас.
Оглавление
Схема DC/AC преобразователя на КР1211ЕУ1
Преобразователь DC/AC на базе микросхемы КР1211ЕУ1
Основные элементы схемы
Принцип работы
Особенности конструкции
Характеристики выходного сигнала
Заключение
Свернуть
На рисунке представлена схема преобразователя постоянного напряжения +12 В в переменное ~220 В, выполненная на микросхеме КР1211ЕУ1.
Данная микросхема выполняет функцию генератора, формируя на своих выходах противофазные импульсы, которые управляют ключевыми транзисторами.
Рис. 1. Принципиальная схема преобразователя напряжения +12V в переменное 220V.
КР1211ЕУ1 (A1) — генератор импульсов с делителем частоты.
7808 (A2) — стабилизатор напряжения, обеспечивающий питание микросхемы на уровне 8 В.
IRLR2905 (VT1 и VT2) — мощные полевые транзисторы, работающие в режиме ключей.
Трансформатор (T1) — повышающий, с двойной низкоомной обмоткой на 12 В и выходом на 220 В.
Генерация импульсов: Микросхема КР1211ЕУ1 генерирует импульсы, частота которых задается цепочкой R1-C1.
— Частота задающего генератора вычисляется по формуле:
F = 1,4 / (R1 * C1)
При использовании R1 = 1,6 МОм и C1 = 1000 пФ, частота генератора составляет около 0,875 кГц.
Деление частоты: Встроенный делитель микросхемы уменьшает частоту на коэффициент 18 (при уровне логического «0» на выводе 5).
В результате получаем рабочую частоту около 48,6 Гц — близкую к стандартным 50 Гц.
Управление транзисторами: Импульсы с выводов 6 и 4 подаются на затворы транзисторов VT1 и VT2.
Которые поочерёдно открываются и замыкают цепь через обмотки трансформатора T1. Создавая переменное напряжение на его выходе.
Трансформатор (T1): Можно использовать стандартный низкочастотный трансформатор с первичной обмоткой на 220 В и вторичной на 12+12 В. Его мощность должна быть не менее чем в два раза больше планируемой нагрузки. Например, для получения 100 Вт необходимо использовать трансформатор на 200 Вт.
Стабилизация питания: Поскольку максимальное рабочее напряжение микросхемы КР1211ЕУ1 не превышает 9 В, питание осуществляется через стабилизатор напряжения 7808 (8 В).
Конденсаторы:C2 — 10 мкФ (напряжение не ниже 16 В)
C3 — 2200 мкФ (напряжение не ниже 16 В)
Охлаждение: Транзисторы VT1 и VT2 требуют установки на радиаторы для предотвращения перегрева.
На выходе преобразователя формируются разнополярные импульсы с амплитудой около 270 В. Их действующее значение составляет около 200 В, что подходит для большинства бытовых приборов. Несмотря на несинусоидальную форму сигнала, его можно использовать для питания:
Нагревательных приборов
Импульсных блоков питания например:(ноутбуки, телевизоры, мониторы и т. д.)
Преобразователь на базе КР1211ЕУ1 — это простое и эффективное решение для получения переменного напряжения 220 В из источника постоянного тока 12 В.
Он отличается простотой и надёжностью схемы, доступностью компонентов и широким спектром применения.
