Muchos voltios para no muchos

Hubo un tiempo en que el alto voltaje en los dispositivos electrónicos era común, y los proyectos que impulsaban algún tipo de vacío o tubo de ionización simplemente tenían que usar un conveniente transformador de una conveniente radio de tubo o similar. En 2019, no solemos necesitar más que unos pocos voltios, por lo que cuando un tubo Geiger – Müller necesita algo de jugo, caemos. [David Christensen] abordó este problema creando su propio inversor que puede producir hasta 1 kV de suministro de 12 V.

En lugar de elegir un suministro de flashback, adoptó un enfoque tradicional paso a paso, enrollando su propio transformador en un núcleo enrollado. Tiene un primario en el centro, que se mueve mediante un empujón y tracción con algunos MOSFETS, y en su secundario hay una cadena de multiplicación de voltaje. Los MOSFET toman su unidad entre 25 kHz y 50 kHz de un circuito de 555 tiempos, y no hay circuito de retroalimentación.

Es justo decir que este es un circuito algo complicado, especialmente porque él afirma que es capaz de entregar 1 kV a 20 W. Es habitual que las fuentes de alto voltaje que manejan cargas de impedancia muy alta inserten un conjunto de resistencias de alto valor. en sus salidas para aumentar su impedancia interna de modo que se reduzca su peligro. Estaríamos muy preocupados por este dispositivo, aunque podemos ver mucho valor en su descripción del transformador.

No podemos criticar este circuito además Sin embargo, muchos de nosotros sabemos cómo producir muchas más fuentes de alimentación de alto voltaje pirateadas.

  • Jcwren dice:

    1,21 gigavatios?!? ¿¡¿Qué pensaste?!?

  • Marcus dice:

    Corrígeme, pero cortar el lado principal de un transformador de alta proporción es * exactamente * lo que hace el respaldo.

    • 12AU76L6GC dice:

      Obtiene 150 voltios en el secundario del transformador. El resto del voltaje proviene de la bomba de carga del condensador / diodo C / W. Tiene razón sobre la teoría, pero creo que lo que él buscaba era una diferencia entre un voltaje controlado de un transformador basado en una relación de primario a secundario se vuelve contra la picadura de fem opuesta creada por un campo magnético que colapsa.

    • BuriedCode dice:

      No no. En el flashback, la corriente no fluye simultáneamente en el principal y el secundario; el diodo secundario lo previene. Un volante es básicamente un convertidor acelerador con un segundo devanado en el inductor, almacena energía en el núcleo. Por lo tanto, puede obtener voltajes más altos de lo que indicaría la velocidad de giro. Por ejemplo, obtenga una forma de 5V de 300V con una parte posterior de 1:10.

      Este que se describe aquí es un empujón. Entonces, la salida se reduce casi a la entrada (x2) y la relación de vueltas.

      • whitetd255 dice:

        esto se hace mediante transformadores, los transformadores inversos no son un núcleo de hierro por lo que son más eficientes en las frecuencias más altas.

        • BuriedCode dice:

          No, en un transformador típico, la corriente fluye tanto en el primario como en el secundario al mismo tiempo. Para convertidor directo, push-pull, puente medio o su estándar 50 / 60Hz-AC, etc. En la corriente de vuelo, el transformador es en realidad un inductor conectado.
          Esta es la razón por la que los núcleos de los transformadores de retorno suelen estar abiertos para aumentar la cantidad de energía que pueden almacenar por ciclo.

          Tiene razón en que un núcleo de hierro no es adecuado para alta frecuencia, pero la ferrita se usa para otras aplicaciones además de flashback: mire una fuente de alimentación ATX típica.

    • David Christensen dice:

      Entonces, escribí el artículo … la diferencia es que un suministro de retorno almacena energía en el espacio de aire del núcleo. De hecho, un transformador de retorno es un inductor conectado con mayor precisión.

      El alto voltaje del vuelo de regreso se deriva del EMF trasero, que fluye cuando el primario ya no conduce. Esto provoca un gran pico de voltaje en el secundario. El secundario quiere mantener el flujo de corriente y “pica” la energía que se almacena en el núcleo magnético común. Esto significa que el lado principal no lidera / siempre / y que, por lo tanto, solo necesita un interruptor.

      En este suministro, el lado principal conduce en dos direcciones desde el grifo central. Esto significa que funciona como más que un transformador de paso estándar, para el transformador de línea de CA. La alternativa a esto sería usar un puente en H, para actuar como un empuje completo de cuatro interruptores, manteniendo la conducción en dos direcciones a través del devanado principal. Sin embargo, la idea central llamativa le permite bajar a dos interruptores como el costo de un pequeño cable magnético. Por eso fui con eso.

      Esto ha tenido una serie de ventajas aquí, incluido el hecho de que el EMF trasero (es decir, el pico de alto voltaje) es bastante impredecible, especialmente al enrollar sus propios transformadores. La capacitancia lateral primaria-secundaria juega un papel; así como la ESR de ambos, así como el material del núcleo.

      Básicamente, es la diferencia entre almacenar energía en un núcleo magnético y liberarla deteniendo la conducción en la red principal, causando un pico de alto voltaje … o usando un transformador con una relación de paso conocida y fija definida por la relación de giro.

      ¡Espero que tenga sentido! Si no, me gustaría traer algunas explicaciones mejores de las que puedo 🙂
      / David

      • BuriedCode dice:

        ¡Bueno, fue mucho mejor que mi explicación! Gracias por escribir a un chico.

      • FulmoPhil dice:

        Sí, esa es una buena descripción.

        La corriente de flujo funciona al permitir que la corriente fluya hacia el primario de un inductor conectado y luego lo apaga fuertemente. Esto hace que el voltaje a través del interruptor se eleve muy por encima del voltaje de suministro (12 V posiblemente gritando hasta 300 V). El interruptor se guarda solo al permitir que la energía fluya en algún lugar, y ahí es donde entra el secundario. Una vez que comienza a liderar, permite que la energía sangre y salva a la bruja en el lado de entrada de un pico demasiado alto. La relación 100x entrega 30kV en este ejemplo. Así es como funcionan los sistemas clásicos de encendido automático. La diferencia entre retracción y autoactivación es una bobina en la parte posterior del vuelo que mueve la puerta de un semiconductor, mientras que los sistemas de encendido se activan a tiempo con el motor mediante un interruptor giratorio.

        Es muy posible tener menos vueltas en la salida que en la entrada. Entonces, el flyback podría funcionar como un transformador macho aislado. Pero en general, la relación es alta y, por lo tanto, tiene una función de aceleración. Son complejos y requieren que la brujería se justifique, por lo que generalmente me enfocaba en proyectos difíciles de puentes en H intercambiables y transformadores convencionales. O da un paso hacia atrás de algo y apúntalo.

        Una firme fuente favorita de sobornos baratos son las bolas de plasma. Incluso vienen con un práctico suministro de 12V. Los que encontré suelen rondar los 15kV y 35kHz. Es divertido encontrar un multiplicador de voltaje y generar chispas amenazantes. También significa terminar con bolas de vidrio superfluas llenas de gas ionizante fácil. No duran mucho en el microondas, pero son muy divertidos durante los primeros 1 o 2 segundos.

        Buen trabajo dando cuerda a su propio transformador.

        • Lucas dice:

          > Así es exactamente como funcionan los sistemas de encendido automático clásicos.
          > los sistemas de encendido se ponen en marcha a tiempo con el motor mediante un interruptor giratorio.

          Para nada. El sistema de encendido clásico era el encendido magnético, que tenía un imán que barría una bobina para inducir corriente (o un trozo de hierro pasaba a través de un espacio en un núcleo magnetizado), y luego un interruptor que cortaba la corriente para generar el voltaje. pico inmediatamente después.

          Todavía se usa en motocicletas y similares porque es liviano y confiable. Aunque es difícil empezar.

  • 12AU76L6GC dice:

    Proyecto realmente bonito. Me gustaría ver las brocas HV elevadas por encima de las almohadillas de soldadura de la placa de perforación o en un aislante separado para dar un poco más de aislamiento. El espaciado estrecho de los cojines de soldadura me pone un poco nervioso por su seguridad. El HV puede saltar distancias con mucha humedad. Buen trabajo.

  • David Christensen dice:

    Ah, y una pequeña nota. El hecho de que pueda entregar hasta 20 W ciertamente significa que es peligroso, pero … incluso un suministro de modernización generalmente tendrá un capacitor de tanque de salida. Esto puede entregar mucha más corriente que el propio suministro en un corto período de tiempo.

    La idea aquí es básicamente mantener una impedancia más baja, para asegurar que el voltaje no comience a disminuir cuando se carga. Esto significa que algunos dispositivos alimentados (como un tubo GM, IIT, etc.) no tendrán un riel de escape y recargarán transitorios en su salida. De todos modos, tendría resistencias limitadoras de corriente en el circuito.

    Además, sin hacer nada, el suministro se disipa alrededor de 0,4 W. Apenas lo suficiente para ser visible en imágenes térmicas (que no incluí solo por eso). Simplemente se eleva para cumplir con el requisito, como sucede, a alrededor de ~ 15-17 mA para la salida de voltaje más alta, momento en el que comenzará a caer. Si quisiera una fuente de alimentación baja “más segura”, bajaría los condensadores multiplicadores a tal vez 1nF, o incluso hasta 330pF …

    • DainBramage dice:

      Hermosa construcción, [David]!

      Estoy de acuerdo en que 20W es potencialmente peligroso a 1kv, pero no es tan inusual para aquellos de nosotros que estamos acostumbrados a trabajar con voltajes más altos (porque sospecho que lo es). ¡Tengo una fuente de alimentación variada que he construido que puede producir hasta 2kv de CC hasta 500 vatios increíbles! Se utiliza principalmente para probar condensadores grandes de alto voltaje en busca de fugas. Supongo que podría ser un poco menos bueno, pero se construyó a partir de las piezas que coloqué, principalmente un transformador paso Bendix 1300V 0.48A muy pesado.
      No hace falta decir que soy MUY cuidadoso al usarlo.

  • Luz reactiva dice:

    El “levantamiento del cabello” requiere voltajes de CC mucho más altos que 1 kV para lograr la repulsión electrostática. Por ejemplo, un generador de Van de Graaff funcionará, pero no este.

  • Douglas Coulter dice:

    Doh. ¡Inversores de CCFL por la victoria!
    Juego mucho con elementos en el vacío (hobby). A menudo necesita un HV para alimentar cualquier cosa, desde una fuente de ionización de baja corriente hasta un tubo fotomultiplicador y un contador Geiger. Cuando quedó claro que el CRT se había ido, e incluso la retroiluminación CCFL, proporcioné todas las piezas de alta tensión que pude encontrar, y me alegro de haberlo hecho … Creo que aún puedes encontrar la mayoría de ellas si miras, pero camionetas están disminuyendo, especialmente para los diodos que necesita para un inversor ultrasónico que funciona con energía kv, antes de comenzar con Cockroft-Walton.
    Los CCFL son muy “rígidos” porque si omite la pequeña tapa de acoplamiento de salida (utilizada como lastre en la aplicación original) puede regular la salida bastante bien usando lm317 y una olla en la entrada, solo hacia adelante. Las entradas de 12v suelen bajar a 1,5 vo más (y apagar un voltaje más bajo allí, pero eso es lo que pasa).

    El HF hace que sea más fácil salir con condensadores cerámicos viejos y baratos, como buenos.

  • Él rió dice:

    Mosquito Reuzu.

    • FulmoPhil dice:

      No, su objetivo es agregar condensadores mucho más grandes y hacer desaparecer las moscas: O)

      Sin embargo, duele un poco más cuando lo pinchas: O (

  • reg dice:

    ¿Alguien más tenía 6 años y armó un equipo RS ridículamente ligero? Ni siquiera 555. Ese era el lado principal de este simplemente más elegante. Y FWIW tengo dudas reales sobre la potencia de salida de este dispositivo. Las camisolas de tensión son dispositivos notoriamente de baja corriente. De hecho, la fuga de una tapa de filtro puede limitar por sí misma el voltaje de salida de la cosa. Esperaba algo al menos un poco más simple o más creativo. Quiero decir, si lo usas con un tubo GM y quieres hacer más que manejar un altavoz o un medidor, y hay mucho arte realmente simple y probado en el tiempo para hacerlo, lo conectarás a un micro. Ahora puede haber sido interesante usar el micrófono y el elemento del interruptor para alimentar el transformador y un divisor de voltaje adecuado para conectar la salida HV al micrófono, de modo que realmente tenga un control de bucle cerrado.

    • David Christensen dice:

      ¿Podría convertirlo en un multibibrador simple? O un disparador Schmitt integrador combinado con un solo amplificador operativo. De hecho, podría haber hecho que el amplificador operativo igualara el par diferencial.

      No sé si eso sería más satisfactorio. Pero los 555 son populares entre los fabricantes, y aunque uso JFET y otras cosas en otros proyectos, el enfoque aquí realmente solo ha estado en la inversión. Perdón por no sonar con un interesante oscilador suelto 🙂

      Además, los multiplicadores de voltaje SON de baja corriente, en general. Sin embargo, tenemos un amigo en la fórmula de capacitancia reactiva,

      Xc = 1 / (2π * f * C).

      Al trazar nuestro valor, 10nF, e ignorar la pérdida de un diodo (es pequeño), obtenemos una reactancia de capacitancia de alrededor de 162 ohmios. En otras palabras, con un diferencial de 100 V a través de él, obtenemos una corriente máxima de 0,6 A. En otras palabras, 600 miliamperios.

      Si tuviera que usar el mismo tamaño de condensador multiplicado con una cuadrícula de 50/60 Hz, como escribo en el artículo, la corriente sería mucho, mucho menor. Entonces, aquí, el multiplicador en realidad no limita la corriente.

      Lo que limita la corriente es la inductancia relativamente alta tanto del primario como del secundario. Reactancia inductiva dada por 2π * f * L (no ^ -1 como con la capacitancia), esto limita la corriente en nuestra frecuencia de conmutación de ~ 50 KHz; incluso cuando el lado secundario está cargado.

      Entonces, diría que cuando profundiza un poco más y calcula las reactancias del lado en particular, verá que la corriente de salida tiene mucho sentido.

      Ojalá eso explicara que-
      / David

  • reg dice:

    Muéstreme el voltaje de salida con las 3 etapas involucradas en una carga modesta, no un circuito abierto en un DVM.

  • desraloquímico dice:

    Podría hacerlo con NE555.
    Espera un minuto ….

  • KenN dice:

    Buen proyecto. Tengo un transmisor de tubo SW redundante que espero empezar a usar algún año y necesita alrededor de 500vDC a 25 W. Ya he recolectado algunos transformadores de 20v a 300v 60Hz; ¿El circuito de accionamiento de este proyecto realizaría un accionamiento de mi transformador con una frecuencia más baja?

    ¿Experiencia / consejos sobre el uso de transformadores de suministros informáticos viejos o cargadores de baterías?

  • mratomix dice:

    ¡Nada nuevo! Pruebe la reflexión dirigida del campo fantasma con masa cero. No es necesario que un transistor abra una corriente directa ilimitada. El camino a seguir es una corriente plasmanoide. Los valores actuales de omo-law se limitan a probar el acoplamiento de campo electrónico de monopolio.

Manuel Gómez
Manuel Gómez

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