ВНИМАНИЕ!
В устройстве присутствует потенциально опасное для жизни и здоровья высокое напряжение. Это напряжение может привести к необратимым физическим повреждениям и смерти. Необходимо помнить, что высокое напряжение присутствует в схеме при её включении, работе и сохраняется некоторое время после её выключения.
1. Краткое вступление
Речь пойдет об очень простом повышающем преобразователе напряжения для питания неоновых ламп или устройств, от часов на вакуумных индикаторах до ламповых гитарных эффектов, для которых требуется напряжение от 100 до 300 вольт и ток до 10 мА.
При разработке устройства намеренно исключено применение SMD компонентов для облегчения процесса сборки.
2. Схема устройства
Схема преобразователя разработана на основе микросхемы таймера 555. На микросхеме 555 выполнен нестабильный генератор с частотой колебаний около 45 Гц. Частота колебаний определяется номиналами резисторов R1 и R2 и конденсатором C1. С выхода генератора сигнал подается на управление полевым высоковольтным транзистором VT2, который переключает ток через катушку индуктивности L1. Когда полевой транзистор включен, ток течет от U+ через катушку индуктивности к земле. По мере нарастания тока в катушке индуктивности, затем транзистор VT2 выключается. Когда полевой транзистор выключается, ток, протекающий через катушку индуктивности, пытается продолжать протекать, но не может протекать через полевой транзистор, поэтому напряжение на выводе стока полевого транзистора повышается до тех пор, пока сверхбыстрый диод VD1 не откроется. Это позволяет энергии, содержащейся в катушке, заряжать высоковольтный конденсатор C3. Цикл продолжается до тех пор, пока напряжение на C3 не достигнет значения, установленного потенциометром VR1. Цепь R4, R6 и VR1 образует делитель обратной связи для схемы и выбраны таким образом, что напряжение на выходе делителя равно примерно до 0,7 вольта. Это напряжение подается на базу транзистора VT1. Когда напряжение на выходе устройства повысится до значения, при котором, значения напряжения, снимаемого с делителя будет достаточно для включения VT1, управляющий выход микросхемы DA1 замыкается на общую точку схемы тем самым останавливает колебания генератора на микросхеме DA1 и выключает преобразователь. Как только это происходит, напряжение на C3 начинает падать. Управляющее напряжение на базе VT1 тоже падает и VT1 закрывается, позволяя преобразователю перезапуститься. Резистор R5 и конденсатор C2 образуют простую демпфирующую цепь. Конденсатор C8 - фильтр по питанию. Диод D1 – защита от неправильной полярности.
3. Сборка устройства
В техническом плане устройство не предусматривает каких-либо сложностей или нюансов при выполнении монтажа. Расположение электронных компонентов на печатной плате и перечень элементов показаны на рисунках ниже.
СОВЕТ: Монтаж платы следует начинать с установки деталей наименьшего габарита. В данном случае – резисторы. Затем устанавливаем остальные компоненты. Микросхема DA1 может устанавливаться в монтажную панель DIP8, впаянную на плату.
Этапы сборки в картинках - листаем галерею
4. Опробование и настройка преобразователя
Порядок действий:
- Поместите плату на изолирующую поверхность;
- Установите потенциометр VR1 в среднее положение;
- Подключите мультиметр к выходному разъёму устройства;
- подключите источник постоянного тока напряжением от 9 до 12 вольт к входной клеммой колодке.
Для начала лучше всего использовать источник питания с возможностью ограничения тока, на случай возникновения внештатных ситуаций.
- · Проверьте значение напряжения на выходе схемы по показаниям мультиметра – оно должно находиться в пределах 100-240 вольт;
Если на выходе нет напряжения, то необходимо проверить работу генератора на микросхеме 555 с помощью осциллографа. Если колебания на выходе генератора отсутствуют – необходимо отключить плату от источника питания найти и устранить проблему.
- Если напряжение на выходе преобразователя находится в пределах 100-240 вольт, проверьте возможность его регулировки вращая движок потенциометра VR1. Напряжение должно регулироваться в пределах от 100 до 300 вольт.
Нижний предел регулировки может отличаться от указанного значения. Это связано с применением различной элементной базы.
Обратите внимание.
Транзистор VT2 рассчитан на напряжение до 400 вольт. Выходное напряжение преобразователя может быть более 300 вольт. Не настраивайте выходное напряжение преобразователя свыше 300 вольт
Заключительный этап проверки включает подключение нагрузки к преобразователю, например, газоразрядный индикатор через резистор 22 ком. Если напряжение на нагрузке соответствует заявленному, то устройство собрано и настроено правильно.
Напряжение может незначительно меняться в зависимости от нагрузки, но оно не должно колебаться более чем на несколько вольт при нагрузке от 0 до 10 мА.
Статья является переводом инструкции на западенский КиТ-набор источника питания для часов Nixie.
Заинтересовало? Подписывайтесь на канал. заходите в гости. Комментируйте, предлагайте.
На базе основных статей подготовлены конструкторы для самостоятельной сборки описанных устройств в различных вариантах комплектаций.
СКОРО!
Наборы для самостоятельной сборки будут доступны в разделе "Конструкторы" и некоторых торговых площадках.
До встречи на канале.
