humka.ru- про электронику

Несколько высоковольтных генераторов

Для копчения электростатикой требуется высоковольный генератор с выходным напряжением 16-20 киловольт, ниже будет обзор двух модулей.

Оба генератора работают под управлением микроконтроллера STC15W101 питающегося от LDO, верхний модуль имеет умножитель напряжения, драйвер и неплохие транзисторы в отличие от нижнего, в котором применены древние IRFZ44n и GDT, в качестве которого выступает H1102NL. В остальном они идентичны.

Схема силовой части первого высоковольтного генератора:

Микроконтроллер генерирует циклический сигнал с периодом ~414-420ms, в течении которого частота меняется от ~167 до 277kHz.

Второй модуль по всей видимости является предыдущей версией первого, и кроме отличия в деталях имеет другие параметры по частоте:

Здесь сигнал имеет циклический период ~23ms, частота меняется от ~67 до 380kHz.

Выходной трансформатор имеет первичную обмотку 24uH и вторичную 465mH (измерения проводились на частоте 1kHz).

Проверка самодельным киловольтметром из наборного резистора в 500МОм и микроамперметра на 100uA показала, что первый модуль через штатный умножитель даёт ~14 киловольт при токе потребления 1.15А, второй, через умножитель первого, даёт 10.2 киловольта при среднем токе 260mA, т.к. первый высоковольтный генератор из-за неудачной конструкции умножителя пробивало по воздуху, для измерения пришлось поместить его в стакан с маслом.

Оба теста проходили при напряжении питания 12 вольт. Несмотря на заявленную продолжительность работы 24 часа, трансформатор преобразователя в процессе работы сильно нагревается, и больше одной-двух минут включать его не стоит, причем следует понимать что тепловизор не отображает реальный нагрев сердечника т.к. он находится под слоем компауда. В реальности трансформатор первой версии блока обжигает пальцы уже после двух минут непрерывной работы.

Нагрев высоковольтного генератора, первая версия:

Нагрев высоковольтного генератора, вторая версия:

При копчении электростатикой время работы высоковольтного генератора, как правило, меньше времени паузы необходимой для заполнения коптильной камеры дымом. Соответственно, в эти моменты трансформатор будет естественным образом охлаждаться, что не позволит возникнуть каким-либо негативным эффектам.

Единственный момент – выходное напряжение. Оба модуля выдают менее 20 киловольт и если использовать их для электростатического копчения – необходимо повысить выходное напряжение собрав новый умножитель на четыре по следующей схеме:

С помощью данного умножителя оба модуля будут выдавать около 20 киловольт, что позволит с некоторой натяжкой применять их в коптильной камере. При желании, выходное напряжение в некоторых пределах можно регулировать входным, используя любой DC-DC преобразователь с регулируемым выходным напряжением 7-14 вольт при токе 1.5А.

У большинства подобных модулей из китая крайне низкая нагрузочная способность, и хотя эти два модуля немного получше чем готовые, залитые компаудом блочки на 20, 30, 40, или 100 китайских киловольт, все же при использовании в качестве высоковольтного генератора для копчения результат будет крайне унылым.